Machine à empaqueter
La présente invention se rapporte à une machine à empaqueter.
Beaucoup de machines à empaqueter ont des transporteurs pourvus de poussoirs qui se déplacent le long d'une assise de machine et recueillent des articles et de la matière provenant de dépôts etautressoulrcesd'appro- visionnement Un exemple typique est une machine à empaqueter des cigarettes où les cigarettes sont entraîné nées sur l'assise et transportées par les poussoirs sous forme de tas, pour rencontrer des éléments de matière d'empaquetage, par exemple, des feuilles métalliques, qui sont enroulées autour des tas.
Avec les vitesses élevées actuelles dans le métier, le choc des poussoirs contre les extrémités des cigarettes et le choc des extrémités antérieures des cigarettes sur a feuille sont suscepni > les d'endommager les cigarettes, la feuille, ou les deux.
L'effet sur les cigarettes lorsque l'empaquetage est du papier rigide, tel qu'une étiquette d'emballage en papier, est plus prononcé. L'invention est bien entendu utile pour empaqueter toute autre commodité.
Selon l'invention, il est prévu une machine à empaqueter comportant un transporteur sans fin, pourvu de poussoirs espacés à égale distance sur sa longueur, et des moyens pour entraîner le transporteur de façon continue, comprenant un dispositif à vitesse variable, ledit dispositif fonctionnant pour réduire la vitesse du poussoir au moment où il rencontre un article, ou lorsque l'article rencontre un élément de matière d'empaquetage entraîné sur le parcours du poussoir. Lorsque plusieurs poussoirs sur un transporteur sont disposés pour rencontrer plus d'un article, ou un article et un empaquetage, au mme moment, les articles, ou l'article et l'empaquetage, sont fournis par des sources d'alimentation espacées par un multiple du pas d'un poussoir le long du transporteur.
Lorsque la machine a plusieurs transporteurs parallèles, c'est-à-dire une machine à pistes multiples, les poussoirs sur un transporteur peuvent tre décalés par rapport à ceux sur un autre transporteur de sorte que, autant que possible, la vitesse élevée du poussoir sur un transporteur peut tre aménagée pour correspondre à la vitesse lente du poussoir sur l'autre transporteur, afin de rendre la charge sur les dispositifs d'entraînement de la machine aussi régulière que possible et éviter le bruit et les chocs.
Selon la forme d'exécution spécifique, décrite ciaprès, deux paires de pistes de poussoirs sont utilisées et les paires sont décalées de lia Imotitté d'un pasdepoussoir, et étant donné que les déplacements à haute vitesse et basse vitesse d'une paire sont décalés de 1800 l'un par rapport à l'autre, la vitesse élevée d'une paire coïncidera avec la basse vitesse de l'autre paire.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe schématique d'une machine à empaqueter des cigarettes.
La fig. 2 est un plan de lafig. 1.
La fig. 3 est une coupe transversale de la machine montrant les dispositifs d'entraînement du transporteur.
La fig. 4 est une vue en plan et en coupe de dispositifs d'entraînement pour le mécanisme représenté sur la fig. 3.
La fig. 5 est une coupe de la fig. 4 selon la ligne 5-5 mais montrant un rouleau de came placé au-delà de 5-5 en traits pleins, et
la fig. 6 est un plan d'une partie de la fig. 4 en regardant dans le sens de la flèche A.
Se référant d'abord aux fig. 1 et 2, la machine représentée est utilisée pour empaqueter des tas de cigarettes 1 dans des feuilles métalliques 2, ou autre matière appropriée. Les cigarettes sont distribuées par une trémie 3 par des rainures 4 formées par des cloisons 5, et des poussoirs 6, supports sur des transporteurs sans fin 7 par des éléments porteurs 13, traversent les rainures et éjectent des tas de cigarettes, le tout de manière connue.
La machine représentée a quatre pistes de poussoirs et celles dans la partie supérieure de la fig. 2 sont décalées par rapport à celles dans la partie inférieure de la moitié du pas d'un poussoir. Ceci est partiellement pour la commodité étant donné que le mécanisme pour faire avancer la matière d'empaquetage vers le bas dans le parcours des cigarettes est assez volumineux, et en séparant ces mécanismes dans le sens de la longueur de la machine, l'examen et l'entretien de la machine sont plus aisés, mais une autre raison est indiquée ci-après.
Lorsqu'un tas rencontre une feuille de matière d'empaquetage il plie d'abord la feuille en forme d'un U autour des faces supérieure et inférieure du tas et, presque simultanément, la matière s'étendant au-delà de chaque côté du tas à l'extrémité antérieure est formée en un étroit pli pour reposer sur le côté du tas. Environ au mme moment, la matière s'étendant au-delà des côtés du tas et dans les plans des faces supérieure et inférieure est pliée par des plieurs en forme de soc de charrue sur les côtés du tas, et il en résulte un emballage à extrémité bloquée, ouvert à l'extrémité arrière. Toutes ces opérations sont classiques et il n'est pas nécessaire de les décrire en détail.
Lorsqu'un tas enveloppé de cette manière atteint une position quelque peu à gauche de la position marquée 8 sur la fig. 1, le poussoir associé 6 recule hors de l'extrémité ouverte de l'empaquetage et ensuite l'extrémité ouverte de l'empaquetage est pliée d'abord en pliant les côtés étroits de la matière d'empaquetage sur l'extrémité arrière de l'article de la manière usuelle et ensuite les battants larges restants sont pliés vers le haut, et vers le bas, par les plieurs 9 et 10 respectivement. Toutes ces opérations, et les dispositifs pour les exécuter, sont bien connus mais les parties 9 et 10 sont illustrées principalement parce que le plieur 10 se trouve sur un transporteur sans fin 11 et, après la formation du pli, le plieur tire l'article fini le long de l'assise 12 de la machine de sorte que des opérations ultérieures par d'autres mécanismes peuvent tre effectuées.
Se référant maintenant à la fig. 3, les éléments porteurs, les poussoirs et les transporteurs de chaque côté de la machine représentée sur la fig. 2 ont maintenant des suffixes A et B ajoutés à leurs chiffres de référence pour les distinguer. Deux porte-poussoirs 1 3A et 1 3B sont disposés, l'un de chaque côté de l'assise (non représentée sur cette figure). Chaque élément porteur supporte une paire de poussoirs 6A et 6B respectivement. L'élément porteur 13A est supporté sur des chaînes 14 qui se déplacent sur des roues à chaîne 15 qui sont clavetées sur un long arbre 16. Sur le côté droit de la figure, une roue d'engrenage conique est fixée à l'arbre 16.
La roue d'engrenage conique 17 a un collier de poussée, composé d'un palier à rouleau 18, qui repose dans un évidement 19 d'une deuxième roue d'engrenage conique 20, qui a également un chemin de poussée 21. Cette roue d'engrenage conique 20 est fixée à un manchon 22, qui entoure l'arbre 16 sur à peu près la moitié de sa longueur, et l'arbre tourillonne dans le manchon sur des paliers à aiguille 23.
Au milieu de la figure le manchon est porté dans un palier 24 et il est porté de la mme façon près des roues d'engrenage coniques par un autre palier 25. L'extrémité de gauche de l'arbre 16 est portée par un palier 26. Le manchon est pourvu de roues à chaîne 27 y fixées par des goujons 28 et des chaînes transporteuses 29 sur ces roues à chaîne supportent les porte-poussoirs 13B.
Comme dans le cas des fig. 1 et 2, où les deux paires de poussoirs 6 sont écartées de la moitié d'un pas de poussoir, les deux porte-poussoirs 13A et 13B sont écartés de la moitié du pas d'un poussoir. Comme on verra ci-après en se référant à la fig. 4, les roues d'engrenage coniques 17 et 20 sont entraînées à des vitesses telles que l'arbre 16 et le manchon effectuent le mme nombre de tours par minute.
Se référant maintenant à la fig. 4, les roues d'engrenage coniques 17 et 20, et des fragments de l'arbre 16 et du manchon 22, sont représentés. Les roues 17 et 20 engrènent avec les roues d'engrenage coniques 30 et 31, ayant, respectivement, des nombres égaux de dents, les quatre roues étant en fait des roues d'engrenage à onglets. La roue d'engrenage conique 31 est pourvue d'un long bossage ou manchon 43 fixé à un organe 33 ayant deux guides 34 faisant saillie hors d'une face plate de ceux-ci.
Un arbre d'entraînement 35, qui peut tre considéré comme l'arbre principal de la machine, tourillonne dans un palier 36 et d'autres paliers (non représentés). Sur le palier 36 est fixée une came 37 dans laquelle se trouve une rainure de came 38. Cette rainure de came est circulaire mais son centre est décalé par rapport à l'axe de l'arbre 35, d'environ 11,10 mm dans l'exemple représenté. Un organe fourchu 39 est claveté sur l'arbre 35, cet organe ayant des fourches 39A et 39B, une de chaque côté, voir fig. 5 et 6, et disposées de sorte que des trous dans les extrémités des fourches qui forment des paliers pour de courts arbres 40, ont leurs centres dans un plan qui traverse l'axe de l'arbre 35, comme le montre la fig. 5.
Chaque arbre 40 forme un tourillon pour un levier, les deux leviers ayant la mme forme, mais qui sont indiqués par les chiffres 41 et 42 pour plus de clarté.
La roue d'engrenage conique 30 a un long manchon ou bossage 32 au moyen duquel il est fixé à un organe 44, qui est de construction quelque peu analogue à celle de l'organe 33 et est pourvu de deux guides 45.
Le levier 41 a un rouleau 46 qui se déplace dans la rainure 38 de la came 37 et le levier 42 a également un rouleau 47 qui se déplace dans ladite rainure. L'extrémité libre du levier 41 a un rouleau 48 placé entre les guides 34 tandis que l'extrémité libre du levier 42 a un rouleau 49 placé entre les guides 45.
Lorsque l'arbre 35 tourne, les leviers 41 et 42 oscillent sur leurs pivots 40, à mesure que les rouleaux 46 et 47 tournent dans la piste de came 38, et les oscillations provoquent une vitesse irrégulière de rotation pour chaque tour des roues d'engrenage coniques 30 et 31 et cette vitesse irrégulière est transmise aux transporteurs respectifs 7A et 7B.
Etant donné que la disposition des leviers 41 et 42 et de leurs parties associées est identique mais que les pivots des leviers sont à 1800 l'un par rapport à l'autre, les roues coniques 30 et 31 auront leurs mouvements à vitesse élevée avec un écart de 1800 mais, étant donné que les positions des poussoirs sont décalées de la moitié d'un pas, comme le montrent la fig. 2 ou la fig. 3, où les poussoirs 6A ont un écart de 1800 avec les poussoirs 6B, les poussoirs respectifs rencontreront les cigarettes et la feuille à la vitesse la plus basse et une accélération aura lieu lorsque les poussoirs s'écartent de la trémie et des positions d'avancement de la feuille.
Se référant de nouveau à la fig. 2, on a déjà expliqué qu'en décalant les deux paires de transporteurs, l'examen et l'entretien sont facilités, mais une raison plus importante pour cette disposition est que la vitesse élevée sur une paire coïncide avec la basse vitesse sur l'autre paire, et ainsi la charge sur l'entraînement de la machine est maintenue raisonnablement régulière et les chocs et les bruits sont évités.
Sur la fig. 3 l'assise est représentée comme étant formée de trois parties 50A, 50B et 50C. La partie centrale 50B est portée par un pont 51 dont les pieds sont fixés aux parties 50A et 50C. Avec cette disposition il est possible d'avoir les poussoirs d'une paire de pistes de poussoirs portés par un transporteur. Sans cette disposition, il serait nécessaire d'avoir un transporteur pour chaque piste de poussoirs, doublant ainsi les chaînes et roues à chaîne représentées, et rendant difficile le maintien des pistes de poussoirs rapprochées l'une de l'autre.
En outre, avec les pistes de poussoirs rapprochées, comme représenté, il est possible de prévoir un seul couteau pour découper les feuilles d'empaquetage pour les deux pistes. Lorsque le genre d'empaquetage exige un empaquetage à deux pièces, avec une courte pièce recouvrant une longue pièce, de sorte que les deux pièces peuvent tre pliées comme une, le dispositif à vitesse variable représenté sur les fig. 4 à 6 peut tre utilisé pour entraîner un rouleau qui fait avancer les feuilles de matière d'empaquetage, côte à côte et espacées pour coïncider avec la distance entre les pistes de poussoirs.
Pour faire avancer la feuille dans ce but le rouleau tourne lentement pour faire avancer la longue pièce, qui est alors découpée et ensuite la feuille est accélérée et une courte pièce est découpée, l'accélération amenant la courte pièce à recouvrir légèrement la longue pièce.
Etant donné que ces opérations s'effectuent en synchronisme avec les mouvements des poussoirs, c'est-à-dire le temps nécessaire pour déplacer un poussoir d'un pas, le dispositif à vitesse variable représenté sur les fig. 4 à 6 ne nécessite qu'un seul levier coudé, par exemple 41 ou 42, s'il est appliqué à l'avancement de l'empaquetage, afin d'effectuer seulement un changement de vitesse, en supposant que le rouleau d'entraînement fait un tour par empaquetage, comme c'est normalement le cas. Dans le cas des fig. 4 à 6 le dispositif à vitesse variable doit effectuer un changement de vitesse pour deux transporteurs, dont les poussoirs sont décalés de la moitié d'un pas de poussoir, de sorte qu'un levier coudé est nécessaire pour changer la vitesse de chaque transporteur.
Packing machine
The present invention relates to a packaging machine.
Many packaging machines have conveyors with pushers which travel along a machine bed and collect articles and material from deposits and other supply lines. A typical example is a cigarette packaging machine where cigarettes are entrained born on the seat and carried by the pushers in the form of a pile, to meet elements of packaging material, for example, metallic sheets, which are wound around the piles.
With the high speeds present in the art, the impact of the pushers against the ends of cigarettes and the impact of the front ends of cigarettes on a sheet is likely to damage the cigarettes, the sheet, or both.
The effect on cigarettes when the packaging is rigid paper, such as a paper packaging label, is more pronounced. The invention is of course useful for packaging any other convenience.
According to the invention, there is provided a packaging machine comprising an endless conveyor, provided with pushers spaced at equal distance along its length, and means for driving the conveyor continuously, comprising a variable speed device, said device operating to reduce the speed of the pusher as it encounters an article, or when the article encounters a piece of packaging material entrained in the path of the pusher. When multiple pushers on a conveyor are arranged to meet more than one article, or an article and a package, at the same time, the articles, or the article and the package, are supplied by power sources spaced apart by a multiple of the pitch of a pusher along the conveyor.
When the machine has several parallel conveyors, that is to say a machine with multiple tracks, the pushers on one conveyor can be offset relative to those on another conveyor so that, as far as possible, the high speed of the pushrod on one conveyor can be arranged to correspond to the slow speed of the pusher on the other conveyor, in order to make the load on the drive devices of the machine as regular as possible and to avoid noise and shocks.
According to the specific embodiment, described below, two pairs of pushrod tracks are used and the pairs are offset from the connection of a pushrod, and since the high speed and low speed movements of a pair are offset. of 1800 relative to each other, the high speed of one pair will coincide with the low speed of the other pair.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a schematic sectional view of a cigarette packaging machine.
Fig. 2 is a plan of fig. 1.
Fig. 3 is a cross section of the machine showing the conveyor drives.
Fig. 4 is a plan and sectional view of driving devices for the mechanism shown in FIG. 3.
Fig. 5 is a section of FIG. 4 along line 5-5 but showing a cam roller placed beyond 5-5 in solid lines, and
fig. 6 is a plan of part of FIG. 4 looking in the direction of arrow A.
Referring first to Figs. 1 and 2, the machine shown is used to package piles of cigarettes 1 in foils 2, or other suitable material. The cigarettes are distributed by a hopper 3 by grooves 4 formed by partitions 5, and pushers 6, supports on endless conveyors 7 by carrying elements 13, pass through the grooves and eject piles of cigarettes, all in a manner known.
The machine shown has four tracks of pushers and those in the upper part of fig. 2 are offset from those in the lower part by half the pitch of a pusher. This is partly for convenience since the mechanism for advancing the packaging material down the cigarette path is quite bulky, and by separating these mechanisms lengthwise of the machine, the examination and maintenance of the machine are easier, but another reason is given below.
When a pile encounters a sheet of packaging material it first folds the sheet into a U-shape around the top and bottom faces of the pile and, almost simultaneously, the material extending beyond either side of the pile. heap at the front end is formed into a narrow fold to rest on the side of the heap. At about the same time, the material extending beyond the sides of the pile and in the planes of the top and bottom faces is folded by plow-shaped folders on the sides of the pile, resulting in a packet. blocked end, open at the rear end. All these operations are conventional and it is not necessary to describe them in detail.
When a pile wrapped in this way reaches a position somewhat to the left of the position marked 8 in fig. 1, the associated pusher 6 moves back out of the open end of the package and then the open end of the package is folded first by folding the narrow sides of the packaging material over the rear end of the package. The article in the usual manner and then the remaining wide flaps are folded up, and down, by the folders 9 and 10 respectively. All of these operations, and the devices for performing them, are well known, but parts 9 and 10 are illustrated mainly because the folder 10 is on an endless conveyor 11 and, after the fold is formed, the folder pulls the article. finished along the seat 12 of the machine so that subsequent operations by other mechanisms can be performed.
Referring now to fig. 3, the supporting elements, the pushers and the conveyors on each side of the machine shown in FIG. 2 now have A and B suffixes added to their reference digits to distinguish them. Two push-holders 1 3A and 1 3B are arranged, one on each side of the seat (not shown in this figure). Each carrier element supports a pair of pushers 6A and 6B respectively. The carrier member 13A is supported on chains 14 which move on chain wheels 15 which are keyed to a long shaft 16. On the right side of the figure, a bevel gear wheel is attached to the shaft 16. .
The bevel gear wheel 17 has a thrust collar, composed of a roller bearing 18, which sits in a recess 19 of a second bevel gear wheel 20, which also has a thrust path 21. This wheel of bevel gear 20 is attached to a sleeve 22, which surrounds the shaft 16 for roughly half of its length, and the shaft is journalled in the sleeve on needle bearings 23.
In the middle of the figure, the sleeve is carried in a bearing 24 and it is carried in the same way near the bevel gear wheels by another bearing 25. The left end of the shaft 16 is carried by a bearing 26 The sleeve is provided with chain wheels 27 fixed thereto by studs 28 and conveyor chains 29 on these chain wheels support the push carriers 13B.
As in the case of Figs. 1 and 2, where the two pairs of pushers 6 are spaced apart by half of a pusher pitch, the two push-button carriers 13A and 13B are spaced apart by half the pitch of a pusher. As will be seen below with reference to FIG. 4, the bevel gear wheels 17 and 20 are driven at speeds such that the shaft 16 and the sleeve perform the same number of revolutions per minute.
Referring now to fig. 4, the bevel gear wheels 17 and 20, and fragments of the shaft 16 and the sleeve 22, are shown. The wheels 17 and 20 mesh with the bevel gear wheels 30 and 31, having, respectively, equal numbers of teeth, the four wheels actually being miter gear wheels. The bevel gear wheel 31 is provided with a long boss or sleeve 43 attached to a member 33 having two guides 34 protruding from a flat face thereof.
A drive shaft 35, which can be considered as the main shaft of the machine, is journaled in a bearing 36 and other bearings (not shown). On the bearing 36 is fixed a cam 37 in which there is a cam groove 38. This cam groove is circular but its center is offset with respect to the axis of the shaft 35, by approximately 11.10 mm in the example shown. A forked member 39 is keyed on the shaft 35, this member having forks 39A and 39B, one on each side, see fig. 5 and 6, and arranged so that holes in the ends of the forks which form bearings for short shafts 40, have their centers in a plane which passes through the axis of the shaft 35, as shown in fig. 5.
Each shaft 40 forms a journal for a lever, the two levers having the same shape, but which are indicated by the numbers 41 and 42 for greater clarity.
The bevel gear wheel 30 has a long sleeve or boss 32 by means of which it is attached to a member 44, which is somewhat similar in construction to that of the member 33 and is provided with two guides 45.
The lever 41 has a roller 46 which moves in the groove 38 of the cam 37 and the lever 42 also has a roller 47 which moves in said groove. The free end of the lever 41 has a roller 48 placed between the guides 34 while the free end of the lever 42 has a roller 49 placed between the guides 45.
As the shaft 35 rotates, the levers 41 and 42 oscillate on their pivots 40, as the rollers 46 and 47 rotate in the cam track 38, and the oscillations cause an irregular speed of rotation for each revolution of the wheels. bevel gears 30 and 31 and this irregular speed is transmitted to the respective conveyors 7A and 7B.
Since the arrangement of the levers 41 and 42 and their associated parts is identical but the pivot points of the levers are at 1800 with respect to each other, the bevel wheels 30 and 31 will have their movements at high speed with a difference of 1800 but, since the positions of the pushers are offset by half a step, as shown in fig. 2 or fig. 3, where the pushers 6A have a gap of 1800 from the pushers 6B, the respective pushers will meet the cigarettes and the sheet at the lowest speed and acceleration will take place as the pushers move away from the hopper and positions of. advancement of the sheet.
Referring again to fig. 2, it has already been explained that by shifting the two pairs of carriers, examination and maintenance are facilitated, but a more important reason for this arrangement is that the high speed on one pair coincides with the low speed on the other pair, and thus the load on the machine drive is kept reasonably even and shocks and noises are avoided.
In fig. 3 the seat is shown as being formed of three parts 50A, 50B and 50C. The central part 50B is carried by a bridge 51 whose feet are fixed to the parts 50A and 50C. With this arrangement it is possible to have the pushers of a pair of pushrod tracks carried by a conveyor. Without this arrangement, it would be necessary to have a conveyor for each track of pushers, thus doubling the chains and chain wheels shown, and making it difficult to keep the tracks of pushers close together.
Furthermore, with the pusher tracks close together, as shown, it is possible to provide a single knife to cut the packaging sheets for both tracks. When the kind of packaging requires two-piece packaging, with a short piece covering a long piece, so that the two pieces can be folded as one, the variable speed device shown in FIGS. 4 to 6 can be used to drive a roller which advances the sheets of packaging material, side by side and spaced to coincide with the distance between the tracks of the pushers.
To advance the sheet for this purpose the roller slowly rotates to feed the long piece, which is then cut and then the sheet is accelerated and a short piece is cut, the acceleration causing the short piece to slightly overlap the long piece.
Since these operations are carried out in synchronism with the movements of the pushers, that is to say the time necessary to move a pushbutton by one step, the variable speed device shown in FIGS. 4 to 6 only requires one angled lever, for example 41 or 42, if applied to the advancement of the package, in order to effect only one gear change, assuming the drive roller goes around by wrapping, as is normally the case. In the case of fig. 4 to 6 the variable speed device must perform a speed change for two conveyors, the pushrods of which are offset by half of a pushrod pitch, so that an angled lever is required to change the speed of each conveyor.