Machine à encercler les paquets, avec bloc-noueulr automatique
La présente invention a pour objet une machine à encercler les paquets comportant un bloc noueur à commande automatique destiné à effectuer l'attache de deux brins du lien après l'entourage du paquet.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine objet de l'invention, et des variantes de cette forme d'exécution.
La fig. 1 est une vue de face de la machine, tournée de 900 par rapport à sa position normale.
La fig. 2 est une vue de profil de la machine, selon la flèche 2 de la fig. 1.
Les fig. 3 et 4 sont des vues schématiques à plus petite échelle montrant le cheminement du lien autour d'un paquet.
La fig. 5 représente un détail de la fig. 4 à plus grande échelle.
La fig. 6 est une vue d'une pince de la machine à plus grande échelle que la fig. 1.
La fig. 7 est une vue d'un bloc noueur de la machine à plus grande échelle que la fig. 1.
La fig. 8 est une vue selon la flèche 7 de la fig. 7, à plus petite échelle.
La fig. 9 est une vue schématique du mécanisme du bloc noueur représenté à la fig. 7.
Les fig. 10, 11, 12, 13 et 14 illustrent différentes phases du fonctionnement du bloc noueur représenté à la fig. 7.
La fig. 15 représente un noeud exécuté par le bloc noueur de la fig. 7.
Les fig. 16 et 17 sont des vues schématiques montrant le cheminement du lien autour d'un paquet dans une variante de la machine.
Les fig. 18 et 19 sont des vues de détail, respectivement en élévation et en plan, d'une pince de cette variante.
Les fig. 20 et 21 sont des vues de cette pince dans d'autres positions de fonctionnement.
La fig. 22 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un bloc noueur de cette variante.
La fig. 23 est une vue partielle de ce bloc noueur, à plus grande échelle que la fig. 22.
La fig. 24 est une coupe selon la ligne 23-23 de la fig. 23.
La fig. 25 est une vue analogue à la fig. 23, dans une autre position de fonctionnement du mécanisme.
La fig. 26 est une coupe d'un bloc noueur d'une autre variante de la machine.
La fig. 27 est une coupe selon la ligne 26-26 de la fig. 26.
La fig. 28 est une coupe schématihue de ce bloc noueur, selon la ligne 27-27 de la fig. 27, mais à plus petite échelle.
La fig. 29 est une vue de détail, en coupe selon la ligne 26a-26a Ide la fig. 26.
Les fig. 30, 31 et 32 sont des coupes respectivement selon les lignes 27a-27a, 27b-27b, 27c-27c de la fig. 27.
La fig. 33 est une coupe selon la ligne 32-32 de la f'g. 32.
La fig. 34 est une coupe selon la ligne 27d-27d de la fig. 27.
La fig. 35 est une coupe selon la ligne 34-34 de la fig. 34.
La machine représentée comprend une ossature cen trale formée par des montants profilés 1 reliés à leurs parties supérieures par une traverse 2. Cette ossature, formant portique est montée entre des supports latéraux 3 et 4 formés d'éléments profilés. Ces supports 3-4 supportent dans un plan horizontal situé à une hauteur déterminée des rouleaux d'appui 5 montés à rotation libre. Ces rouleaux 5 constituent une tablette d'appui destiné à recevoir un paquet P à encercler, de manière à permettre son acheminement.
L'ossature centrale porte des supports équerrés 6 supportant des pignons 7 montés à rotation libre. Audessous des rouleaux 5 et en regard de l'ossature axiale, le support latéral 4 présente un dégagement logeant, d'un côté, un moteur M présentant un pignon d'entraînement 8 disposé dans le mme plan que les pignons 7, et de l'autre, un bloc noueur automatique 9.
Une chaîne sans fin C guidée par les pignons 7 et 8 et par un pignon tendeur 71 et disposée en forme de boucle, permet la fixation d'une pince 10 d'entraînement d'un lien L devant entourer le paquet P. La pince 10 comprend une rondelle d'appui 11 et un axe 11t servant au centrage et à l'appui d'un disque mobile 12 sollicité par des rondelles élastiques 13 dont la pression peut tre réglée par le moyen d'un écrou 14 (fig. 6).
Les faces de contact du disque mobile 12 et de la rondelle d'appui 1 1 sont inversement pentées et arrondies périphériquement de manière à permettre l'engagement et le maintien du lien L.
Le lien L se déroulant d'une pelote L1 (fig. 1) sur les galets de bras tendeurs T et T1. A son extrémité, le brin libre du lien L est guidé par un doigt fixe 15 agencé de manière à présenter le lien en regard de la pince 10.
La rotation de la chaîne sans fin C entraîne la pince 10 et le lien L suivant la périphérie du paquet P, de manière à l'entourer comme illustré à la fig. 3. Après l'entourage, la pince 10 qui retient toujours l'extrémité du lien L se saisit également du brin L2 venant directement de la pelote L1 et l'entraîne sur une légère distance, comme illustré à la fig. 4. Une douille 17 du bloc noueur automatique 9 avance alors transversalement au-dessus des brins contigus L et L2 du lien, pour les maintenir à une hauteur déterminée et pour assurer par suite leur nouage.
Le bloc noueur 9 comprend un carter parallélépipédique traversé longitudinalement par un arbre rotatif 16 supportant des cames de commande (fig. 7).
Un noueur rotatif 18 présente un alésage dans lequel peut coulisser la douille 17. Une broche 19 coulisse axialement dans l'alésage de la douille 17, tout en étant guidée angulairement par un ergot 38 engagé dans une rainure 191. Cette rainure peut tre hélicoïdale, pour autoriser la rotation de la broche 19 lors de son déplacement longitudinal.
Le noueur rotatif 18 présente une denture ou pignon 181 coopérant par l'intermédiaire de roues intermédiaires 20 et 21 avec un pignon-came 22 claveté sur l'arbre 16 (fig. 7 et 9). L'une des roues 20 ou 21 est montée sur un dispositif antiretour, à la façon d'une roue libre, pour permettre sa rotation dans un seul sens.
Le pignon-came 22 présente sur sa périphérie deux secteurs dentés 221 et 222 diamétralement opposés et d'inégales longueurs. Compte tenu du rapport de réduction donné par les diamètres des pignons, le secteur denté 221 autorise la rotation du noueur 18 suivant un tour un quart, tandis que le secteur 222 autorise après un temps d'immobilisation la rotation complémentaire dudit noueur 18 suivant trois quarts de tour.
En combinaison avec ce déplacement circulaire, le noueur 18 est déplacé longitudinalement par le moyen d'une fourchette pivotante 23 articulée sur un axe 24 (fig. 7). La fourchette 23 comprend un doigt 231 qui est engagé dans une gorge hélicoïdale 251 d'une came cylindrique 25 montée sur l'arbre 16.
Le noueur 18 porte à son extrémité extérieure une tte 26 en forme de collier tendu servant de support à une pince mobile 27 rappelée en position de fermeture par un ressort à boudin 28 (fig. 11). Un bloc d'appui 29 formant came maintient la pince 27 en position d'ouverture lorsque le noueur 18 est reculé (fig. 10).
La douille 17 coulissant librement dans l'alésage du noueur 18 présente à son extrémité arrière un épaulement 171 servant de support à un galet 30 engagé dans une gorge profilée 311 d'une came 31 (fig. 7).
La came 31 communique à la douille 17 un mouvement de translation longitudinale.
La broche 19 qui coulisse dans l'alésage de la douille
17 suivant un positionnement angulaire constant (ou avec une rotation déterminée donnée par l'ergot 38), est solidaire d'un flasque 32 prenant appui sur une rampe faciale 331 d'une came 33 montée sur l'arbre 16.
Un ressort à boudin 34 intercalé entre le flasque 32 et une pièce 35 du carter maintient l'appui permanent du flasque 32 sur la rampe 331.
A l'extrémité extérieure de la broche 19 est articulé un crochet 36 qui s'escamote à l'intérieur de la douille 17 et peut en déborder extérieurement en décrivant ou non un mouvement rotatif autour de l'axe de la broche 19.
Le bloc noueur automatique fonctionne de la manière suivante:
Comme visible aux fig. 10 et 11, les brins L et L2 du lien sont alors en contact et la douille 17 avance sous l'action de la came 31 pour se présenter en superposition des brins contigus. Après cet engagement, le noueur rotatif 18 commandé par la came 25 et la fourchette 23 avance suivant la flèche F (fig. 11) et dégage le talon de la pince 27 du bloc d'appui 29. La pince 27, sollicitée par le ressort 28, se ferme alors sur les brins L et
L2 qu'elle maintient pincés contre la douille 17 (fig. 11).
Après cette phase d'engagement des brins L et L2, le pignon-came 22 est amené à engrener avec les roues intermédiaires 20 et 21, et le noueur 18 est entraîné en rotation suivant un tour un quart.
Au cours de cette rotation, les brins L et L2 entraînés par la pince 27 s'enroulent sur la douille 17 et se croisent peu avant la fin de la rotation, comme illustré à la fig. 12.
En fin de course, les tronçons extérieurs des brins L et L2, disposés en amont de la douille 17 viennent prendre appui sur une partie d'extrémité arrondie 271 de la pince 27, et sont de ce fait rabattus par glissement contre la face transversale extrme de la douille 17, comme illustré à la fig. 13.
La broche 19 est alors déplacée longitudinalement par la came 33 et le crochet 36 débordant de la douille 17 saisit le tronçon rabattu des brins L et L2, comme illustré à la fig. 14.
Le recul de la broche 19 et du crochet 36, combiné ou non avec un mouvement rotatif, provoque alors la formation de la boucle du noeud, comme illustré à la fig. 15.
Après cette formation, la douille 17 recule pour permettre l'éjection du noeud.
D'autre part, le noueur rotatif 18 recule également et continue sa rotation (suivant trois quarts de tour) pour présenter en fin de course le talon de la pince 27 en regard d'une rampe d'un bloc d'appui 29, de manière à provoquer son ouverture et son maintien en position ouverte, dans la position de départ représentée à la fig. 10.
Une barre 37 (fig. 1) guidée dans l'ossature centrale et qui est animée d'un mouvement vertical par des moyens non représentés vient appuyer sur la face supérieure du paquet P pour l'immobiliser pendant l'encerclage. Cette barre 37, formant presse, porte des blocsdistributeurs B et B1 distribuant des plaquettes de carton destinées à protéger les artes Idu paquet P. Des moyens mécaniques non représentés sont prévus pour acheminer lesdites plaquettes sur les artes du paquet, juste avant l'encerclage.
On peut aisément accoupler plusieurs machines telles que celle représentée.
Dans une variante illustrée par les fig. 16 à 21, une chaîne sans fin Ci supportée par des pignons 39 sert à l'entraînement t d'une pince auto-serreuse 40 qui entraîne le lien L3 destiné à encercler le paquet Pt.
Le lien L5 se déroulant d'une pelote L4 est guidé angulairement par un ceil 41 de manière à se présenter obliquement par rapport au côté transversal du paquet Pt, et sensiblement en position de tangence en regard d'une douille 42 du bloc noueur.
La rotation de la chaîne sans fin Cl entraîne le lien L8 suivant la périphérie du paquet pl, comme illustré à la fig. 16.
La pince auto-serreuse 40 comprend une semelle 43 fixée latéralement sur la chaîne C1 et supportant un tasseau d'appui 44 de forme conique, sur lequel s'enroule l'extrémité du lien L3. Un levier auto-serreur 45 articulé sur un axe 46 solidaire de la semelle 43 agit par pinçage, par son bec excentré et cranté 451, sur la périphérie du lien Ls préalablement engagé sur le tasseau d'appui 44, de manière à assurer, sous un effort de traction exercé sur ledit lien L3, un auto-serrage progressif.
Le levier 45 est en outre maintenu en position d'appui par un ressort à boudin 47, tandis que sa face extrme 452 coopère avec une came 48 fixée dans l'intérieur d'un montant de l'ossature et destinée à assurer la commande de dégagement dudit levier 45.
En fin de course d'entourage du paquet Pt, la chaîne
C1 commande par l'intermédiaire d'un doigt, agissant sur un micro-interrupteur A (fig. 16), la mise en marche du bloc noueur qui présente ainsi sa douille 42 en position de débordement par rapport au lien. D'autre part, en continuant t sa rotation, la pince 40 qui maintient l'ex- trémité libre L5 du lien (représentée avec parties noires interrompues) se présente par son tasseau 44 en regard du brin L6 (maintenu par la douille 42), de manière à l'entraîner en formant boucle.
Les brins L5 et L6 sont ainsi en appui sur la douille 42 pour l'opération de nouage, comme indiqué précédemment.
En fin de course de cheminement, la pince autoserreuse 40 qui se déplace verticalement, présente l'extrémité 452 de son levier 45 en regard de la came 48 qui provoque son basculement, de manière à libérer les brins L5 et L6 enroulés sur le tasseau 44. Ce dégagement permet le rappel par glissement des brins L5 et
L6 lors du nouage. On remarque qu'à cet effet un bloc 49 en matière souple fixé sur la face intérieure du levier 45 exerce un appui souple sur les brins L5 et L6, de manière à éviter leur dégagement du tasseau 44.
Lors du recul des brins dû à la formation du noeud, une lame coupante B commandée par un électro-aimant
B1 agit sur le brin L6 pour le couper, tandis que le brin
L5 est dégagé de la pince par glissement. Comme illustré à la fig. 20, après le nouage, il ne reste sur la pince 40 que le brin L6 qui est maintenu automatiquement pour assurer un nouvel entourage du paquet pl.
Cette disposition évite ainsi tout nouvel accrochage du lien.
Une broche mobile 50 coulissant à l'intérieur de la douille 42 présente son extrémité avec une ouverture 50t en forme de crochet (fig. 22). Une rainure longitudinale 502 disposée en regard du crochet autorise le libre coulissement d'un mors mobile 51 cranté suivant sa face avant et rappelé en position de serrage permanent contre les brins du lien engagés dans l'ouverture 501, par le moyen d'un ressort à boudin 52 (fig. 23 et 24). Le mors mobile 51 forme à son extrémité un talon de butée 511 coopérant avec un épaulement 421 formé à l'intérieur de la douille 42.
Lorsque la broche mobile 50 avance sous l'action d'une came circulaire 53 dont la gorge hélicoïdale 531 coopère avec un galet 54 fixé sur une douille 55 montée à rotation libre sur ladite broche, tout en étant guidée longitudinalement, le mors mobile 51 est buté longitudinalement en fin de course par l'épaulement 421, comme illustré à la fig. 25, de manière à autoriser l'ouverture du crochet pour l'engagement des brins du lien.
Lors du recul de la broche 50 pour le nouage, le mors mobile 51 sollicité par le ressort 52 assure par son crantage le serrage permanent desdits brins rabattus du lien, en évitant tout glissement et en provoquant le tirage.
La broche mobile 50 est montée pour tourner de 180 degrés sous l'action d'une roue dentée 56 clavetée à coulissement à l'extrémité de la broche et coopérant avec un pignon 57 monté sur un arbre à cames 58.
Lors de l'avance de la broche 50, le crochet est orienté vers le bas pour saisir la partie rabattue des brins du lien qui s'applique sur la face extrme de la douille 42, tandis qu'après le nouage, ladite broche a tourné de 180 degrés pour présenter le crochet vers le haut de manière à assurer le libre dégagement du noeud.
Le recul de la broche mobile 50 est également combiné avec un mouvement d'avance de la douille 42, pour assurer un meilleur tirage des brins du lien.
Ce mouvement d'avance supplémentaire de la douille 42 est obtenu par un profilage approprié de la gorge 532 de la came 53.
Les mouvements du noueur sont les suivants: avance de la douille 42 pour l'appui des brins L5
et L6 du lien se présentant comme indiqué après
l'entourage du paquet. La broche 50 étant en posi
tion de recul. avance et rotation partielle (un tour un quart) du
noueur rotatif 59 pour l'enroulement croisé desdits
brins sur la douille 42 et par suite rabattement de la
section non enroulée sur la face transversale extrme
de la douille 42. avance de la broche mobile 50 solidaire du crochet
qui occupe la position basse pour la prise des brins
du lien. recul de la broche mobile 50 combiné avec le recul
de la douille 42 pour l'éjection des brins qui sont
enroulés sur sa périphérie et qui butent contre
l'extrémité du noueur 59.
- Réavance de la douille 42 combinée avec le recul
de la broche 50, pour le tirage et la formation du
noeud. recul de la douille 42 ainsi que du noueur rotatif
59 qui continue sa rotation pour assurer l'ouverture
du levier d'accrochage et l'éjection du noeud.
- Rotation et avance de la broche mobile pour
présenter l'ouverture de son crochet vers le haut
pour faciliter le dégagement du noeud.
On remarque qu'on peut dégager la boucle complètement, par la broche 50 en augmentant son recul, de manière à rappeler par coulissement les brins L5 et L6 du côté opposé au lien qui entoure le paquet.
Dans une variante du bloc noueur illustrée aux fig.
26 à 35, un carter parallélépipédique60, en forme de boîte, supporte à sa partie extérieure un bloc-moteur réducteur 61 entraînant un arbre transversal 62 monté sur des roulements à billes logés dans une cage 63.
L'arbre 62 est solidaire d'une came-disque 64 dont la face extérieure, du côté du moteur 61, comporte un bossage 64t agencé pour coopérer avec un doigt transversal 56 fixé sur un levier pivotant 66.
Ce levier 66 oscille à sa base sur un axe 67, et se prolonge angulairement à sa partie supérieure sous la forme d'un secteur denté 661 engrenant avec un pignon 68 claveté sur une broche mobile porte-crochet 69, de manière à l'entraîner en rotation.
L'arbre 62 entraîne également une couronne 70, dont la périphérie comporte deux languettes débordantes et opposées 701, en forme de secteurs circulaires, qui constituent des verrous, comme indiqué par la suite.
Un pignon conique 71 juxtaposé à la couronne 70 coopère avec un pignon mené 72 disposé orthogonalement et monté en bout d'un arbre longitudinal 73. Un pignon cylindrique 74 solidaire de l'arbre 73 entraîne par l'intermédiaire d'une roue 77, une roue dentée 75, clavetée sur la périphérie d'un noueur rotatif 76, de manière à assurer sa rotation.
L'arbre longitudinal 73 porte une rondelle débordante 78 comportant sur sa périphérie un méplat 78' susceptible de coopérer avec les languettes 70t de la couronne 70, pour former verrou, en immobilisant passagèrement et en bloquant en rotation les pignons 72 et 74.
Le pignon conique 71 est établi avec une denture interrompue formant deux secteurs en creux 711 et 712 qui échappent ainsi, lors de leur rotation, des dents du pignon mené 72, de manière à assurer sa rotation intermittente en deux temps (dans un rapport donné), en combinaison avec son verrouillage lors de son immobilisation.
Lorsque les secteurs en creux 711 et 712 disposés dans l'axe diamétral des languettes 70t de la couronne 70 se présentent respectivement en regard de la denture du pignon mené 72, ce dernier est ainsi arrté dans son entraînement, tandis que la languette correspondante 70t qui se déplace circulairement par suite de l'entraînement permanent de l'arbre 62, se place en regard d'un des méplats 78t, comme illustré à la fig. 29 en empchant ainsi toute rotation dans un sens ou dans l'autre du pignon 72, et par suite du noueur rotatif 76 qui se trouve ainsi verrouillé.
Lorsque l'un des secteurs dentés du pignon conique 71 s'engrène avec le pignon 72, la languette correspondante 70t échappe de par son positionnement d'un des méplats 78t pour assurer ainsi le déverrouillage.
Les diamètres des pignons 71, 72, 74 et 75 sont déterminés pour obtenir dans un premier temps une rotation du noueur 76 suivant trois quarts de tour, correspondant à l'ouverture du crochet 79, et dans un deuxième temps, une rotation complémentaire de un tour un quart pour l'enroulement des brins du lien, comme déjà indiqué.
L'arbre 62 se prolonge au-delà du pignon conique 71 pour prendre appui à son extrémité opposée sur la face extrme du carter 60.
Sur le côté opposé au bloc-moteur 61, mais à l'intérieur du carter 60, l'arbre 62 porte une came-disque 80 destinée à la commande d'un levier de coupe 81.
Le levier 81 s'articule à sa base sur un axe 82 fixé dans un bossage transversal 83 formé au fond du carter 60. A sa partie supérieure, le levier 81 est coudé pour constituer un bras 8 Il en forme de secteur circulaire traversant une ouverture correspondante du carter pour en déborder extérieurement. Un support 84 fixé en bout du bras 811 permet la fixation d'une lame coupante 85 destinée à assurer la coupe du brin du lien en fin de course de pivotement du levier 81, comme illustré par le tracé en traits interrompus de la fig. 30.
A cet effet, la came-disque 80 forme sur sa périphérie un bossage concentrique 80l, avec rampes opposées 802', pour permettre l'appui d'un galet rotatif 86 fixé transversalement sur le levier 81, tandis qu'un ressort 87 assure le rappel dudit levier.
Le fond du carter 60 est établi avec des nervures parallèles 88 disposées perpendiculairement par rapport à l'axe 82. Ces nervures 88 autorisent entre elles la fixation d'axes transversaux 89, 90, 91, sur lesquels tourillonnent librement les embases cylindriques de leviers basculants correspondants 92, 93, 94.
Le levier 92, en forme de fourche, s'intercale entre des cames et contre-came 95 et 96 destinées à permettre sa commande de basculement dans les deux sens, et qui sont clavetées sur l'arbre 62.
La came 95 présente à sa périphérie un secteur circulaire 951 concentrique à l'axe, se prolongeant à ses extrémités par des rampes à profil arrondi 952 et 958 jusqu'en une partie haute et excentrée 954. Un galet 97 fixé transversalement en bout d'une des branches du levier 92 prend un appui permanent sur le profil de la came 95, tandis qu'un deuxième galet 98 fixé sur le côté opposé du levier prend appui sur le profil inversé et complémentaire de la contre-came 96. La rotation dans le sens de la flèche Ft des cames et contre-came 96 accouplées assure le déplacement angulaire dans les deux sens du levier 92.
Par sa branche débordante, le levier 92 est rendu solidaire d'une patte angulaire 991 fixée extérieurement sur une fourchette 99 pivotant librement sur des doigts opposés 100t d'une bague 100. Cette dernière est montée à rotation libre sur l'extrémité du noueur rotatif 76.
Cette disposition autorise ainsi la combinaison du mouvement rotatif du noueur 76 engendré par les pignons 72, 74, 75, 77, avec son déplacement longitudinal par coulissement sur la douille tubulaire 101, engendré par l'intermédiaire du levier 92.
Le levier 93 assure le déplacement longitudinal d'une douille 101, par l'intermédiaire d'une came 102 et d'une contre-came 103, également clavetées sur l'arbre 62, comme illustré à la fig. 33.
La came 102 comporte un secteur circulaire 102t se prolongeant de chaque côté par des chutes profilées 1022 et 1023 qui se raccordent à un bec proéminent et concentrique 1024. Un galet 104 fixé transversalement sur le levier 93 prend appui sur la périphérie de la came 102, tandis qu'un deuxième galet opposé 105 coopère avec la contre-came 103, de profil inversé et complémentaire.
La rotation de la came 102 et de la contre-came accouplée 103 assure le déplacement angulaire dans les deux sens du levier 93. Par sa branche débordante, le levier 93 est rendu solidaire d'une patte axiale 1061 solidaire d'une fourchette 106, montée pivotante sur les doigts opposés 1011 de la section arrière méplate de la douille 101.
Cette disposition autorise ainsi uniquement le déplacement longitudinal de la douille 101 qui coulisse librement sur la broche mobile 69.
Le levier 94 assure à son tour le déplacement longitudinal en translation de la broche mobile 69, par l'intermédiaire d'une came 107 et d'une contre-came 108 clavetée sur l'arbre 62, comme illustré à la fig. 34.
La came 107 comporte un secteur circulaire et concentrique 107t se prolongeant par une rampe excentrée 1072 aboutissant à la base d'une rampe 1073 d'un bec déporté, mais concentrique 1074. Ce bec se raccorde ensuite au secteur par l'intermédiaire de trois chutes successives 107 , 1076 1077. Un galet 109 fixé transversalement sur la branche débordante du levier 94 prend appui avec le profil de ladite came 107, tandis qu'un deuxième galet opposé 110 coopère avec la contre-came 108 de profil inversé et complémentaire, de manière à provoquer le déplacement angulaire dans les deux sens dudit levier 94.
Par sa branche débordante, le levier 94 est rendu solidaire d'une patte angulaire 1111 fixée extérieurement sur une fourchette 111 qui pivote sur des doigts opposés 112t d'une bague 112. Cette dernière est montée tournante sur la broche mobile 69.
Cette disposition autorise ainsi la combinaison du mouvement rotatif de la broche 69, engendré par le levier pivotant 66, avec son déplacement longitudinal, par l'intermédiaire du levier 94.
Les différentes phases de fonctionnement du bloc noueur sont les suivantes:
Position de départ comme illustré aux fig. 26 et 27.
Le crochet 113 monté en bout de la broche mobile 69 est sorti et son ouverture est disposée vers le haut. La douille 101 est rentrée ainsi que le noueur 76.
Le pignon conique 71 entraîne en rotation par son premier secteur le pignon 72 et le noueur 76 tourne pendant trois quarts de tour pour provoquer l'ouverture de la pince 79.
L'arbre 62 entraîne en rotation l'ensemble des cames-disques, et la douille 101 sollicitée par le bec 1024 de la came 102 avance au maximum pour recevoir les brins de lien amenés par la pince.
Le noueur 76 avance par l'intermédiaire de la came 95 et la pince se ferme sur les deux brins. Le noueur 76, tourne suivant un tour un quart par l'entraînement du deuxième secteur denté du pignon conique 71, pour autoriser l'enroulement de la ficelle autour de la douille 101.
La broche mobile 69 qui a tourné de 1800 par l'intermédiaire du levier pivotant 66 engrenant avec le pignon 68,-avance également par l'action du bec déporte 1074 de la came 107, agissant sur le levier 94 pour sortir ainsi le crochet 113 et présenter son ouverture vers le bas. Ce crochet 113 prend les brins du lien et les rentre ensuite par son retour à l'intérieur de la douille 101.
La douille 101 rentre à l'intérieur du noueur 76 et les deux brins de la ficelle tombent.
Fin du recul du crochet et coupe des brins de la ficelle par le pivotement du levier de coupe 81.
La douille 101 ressort par l'action de la chute 1025 de la came 102 pour bloquer le noeud et rentrer à nouveau à l'intérieur du noueur 76.
Le crochet 113 solidaire de la broche ressort en tournant afin de lever la boucle par le dessus.
On remarque que le bloc noueur se présente incliné vers le haut par rapport aux rouleaux d'appui, de manière à se rapprocher le plus possible du paquet pour obtenir un serrage maximum.
Bundle hooping machine, with automatic knotter
The present invention relates to a wrapping machine for bundles comprising an automatically controlled knotter unit intended to perform the attachment of two strands of the tie after the wrapping of the bundle.
The drawing represents, by way of example, an embodiment of the machine which is the subject of the invention, and variants of this embodiment.
Fig. 1 is a front view of the machine, rotated 900 from its normal position.
Fig. 2 is a side view of the machine, along arrow 2 of FIG. 1.
Figs. 3 and 4 are schematic views on a smaller scale showing the path of the link around a package.
Fig. 5 shows a detail of FIG. 4 on a larger scale.
Fig. 6 is a view of a machine clamp on a larger scale than in FIG. 1.
Fig. 7 is a view of a knotter unit of the machine on a larger scale than in FIG. 1.
Fig. 8 is a view along arrow 7 of FIG. 7, on a smaller scale.
Fig. 9 is a schematic view of the mechanism of the knotter block shown in FIG. 7.
Figs. 10, 11, 12, 13 and 14 illustrate different phases of the operation of the knotter unit shown in FIG. 7.
Fig. 15 shows a knot executed by the knotter unit of FIG. 7.
Figs. 16 and 17 are schematic views showing the path of the link around a package in a variant of the machine.
Figs. 18 and 19 are detail views, respectively in elevation and in plan, of a clamp of this variant.
Figs. 20 and 21 are views of this clamp in other operating positions.
Fig. 22 is a sectional view, on a larger scale, of a knotter block of this variant.
Fig. 23 is a partial view of this knotter unit, on a larger scale than in FIG. 22.
Fig. 24 is a section taken along line 23-23 of FIG. 23.
Fig. 25 is a view similar to FIG. 23, in another operating position of the mechanism.
Fig. 26 is a section through a knotter block of another variant of the machine.
Fig. 27 is a section taken along line 26-26 of FIG. 26.
Fig. 28 is a schématihue section of this knotting block, along line 27-27 of FIG. 27, but on a smaller scale.
Fig. 29 is a detail view, in section along the line 26a-26a of FIG. 26.
Figs. 30, 31 and 32 are sections respectively along lines 27a-27a, 27b-27b, 27c-27c of FIG. 27.
Fig. 33 is a section along line 32-32 of f'g. 32.
Fig. 34 is a section taken along line 27d-27d of FIG. 27.
Fig. 35 is a section taken along line 34-34 of FIG. 34.
The machine shown comprises a central frame formed by profiled uprights 1 connected to their upper parts by a cross member 2. This frame, forming a gantry, is mounted between lateral supports 3 and 4 formed by profiled elements. These supports 3-4 support in a horizontal plane located at a determined height support rollers 5 mounted to rotate freely. These rollers 5 constitute a support shelf intended to receive a package P to be encircled, so as to allow its routing.
The central framework carries squared supports 6 supporting gears 7 mounted to rotate freely. Below the rollers 5 and facing the axial framework, the lateral support 4 has a clearance housing, on one side, a motor M having a drive pinion 8 arranged in the same plane as the pinions 7, and 'other, an automatic knotter block 9.
An endless chain C guided by the pinions 7 and 8 and by a tensioner pinion 71 and arranged in the form of a loop, allows the attachment of a clamp 10 for driving a link L to surround the package P. The clamp 10 comprises a support washer 11 and an axis 11t serving for centering and supporting a movable disc 12 biased by elastic washers 13, the pressure of which can be adjusted by means of a nut 14 (fig. 6) .
The contact faces of the movable disc 12 and of the support washer 1 1 are inversely sloping and rounded peripherally so as to allow the engagement and maintenance of the link L.
The link L unwinding from a ball L1 (fig. 1) on the tensioner arm rollers T and T1. At its end, the free end of the link L is guided by a fixed finger 15 arranged so as to present the link facing the clamp 10.
The rotation of the endless chain C drives the clamp 10 and the link L following the periphery of the package P, so as to surround it as illustrated in FIG. 3. After the entourage, the clamp 10 which still retains the end of the link L also grasps the strand L2 coming directly from the ball L1 and drives it over a slight distance, as illustrated in FIG. 4. A sleeve 17 of the automatic knotter unit 9 then advances transversely above the contiguous strands L and L2 of the tie, to maintain them at a determined height and consequently to ensure their knotting.
The knotter unit 9 comprises a parallelepipedal casing traversed longitudinally by a rotary shaft 16 supporting the control cams (FIG. 7).
A rotary knotter 18 has a bore in which the sleeve 17 can slide. A pin 19 slides axially in the bore of the sleeve 17, while being angularly guided by a lug 38 engaged in a groove 191. This groove can be helical, to allow the rotation of the spindle 19 during its longitudinal displacement.
The rotary knotter 18 has a set of teeth or pinion 181 cooperating via intermediate wheels 20 and 21 with a cam pinion 22 keyed on the shaft 16 (FIGS. 7 and 9). One of the wheels 20 or 21 is mounted on a non-return device, in the manner of a freewheel, to allow it to rotate in one direction.
The cam pinion 22 has on its periphery two toothed sectors 221 and 222 diametrically opposed and of unequal lengths. Taking into account the reduction ratio given by the diameters of the pinions, the toothed sector 221 allows the rotation of the knotter 18 in one quarter turn, while the sector 222 allows, after an immobilization time, the complementary rotation of said knotter 18 in three quarters turn.
In combination with this circular movement, the knotter 18 is moved longitudinally by means of a pivoting fork 23 articulated on an axis 24 (FIG. 7). The fork 23 comprises a finger 231 which is engaged in a helical groove 251 of a cylindrical cam 25 mounted on the shaft 16.
The knotter 18 has at its outer end a head 26 in the form of a taut collar serving as a support for a movable clamp 27 returned to the closed position by a coil spring 28 (FIG. 11). A support block 29 forming a cam maintains the clamp 27 in the open position when the knotter 18 is retracted (FIG. 10).
The sleeve 17 sliding freely in the bore of the knotter 18 has at its rear end a shoulder 171 serving as a support for a roller 30 engaged in a profiled groove 311 of a cam 31 (FIG. 7).
The cam 31 communicates to the sleeve 17 a longitudinal translational movement.
The pin 19 which slides in the bore of the sleeve
17 according to a constant angular positioning (or with a determined rotation given by the lug 38), is integral with a flange 32 bearing on a facial ramp 331 of a cam 33 mounted on the shaft 16.
A coil spring 34 interposed between the flange 32 and a part 35 of the casing maintains the permanent support of the flange 32 on the ramp 331.
At the outer end of the spindle 19 is articulated a hook 36 which retracts inside the sleeve 17 and can protrude outwardly by describing or not a rotary movement around the axis of the spindle 19.
The automatic knotter unit works as follows:
As can be seen in fig. 10 and 11, the strands L and L2 of the link are then in contact and the sleeve 17 advances under the action of the cam 31 to appear in superposition of the contiguous strands. After this engagement, the rotary knotter 18 controlled by the cam 25 and the fork 23 advances along arrow F (fig. 11) and disengages the heel of the clamp 27 from the support block 29. The clamp 27, biased by the spring 28, then closes on strands L and
L2 that it keeps clamped against the bush 17 (fig. 11).
After this phase of engagement of the strands L and L2, the pinion cam 22 is brought into mesh with the intermediate wheels 20 and 21, and the knotter 18 is rotated in a quarter turn.
During this rotation, the strands L and L2 driven by the clamp 27 wind up on the bush 17 and cross each other shortly before the end of the rotation, as illustrated in FIG. 12.
At the end of the stroke, the outer sections of the strands L and L2, arranged upstream of the sleeve 17 come to bear on a rounded end portion 271 of the clamp 27, and are therefore folded back by sliding against the extreme transverse face of the socket 17, as illustrated in fig. 13.
The spindle 19 is then moved longitudinally by the cam 33 and the hook 36 projecting from the sleeve 17 grips the folded section of the strands L and L2, as illustrated in FIG. 14.
The retreat of the pin 19 and of the hook 36, combined or not with a rotary movement, then causes the formation of the loop of the knot, as illustrated in FIG. 15.
After this formation, the sleeve 17 moves back to allow the ejection of the node.
On the other hand, the rotary knotter 18 also moves back and continues its rotation (following three quarters of a turn) to present at the end of the stroke the heel of the gripper 27 facing a ramp of a support block 29, so as to cause it to open and keep it in the open position, in the starting position shown in FIG. 10.
A bar 37 (FIG. 1) guided in the central framework and which is driven in a vertical movement by means not shown comes to bear on the upper face of the packet P to immobilize it during the encircling. This bar 37, forming a press, carries distributors blocks B and B1 distributing cardboard plates intended to protect the edges Idu package P. Mechanical means, not shown, are provided for conveying said plates on the edges of the package, just before the encircling.
Several machines such as the one shown can easily be coupled.
In a variant illustrated by FIGS. 16 to 21, an endless chain Ci supported by pinions 39 serves to drive t a self-tightening clamp 40 which drives the link L3 intended to encircle the package Pt.
The link L5 unwinding from a ball L4 is angularly guided by an eye 41 so as to present itself obliquely with respect to the transverse side of the packet Pt, and substantially in the position of tangency opposite a sleeve 42 of the knotter unit.
The rotation of the endless chain C1 drives the link L8 along the periphery of the package pl, as illustrated in FIG. 16.
The self-tightening clamp 40 comprises a sole 43 fixed laterally on the chain C1 and supporting a support cleat 44 of conical shape, on which the end of the link L3 is wound. A self-clamping lever 45 articulated on an axis 46 integral with the sole 43 acts by clamping, by its eccentric and notched beak 451, on the periphery of the link Ls previously engaged on the support cleat 44, so as to ensure, under a tensile force exerted on said link L3, progressive self-tightening.
The lever 45 is also held in the support position by a coil spring 47, while its end face 452 cooperates with a cam 48 fixed in the interior of an upright of the framework and intended to ensure the control of release of said lever 45.
At the end of the circle around the Pt packet, the chain
C1 controls, by means of a finger, acting on a microswitch A (fig. 16), the starting of the knotter unit which thus presents its socket 42 in the overflow position relative to the tie. On the other hand, by continuing t its rotation, the clamp 40 which maintains the free end L5 of the link (shown with interrupted black parts) is presented by its cleat 44 facing the strand L6 (held by the sleeve 42). , so as to train it in a loop.
The strands L5 and L6 are thus supported on the sleeve 42 for the knotting operation, as indicated above.
At the end of the travel path, the self-clamping clamp 40 which moves vertically, has the end 452 of its lever 45 facing the cam 48 which causes it to tilt, so as to release the strands L5 and L6 wound on the cleat 44 This clearance allows the return by sliding of the strands L5 and
L6 when tying. It is noted that for this purpose a block 49 of flexible material fixed to the inner face of the lever 45 exerts a flexible support on the strands L5 and L6, so as to prevent their release from the cleat 44.
When the strands retreat due to the formation of the knot, a cutting blade B controlled by an electromagnet
B1 acts on strand L6 to cut it, while strand
L5 is released from the clamp by sliding. As shown in fig. 20, after the knotting, there remains on the clamp 40 only the strand L6 which is automatically maintained to ensure a new surrounding of the package pl.
This arrangement thus prevents any new snagging of the link.
A movable pin 50 sliding inside the sleeve 42 has its end with an opening 50t in the form of a hook (FIG. 22). A longitudinal groove 502 disposed opposite the hook allows the free sliding of a movable jaw 51 notched along its front face and returned to the permanent clamping position against the strands of the link engaged in the opening 501, by means of a spring coil 52 (fig. 23 and 24). The movable jaw 51 forms at its end a stop heel 511 cooperating with a shoulder 421 formed inside the sleeve 42.
When the movable spindle 50 advances under the action of a circular cam 53, the helical groove 531 of which cooperates with a roller 54 fixed on a bush 55 mounted to rotate freely on said spindle, while being guided longitudinally, the movable jaw 51 is longitudinally stopped at the end of the travel by the shoulder 421, as illustrated in FIG. 25, so as to allow the opening of the hook for the engagement of the strands of the link.
During the retraction of the spindle 50 for the knotting, the movable jaw 51 biased by the spring 52 ensures by its notching the permanent tightening of said folded strands of the link, avoiding any slippage and causing the pulling.
The movable spindle 50 is mounted to rotate 180 degrees under the action of a toothed wheel 56 slidably keyed at the end of the spindle and cooperating with a pinion 57 mounted on a camshaft 58.
During the advance of the spindle 50, the hook is oriented downwards to grasp the folded part of the strands of the link which is applied on the end face of the sleeve 42, while after the knotting, said spindle has turned. 180 degrees to present the hook upwards so as to ensure free clearance of the knot.
The retraction of the movable spindle 50 is also combined with an advance movement of the sleeve 42, to ensure better pulling of the strands of the link.
This additional forward movement of the sleeve 42 is obtained by appropriate profiling of the groove 532 of the cam 53.
The movements of the knotter are as follows: advance of the sleeve 42 to support the strands L5
and L6 of the link appearing as indicated after
the surrounding of the package. Pin 50 being in posi
recoil tion. advance and partial rotation (one quarter turn) of the
rotary knotter 59 for the crossed winding of said
strands on the bush 42 and consequently folding back of the
uncoiled section on the end transverse face
of the socket 42. advance of the movable spindle 50 integral with the hook
which occupies the low position for picking up the strands
of the link. recoil of the movable spindle 50 combined with the recoil
of the sleeve 42 for the ejection of the strands which are
coiled on its periphery and which abut against
the end of the knotter 59.
- Re-advancement of the sleeve 42 combined with the recoil
spindle 50, for pulling and forming the
node. retraction of the sleeve 42 as well as of the rotary knotter
59 which continues its rotation to ensure the opening
of the hooking lever and the ejection of the knot.
- Rotation and advance of the mobile spindle for
present the opening of its hook upwards
to facilitate the release of the knot.
Note that we can release the loop completely, by the pin 50 by increasing its recoil, so as to recall by sliding the strands L5 and L6 on the side opposite the link which surrounds the bundle.
In a variant of the knotter block illustrated in FIGS.
26 to 35, a parallelepiped housing 60, in the form of a box, supports at its outer part a reduction motor unit 61 driving a transverse shaft 62 mounted on ball bearings housed in a cage 63.
The shaft 62 is integral with a cam-disc 64 whose outer face, on the side of the motor 61, comprises a boss 64t arranged to cooperate with a transverse finger 56 fixed to a pivoting lever 66.
This lever 66 oscillates at its base on an axis 67, and extends angularly at its upper part in the form of a toothed sector 661 meshing with a pinion 68 keyed on a mobile hook-holder pin 69, so as to drive it. in rotation.
The shaft 62 also drives a crown 70, the periphery of which comprises two protruding and opposed tabs 701, in the form of circular sectors, which constitute locks, as indicated below.
A bevel pinion 71 juxtaposed to the crown 70 cooperates with a driven pinion 72 disposed orthogonally and mounted at the end of a longitudinal shaft 73. A cylindrical pinion 74 integral with the shaft 73 drives, via a wheel 77, a toothed wheel 75, keyed on the periphery of a rotary knotter 76, so as to ensure its rotation.
The longitudinal shaft 73 carries an overhanging washer 78 having on its periphery a flat 78 'capable of cooperating with the tongues 70t of the crown 70, to form a lock, temporarily immobilizing and preventing rotation of the pinions 72 and 74.
The bevel gear 71 is established with interrupted teeth forming two recessed sectors 711 and 712 which thus escape, during their rotation, the teeth of the driven pinion 72, so as to ensure its intermittent rotation in two stages (in a given ratio) , in combination with its locking when immobilized.
When the recessed sectors 711 and 712 arranged in the diametral axis of the tongues 70t of the crown 70 are presented respectively opposite the teeth of the driven pinion 72, the latter is thus stopped in its drive, while the corresponding tongue 70t which moves circularly as a result of the permanent drive of the shaft 62, is placed opposite one of the flats 78t, as illustrated in FIG. 29 thus preventing any rotation in one direction or the other of the pinion 72, and consequently of the rotary knotter 76 which is thus locked.
When one of the toothed sectors of the bevel pinion 71 meshes with the pinion 72, the corresponding tongue 70t escapes by virtue of its positioning of one of the flats 78t to thus ensure unlocking.
The diameters of the pinions 71, 72, 74 and 75 are determined in order to obtain firstly a rotation of the knotter 76 in three quarters of a turn, corresponding to the opening of the hook 79, and secondly, a complementary rotation of one. a quarter turn for winding the strands of the link, as already indicated.
The shaft 62 extends beyond the bevel pinion 71 to bear at its opposite end on the end face of the housing 60.
On the side opposite the engine block 61, but inside the casing 60, the shaft 62 carries a cam-disc 80 intended to control a cutting lever 81.
The lever 81 is articulated at its base on a pin 82 fixed in a transverse boss 83 formed at the bottom of the housing 60. At its upper part, the lever 81 is bent to form an arm 8 II in the form of a circular sector passing through an opening. corresponding part of the housing to overflow on the outside. A support 84 fixed at the end of the arm 811 allows the attachment of a cutting blade 85 intended to cut the strand of the link at the end of the pivoting travel of the lever 81, as illustrated by the line in broken lines in FIG. 30.
For this purpose, the cam-disc 80 forms on its periphery a concentric boss 80l, with opposed ramps 802 ', to allow the support of a rotary roller 86 fixed transversely on the lever 81, while a spring 87 ensures the recall of said lever.
The bottom of the casing 60 is established with parallel ribs 88 arranged perpendicularly with respect to the axis 82. These ribs 88 allow the fixing of transverse axes 89, 90, 91, on which the cylindrical bases of the rocking levers freely pivot. correspondents 92, 93, 94.
The fork-shaped lever 92 is inserted between cams and cam follower 95 and 96 intended to allow its tilting control in both directions, and which are keyed on the shaft 62.
The cam 95 has at its periphery a circular sector 951 concentric with the axis, extending at its ends by rounded profile ramps 952 and 958 to a top and eccentric part 954. A roller 97 fixed transversely at the end of the cam. one of the branches of the lever 92 takes a permanent support on the profile of the cam 95, while a second roller 98 fixed on the opposite side of the lever is supported on the inverted profile and complementary to the follower 96. The rotation in the direction of the arrow Ft of the coupled cams and follower 96 ensures angular displacement in both directions of the lever 92.
By its projecting branch, the lever 92 is made integral with an angular lug 991 fixed externally on a fork 99 freely pivoting on opposite fingers 100t of a ring 100. The latter is mounted for free rotation on the end of the rotary knotter. 76.
This arrangement thus allows the combination of the rotary movement of the knotter 76 generated by the pinions 72, 74, 75, 77, with its longitudinal displacement by sliding on the tubular sleeve 101, generated by the intermediary of the lever 92.
The lever 93 ensures the longitudinal displacement of a sleeve 101, by means of a cam 102 and a follower 103, also keyed on the shaft 62, as illustrated in FIG. 33.
The cam 102 comprises a circular sector 102t extending on each side by profiled drops 1022 and 1023 which connect to a prominent and concentric beak 1024. A roller 104 fixed transversely to the lever 93 bears on the periphery of the cam 102, while a second opposite roller 105 cooperates with the follower 103, of inverted and complementary profile.
The rotation of the cam 102 and of the coupled follower 103 ensures the angular displacement in both directions of the lever 93. By its projecting branch, the lever 93 is made integral with an axial lug 1061 integral with a fork 106, pivotally mounted on opposing fingers 1011 of the flattened rear section of socket 101.
This arrangement thus allows only the longitudinal displacement of the sleeve 101 which slides freely on the movable spindle 69.
The lever 94 in turn ensures the longitudinal displacement in translation of the movable spindle 69, via a cam 107 and a follower 108 keyed on the shaft 62, as illustrated in FIG. 34.
The cam 107 comprises a circular and concentric sector 107t extending by an eccentric ramp 1072 terminating at the base of a ramp 1073 with an offset spout, but concentric 1074. This spout is then connected to the sector by means of three drops. 107, 1076 1077. A roller 109 fixed transversely on the protruding branch of the lever 94 bears against the profile of said cam 107, while a second opposite roller 110 cooperates with the follower 108 of inverted and complementary profile, of so as to cause angular displacement in both directions of said lever 94.
By its projecting branch, the lever 94 is made integral with an angular lug 1111 fixed externally on a fork 111 which pivots on opposed fingers 112t of a ring 112. The latter is rotatably mounted on the movable spindle 69.
This arrangement thus allows the combination of the rotary movement of the spindle 69, generated by the pivoting lever 66, with its longitudinal movement, via the lever 94.
The different operating phases of the knotter unit are as follows:
Starting position as shown in fig. 26 and 27.
The hook 113 mounted at the end of the movable spindle 69 is out and its opening is disposed upwards. The sleeve 101 is retracted as well as the knotter 76.
The bevel gear 71 rotates through its first sector the pinion 72 and the knotter 76 turns for three quarters of a turn to cause the opening of the clamp 79.
The shaft 62 rotates all of the cam-discs, and the sleeve 101 urged by the nose 1024 of the cam 102 advances to the maximum to receive the link strands brought by the clamp.
The knotter 76 advances through the cam 95 and the clamp closes on the two strands. The knotter 76 rotates in a quarter turn by driving the second toothed sector of the bevel pinion 71, to allow the twine to be wound around the sleeve 101.
The movable spindle 69 which has turned from 1800 by means of the pivoting lever 66 meshing with the pinion 68, - also advances by the action of the beak offsets 1074 from the cam 107, acting on the lever 94 to thus exit the hook 113 and present its opening down. This hook 113 takes the strands of the link and then returns them by its return inside the sleeve 101.
The sleeve 101 goes inside the knotter 76 and the two strands of the twine fall.
End of hook retraction and cut of the twine strands by pivoting the cutting lever 81.
The sleeve 101 comes out by the action of the fall 1025 of the cam 102 to block the knot and re-enter the inside of the knotter 76.
The hook 113 integral with the pin springs out by rotating in order to lift the loop from above.
Note that the knotter unit is inclined upwards relative to the support rollers, so as to come as close as possible to the bundle to obtain maximum tightening.