Dispositif pour la séparation d'objets en matière plastique formés
en continu à partir d'une bande ou d'une gaine
De nombreux objets en matière plastique sont fabriqués à partir d'une bande ou d'un tube aplati de matière plastique et se présentent, en fin de fabrication ou lors d'un stade intermédiaire de leur fabrication, sous forme de chapelets d'objets qui doivent ultérieurement tre séparés les uns des autres. Ceci est le cas particulièrement dans la fabrication de sacs ou sachets en matière plastique.
En effet, ces sacs ou sachets sont obtenus par soudage, à l'aide d'électrodes, d'une gaine en matière plastique.
Pour séparer les sachets les uns des autres après leur formation par soudage, de nombreux dispositifs ont été proposés, tels que découpage à l'emporte-pièce etc. Toutefois, aucun de ces dispositifs ne s'est avéré adéquat car le positionnement d'un sachet sous le découpoir est extrmement difficile du fait que le pas entre les sachets se suivant est variable, fait inhérent au mode de fabrication en continu de ces sachets.
I1 s'ensuit qu'actuellement, ces sacs ou sachets sont séparés les uns des autres manuellement, soit par arrachement, soit par découpage. Cette opération est évidemment longue et onéreuse, car elle requiert la présence de quatre à six personnes pour effectuer le découpage des sachets produits par une seule installation de fabrication de ceux-ci.
Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif permettant de remplacer la séparation manuelle des objets par une séparation mécanique automatique.
La présente invention a pour objet un dispositif pour la séparation d'objets en matière plastique, formés en continu à partir d'une bande ou d'une gaine, caracté risé par le fait qu'il comporte deux paires de rouleaux éloignés l'une de l'autre d'une distance supérieure à la longueur des objets devant tre séparés, les rouleaux de chacune de ces paires de rouleaux étant fortement appli qués l'un contre l'autre à l'aide de moyens s élastiques, et par le fait qu'au moins un des rouleaux de chaque paire est entraîné en rotation à l'aide d'un dispositif d'entraînement, les rouleaux de la paire aval, par rapport au sens de défilement de la bande d'objets, présentant une vitesse périphérique plus grande que ceux de l'autre paire de rouleaux.
Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation de côté, certaines parties étant t vues en coupe, du dispositif.
La fig. 2 en est une vue de dessus, certaines parties étant vues en coupe.
Les fig. 3 et 4 illustrent deux positions différentes de la suite d'objets en matière plastique par rapport aux paires de rouleaux du dispositif.
Le dispositif illustré comporte un bâti 1 sur lequel sont fixées une première et une seconde paire de rouleaux d'axes superposés.
La première paire de rouleaux comporte un rouleau inférieur 2 pivoté dans des paliers fixés rigidement à un cadre 3. Ce cadre 3 est fixé par ses extrémités inférieures sur le bâti 1 à l'aide de boulons. La position de ce cadre 3 par rapport au bâti 1 peut tre modifiée à volonté. Cette première paire de rouleaux comporte encore un second rouleau 4, dont l'axe est parallèle à et situé verticalement au-dessus de l'axe du rouleau inférieur 2, pivoté dans des paliers montés coulissant sur le cadre 3 de manière à pouvoir faire varier l'entre-axe des rouleaux 2 et 4.
Des moyens élastiques, constitués par des ressorts 5 prenant appui entre les paliers du rouleau supérieur et un organe de réglage 6 vissé dans la partie supérieure du cadre 3, appliquent les rouleaux 2 et 4 fortement l'un contre l'autre.
L'axe 7 du rouleau inférieur 2 s'étend d'un côté du dispositif au-delà du palier dans lequel il est tourillonné et comporte, fixé rigidement à son extrémité libre. un organe d'entraînement constitué par une roue à chaîne 8.
Le rouleau supérieur 4 comporte des gorges profondes 9 circulaires. dans lesquelles les extrémités libres de racloirs 10 sont engagées en permanence.
Le dispositif comporte encore un canal d'alimentation 32 destiné à l'introduction d'une bande d'obiets en matière plastique à séparer les uns des autres. L'extré mité aval de ce canal 32 donne accès à l'espace compris à l'amont entre les rouleaux 2 et 4. Ce canal est fixé rigidement soit sur le bâti 1. soit sur le cadre 3 dont la position est ajustable longitudinalement sur ledit bâti 1.
La seconde paire de rouleaux comporte un rouleau inférieur 1 i pivoté dans des paliers 12. fixé rigidement à un cadre 13 d'une façon analogue au montagne du rouleau 2 sur le cadre 3. Ce cadre 13 est fixé rigidement. de façon non réglable. sur le bâti 1 du dispositif. Le rouleau supérieur 14 de cette seconde paire est pivoté dans des paliers 15 montés sur le cadre 13 de manière à pouvoir coulisser dans un plan vertical. Ce rouleau supérieur 14 est appliqué fortement contre le rouleau inférieur 1 1 à l'aide de moyens élastiques. constitués par un ressort 16 d'une façon analogue aux moyens élastiques agissant sur le rouleau supérieur de la première paire de rouleaux.
La distance entre axes a des rouleaux de la première et de la seconde paire de rouleaux est légèrement supérieure à la longeur d'un objet 17 mais inférieur à la longueur de cet objet 17 augmentée de celle d'un déchet 18. soit de la partie de bande ou gaine située entre deux objets 17 consécutifs. Ceci est particulièrement visible aux fig. 3 et 4.
Le dispositif illustré comporte encore un dispositif d'entraînement en rotation d'au moins un des rouleaux de chacune des paires de rouleaux. Dans l'exemple illustré. ce dispositif d'entraînement comprend un moteur électrique 19 dont l'arbre 20 est accouplé à l'extrémité 21 de l'axe 22 du rouleau inférieur 1 1 de la seconde paire de rouleaux. Cet axe 22 porte un pignon à chaîne 23 situé dans le mme plan que la roue à chaîne 8 portée par l'axe 7 du rouleau inférieur 2 de la première paire de rouleaux.
Une chaîne sans fin 24 relie mécaniquement la roue à chaîne 8 au pignon 23. Cette chaîne est maintenue en position tendue à l'aide d'une roulette à position réglable 25 ou de tout autre dispositif tendeur.
Le diamètre, ou le nombre de dents, du pignon 23 est inférieur, de l'ordre de la moitié ou du tiers de celui de la roue à chaîne 8, de sorte que lorsque le moteur 19 entraîne les rouleaux en rotation. le rouleau 1 1 effectue deux à trois fois plus de révolution par unité de temps que le rouleau 2. Dans ces conditions, les rouleaux de la première et de la seconde paire de rouleaux étant de mme diamètre, les rouleaux de la seconde paire de rouleaux présentent une vitesse périphérique plus grande que ceux de la première paire de rouleaux.
Enfin, un guide 26 supporte la bande d'objets lors de son déplacement entre les paires de rouleaux. Ce guide reçoit cette bande à la sortie de la première paire de rouleaux et la conduit jusqu'à son introduction entre les rouleaux 11 et 14 de la seconde paire de rouleaux.
Le dispositif comporte encore des protections 27, 28, pour éviter tout accident de personne, ainsi qu'un organe de triage constitué par une paroi 29 inclinable à volonté par rapport au bâti 1 et dont la position longitudinale par rapport à ce bâti est également ajustable.
Cet organe de triage permet. comme on le verra plus loin. de séparer les objets 17 des déchets 18 qui tombent respectivement dans des récipients de stockage 30. 31.
Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant:
Lorsque le moteur 19 entraîne, à des vitesses de rotation différentes. les rouleaux 2 et 11. I'usager introduit un. bDut d'une bande d'objets formés. mais devant tre séparés les uns des autres. dans le canal 32 et pousse celle-ci en direction de la première partie de rouleaux.
Dès que cette bande est introduite entre les rouleaux 2 et 4. elle est entraînée par ceux-ci et traverse la première paire de rouleaux. L'extrémité avant de cette bande suit le guide 26 sur lequel elle repose. les racloirs 10 empchent toute adhérence de la bande au rouleau supérieur 4. et est introduite entre les rouleaux 1 1 et 14 de la seconde paire de rouleaux. Dès cet instant toutefois, la pression des rouleaux 2 et 4 ainsi que des rouleaux 11 et 14 I'un sur l'autre interdisant tout glissement de la bonde d'objets par rapport à l'un quelconque de ces rouleaux, la bande est brusquement et fortement étirée en raison de la différence de vitesse de rotation des rouleaux de la première et de la seconde paire de rouleaux.
Ce brusque étirage de la bande d'objets provoque la rupture de celle-ci suivant une ligne de moindre résistance, qui sont les soudures délimitant et formant les objet de cette bande. Comme la distance entre les deux paires de rouleaux est telle qu'il n'y ait, à un instant donné, qu'une seule ligne de rupture 33 entre ces deux paires de rouleaux, chaque objet 17 est séparé des deux déchets 18 situés de part et d'autre de celui-ci.
Une fois séparés du reste de la bande, les objets 17 et les déchets 18 sont entraînés par la seconde paire de rouleaux, puis sont éjectés en aval de celle-ci. Le poids des déchets et des objets étant différent, ceux-ci ne sont pas lancés à la mme distance en quittant la seconde paire de rouleaux, de sorte que les uns, les objets 1'7, passent en dessus du volet 29 pour tomber dans le récipient 30, tandis que les autres, les déchets 18, passent en dessous dudit volet 29 et tombent dans le récipient 31.
Le dispositif décrit est simple, robuste, ne nécessite aucun entretien et permet un travail en continu. Ce dispositif permet de faire le travail de quatre à huit em - ployés qui jusqu'ici devaient séparer manuellement les objets les uns des autres.
Il est évident que pour obtenir un bon fonctionnement du dispositif, il faut réaliser une très bonne adhérence entre les rouleaux et les objets ainsi que les déchets.
Ceci est obtenu d'une part en réalisant une pression entre les rouleaux d'une mme paire qui soit suffisante et, d'autre part, en ménageant une section de contact entre la bande et les paires de rouleaux suffisante au moment de l'arrachement.
Suivant la forme des objets 17, cette section pourrait ne pas tre suffisante, en particulier si l'objet présente un goulot. Pour obtenir malgré tout une section suffisante dans ces cas-là, les rouleaux peuvent présenter des creusures circulaires qui permettent le passage entre ces rouleaux des goulots sans que ceux-ci soient pincés. Dès lors. la traction en vue de séparer les objets les uns des autres s'effectue une fois que le goulot a déjà passé. en pinçant la majeure partie de la largeur de l'objet de sorte que celui-ci ne risque pas d'tre endommagé. Pour cha que forme d'objet, un profil de rouleau adéquat peut tre conçu de manière à obtenir le fonctionnement désiré.
Dans une variante on pourrait, pour augmenter l'adhérence entre les rouleaux et les objets et les déchets, effectuer un traitement de surface sur ces rouleaux de manière à en augmenter l'adhérence par une certaine rugosité par exemple. Une autre possibilité est de munir ces rouleaux de revtements antidérapants en matière synthétique, ou naturelle.
En outre, dans une variante non illustrée, pour obtenir la différence de vitesse d'entraînement des objets entre la première et la seconde paire de rouleaux, on pourrait prévoir r un entraînement à vitesse angulaire égale des rouleaux de ces deux paires, toutefois dans ce cas les rouleaux de la seconde paire, ou tout au moins le rouleau moteur de cette seconde paire de rouleaux présenterait un diamètre plus grand que celui du rouleau moteur de la première paire. Par rouleau moteur d'une paire de rouleaux il faut entendre le rouleau accouplé au dispositif d'entraînement.
Dans une autre variante, les rouleaux de la mme paire pourraient présenter des diamètres différents l'un de l'autre.
Bien que le dispositif décrit soit particulièrement bien adapté pour effectuer la séparation d'objets formés à partir d'une bande ou d'une gaine en matière plastique souple, il est évident qu'il peut tre utilisé avec avantage pour séparer des objets formés à partir d'une bande ou gaine en matière souple ou semi-souple, susceptible d'tre séparée par arrachement, c'est-à-dire une matière peu élastique. En effet il suffit que l'élasticité de la matière soit suffisamment faible pour que celle-ci ne s'étire pas sous l'action de paires de rouleaux, mais cède sous cette action de traction.
Dans une variante non illustrée, la liaison d'entraînement entre les rouleaux moteurs des première et seconde paires de rouleaux pourrait tre constituée par des poulies et une courroie trapézoïdales ou par des engrenages.
Device for separating formed plastic objects
continuously from tape or sheath
Many plastic objects are made from a strip or a flattened plastic tube and come, at the end of manufacture or at an intermediate stage of their manufacture, in the form of strings of objects which must subsequently be separated from each other. This is particularly the case in the manufacture of plastic bags or sachets.
Indeed, these bags or sachets are obtained by welding, using electrodes, a plastic sheath.
To separate the bags from each other after their formation by welding, many devices have been proposed, such as die-cutting etc. However, none of these devices has proved to be adequate because the positioning of a bag under the cutter is extremely difficult due to the fact that the pitch between the following bags is variable, a fact inherent in the continuous manufacturing method of these bags.
It follows that currently, these bags or sachets are separated from each other manually, either by tearing or by cutting. This operation is obviously long and expensive, because it requires the presence of four to six people to perform the cutting of the bags produced by a single installation for manufacturing them.
The aim of the present invention is to provide a device making it possible to replace the manual separation of objects by an automatic mechanical separation.
The present invention relates to a device for separating plastic objects, continuously formed from a strip or a sheath, characterized in that it comprises two pairs of rollers spaced one apart. on the other by a distance greater than the length of the objects to be separated, the rollers of each of these pairs of rollers being strongly pressed against each other using elastic means, and by the that at least one of the rollers of each pair is driven in rotation by means of a drive device, the rollers of the downstream pair, with respect to the direction of travel of the web of objects, having a speed device larger than those of the other pair of rollers.
The appended drawing illustrates, schematically and by way of example, one embodiment of the device according to the invention.
Fig. 1 is a side elevational view, certain parts being seen in section, of the device.
Fig. 2 is a top view, certain parts being seen in section.
Figs. 3 and 4 illustrate two different positions of the series of plastic objects with respect to the pairs of rollers of the device.
The illustrated device comprises a frame 1 on which are fixed a first and a second pair of rollers with superimposed axes.
The first pair of rollers comprises a lower roller 2 pivoted in bearings rigidly fixed to a frame 3. This frame 3 is fixed by its lower ends to the frame 1 by means of bolts. The position of this frame 3 with respect to the frame 1 can be modified at will. This first pair of rollers also comprises a second roller 4, the axis of which is parallel to and located vertically above the axis of the lower roller 2, pivoted in bearings slidably mounted on the frame 3 so as to be able to vary the center distance of rollers 2 and 4.
Elastic means, constituted by springs 5 bearing between the bearings of the upper roller and an adjusting member 6 screwed into the upper part of the frame 3, apply the rollers 2 and 4 strongly against one another.
The axis 7 of the lower roller 2 extends from one side of the device beyond the bearing in which it is journaled and comprises, rigidly fixed at its free end. a drive member consisting of a chain wheel 8.
The upper roller 4 has deep circular grooves 9. in which the free ends of scrapers 10 are permanently engaged.
The device also comprises a supply channel 32 intended for the introduction of a strip of plastic objects to be separated from one another. The downstream end of this channel 32 gives access to the space included upstream between the rollers 2 and 4. This channel is rigidly fixed either to the frame 1. or to the frame 3, the position of which is adjustable longitudinally on said frame 1.
The second pair of rollers comprises a lower roller 1 i pivoted in bearings 12. rigidly fixed to a frame 13 in a manner analogous to the mountain of the roller 2 on the frame 3. This frame 13 is rigidly fixed. non-adjustable. on the frame 1 of the device. The upper roller 14 of this second pair is pivoted in bearings 15 mounted on the frame 13 so as to be able to slide in a vertical plane. This upper roller 14 is applied strongly against the lower roller 1 1 using elastic means. constituted by a spring 16 in a manner analogous to the elastic means acting on the upper roller of the first pair of rollers.
The distance between axes a of the rollers of the first and of the second pair of rollers is slightly greater than the length of an object 17 but less than the length of this object 17 increased by that of a waste 18. either of the part strip or sheath located between two consecutive objects 17. This is particularly visible in fig. 3 and 4.
The illustrated device also comprises a device for driving in rotation at least one of the rollers of each of the pairs of rollers. In the example shown. this drive device comprises an electric motor 19 whose shaft 20 is coupled to the end 21 of the axis 22 of the lower roller 1 1 of the second pair of rollers. This axis 22 carries a chain pinion 23 located in the same plane as the chain wheel 8 carried by the axis 7 of the lower roller 2 of the first pair of rollers.
An endless chain 24 mechanically connects the chain wheel 8 to the pinion 23. This chain is held in the tensioned position by means of an adjustable position roller 25 or any other tensioning device.
The diameter, or the number of teeth, of the pinion 23 is smaller, on the order of half or a third of that of the chain wheel 8, so that when the motor 19 drives the rollers in rotation. the roller 11 performs two to three times more revolution per unit of time than the roller 2. Under these conditions, the rollers of the first and of the second pair of rollers being of the same diameter, the rollers of the second pair of rollers have a greater peripheral speed than those of the first pair of rollers.
Finally, a guide 26 supports the strip of objects as it moves between the pairs of rollers. This guide receives this strip at the exit of the first pair of rollers and leads it to its introduction between the rollers 11 and 14 of the second pair of rollers.
The device also comprises protections 27, 28, to prevent any personal injury, as well as a sorting member consisting of a wall 29 which can be tilted at will relative to the frame 1 and whose longitudinal position with respect to this frame is also adjustable. .
This sorting body helps. as we will see later. to separate the objects 17 from the waste 18 which respectively fall into storage containers 30. 31.
The operation of the device described is as follows:
When the motor 19 drives, at different rotational speeds. rollers 2 and 11. the user introduces a. bDut of a band of formed objects. but having to be separated from each other. in the channel 32 and pushes it towards the first part of the rollers.
As soon as this strip is introduced between the rollers 2 and 4. it is driven by them and passes through the first pair of rollers. The front end of this strip follows the guide 26 on which it rests. the scrapers 10 prevent any adhesion of the strip to the upper roller 4. and is introduced between the rollers 1 1 and 14 of the second pair of rollers. From this moment, however, the pressure of rollers 2 and 4 as well as of rollers 11 and 14 1 on top of each other preventing any sliding of the object plug relative to any one of these rollers, the strip is suddenly and strongly stretched due to the difference in rotational speed of the rollers of the first and second pair of rollers.
This sudden stretching of the strip of objects causes the latter to break along a line of least resistance, which are the welds delimiting and forming the objects of this strip. As the distance between the two pairs of rollers is such that there is, at a given moment, only one break line 33 between these two pairs of rollers, each object 17 is separated from the two waste 18 located on either side of it.
Once separated from the rest of the strip, the objects 17 and the waste 18 are entrained by the second pair of rollers, and then are ejected downstream thereof. The weight of the waste and the objects being different, they are not thrown at the same distance when leaving the second pair of rollers, so that some, the objects 1'7, pass above the shutter 29 to fall into the container 30, while the others, the waste 18, pass below said flap 29 and fall into the container 31.
The device described is simple, robust, requires no maintenance and allows continuous work. This device makes it possible to do the work of four to eight employees who until now had to manually separate objects from each other.
It is obvious that to obtain good operation of the device, it is necessary to achieve very good adhesion between the rollers and the objects as well as the waste.
This is obtained on the one hand by producing sufficient pressure between the rollers of the same pair and, on the other hand, by providing a sufficient contact section between the strip and the pairs of rollers at the time of tearing. .
Depending on the shape of the objects 17, this section might not be sufficient, in particular if the object has a neck. In order to obtain, despite everything, a sufficient section in these cases, the rollers may have circular recesses which allow the necks to pass between these rolls without the latter being pinched. Since then. the traction to separate the objects from each other takes place once the neck has already passed. by pinching most of the width of the object so that it is not susceptible to damage. For each shape of object, a suitable roller profile can be designed so as to obtain the desired operation.
In a variant, in order to increase the adhesion between the rollers and the objects and the waste, it would be possible to carry out a surface treatment on these rollers so as to increase their adhesion by a certain roughness, for example. Another possibility is to provide these rolls with non-slip coatings made of synthetic or natural material.
In addition, in a variant not shown, to obtain the difference in the speed of driving the objects between the first and the second pair of rollers, provision could be made for a drive at equal angular speed of the rollers of these two pairs, however in this case the rollers of the second pair, or at least the driving roller of this second pair of rollers, would have a larger diameter than that of the driving roller of the first pair. By motorized roller of a pair of rollers is meant the roller coupled to the drive device.
In another variant, the rollers of the same pair could have diameters that are different from one another.
Although the device described is particularly well suited to effect the separation of objects formed from a strip or a flexible plastic sheath, it is obvious that it can be used with advantage to separate objects formed by from a strip or sheath of flexible or semi-flexible material, capable of being separated by tearing, that is to say a material with low elasticity. In fact, it suffices for the elasticity of the material to be low enough so that it does not stretch under the action of pairs of rollers, but gives way under this tensile action.
In a variant that is not illustrated, the drive connection between the drive rollers of the first and second pairs of rollers could be constituted by pulleys and a trapezoidal belt or by gears.