WO1997043181A1 - Machine pour emballer des portions de produits dans un film de materiaux d'emballage - Google Patents

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WO1997043181A1
WO1997043181A1 PCT/CH1997/000188 CH9700188W WO9743181A1 WO 1997043181 A1 WO1997043181 A1 WO 1997043181A1 CH 9700188 W CH9700188 W CH 9700188W WO 9743181 A1 WO9743181 A1 WO 9743181A1
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jaws
welding
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machine according
cylinders
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PCT/CH1997/000188
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Inventor
Claude Jaquier
Original Assignee
Claude Jaquier
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B51/00—Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/10—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof
    • B65B51/26—Devices specially adapted for producing transverse or longitudinal seams in webs or tubes
    • B65B51/30—Devices, e.g. jaws, for applying pressure and heat, e.g. for subdividing filled tubes

Definitions

  • the present invention relates to a machine for packaging portions of products in a film of packaging material, in particular in a transparent film of synthetic material, comprising:
  • - welding means arranged to weld said tube transversely between the successive products so as to form individual packages, - detection means for detecting the start and the end of each interval between the products,
  • the drive means being formed by means for vertically driving the jaws associated with means for adjusting the vertical stroke jaws and means for longitudinally driving the jaws associated with means for adjusting the longitudinal travel of the jaws, the longitudinal adjustment means comprising a platform connected by means of a pivoting rod to a rigid bar pivoting around an axis, this bar being set in motion by means of a cam, the distance between the axis and the connection zone between the pivoting rod and the rigid bar being adjustable.
  • Packaging machines of this type are already known, in particular a machine as described in the French patent published under No. FR-A-2 638 420 included herein by reference. This machine is used to package products of variable length.
  • a film of plastic packaging material is placed on the machine, then the products to be packaged are placed on this film.
  • the edges of the packaging film are superimposed and welded longitudinally so as to form a tube containing the products.
  • This tube is then welded transversely by means of welding jaws, so as to form individual packages.
  • the start and end of each portion of product are detected by optical sensors indicating the position and length of each interval between products.
  • a cam mechanism activates the welding jaws arranged to weld the transparent film in the interval between two consecutive products. This same cam mechanism moves the jaws longitudinally, at the same speed as the linear speed of the longitudinal conveyor so as to follow the movement of the products to be packaged.
  • the present invention proposes to remedy these drawbacks by offering a packaging machine whose movements can easily be adapted to the dimensions of the products to be packaged and in which the moving masses are minimal, which allows an optimal welding rate and a very good quality of packaging.
  • the actuator advantageously comprises two ball screws pivotally mounted near one end of the actuator, two arms pivotally mounted near the other end of the actuator , each of these arms comprising a carriage sliding on one of the ball screws, the rods being pivotally connected to the arms.
  • the ball screws are driven simultaneously so that the welding jaws are pressed against each other with a pressure determined when the jaws are in their closest position to each other.
  • the actuating member is linked to the drive means by means of a jack.
  • the drive means comprise a cam preferably provided with a first groove in one face of the cam, a follower roller linked to the vertical drive means moving in this groove, and a second groove in the other face of the cam, a follower roller linked to the longitudinal drive means moving in this groove.
  • FIG. 6 illustrates a detail of the machine in FIGS. 1 to 5, and
  • This machine 10 is described below, in particular with reference to FIG. 1.
  • the shaper is illustrated diagrammatically and bears the reference C.
  • the conveyor belt 13 is in contact with six cylinders 17, 18, 19, 20, 21, 22 each pivoting about an axis perpendicular to the direction of movement of the products on the packaging machine, this direction of movement being illustrated by a arrow D in Figure 1.
  • six cylinders two of them, namely the cylinders 17 and 18 are said to be mobile, their axis of rotation being movable longitudinally relative to the frame 1 1 of the machine.
  • the other four cylinders 19 to 22 are said to be fixed, their axis being fixed relative to the frame of the machine.
  • the two movable cylinders 17, 18, respectively 17 ', 18' are placed so as to be able to pivot, in a support 23, respectively 23 'sliding longitudinally relative to the frame 11.
  • the welding means 15 are described in particular with reference to FIGS. 1 to 5 and essentially comprise a lower welding jaw 29 and an upper welding jaw 30. These welding means are moved by the drive means 16 formed by means of vertical drive 31 and longitudinal drive means 32. These drive means 31 and 32 are respectively associated with means 33 for adjusting the vertical travel of the jaws and with means 34 for adjusting the longitudinal travel of the jaws.
  • This actuating member 45 is illustrated in detail in FIG. 6 and comprises a support 46 pivoting about an axis 47 fixed relative to the frame.
  • One end of this support has two fixing holes 48 arranged to each receive an arm 49 pivotally mounted in these fixing holes.
  • the other end of this support comprises two ball screws 50 pivotally mounted on this support.
  • the end closest to the support of each of the ball screws is integral with a toothed wheel 51 meshed with a positioning toothed wheel 52. The latter is rotated by means of an adjustment motor 53 of the vertical stroke of jaws. Starting this engine causes the two ball screws 50 to rotate simultaneously.
  • each of the arms 49 has a hole 55 arranged to pivotally receive a sliding device 56 described in detail below.
  • the support 46 can be formed from two identical elements arranged parallel to one another, the arms 49 and the ball screws 50 then being placed between these two elements so as to avoid twisting of the different components. mobile.
  • the sliding device 56 allows the vertical and longitudinal movement of the welding jaws. It is driven by the drive means 31 and 32.
  • This sliding device 56 is formed by a set of parts associated either with the lower jaw 29 or with the upper jaw 30. Only the parts associated with the upper jaw 30 are described, the other parts being essentially the same, their arrangement being symmetrical.
  • the part of the sliding device 56 associated with each of the welding jaws is linked to the actuating member 45 by means of a rod 64 pivotally mounted in the hole 55 of the arm 49.
  • these holes 55 can be modified by actuating the ball screws 50 and as the stroke of the welding jaws is directly linked to the position of the holes 55 relative to the axis of rotation 47, it is possible to adjust the vertical stroke of the welding jaws and modify the meeting point of the jaws so that this meeting point is located approximately half the height of the products to be welded.
  • the geometry of the actuating member and the fact that the ball screws are always actuated at the same time and by the same number of turns means that the welding jaws always come into contact during one revolution of the cam.
  • the displacement of the jaws is calculated so that the contact is made with a slight pressure, this pressure not exceeding a determined value.
  • the jack 43 does not play the role of a conventional actuating element, but rather that of a connecting element between the vertical drive means 31 and the actuating member 45.
  • the use of a jack rather that a rigid bar has different advantages. It is possible to impose pressure on the jaws by introducing a certain pressure into the cylinder. It is also possible to check that the jaws exert pressure when welding by associating a pressure sensor with the cylinder or a displacement sensor with the piston rod. This jack can also act as a safety valve in the event that the pressure on the jaws exceeds a maximum admissible value, for example in the event of a defect in the actuating member 45.
  • the longitudinal drive means 32 comprise a cam which is generally, but not necessarily the same as the cam 38 described above. They also include a sliding platform 75 connected to the cam by means 34 of longitudinal adjustment means for the travel of the jaws.
  • the cam 38 has a groove 65 produced in the face opposite to that of the groove 39.
  • a follower roller 66 moves in this groove 65.
  • the roller is associated with a rigid bar 67 mounted on the frame so as to be able to pivot around d an axis 68.
  • the rigid bar 67 comprises a rail 69 on which slides a carriage 70 associated with a pivoting rod 71 pivotally connected to the platform 75.
  • the position of the carriage 70 can be modified by means of a ball screw 72. This can be rotated by means of a motor 73, its rotation causing the carriage 70 to move. The rotation of the cam 38 causes the rigid bar 67 to pivot, which causes the longitudinal displacement of the platform.
  • the guide columns 37 of the welding jaws are integral with the platform 75 so that its longitudinal movement causes the longitudinal movement of the welding jaws. This movement also causes the carriages 63 to move on the rails 62.
  • the distance of movement of the platform is directly linked to the distance between the carriage 70 and the axis 68. The adjustment of this distance therefore allows the adjustment of the longitudinal travel of the jaws.
  • the lower welding jaw 29 is connected by means of two spacing rods 74, 74 'to the supports 23, 23' in which the movable cylinders 17, 17 ', 18, 18' of the conveyor belts are mounted. These rods 74, 74 'form an angle substantially equal to
  • FIG. 7 illustrates an alternative embodiment of the machine according to the present invention in which the means for adjusting the vertical stroke of the jaws are different from those illustrated by the preceding figures.
  • This machine comprises adjustment means 100 formed by an actuating member 101 of the jaws, to which is fixed an arm 102 comprising six holes 103. This arm pivots about an axis 104 fixed relative to the frame of the machine.
  • Three holes 103 are arranged on each side of this axis.
  • the two rods 64 are pivotally linked to the arm 102. These rods are introduced into holes 103 arranged symmetrically with respect to the axis 104. This means that if one of the rods 64 is placed in one of the two holes 103 closest to the axis, the other rod 64 must be placed in the other hole 103 closest to the axis. This must be done in the same way with the other holes.
  • This embodiment is simpler than that described with reference to the preceding figures. However, it does not allow continuous adjustment of the height at which the welding is carried out. On the other hand, the adjustment must be made when the machine is stopped, unlike the previous embodiment.
  • the machine according to the present invention also comprises means for detecting the products to be packaged and electronic means for controlling the various motors.
  • the machine according to the present invention operates as follows: when the tube of packaging film containing the product is formed, the welding jaws are tightened so as to weld the tube transversely. These jaws remain tight and move longitudinally at the same time as the product tube on the conveyor The speed of movement of the jaws and the conveyor must be the same during welding
  • the clutch is actuated so as to stop the conveyor until the jaws are correctly positioned If these detection means determine that the products are not yet in place when the jaws are ready, the rotation of the cam is slowed down or stopped until the products are in position When the jaws and the products are in place, the jaws tighten at the same time that the conveyor belts move apart to allow passage of the lower jaw and a welding cycle is carried out
  • the length of longitudinal displacement is reduced by turning the ball screw so that the carriage 70 moves in the direction of the cam 38.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)
  • Package Closures (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une machine pour emballer des portions de produits dans un film de matériau d'emballage. Cette machine comporte un convoyeur longitudinal (12) sensiblement horizontal et des moyens pour déposer sur ce convoyeur un film continu dudit matériau d'emballage et pour former avec ledit film, un tube contenant les produits à emballer. Ce tube est soudé transversalement par des mâchoires de soudage (29, 30) mobiles verticalement de façon à permettre le passage des produits sur le convoyeur, et longitudinalement de façon à permettre le soudage pendant le déplacement des produits sur le convoyeur. Cette machine comporte également des moyens de réglage (33) de la course verticale des mâchoires et des moyens de réglage (34) de la course longitudinale des mâchoires. Ces moyens de régalage permettent d'adapter les courses verticale et longitudinale des mâchoires à la hauteur et à la longueur des produits à emballer de façon à maximiser la cadence de soudage. Cette machine est particulièrement adaptée pour emballer des gammes de produits de différentes dimensions.

Description

MACHINE POUR EMBALLER DES PORTIONS DE PRODUITS DANS UN FILM DE MATERIAUX D'EMBALLAGE
La présente invention concerne une machine pour emballer des portions de produits dans un film de matériau d'emballage, notamment dans un film transparent en matière synthétique, comportant :
- un convoyeur longitudinal sensiblement horizontal, - des moyens pour déposer sur ce convoyeur un film continu dudit matériau d'emballage,
- des moyens pour entraîner longitudinalement le film et les produits, ces produits étant disposés en file sur le film et séparés par des intervalles longitudinaux, - des moyens pour rapprocher mutuellement les bords opposés du film, et pour assembler et souder longitudinalement le film près de ses bords de façon à former un tube contenant les produits,
- des moyens de soudage agencés pour souder transversalement ledit tube entre les produits successifs de façon à former des emballages individuels, - des moyens de détection pour détecter le début et la fin de chaque intervalle entre les produits,
- des moyens électroniques de commande agencés pour recevoir des signaux des moyens de détection et pour activer les moyens de soudage en fonction de ses signaux de façon à souder ledit tube à un emplacement ayant une position prédéfinie par rapport à la longueur de l'intervalle,
- des moyens d'entraînement des mâchoires de soudage agencés pour entraîner lesdites mâchoires selon une certaine course verticale et/ou longitudinale, les moyens d'entraînement étant formés de moyens d'entraînement vertical des mâchoires associés à des moyens de réglage de la course verticale des mâchoires et de moyens d'entraînement longitudinal des mâchoires associés à des moyens de réglage de la course longitudinale des mâchoires, les moyens de réglage longitudinal comportant une plate-forme reliée par l'intermédiaire d'une tige pivotante à une barre rigide pivotant autour d'un axe, cette barre étant mise en mouvement par l'intermédiaire d'une came, la distance entre l'axe et la zone de liaison entre la tige pivotante et la barre rigide étant réglable. On connaît déjà des machines d'emballage de ce type, notamment une machine telle que décrite dans le brevet français publié sous le No. FR-A-2 638 420 inclus ci-dedans comme référence. Cette machine permet d'emballer des produits de longueur variable. Un film de matière synthétique d'emballage est disposé sur la machine, puis les produits à emballer sont placés sur ce film. Les bords du film d'emballage sont superposés et soudés longitudinalement de façon à former un tube contenant les produits. Ce tube est ensuite soudé transversalement au moyen de mâchoires de soudage, de façon à former des emballages individuels. Le début et la fin de chaque portion de produit sont détectés au moyen de détecteurs optiques indiquant la position et la longueur de chaque intervalle entre les produits. Un mécanisme à cames actionne les mâchoires de soudage agencées pour souder le film transparent dans l'intervalle entre deux produits consécutifs. Ce même mécanisme à cames déplace les mâchoires longitudinalement, à la même vitesse que la vitesse linéaire du convoyeur longitudinal de façon à suivre le déplacement des produits à emballer.
Une autre machine de ce type est décrite dans la demande de brevet européen publiée sous le No. EP-A-0 304 978. Cette demande décrit une machine de soudage qui permet d'emballer des produits empilés tels que des journaux, des magazines ou des livres notamment. Cette machine comporte un chariot mobile horizontalement, portant des mâchoires de soudage. La mâchoire supérieure est mobile verticalement et la mâchoire inférieure est fixe. Cette machine comporte une came actionnant des moyens de déplacement verticaux de la mâchoire supérieure. Il comporte en outre des moyens de pression permettant de maintenir les piles de produits à empiler pendant le soudage Ces moyens de pression sont donc montés sur le chariot mobile et se déplacent pendant le soudage.
Bien que parfaitement fonctionnelle, ces machines présentent toutefois certains inconvénients. La hauteur à laquelle la soudure est effectuée ne peut pas être modifiée, ce qui est gênant lorsque la machine est utilisée pour emballer des gammes de produits de hauteur variable. En outre, la liaison directe non réglable entre la came et les mâchoires de soudage implique que ces mâchoires effectuent toujours la même course verticale quelle que soit la hauteur des produits à emballer. Cette course doit être suffisante pour que les produits les plus hauts passent entre les mâchoires. Pour des produits de faible hauteur, cette contrainte implique une cadence de soudage plus faible que ce qui serait possible si la course des mâchoires était adaptée à la hauteur du produit à emballer. Un autre inconvénient vient du fait que le déplacement longitudinal des mâchoires de soudage est constant et ne peut pas être modifié. Afin d'augmenter la cadence de soudage, ce déplacement devrait toutefois être adapté à la longueur des produits à emballer, ce qui n'est pas le cas dans les machines connues.
Un autre inconvénient de la machine décrite dans la demande française ci-dessus vient du fait que les produits à emballer se déplacent sur deux bandes transporteuses disposées dans le prolongement l'une de l'autre. L'écartement entre les extrémités adjacentes de ces bandes doit être suffisant pour permettre le passage des mâchoires de soudage. Ceci peut être gênant dans le cas où les produits à emballer sont de faible dimension longitudinale, correspondant sensiblement à l'écartement entre les deux rubans. En pratique, ceci limite la dimension minimale des objets que l'on peut emballer.
Finalement, la construction de ces machines implique que les masses à déplacer à chaque opération de soudage sont importantes. Ceci entraîne une grande consommation d'énergie et une cadence de soudage relativement faible.
La demande de brevet français publiée sous le N° FR-A-2 645 117 décrit un dispositif associé à une machine d'emballage et permettant de régler l'amplitude du mouvement longitudinal et le degré d'ouvertures de mâchoires de soudage.
Ce dispositif comporte deux jeux de bielles transformant les mouvements de rotation de deux axes de moteurs en mouvements alternatifs. Pour chacun de ces jeux de bielles, l'une des bielles comporte un écrou pouvant se déplacer le long d'une vis. Cet écrou se déplace dans une rainure d'un bras. L'un de ces bras est associé à un chariot porte- mâchoires et l'autre est associé aux deux mâchoires de soudage. La modification de la position des écrous sur les vis permet ainsi de régler d'une part le déplacement longitudinal des mâchoires et d'autre part leur déplacement vertical. Dans ce dispositif, l'ensemble des éléments permettant le réglage du déplacement vertical des mâchoires est monté dans le chariot assurant le déplacement longitudinal des mâchoires. Il en résulte que la masse à déplacer longitudinalement est particulièrement importante. La cadence de soudage est donc faible. En outre, l'énergie dépensée est grande à cause de la masse à mettre en mouvement. Finalement, le déplacement d'un écrou dans une rainure entraîne une usure des pièces ce qui diminue la robustesse et la fiabilité de la machine.
La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients en offrant une machine d'emballage dont les déplacements peuvent facilement être adaptés aux dimensions des produits à emballer et dans laquelle les masses mobiles sont minimes, ce qui autorise une cadence de soudage optimale et une très bonne qualité des emballages.
Ce but est atteint par une machine telle que définie en préambule et caractérisée en ce que les moyens d'entraînement vertical comportent un organe d'actionnement pivotant autour d'un axe et mis en mouvement par l'intermédiaire de la came, cet organe d'actionnement étant lié à deux supports mobiles verticalement, chacun de ces supports étant liés à l'une des mâchoires de soudage.
Chacun des supports est avantageusement lié à l'organe d'actionnement par l'intermédiaire d'une tige, la distance entre l'axe de rotation de l'organe d'actionnement et la zone de fixation de la tige et du support étant réglable.
Selon une forme de réalisation avantageuse, l'organe d'actionnement comporte un bras pourvu de trous disposés de part et d'autre de l'axe, les tiges étant fixées de façon pivotante dans ces trous, la distance entre l'axe du bras et l'extrémité de chacune des tiges étant sensiblement égale.
L'organe d'actionnement comporte avantageusement deux vis à bille montées de façon pivotante à proximité d'une extrémité de l'organe d'actionnement, deux bras montés de façon pivotante à proximité de l'autre extrémité de l'organe d'actionnement, chacun de ces bras comportant un chariot coulissant sur une des vis à bille, les tiges étant liées de façon pivotante aux bras.
Les vis à bille comportent de préférence une roue dentée à une extrémité, ces roues dentées étant engrenées avec une roue dentée de positionnement entraînée par un moteur de réglage.
Selon un mode de réalisation préféré, les vis à bille sont entraînées simultanément de façon que les mâchoires de soudage soient pressées l'une contre l'autre avec une pression déterminée lorsque les mâchoires sont dans leur position la plus proche l'une de l'autre.
Selon une forme de réalisation préférée, l'organe d'actionnement est lié aux moyens d'entraînement par l'intermédiaire d'un vérin.
La barre rigide est avantageusement associée à un rail sur lequel coulisse un chariot solidaire de la tige pivotante, la position du chariot le long du rail étant réglable au moyen d'une vis à bille entraînée par un moteur.
Selon une forme de réalisation préférée, la plate-forme est solidaire d'au moins un chariot coulissant sur un rail lié aux supports des moyens de réglage vertical.
Les moyens d'entraînement comportent une came pourvue de préférence d'une première gorge dans une face de la came, un galet suiveur lié aux moyens d'entraînement vertical se déplaçant dans cette gorge, et une deuxième gorge dans l'autre face de la came, un galet suiveur lié aux moyens d'entraînement longitudinal se déplaçant dans cette gorge.
Le convoyeur longitudinal comporte avantageusement deux bandes transporteuses sans fin disposées dans le prolongement l'une de l'autre de façon à être juxtaposées, ces bandes transporteuses étant mobiles longitudinalement et pouvant être placées dans une première position dans laquelle les extrémités juxtaposées des bandes transporteuses sont adjacentes et dans une deuxième position dans laquelle les extrémités juxtaposées des bandes transporteuses sont écartées de façon à permettre le passage des moyens de soudage entre ces bandes transporteuses.
Chaque bande transporteuse est avantageusement maintenue en place au moyen de deux groupes de cylindres, un premier groupe de cylindres étant formé de cylindres dits fixes, ces cylindres pivotants autour d'un axe fixe, l'autre groupe étant formé de cylindres dits mobiles, ces cylindres pivotants autour d'un axe mobile longitudinalement, chaque bande transporteuse étant disposée autour des cylindres de telle façon que la longueur totale de chaque bande transporteuse soit constante quelle que soit la position des cylindres mobiles. /431 1 CT/ H 7
L'un des cylindres associé à l'une des bandes transporteuses est avantageusement couplé à un moteur d'entraînement coopérant avec un embrayage.
Selon une forme de réalisation préférée, les cylindres mobiles sont montés sur un support coulissant longitudinalement par rapport au bâti de la machine, ces supports étant solidaires des moyens de soudage.
La présente invention ainsi que ses avantages seront mieux compris en référence à différents modes de réalisation et aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente une vue de face d'un premier mode de réalisation d'une machine selon la présente invention,
- les figures 2 à 5 sont des vues partielles de la machine de la figure 1 , dans différentes positions,
- la figure 6 illustre un détail de la machine des figures 1 à 5, et
- la figure 7 illustre une variante de la machine selon la présente invention.
La machine telle qu'illustrée par ces figures est destinée à former des emballages pour différents produits. Ces produits sont disposés sur un film de matière synthétique d'emballage réalisé sous la forme d'une bande. Les bords longitudinaux de cette bande sont rapprochés, soudés longitudinalement et coupés au moyen d'un dispositif connu de l'homme du métier sous le nom de conformateur. Les produits à emballer sont ainsi disposés dans un tube formé par le film d'emballage. La machine décrite ci-dedans est plus spécifiquement destinée à souder le tube transversalement de façon à former des emballages individuels.
Cette machine 10 est décrite ci-dessous, en particulier en référence à la figure 1. Le conformateur est illustré schématiquement et porte la référence C.
Cette machine 10 comporte essentiellement un bâti 11, un convoyeur longitudinal 12 formé de deux bandes transporteuses sans fin 13, 14, des moyens de soudage 15 et des moyens d'entraînement 16. La bande transporteuse 13 disposée en aval de la machine reçoit le film d'emballage (non représenté) sur lequel sont disposés les produits à emballer, puis le tube est formé. La configuration générale des deux bandes transporteuses est sensiblement la même. La bande transporteuse 13 est toutefois plus longue que la bande 14 puisque le tube d'emballage est formé sur cette bande 13.
Seule l'une des bandes transporteuses, à savoir la bande transporteuse 13 est décrite en détail par la suite, la configuration de l'autre bande pouvant être déduite par symétrie. Les éléments liés à la bande 14 identiques à ceux de la bande 13 portent les mêmes numéros de référence auxquels est ajouté le signe '.
La bande transporteuse 13 est en contact avec six cylindres 17, 18, 19, 20, 21, 22 pivotant chacun autour d'un axe perpendiculaire au sens de déplacement des produits sur la machine d'emballage, ce sens de déplacement étant illustré par une flèche D sur la figure 1. Parmi ces six cylindres, deux d'entre eux, à savoir les cylindres 17 et 18 sont dits mobiles, leur axe de rotation étant mobile longitudinalement par rapport au bâti 1 1 de la machine. Les quatre autres cylindres 19 à 22 sont dits fixes, leur axe étant fixe par rapport au bâti de la machine. Les deux cylindres mobiles 17, 18, respectivement 17', 18' sont placés de façon à pouvoir pivoter, dans un support 23, respectivement 23' coulissant longitudinalement par rapport au bâti 11.
Le cylindre 20 comporte deux pignons 24 et 25 Le premier pignon 24 supporte une chaîne et est mis en rotation par un moteur 26 d'entraînement du convoyeur. Ce moteur est associé à un embrayage 27 agencé pour ralentir ou arrêter momentanément le déplacement du convoyeur.
Le deuxième pignon 25 reçoit une chaîne disposée sur un pignon 25' associé au cylindre 20' de la bande transporteuse 14. Cette chaîne est maintenue en position par quatre roues de renvoi 28. L'utilisation de la chaîne permet d'entraîner les deux bandes transporteuses au moyen d'un seul moteur
La disposition des bandes transporteuses 13 et 14 autour des cylindres 17 à 22 et 17' à 22' est telle que la surface supérieure des bandes transporteuses est sensiblement horizontale et que la longueur totale de chacune des bandes est constante quelle que soit la position des cylindres mobiles 17, 18 et 17', 18' Ceci permet de resserrer ou d'écarter les bandes transporteuses sans changer la tension de ces bandes Cette tension peut être réglée en modifiant la position des cylindres 21 et 21', l'axe de ceux-ci étant mobile dans un trou oblong. Le déplacement de l'axe vers le milieu de la machine permet d'augmenter la tension des bandes et inversement.
Les moyens de soudage 15 sont décrits en particulier en référence aux figures 1 à 5 et comportent essentiellement une mâchoire de soudage inférieure 29 et une mâchoire de soudage supérieure 30. Ces moyens de soudage sont déplacés par les moyens d'entraînement 16 formés de moyens d'entraînement vertical 31 et de moyens d'entraînement longitudinal 32. Ces moyens d'entraînement 31 et 32 sont respectivement associés à des moyens de réglage 33 de la course verticale des mâchoires et à des moyens de réglage 34 de la course longitudinale des mâchoires.
Les mâchoires de soudage 29, 30 sont de type connu et sont formées d'une zone de guidage 35, 35' et d'une zone de soudage 36, 36' comportant un fil chauffant. Les mâchoires sont disposées perpendiculairement au sens de déplacement des produits sur la machine, dans un même plan vertical, de telle façon que les zones de soudage 36, 36' soient en regard l'une de l'autre et disposées de part et d'autre du film à souder au moment du soudage de ce film.
La zone de guidage 35, 35' des mâchoires comporte deux trous traversants permettant à ces mâchoires de coulisser sur deux colonnes de guidage 37 disposées de chaque côté du bâti 1 1.
Les moyens d'entraînement vertical 31 des mâchoires de soudage comportent une came 38 pourvue d'une gorge 39 dans laquelle se déplace un galet suiveur 40. Ce galet est lié à une tige de came 41 ayant une première extrémité pivotant autour d'un axe fixe 42 du bâti et une autre extrémité solidaire d'un vérin 43. Ce vérin comporte une tige de piston 44 reliée de façon pivotante à un organe d'actionnement 45 des mâchoires de soudage.
Cet organe d'actionnement 45 est illustré en détail par la figure 6 et comporte un support 46 pivotant autour d'un axe 47 fixe par rapport au bâti. Une extrémité de ce support comporte deux trous de fixation 48 agencés pour recevoir chacun un bras 49 monté de façon pivotante dans ces trous de fixation. L'autre extrémité de ce support comporte deux vis à bille 50 montées de façon pivotante sur ce support. L'extrémité la plus proche du support de chacune des vis à bille est solidaire d'une roue dentée 51 engrenée avec une roue dentée de positionnement 52. Cette dernière est mise en rotation par l'intermédiaire d'un moteur de réglage 53 de la course verticale des mâchoires. La mise en marche de ce moteur entraîne la rotation simultanée des deux vis à bille 50.
Chacun des bras 49 comporte un chariot 54 coulissant sur l'une des vis à bille, de façon que le support 46, les bras 49 et les vis à bille 50 forment deux triangles, la longueur des côtés formés par les vis à bille étant réglable par la mise en rotation du moteur 53.
Finalement, chacun des bras 49 comporte un trou 55 agencé pour recevoir de façon pivotante un dispositif coulissant 56 décrit en détail par la suite.
Il est à noter que le support 46 peut être formé de deux éléments identiques disposés parallèlement l'un à l'autre, les bras 49 et les vis à bille 50 étant alors placées entre ces deux éléments de façon à éviter des torsions des différents composants mobiles.
Le dispositif coulissant 56 permet le déplacement vertical et longitudinal des mâchoires de soudage. Il est entraîné par les moyens d'entraînement 31 et 32. Ce dispositif coulissant 56 est formé d'un ensemble de pièces associées soit à la mâchoire inférieure 29, soit à la mâchoire supérieure 30. Seules les pièces associées à la mâchoire supérieure 30 sont décrites, les autres pièces étant essentiellement les mêmes, leur disposition étant symétrique.
La partie du dispositif coulissant 56 associée à la mâchoire de soudage supérieure comporte deux supports 57 ayant une forme de triangle rectangle, un côté 58 étant sensiblement horizontal et un autre côté 59 étant sensiblement vertical. Ces deux supports 57 sont sensiblement coplanaires. Leur côté vertical 59 comporte un ou plusieurs chariots 60 agencés pour coulisser verticalement sur un rail 61 solidaire du bâti 11 de la machine. Les côtés horizontaux 58 des supports 57 comportent un rail 62 sur lesquels deux chariots 63, solidaires des colonnes de guidage 37 de la mâchoire supérieure, coulissent horizontalement.
La partie du dispositif coulissant 56 associée à chacune des mâchoires de soudage est liée à l'organe d'actionnement 45 par l'intermédiaire d'une tige 64 montée de façon pivotante dans le trou 55 du bras 49.
Comme la position de ces trous 55 peut être modifiée en actionnant les vis à bille 50 et comme la course des mâchoires de soudage est directement liée à la position des trous 55 par rapport à l'axe de rotation 47, on peut régler la course verticale des mâchoires de soudage et modifier le point de rencontre des mâchoires de façon que ce point de rencontre se situe approximativement à la moitié de la hauteur des produits à souder.
La géométrie de l'organe d'actionnement et le fait que les vis à bille sont toujours actionnées en même temps et d'un même nombre de tours impliquent que les mâchoires de soudage entrent toujours en contact pendant un tour de la came. D'autre part, le déplacement des mâchoires est calculé de façon que le contact se fasse avec une légère pression, cette pression ne dépassant pas une valeur déterminée.
Le vérin 43 ne joue pas le rôle d'un élément d'actionnement conventionnel, mais plutôt celui d'élément de liaison entre les moyens d'entraînement vertical 31 et l'organe d'actionnement 45. L'utilisation d'un vérin plutôt que d'une barre rigide présente différents avantages. Il est possible d'imposer une pression sur les mâchoires en introduisant une certaine pression dans le vérin. Il est également possible de vérifier que les mâchoires exercent une pression au moment du soudage en associant un capteur de pression au vérin ou un capteur de déplacement à la tige de piston. Ce vérin peut également jouer un rôle de soupape de sécurité dans le cas où la pression sur les mâchoires dépasse une valeur maximale admissible, par exemple en cas de défectuosité de l'organe d'actionnement 45.
Les moyens d'entraînement longitudinal 32 comportent une came qui est généralement, mais pas nécessairement la même que la came 38 décrite précédemment. Es comportent également une plate-forme 75 coulissante reliée à la came par l'intermédiaire des moyens 34 de réglage longitudinal de la course des mâchoires.
La came 38 comporte une gorge 65 réalisée dans la face opposée à celle de la gorge 39. Un galet suiveur 66 se déplace dans cette gorge 65. Le galet est associé à une barre rigide 67 montée sur le bâti de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe 68. La barre rigide 67 comporte un rail 69 sur lequel coulisse un chariot 70 associé à une tige pivotante 71 reliée de façon pivotante à la plate-forme 75.
La position du chariot 70 peut être modifiée par l'intermédiaire d'une vis à bille 72. Celle-ci peut être mise en rotation par l'intermédiaire d'un moteur 73, sa rotation entraînant le déplacement du chariot 70. La rotation de la came 38 entraîne le pivotement de la barre rigide 67, ce qui entraîne le déplacement longitudinal de la plate-forme.
Les colonnes de guidage 37 des mâchoires de soudage sont solidaires de la plate-forme 75 de sorte que son déplacement longitudinal entraîne le déplacement longitudinal des mâchoires de soudage. Ce déplacement entraîne également le déplacement des chariots 63 sur les rails 62.
La distance de déplacement de la plate-forme est directement liée à la distance entre le chariot 70 et l'axe 68. Le réglage de cette distance permet donc le réglage de la course longitudinale des mâchoires.
La mâchoire de soudage inférieure 29 est reliée au moyen de deux tiges d'écartement 74, 74' aux supports 23, 23' dans lesquels sont montés les cylindres mobiles 17, 17', 18, 18' des bandes transporteuses. Ces tiges 74, 74' forment un angle sensiblement égal à
45° par rapport à l'horizontale lorsque la mâchoire inférieure 29 est en position basse, c'est-à-dire lorsque les mâchoires de soudage sont écartées, la zone de liaison entre la mâchoire inférieure 29 et les tiges d'écartement étant disposée en dessous de la zone de liaison entre ces tiges et les supports 23, 23'. Cette position est illustrée par les figures 2 et 4. Lorsque la mâchoire inférieure est déplacée de bas en haut, les tiges 74, 74' poussent les supports et les écartent. Cette position est illustrée par les figures 3 et 5. Lorsque les mâchoires sont écartées, les extrémités les plus proches des bandes transporteuses sont pratiquement en contact. Cette position permet de transporter des pièces de faible dimension longitudinale sans qu'elles ne tombent dans l'espace entre les bandes transporteuses. Lorsque les mâchoires sont resserrées, les bandes transporteuses sont écartées et permettent le passage de la mâchoire inférieure et le soudage du film.
L'utilisation d'une seule came pour le mouvement vertical et longitudinal des mâchoires de soudage permet de synchroniser parfaitement ces deux mouvements quelle que soit la vitesse de rotation de la came. Les moyens de réglage 33 et 34 sont toutefois totalement indépendants, ce qui permet d'adapter les courses aux produits à emballer, d'obtenir une cadence de soudage optimale quelle que soit la hauteur et la longueur de ces produits et d'avoir toujours le point de rencontre à mi-hauteur des produits. La figure 7 illustre une variante de réalisation de la machine selon la présente invention dans laquelle les moyens de réglage de la course verticale des mâchoires sont différents de ceux illustrés par les figures précédentes. Cette machine comporte des moyens de réglage 100 formés d'un organe d'actionnement 101 des mâchoires, auquel est fixé un bras 102 comportant six trous 103. Ce bras pivote autour d'un axe 104 fixe par rapport au bâti de la machine. Trois trous 103 sont disposés de chaque côté de cet axe. Les deux tiges 64 sont liées de façon pivotante au bras 102. Ces tiges sont introduites dans des trous 103 disposés de façon symétrique par rapport à l'axe 104. Cela signifie que si l'une des tiges 64 est placée dans l'un des deux trous 103 les plus proches de l'axe, l'autre tige 64 doit être placée dans l'autre trou 103 le plus proche de l'axe. Ceci doit être fait de la même façon avec les autres trous.
Ce mode de réalisation est plus simple que celui décrit en référence aux figures précédentes. Il ne permet cependant pas un réglage en continu de la hauteur à laquelle le soudage est effectué. D'autre part, le réglage doit être effectué lorsque la machine est arrêtée contrairement au mode de réalisation précédent.
La machine selon la présente invention comporte également des moyens de détection des produits à emballer et des moyens électroniques de commande des différents moteurs.
Ces moyens de détection sont connus de l'homme du métier et sont agencés pour détecter le début et la fin de chaque intervalle entre les produits. Généralement, pour une gamme de produits donnée, les intervalles sont réguliers. Ces intervalles sont toutefois variables pour différentes gammes de produits. Les moyens de détection comportent par exemple dix émetteurs et dix détecteurs utilisant des faisceaux infrarouges pour déterminer la présence ou l'absence de produits en différents endroits du convoyeur.
Les moyens électroniques de commande reçoivent des signaux des moyens de détection sous forme de signaux électriques utilisés pour commander le déplacement des moyens de soudage de façon à souder le film d'emballage dans des endroits correspondant sensiblement au milieu des intervalles entre deux produits consécutifs.
La machine selon la présente invention fonctionne de la façon suivante : lorsque le tube de film d'emballage contenant le produit est formé, les mâchoires de soudage sont resserrées de façon à souder le tube transversalement. Ces mâchoires restent serrées et se déplacent longitudinalement en même temps que le tube de produits sur le convoyeur La vitesse de déplacement des mâchoires et du convoyeur doit être la même pendant le soudage
Lorsque les mâchoires ont atteint l'extrémité de leur course longitudinale, qui est déterminée par la position du chariot 70 sur la vis à bille 72, les mâchoires s'écartent et se reculent et les rubans convoyeur se resserrent
Si les moyens de détection déterminent que le produit est prêt à être soudé avant que les mâchoires ne soient dans leur position reculée, l'embrayage est actionné de façon à arrêter le convoyeur jusqu'au positionnement correct des mâchoires Si ces moyens de détection déterminent que les produits ne sont pas encore en place lorsque les mâchoires sont prêtes, la rotation de la came est ralentie ou arrêtée jusqu'à ce que les produits soient en position Lorsque les mâchoires et les produits sont en place, les mâchoires se resserrent en même temps que les bandes transporteuses s'écartent pour permettre le passage de la mâchoire inférieure et un cycle de soudage est effectué
Si les mâchoires ne se ferment pas dès qu'elles ont atteint leur position reculée, cela signifie que le produit à emballer n'est pas encore en place La course longitudinale des mâchoires est donc trop courte et on peut l'augmenter en déplaçant le chariot 70 vers le haut.
Si le convoyeur s'arrête, cela signifie que la course longitudinale est trop longue et que le produit à emballer est en place avant que la course longitudinale des mâchoires ne soit terminée. Afin d'optimiser la cadence de soudage, on réduit la longueur de déplacement longitudinal en tournant la vis à bille de façon que le chariot 70 se déplace en direction de la came 38.
Ce mode de réalisation permet d'effectuer des corrections des déplacements longitudinaux et verticaux pendant l'utilisation de la machine Les moyens de détection permettent de déterminer les réglages à effectuer pour obtenir une cadence maximale
Les emballages peuvent être coupés individuellement, soit au moyen d'un couteau, soit par le fil chauffant des mâchoires de soudage, ce fil étant suffisamment chaud pour faire fondre le fiim dans une certaine zone Les produits peuvent être déplacés par l'intermédiaire du ruban convoyeur aval dans un four dans le cas où le film est un film thermorétractable, ou directement dans un conteneur par exemple.
Cette machine est particulièrement intéressante par le fait que les masses en mouvement pendant le processus d'emballage sont particulièrement faibles. D'autres part, les déplacements étant réglables individuellement, ils peuvent être adaptés de façon optimale aux produits à emballer. Ceci concourt à permettre une cadence d'emballage maximale. De plus, le fait que les bandes transporteuses soient pratiquement en contact avant le soudage, permet d'emballer des produits de faibles dimensions. Cette machine offre donc une grande souplesse d'utilisation, ce qui permet d'emballer une gamme de produits très large.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais s'étend à toute modification ou variante évidente pour l'homme du métier.

Claims

REVENDICATIONS
1. Machine pour emballer des portions de produits dans un film de matériau d'emballage, notamment dans un film transparent en matière synthétique, comportant : - un convoyeur longitudinal sensiblement horizontal,
- des moyens pour déposer sur ce convoyeur un film continu dudit matériau d'emballage,
- des moyens pour entraîner longitudinalement le film et les produits, ces produits étant disposés en file sur le film et séparés par des intervalles longitudinaux,
- des moyens pour rapprocher mutuellement les bords opposés du film, et pour assembler et souder longitudinalement le film près de ses bords de façon à former un tube contenant les produits,
- des moyens de soudage agencés pour souder transversalement ledit tube entre les produits successifs de façon à former des emballages individuels,
- des moyens de détection pour détecter le début et la fin de chaque intervalle entre les produits,
- des moyens électroniques de commande agencés pour recevoir des signaux des moyens de détection et pour activer les moyens de soudage en fonction de ses signaux de façon à souder ledit tube à un emplacement ayant une position prédéfinie par rapport à la longueur de l'intervalle,
- des moyens d'entraînement des mâchoires de soudage agencés pour entraîner lesdites mâchoires selon une certaine course verticale et/ou longitudinale, les moyens d'entraînement (16) étant formés de moyens d'entraînement (31) vertical des mâchoires associés à des moyens de réglage (33) de la course verticale des mâchoires et de moyens d'entraînement longitudinal (32) des mâchoires associés à des moyens de réglage (34) de la course longitudinale des mâchoires, les moyens de réglage longitudinal (34) comportant une plate-forme (75) reliée par l'intermédiaire d'une tige pivotante (71) à une barre rigide (67) pivotant autour d'un axe (68), cette barre (67) étant mise en mouvement par l'intermédiaire d'une came (38), la distance entre l'axe (68) et la zone de liaison entre la tige pivotante et la barre rigide étant réglable, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement (31) vertical comportent un organe d'actionnement (45) pivotant autour d'un axe (47) et mis en mouvement par l'intermédiaire de la came (38), cet organe d'actionnement étant lié à deux supports (57) mobiles verticalement, chacun de ces supports étant liés à l'une des mâchoires de soudage (29, 30)
2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des supports (57) est lié à l'organe d'actionnement (45) par l'intermédiaire d'une tige (64), la distance entre l'axe de rotation (47) de l'organe d'actionnement et la zone de fixation de la tige (64) et du support étant réglable.
3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'organe d'actionnement (45) comporte un bras (102) pourvu de trous (103) disposés de part et d'autre de l'axe (47), les tiges (64) étant fixées de façon pivotante dans ces trous, la distance entre l'axe du bras (47) et l'extrémité de chacune des tiges étant sensiblement égale.
4. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe d'actionnement (45) comporte deux vis à bille (50) montées de façon pivotante à proximité d'une extrémité de l'organe d'actionnement, deux bras (49) montés de façon pivotante à proximité de l'autre extrémité de l'organe d'actionnement, chacun de ces bras (49) comportant un chariot (54) coulissant sur une des vis à bille (50), les tiges (64) étant liées de façon pivotante aux bras (49).
5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que les vis à bille (50) comportent une roue dentée (51) à une extrémité, ces roues dentées étant engrenées avec une roue dentée de positionnement (52) entraînée par un moteur de réglage (53).
6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que les vis à bille (50) sont entraînées simultanément de façon que les mâchoires de soudage (29, 30) soient pressées l'une contre l'autre avec une pression déterminée lorsque les mâchoires sont dans leur position la plus proche l'une de l'autre.
7. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe d'actionnement (45) est lié aux moyens d'entraînement (16) par l'intermédiaire d'un vérin (43).
8. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la barre rigide (67) est associée à un rail (69) sur lequel coulisse un chariot (70) solidaire de la tige pivotante (71), la position du chariot (70) le long du rail étant réglable au moyen d'une vis à bille (72) entraînée par un moteur (73).
9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que la plate-forme (75) est solidaire d'au moins un chariot (63) coulissant sur un rail (62) lié aux supports (57) des moyens de réglage vertical (33).
10. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement (16) comportent une came (38) pourvue d'une première gorge (39) dans une face de la came, un galet suiveur (40) lié aux moyens d'entraînement vertical se déplaçant dans cette gorge, et une deuxième gorge (65) dans l'autre face de la came, un galet suiveur (66) lié aux moyens d'entraînement longitudinal (32) se déplaçant dans cette gorge.
1 1. Machine selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le convoyeur longitudinal (12) comporte deux bandes transporteuses (13, 14) sans fin disposées dans le prolongement l'une de l'autre de façon à être juxtaposées, ces bandes transporteuses étant mobiles longitudinalement et pouvant être placées dans une première position dans laquelle les extrémités juxtaposées des bandes transporteuses sont adjacentes et dans une deuxième position dans laquelle les extrémités juxtaposées des bandes transporteuses sont écartées de façon à permettre le passage des moyens de soudage (16) entre ces bandes transporteuses.
12. Machine selon la revendication 11 , caractérisée en ce que chaque bande transporteuse (13, 14) est maintenue en place au moyen de deux groupes de cylindres, un premier groupe de cylindres (19, 19', 20, 20', 21, 21', 22, 22') étant formé de cylindres dits fixes, ces cylindres pivotants autour d'un axe fixe, l'autre groupe étant formé de cylindres (17, 17', 18, 18') dits mobiles, ces cylindres pivotants autour d'un axe mobile longitudinalement, chaque bande transporteuse étant disposée autour des cylindres de telle façon que la longueur totale de chaque bande transporteuse soit constante quelle que soit la position des cylindres mobiles.
13. Machine selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'un des cylindres (20) associé à l'une des bandes transporteuses est couplé à un moteur d'entraînement (26) coopérant avec un embrayage (27).
14. Machine selon la revendication 12, caractérisée en ce que les cylindres mobiles (17, 17', 18, 18') sont montés sur un support (23, 23') coulissant longitudinalement par rapport au bâti (1 1) de la machine, ces supports étant solidaires des moyens de soudage
(15).
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