Machine à envelopper des objets
La présente invention a pour objet une machine à envelopper des objets plats se suivant, avec une matière d'enveloppement mince tel que du papier, de la cellulose ou matière analogue, dans laquelle machine les objets sont déplacés espacés les uns des autres le long d'une table alors qu'ils sont maintenus en contact frottant avec celle-ci pendant qu'ils avancent au moyen de doigts plats de commande, en prise avec les objets et qui s'étendent vers le haut au-dessus de la table, un morceau de matière d'enveloppement étant amené en avant de chaque objet et les différentes opérations d'enveloppement et de pliage étant exé cutées de façon successive pendant et après que les objets se déplacent le long de la table.
La machine selon l'invention est caractérisée en ce que les doigts de commande venant en prise avec chaque objet sont inclinés vers l'arrière suivant un angle par rapport à la verticale, de sorte que les objets plats présentant un bord s'appuyant sur la table sont empêchés de se renverser vers l'avant.
De préférence, la table est inclinée vers le haut suivant un angle par rapport à l'horizontale et les objets sont déplacés de bas en haut le long de cette table par lesdits doigts de commande.
Il a déjà été décrit des machines de ce genre, comportant une table sensiblement horizontale, les objets étant déplacés le long de la table les uns à la suite des autres par des doigts espacés présentant des surfaces venant en prise avec les objets et commandés au moyen d'un transporteur, les opérations suivantes étant exé cutées : sectionnement d'un morceau de matière d'enveloppement, rabattement et pliage des côtés et des extrémités ainsi que fermeture du paquet ou sachet.
L'utilisation de doigts de commande inclinés vers l'arrière et d'une table inclinée facilite l'enveloppement d'objets minces tels que des tablettes ou gaufrettes et permet à ces objets minces d'être partiellement supportés par un bord sur la table et également d'être partiellement supportés et déplacés le long de la table par lesdits doigts de commande venant en prise avec une des grandes faces ou face plate. L'angle d'inclinaison desdites surfaces est suffisant pour fournir un équilibre aux objets minces pendant les opérations successives d'enveloppement.
Par angles suffisants pour fournir un équilibre , on entend un angle tel qu'une force de frottement agissant entre la base dudit objet et la table soit insuffisante pour provoquer un changement d'angle dudit objet par rapport à ladite table pendant les opérations successives d'enveloppement qui ont lieu au cours de son avancement le long de la table, c'est-à-dire que l'angle doit être suffisant pour empêcher l'objet de se renverser vers l'avant.
De plus, la disposition des objets de champ sur la table permet aux doigts successifs d'être plus rapprochés les uns des autres le long de la table, puisque les paquets s'étendent alors à une distance beaucoup plus petite en avant des doigts que s'ils étaient mis à plat sur la table.
Le nombre des objets enveloppés par minute peut alors être augmenté ou bien on peut ralentir la marche de la machine. Un tel mode de disposition des objets, de déplacement et d'enveloppement des gaufrettes ou objets plats ne conviendrait pas s'il ne pouvait pas être appliqué à une machine ayant des surfaces verticales d'engagement avec les objets, car des moyens devraient être prévus pour empêcher ces objets de tomber en avant.
L'angle d'inclinaison de la table peut être de 450, ce qui convient pour de nombreuses applications, mais un angle plus petit tel que 300 fait apparaître une composante de retardement suffisante par suite de l'action de la pesanteur, due à l'inclinaison correspondante en arrière des doigts de commande. La résistance supplémentaire ainsi exercée sur le mouvement des objets assure une progression régulière sans risque d'à-coup ou autre irrégularité.
L'inclinaison de la table facilite également le montage des dispositifs d'amenée et d'évacuation. A l'extrémité supérieure de sortie, par exemple, les objets peuvent quitter la table vers le bas suivant une direction initiale perpendiculaire à celle-ci.
L'utilisation d'une table inclinée avec doigts de commande inclinés vers l'arrière facilite également l'emballage d'objets de forme irrégulière. Un seul bord rectiligne et non pas nécessairement une surface plate, est nécessaire sur un objet de forme irrégulière. L'objet est poussé de bas en haut de la table inclinée par une surface de commande inclinée vers l'arrière venant en prise avec ce bord rectiligne ou surface plane sur laquelle les opérations de rabattement et de pliage final se font.
Avec certains objets de forme irrégulière, les organes de rabattement et de pliage peuvent être supprimés dans quelques cas et remplacés par d'autres moyens. Par exemple, des moyens pour réunir les extrémités libres de la matière d'enveloppement derrière l'objet et fermer ainsi le paquet. Des machines à envelopper à table inclinée et à surfaces d'engagement d'objets inclinées vers le bas peuvent être utilisées pour une gamme d'objets différents beaucoup plus grande que les machines à table horizontale.
Les surfaces d'engagement d'objets inclinées vers l'arrière sur les doigts de commande d'une machine à table inclinée conviennent spécialement pour l'enveloppement des gelées qui sont d'une consistance élastique avec une surface assez collante à laquelle la matière mince de recouvrement adhère. La gelée tend également à adhérer aux parties de la machine qui sont soit en métal, plastique ou autre matière dure et des moyens peuvent être agencés pour éviter cet inconvénient. De telles gelées ont habituellement la forme de plaquettes rectangulaires ayant une épaisseur sensiblement plus faible que toutes les autres dimensions et le mode d'enveloppement présente une difficulté particulière due à la surface collante et aux caractéristiques élastiques et de fléchissement de la gelée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine faisant l'objet de la présente invention, ainsi qu'une variante.
La fig. 1 est une vue en élévation latérale de cette forme d'exécution pourvue d'un transporteur d'alimentation horizontal et d'un dispositif distributeur.
La fig. 2 est une vue en élévation latérale avec coupe partielle du transporteur d'alimentation horizontal et des organes assurant le guidage d'une matière d'enveloppement mince.
La fig. 3 est une vue en plan correspon dant à la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en élévation latérale du mécanisme placé à l'extrémité de distribution de la machine, certains détails ayant été supprimés.
La fig. 5 est une vue montrant l'extrémité de distribution de la machine en regardant dans la direction indiquée par la flèche A en fig. 4.
La fig. 6 représente un mécanisme trans porteur situé au-dessous de la table de la machine à envelopper, cette figure montrant l'extrémité d'entrée du mécanisme.
Les figures 7, 8 et 9 représentent des vues en élévation à l'extrémité de sortie ou supérieure de ce mécanisme transporteur dans différentes positions.
Comme représenté par les figs. 1 à 3, la machine comprend une table de travail 1 inclinée sur l'horizontale d'un angle de 30 environ et supportée par un socle 2. La table et le socle peuvent former un ensemble monobloc mais la table est de préférence distincte du socle et boulonnée à lui. Ces deux parties de la machine peuvent être constituées avantageusement par des pièces d'acier. La table 1 porte un dispositif 3 servant à sectionner et à faire arriver de la matière d'enveloppement 14.
La table 1 supporte également un appareil de pliage latéral qui comprend des plateaux ou guides 4 ainsi qu'un mécanisme de rabattement, de pliage et de distribution.
Des objets 5, par exemple des tablettes de gelée, sont déplacés de bas en haut à tour de rôle le long de la table inclinée 1 par une série de doigts 11 supportés par un transporteur principal à chaîne sans fin, comme représenté aux fig. 6 à 9. Ce transporteur principal est placé au-dessous de la table 1. Tous les éléments actifs qui assurent les opérations de sectionnement, d'alimentation et de rabattement de la matière destinée à l'enveloppement des objets sont actionnés, de préférence, à partir d'une source d'énergie commune.
L'ouvrier qui surveille le fonctionnement de la machine place les objets 5 non enveloppés à plat sur l'élément 6 du transporteur d'alimentation, qui est représenté en détail dans les fig. 2 et 3. Ce transporteur d'alimentation est horizontal et est maintenu en position du fait que son extrémité 7 est boulonnée sur l'extrémité inférieure de la table inclinée 1, alors que son autre extrémité est supportée par une béquille réglable 8. Ce transporteur comprend deux flasques latéraux longitudinaux 9 placés dans des plans verticaux et réunis par des traverses ou entretoises. Deux plates-formes latérales 12 sont supportées par les côtés externes des flasques latéraux 9. Les jonctions entre les flasques 9 et les plates-formes 12 sont recouvertes par des baguettes 10.
Le transporteur monté entre les flasques 9 comprend deux chaînes sans fin 13 dont chacune passe sur une couronne d'entraînement dentée 14, sur une couronne terminale postérieure 15 qui peut être réglable pour tendre la chaîne, sur une couronne dentée antérieure 16 et sur des couronnes dentées intermédiaires 17, 18, ces divers éléments étant supportés par les flasques 9. Les deux chaînes sans fin 13 sont entraînées en synchronisme avec la chaîne du transporteur principal par l'intermédiaire d'une autre chaîne 19 et de couronnes dentées 20 et 21. Chacune des chaînes 13 porte une série de doigts 23 s'étendant vers l'intérieur en direction l'un de l'autre, de façon à venir en prise avec les objets et à les faire avancer à tour de rôle.
Dans une variante non représentée, le transporteur d'alimentation est pourvu d'une chaîne unique portant des doigts de commande espacés. De part et d'autre de cette chaîne se trouve une rangée de rouleaux faiblement espacés capables de tourner librement, sur lesquels passent les objets. Les doigts de commande font saillie vers le haut à travers l'intervalle séparant les deux rangées de rouleaux, puis vers l'extérieur des deux côtés. Les rouleaux sont supportés par des broches en porteà-faux. La disposition est semblable à celle qui est décrite ci-après à propos des deux rangées de rouleaux disposés à la partie inférieure de la table inclinée de la machine.
Pendant leur mouvement d'avancement, les objets 5 se déplacent sur une glissière formée de rouleaux 24 faiblement espacés et montés fous. Ces rouleaux 24 sont montés sur et entre deux cornières longitudinales 25 supportées par les flasques latéraux 9, par des traverses 26.
Avant de quitter les rouleaux 24, les objets 5 sont alignés transversalement par passage entre deux rouleaux latéraux 27 de grand diamètre montés fous, qu'on peut régler latéralement pour permettre le fonctionnement avec des objets pouvant avoir n'importe quelle largeur comprise entre les limites permises par la machine. Les pourtours des rouleaux latéraux 27 sont rainurés circonférentiellement pour diminuer tout risque de collage. Les rouleaux 24 peuvent être disposés de façon que leur génératrice supérieure se trouve à un niveau plus bas que celui des chaînes 13. Grâce à cette disposition, les chaînes guident les objets 5 et les empêchent de se déplacer latéralement. Les rouleaux latéraux 27 peuvent alors être supprimes.
Les objets 5 passent alors sur une série de rouleaux 28 de faible diamètre, peu espacés et montés fous. Des rouleaux analogues 29 font suite aux rouleaux 28 et constituent par leur ensemble une paroi déclive qui fait culbuter chaque objet 5 vers l'avant jusqu'à une position dans laquelle il peut être attaqué par un doigt 1 1 solidaire du transporteur principal et entraîné de bas en haut le long de la table inclinée. Les rouleaux d'extrémité 28 et 29 sont supportés indépendamment des rouleaux 24 et sont montés sur l'extrémité d'un bras 30 dont l'autre extrémité est fixée à des traverses 31 qui s'étendent entre les flasques latéraux 9 du transporteur.
Pendant la première partie du mouvement ascendant le long de la table inclinée, le bord inférieur de chaque objet passe sur une autre série de rouleaux 32 faiblement espacés et montés fous, qui s'étendent le long de cette table jusqu'à l'endroit où arrive la matière d'enveloppement, comme représenté à la fig. 2.
La matière 14 est amenée vers le bas par des rouleaux 42 et une certaine longueur de cette matière est sectionnée, I'extrémité inférieure de cette longueur sectionnée s'étendant dans un intervalle transversal 36 de la table 1, comme il sera décrit plus en détail ci-après. Au-delà de cet endroit, les bords de support inférieurs de l'objet sont recouverts par la matière 14 et peuvent coulisser plus facilement sur la paroi métallique lisse de la table, de sorte que des rouleaux ne sont plus nécessaires pour réduire la résistance au mouvement. Les rouleaux 32 sont disposés en deux séries parallèles séparées par un intervalle 33 ; ils sont logés dans un large orifice 22 de la table, qui s'étend vers l'arrière à partir de l'intervalle 36. La génératrice supérieure de chaque rouleau 32 fait légèrement saillie au-dessus de la face supérieure de la table 1.
Les rouleaux 32 tournent librement sur des broches qui sont montées en porte-à-faux vers l'intérieur en direction l'une de l'autre par rapport à des membrures de support 34 portées par la table 1 de la machine.
Les rouleaux appartenant à chaque série sont empêchés de se déplacer longitudinalement par rapport à leur broches en porte-à-faux par une baguette longitudinale de retenue engagée dans des rainures circonférentielles des rouleaux.
La partie du doigt 11 du transporteur qui se dresse vers le haut a une forme étudiée de façon que ce doigt chevauche la rangée unique des rouleaux terminaux 28 et 29 pendant son mouvement d'engagement avec un objet 5.
Ce doigt 1 1 comprend une partie plane 1 1 a s'étendant vers l'arrière, fixée à l'extrémité supérieure d'une tige -grêle (non représentée) qui passe le long de l'intervalle 33 pendant l'avancement des objets 5, puis le long d'une fente longitudinale 33 a de la table 1 pendant le déplacement ultérieur.
Pendant le mouvement de montée plus accentué le long de la table de la machine et entre les plateaux de guidage latéraux verticaux 4 qui sont coupés de fentes plieuses inclinées 37 de type connu, la matière d'enveloppement qui se trouve sur les côtés est rabattue vers l'intérieur et repliée vers le bas et vers le haut. Les plateaux latéraux 4 peuvent être rainurés en laissant subsister des parties longitudinales en saillie propres à réduire le frottement et à permettre un mouvement plus facile étant donné la déformation possible des côtés des objets 5, particulièrement dans le cas où il s'agit de tablettes de gelée.
Une plaque supérieure 38, qui obture le canal le long duquel se meuvent les objets, peut être constituée par un matériau léger, comme par exemple une matière plastique, de façon qu'elle puisse se soulever légèrement si les objets 5, tels que des tablettes de gelée, se gonflent vers le haut.
La matière d'enveloppement mince 14 est amenée de haut en bas selon une direction inX clinée perpendiculaire à la table 1 par l'action des rouleaux alimentateurs 42 appartenant au dispositif 3 comme le montre la fig. 2. La matière d'enveloppement 14, après être passée par cheminement descendant entre des couteaux 43, porte légèrement, sous l'action de la pesanteur, contre des organes de guidage 44 (fig. 3) qui font saillie vers le haut par rapport à la table 1. Ces organes 44 sont placés de part et d'autre de l'objet, de façon à le dégager.
Quand une certaine longueur de la matière 14 a été sectionnée, elle est maintenue par le bord avant de l'objet en mouvement. Les organes de guidage latéraux 44 sont de façon générale perpendiculaires à la table 1 mais comportent une partie directrice supérieure inclinée 45. La matière de recouvrement 14 est ainsi empêchée de s'infléchir vers le bas en direction de l'objet qui se rapproche au fur et à mesure qu'elle progresse à travers l'espace séparant les couteaux 43 et la table 1. Un mouvement guidé et stable de la matière d'enveloppement se produit ainsi, ce qui évite le risque de formation de déchets.
Quand chaque objet atteint sa position finale un peu au-delà de l'extrémité de la table 1, son bord inférieur porte sur deux languettes pivotantes supportées élastiquement (non représentées).
Il est nécessaire, avec la machine décrite à table inclinée, que l'objet 5 qui traverse la machine soit maintenu et soustrait à toute tendance à s'incliner vers l'arrière ou à coller contre le doigt 1 1 du transporteur principal lorsque ce doigt s'efface. Tel étant le but visé, la partie centrale de chaque doigt 11 est échancrée, ce qui ménage un espace 49 dans lequel peut être amené un doigt de retenue 50 avant l'effacement du doigt 11. Ce doigt de retenue 50 et le mécanisme assurant son fonctionnement sont représentés par les figs. 4 et 5. Le mécanisme transporteur comportant les doigts
1 1 sera décrit en détail ci-après.
L'espace 49 ménagé dans le doigt 11 du transporteur possède, en outre, cet avantage de tendre à contrecarrer la tendance à l'écartement latéral ou à toute autre déformation de l'objet
5 pendant le fonctionnement de la machine,
puisque le gonflement de cet objet dans ledit espace réduit l'importance de la déformation qui autrement se produirait sur les côtés.
En vue de réduire l'adhérence de l'objet contre le métal ou toute autre matière, le doigt du transporteur et le doigt de retenue peuvent être percés de distance en distance de trous 51 qui ont de préférence des parois fraisées.
Le doigt de retenue 50 est supporté par l'extrémité inférieure coudée d'un bras 53 fixé à son extrémité supérieure sur un axe 54 porté dans un coussinet 55 lui-même supporté par la table 1 par l'intermédiaire d'une console 56.
Celle-ci est munie de nervures de renforcement 57 et est boulonnée aux flancs de la table de la machine. Sur une extrémité de la monture à pivot est fixé un bras 60 de faible longueur, relié par une biellette 58 à un mécanisme de commande à came 62 actionné à partir de la source d'énergie principale, qui peut être par exemple un moteur électrique, par l'intermédiaire d'un renvoi constitué par un couple conique 59, de sorte que sa marche est convenablement temporisée par rapport au fonctionnement du transporteur principal et au mouvement descendant de la bride d'un plateau supérieur plieur 71. La came 62 tourne avec un arbre 63 sur lequel elle est montée. La surface active de cette came comprend une partie 64 de plus grand rayon et une partie 65 de rayon plus petit.
Un galet 66 supporté par la biellette 58 porte contre la came 62 et est maintenu en contact avec elle par un ressort de tension 67. L'extrémité fourchue de la biellette 58 enclave un galet 68 monté sur l'arbre 63, de sorte que le galet 66 est maintenu en contact avec les surfaces de la came. Le mécanisme est représenté, d'une part, dans sa position de travail et, d'autre part, dans sa position de repos.
Dans la première position qui est dessinée en traits mixtes, le doigt de retenue 50 est en contact avec la face de l'objet. Le galet 66 porte alors contre la partie de plus petit rayon
65 de la surface active de la came. Au contraire, dans la deuxième position (position de repos qui est dessinée en traits pleins), le galet
66 porte contre la partie de plus grand rayon
64 de la surface active de la came, et le doigt
de retenue 50 est maintenu nettement à l'écart de l'objet suivant qui doit subir l'enveloppement. La période de repos est bien entendu notablement plus longue que la période de travail qui est très courte.
L'objet partiellement enveloppé est également maintenu, quand il occupe sa position finale de rabattement et de pliage, par l'action de plaques latérales 69 et d'une plaque terminale réglable 70.
L'objet enveloppé est finalement poussé vers le bas par le plateau supérieur à rebord 71 porté par un bras 72 relié à un organe 73 guidé linéairement, et dévale une glissière de distribution courbe garnie de rouleaux 74.
L'organe 73 est guidé linéairement par quatre paires de roulements à billes 75 et est déplacé par un mécanisme (non représenté) dans une certaine relation de temps par rapport aux mouvements des autres parties de la machine.
Les objets sont guidés jusque sur la glissière de distribution courbe par un prolongement inférieur de la plaque terminale 70 et par des plaques de guidage latérales 76 qui portent les plaques latérales 69 et sont supportées par des organes 77 réglables latéralement.
Quand cette machine à table inclinée est utilisée pour n'envelopper qu'un côté d'un paquet, un des organes de guidage latéraux de la matière d'enveloppement doit être dégagé pour permettre le passage le long de la machine des extrémités saillantes des paquets. L'organe de guidage latéral peut être monté sur un pivot (de préférence vertical) pour pouvoir être déplacé par pivotement et dégagé ainsi du raidisseur aux intervalles nécessaires grâce à une liaison cinématique avec le mécanisme qui fait fonctionner la machine.
Le mécanisme prévu à l'extrémité de distribution de la machine est protégé par des gardes latérales 78 comme le montre la fig. 1.
Ces gardes ne sont pas visibles dans la fig. 4.
On va maintenant décrire en détail le mé- canisme transporteur à chaînes sans fin représenté aux figs. 7 à 9 et dont les doigts 1 1 poussent les objets 5 à envelopper le long de la table 1 de la machine. Ce mécanisme comprend deux chaînes 80 sans fin, espacées transversalement l'une de l'autre et supportant centralement entre elles des doigts 11 espacés; seule l'une de ces chaînes est représentée au dessin. Chaque chaîne passe, à l'extrémité d'entrée, sur une roue folle 81 et, à l'extrémité de sortie, sur une roue d'entraînement 82 et sur deux poulies folles 83, 84. Chaque chaîne porte, à des intervalles égaux, des blocs de support 85. Un arbre transversal 86 relie chaque bloc 85 d'une chaîne au bloc correspondant de l'autre chaîne.
Les arbres 86 suivent un chemin disposé à l'intérieur du chemin parcouru par la chaîne et espacé de ce dernier d'une distance égale au rayon de la poulie 84. Une ligne pointillée 87 indique le parcours effectué par les axes des arbres 86.
Un support tubulaire 88 est monté de façon pivotante sur chaque arbre 86, le doigt 1 1 central étant fixé à ce support qui présente, en outre, à chaque extrémité, un organe de guidage 89 en forme de canal s'étendant vers l'arrière. Chaque doigt et son organe de guidage 89 sont fixés en position par une cheville 90 antérieure et une cheville postérieure 91 s'étendant latéralement à partir de la chaîne dans le canal de l'organe de guidage.
Le brin supérieur de la chaîne est guidé entre des plaques de guidage supérieur et inférieur 92 et 93 pour empêcher le fléchissement.
Pendant leur mouvement le long du brin supérieur de la chaîne, les doigts 11 sont amenés dans une position inclinée par la cheville antérieure 90.
Lorsque le bloc 85 et le support 88 atteignent la position supérieure ou position d'extrémité de sortie représentée à la fig. 7, le mouvement en avant cesse et une période d'arrêt commence et se poursuit alors que le bloc de support 85 tourne avec la chaîne d'un angle de 1800. Le bloc 85 se déplace ensuite vers l'arrière le long du brin horizontal de la chaîne sur une courte distance, entre les poulies 84 et 83, le doigt 11 étant ensuite retiré vers l'arrière en s'écartant de l'extrémité arrière de l'objet.
Pendant l'arrêt et le mouvement de retrait, la cheville de guidage 90 se déplace vers l'avant au-delà de l'organe de guidage 89 et la cheville postérieure 91 pénètre et maintient le doigt 11 et l'organe de guidage 89 dans la même posi tion angulaire. Les parties mobiles sont représentées à la fig. 8 dans la position retirée.
Le bloc 85 se déplace ensuite de 90" autour du centre de la poulie 83, tandis que l'axe de l'arbre 86 suit le parcours 87. Pendant ce mouvement et le mouvement ultérieur, la cheville 91 bascule le doigt 1 1 et l'organe de guidage 89 vers l'avant comme représenté à la fig. 9, de sorte qu'il passe vers le bas à travers une fente ménagée dans la table 1.
Pendant le mouvement ultérieur vers le bas, la cheville 91 quitte l'organe de guidage 89 et la cheville 90 rentre dans celui-ci. Cette action est rendue possible en prévoyant des parties découpées 94 et 95 dans le bord supérieur de l'organe de guidage 89. Les doigts retournent horizontalement le long du brin inférieur de la chaîne et verticalement autour de la roue 81 à l'extrémité d'entrée et passent ensuite à travers des fentes ménagées dans la table pour répéter leur mouvement actif en avant. Un patin 96 fixé sur la face inférieure de chaque organe de guidage 89 peut venir en prise avec des plaques 97 et des anneaux 98 de manière à commander ou à assurer le mouvement des doigts.