Procédé pour fermer à une de leurs extrémités des sacs disposés parallèlement et à plat à une certaine distance les uns des autres et dispositif pour la mise en #uvre de ce procédé Le présent brevet concerne un procédé pour fer mer à une de leurs extrémités des sacs disposés parallèlement et à plat à une certaine distance les uns des autres de façon que lesdites extrémités soient alignées,
procédé selon lequel on déplace les sacs à une vitesse donnée dans une direction paral lèle à celle des bords desdites extrémités ouvertes. Il concerne aussi un dispositif pour la mise en #uvre de ce procédé.
Le procédé et le dispositif qui font l'objet de ce brevet s'appliquent plus particulièrement à la fabri cation de sacs en papier, tels que ceux que l'on uti lise dans les aspirateurs à poussière. Ces sacs en papier, lorsqu'ils sont fabriqués selon un procédé déjà connu, sont pourvus à une de leurs extrémités d'un disque en carton rigide. A leur autre extré mité, ils sont collés et repliés sur eux-mêmes. On a constaté qu'il était nécessaire de former un pli double à l'extrémité opposée au disque de carton, si l'on voulait assurer que le sac soit fermé d'une façon étanche à la poussière.
Le but de la présente invention est de permettre la fabrication de sacs en papier du type mentionné plus haut et dont l'extrémité opposée au disque de carton ne présente qu'un seul pli. Grâce à cette simplification, on peut en effet, diminuer la lon gueur de chaque sac de plus de deux centimètres sans que le volume utile du sac ne soit modifié.
En outre, les extrémités fermées par collage sont moins épaisses.
Pour cela, selon le procédé qui fait l'objet du présent brevet, on rapproche les sacs de façon que les bords latéraux de deux sacs successifs soient adjacents, on applique un ruban de fermeture con- tinu sur lesdites extrémités ouvertes et on coupe le ruban entre les sacs.
Le dispositif mentionné pour la mise en #uvre de ce procédé comprend des moyens pour déplacer les sacs selon un chemin donné et dans une posi tion transversale à la direction du déplacement, lesdits sacs étant espacés les uns des autres, des moyens pour rapprocher les sacs les uns des autres,
des moyens pour appliquer un ruban de ferme ture continu sur les extrémités ouvertes des sacs pendant qu'ils sont rapprochés et des moyens pour couper ledit ruban entre les sacs, ces moyens étant disposés de façon à agir successivement sur les sacs pendant qu'ils parcourent ledit chemin.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'inven tion et illustre un exemple de mise en #uvre du procédé.
La fig. la est une vue en plan de dessus de la partie gauche de ladite forme d'exécution; la fig. lb est une vue en plan du dessus de sa partie centrale ; la fig. 1c une vue en plan de dessus de sa partie droite ; la fig. 2a une vue en élévation latérale de la partie représentée à la fig. <B>l</B><I>a<B>;</B></I> la fig. 2b une vue en élévation latérale de la partie représentée à la fig. lb ;
la fig. 2c une vue en élévation latérale de la partie représentée à la fig. 1c ; la fig. 3 est une vue en élévation latérale à plus grande échelle de la partie représentée à la fig. 2b ; la fig. 4 une vue en coupe partielle à une échelle encore plus grande selon la ligne 4-4 de la fig. 3 ;
la fig. 5 une vue en plan de dessus de la portion de l'appareil représenté à la fig. 3 qui est située immédiatement en dessous ; les fig. 6, 7 et 8 sont des vues en coupe selon les lignes 6-6, 7-7 et 8-8 de la fig. 5 ; la fig. 9 est une vue en plan de la portion de l'appareil représenté à la fig. 3 située immédiate ment en dessous ;
la fig. 10 une vue en coupe selon la ligne 10-10 de la fig. 9 ; la fig. 11 une vue en plan de dessus d'une partie de I'appareil représenté à la fig. 3 ; la fig. 12 une vue en coupe selon la ligne 12-12 de la fig. 11 ; la fig. 13 une coupe transversale selon la ligne 13-13 de la fig. 11 ;
la fig. 14 une vue en élévation à plus grande échelle d'une partie de l'appareil représenté aux fig. 2b et 2c ; la fig. 15 une vue en coupe selon la ligne 15-15 de la fig. 14 ; la fig. 16 une vue en plan de dessus à une échelle encore plus grande d'un dispositif représenté à la fig. 14 ; la fig. 17 une vue en élévation frontale du dis positif de la fig. 16 ;
la fig. 18 une vue en plan également à plus grande échelle d'un autre dispositif représenté à la fig.14 ; les fig. 19, 20 et 21 des vues en coupe selon les lignes 19-19, 20-20 et 21-21 de la fig. 18 ; la fig. 22 une vue en élévation frontale du dis positif de la fig. 18 ; la fig. 23 une vue en perspective schématique d'un dispositif d'entraînement de certaines parties de ladite forme d'exécution ;
la fig. 24 une vue en perspective d'un disque de carton destiné à alimenter la machine représentée aux figures précédentes ; la fïg. 25 une vue en perspective de ce disque de carton pourvu de colle ; la fig. 26 une vue en perspective de ce disque et d'un sac en papier destiné à être collé sur ce disque ;
la fig. 27 une vue en perspective du sac collé au disque ; la fig. 28 une vue en perspective de ce sac pourvu d'une bande de fermeture à son autre extrémité ; la fig. 29 une vue en perspective montrant le collage de ladite bande ; la fig. 30 une vue en perspective montrant le pliage de cette bande; la fig. 31 une vue en perspective montrant le sac fermé par la bande de fermeture ;
les fig. 32 et 33 des vues en perspective mon trant le pliage de l'extrémité du sac sur elle-même, et la fig. 34 est une vue latérale en élévation du sac en papier terminé. L'appareil représenté au dessin comprend un bâti 40 qui supporte un arbre d'entraînement 42 s'étendant le long de ce bâti. Cet arbre est entraîné par une courroie 44 à partir d'un dispositif de chan gement de vitesse 46 dont l'arbre d'entrée est pourvu de poulies 48 qui permettent l'entraînement de ce dispositif à partir d'un moteur (non représenté).
Pour ne pas surcharger le dessin, les liaisons entre l'arbre 42 et les différents organes qu'il entraîne n'ont pas été représentées en détail dans les fig. 1 et 2, mais sont représentées schématiquement dans la fig. 23.
Un magasin 50 contenant un jeu de disques de carton est placé à l'extrémité gauche du bâti 40 comme on le voit à la fig. la.
Un dispositif transporteur 54 comprenant deux chaînes montées sur des roues d'entraînement 56 et 58 s'étend sous l'extrémité inférieure du maga sin 50. Ces chaînes portent des tenons latéraux 60 placés à égale distance les uns des autres. Ces tenons peuvent accrocher le bord du disque inférieur du jeu placé dans le magasin 50 et déplacer ce disque vers la droite, comme on le voit dans les fig. la et 2a.
La distance entre chaque paire de tenons 60 est déterminée de telle façon que deux disques entraînés successivement sur le dispositif transpor teur 54 soient situés à une distance donnée l'un de l'autre.
En 62, on voit un dispositif destiné à appliquer de la colle sur les disques 52. Ce dispositif comprend un réservoir 64, un rouleau 66, qui s'étend à l'inté rieur de ce réservoir de façon à pouvoir s'enduire de colle, un rouleau de transmission 68 et un rou leau d'impression 70.
Ces trois rouleaux sont entraînés à partir de l'arbre 42 par un engrenage tel que celui qui est représenté schématiquement à la fig. 23. Les rap ports de cet engrenage sont tels que la vitesse péri phérique de tous les rouleaux est la même que la vitesse de déplacement des disques 52 sur le trans porteur 54.
Le rouleau 70 est réglé de façon à effectuer une demi-rotation chaque fois que l'un des disques 52 passe en dessous de lui. Son profil est ajusté de façon qu'il imprime sur chaque disque un trait de colle de forme rectangulaire désigné par 72 dans la fig. 25.
L'appareil décrit comprend ensuite un maga sin 74 qui contient des sacs en papier identiques aux sacs 76 de la fig. 26. Chacun de ces sacs présente une extrémité rectangulaire 78. Les sacs sont pliés de façon à reposer à plat dans le magasin 74, chaque sac présentant une face supérieure plane 80 et une extrémité ouverte 82. 84 désigne un dispositif destiné à extraire les sacs du magasin 74. Ce dispositif est connu en soi. Il ne sera pas décrit plus en détail.
Il suffira de dire qu'il est entraîné en synchronisme avec le transporteur 54 par des moyens tels qu'un train d'engrenages 85 (fig. 23), de telle façon qu'un sac 76 se déplace longitudinalement sur une table 86 lorsqu'un disque 52 est amené sous cette table par le transporteur 54. Deux paires de roues dentées 88 et 89 supportent des chaînes d'entraînement 90 qui sont pourvues d'ergots 92 s'étendant verticalement vers le haut et situés à égale distance les uns des autres.
Ces ergots peuvent accrocher les bords d'un sac contenu dans le magasin 74 et le déplacer latéra lement vers la droite sur la table 86, comme on le voit à la fig. la. Au cours de ce mouvement, les ergots 92 s'engagent dans des fentes pratiquées dans la table 86.
Les ergots 92 sont placés suffisamment en avant des saillies 60 du transporteur 54 pour que le sac 76 qui est entraîné par ces ergots se déplace sur la table 86 avec son extrémité rectangulaire 78 centrés par rapport au disque 52 qui se déplace sous la table 86. Lorsque le sac parvient à l'extrémité droite de la table 86, il se trouve en contact avec le disque 52 guidé en même temps sous la table 86.
A cet endroit, le disque atteint l'extrémité du trans porteur 54 et ce disque, aussi bien que l'extrémité ouverte du sac, s'engagent simultanément entre deux courroies 94 et 98 montées sur des galets 100 et 102 et disposées l'une au-dessus de l'autre.
Ces courroies 94 et 98 sont entraînées à partir de l'arbre 42 par une chaîne 96. Pendant que le sac et le disque de carton sont entraînés entre les cour roies 94 et 98, ils sont pressés l'un contre l'autre et comme le disque présente un trait de colle de forme rectangulaire correspondant à la forme et aux dimensions de l'extrémité ouverte du sac, ces deux éléments adhèrent solidement l'un à l'autre sous l'action de la pression à laquelle ils sont soumis. A l'extrémité droite des courroies 94 et 98,
s'étend un dispositif transporteur comprenant des chaînes 104, 106 et 108. La chaîne 104 est tendue entre des pou lies dentées 110 et 112 et présente des paires d'ergots 114 qui peuvent s'accrocher aux bords arrière des disques 52. Les chaînes 106 et 108 sont tendues entre des paires de poulies dentées<B>116</B> et 118 et chacune de ces chaînes est pourvue d'ergots 120 qui peuvent accrocher le bord latéral gauche des sacs 76.
Comme on le voit à la fig. 2b et à la fig. 23, les poulies 112 et 118 sont entraînées à partir de l'arbre 42 par un mécanisme qui comprend une poulie 122 entraînant une poulie de plus grand dia mètre 124. La vitesse de l'arbre entraîné est donc inférieure à celle de l'arbre entraîneur.
En d'autres termes, les chaînes 104, 106 et 108 ont une vitesse linéaire qui est inférieure à celle des chaînes 54 et 90 et à celle des courroies 94 et 98. Il en résulte qu'au moment où les sacs pourvus de leurs disques de carton sont déposés sur les chaînes 104, 106 et 108 du dispositif transporteur leur vitesse de déplace ment est plus faible, de sorte que l'espace entre deux sacs successifs diminue.
Les vitesses des diffé- rents transporteurs décrits sont choisies de telle façon que les sacs se trouvent approximative ment côte à côte lorsqu'ils sont déposés sur les chaînes 104, 106 et 108 comme on le voit à la fig. 11. Comme les disques 52 sont plus larges que les sacs 76 pliés, leurs bords latéraux s'étendent au-delà des bords latéraux des sacs.
Les disques 52 se recouvrent donc partiellement comme on le voit à la fig. 11. Pour assurer le recou vrement des disques 52, la machine décrite com prend un organe 126 qui est disposé entre les extré mités des courroies 94 et 98, côté sortie, et la chaîne 104 du transporteur à vitesse lente. Cet organe 126 présente une portion inclinée vers l'avant 128 qui soulève les disques 52 au moment où ceux-ci sortent des courroies 94 et 98 de façon à les amener au niveau de la chaîne 104 du trans porteur à vitesse lente.
Un arbre 130, pivoté sur le bâti 40, porte un ruban 132 enroulé sur un rouleau. Ce ruban 132 est en papier. En variante, il pourrait aussi être formé d'une autre matière. Ce ruban 132 se déroule conti nuellement et forme une bande 134 qui passe à travers un dispositif de pliage 136 représenté en particulier aux fig. 3 et 4. Ce dispositif de pliage comprend un rouleau 138 présentant une gorge et un rouleau 140 présentant une saillie annulaire 141.
Ces rouleaux 138 et 140 sont pivotés respective ment sur des bras 142 et 144. Un ressort à boudin 146 armé entre ces deux bras presse les rouleaux 140 et 138 l'un contre l'autre, de telle façon que la saillie annulaire 141 soit engagée dans la gorge du rouleau 138. Lorsque le ruban 134 passe entre ces deux rouleaux, la saillie 141 forme un pli longitudi nal central 147 (fig. 28 et 29).
Après avoir passé à travers le dispositif de pliage 136, la bande 134 parvient sur un disque d'impression 148 qui est entraîné par une chaîne 150. Ce disque 148 tourne à l'intérieur d'un réservoir 152 contenant de la colle. Il se charge donc de colle et enduit la bande au moment où il entre en contact avec elle. Après avoir quitté le disque 148, la bande 134 parvient entre deux galets 154 et 156, qui sont également entraînés par la chaîne 150 et qui pincent entre eux la portion de cette bande qui est située d'un côté de son pli central.
Comme on le voit à la fig. 23, lés galets 154 et 156 sont entraînés à une vitesse telle que leur pourtour se déplace linéairement à la même vitesse que les chaînes 104, 106 et 108 du transporteur à vitesse lente.
Les sacs qui se déplacent sur ces chaînes sont disposés de telle façon que leurs extrémités ouvertes parviennent entre les galets 154 et 156 où elles entrent en contact avec la moitié de la bande 134 située de l'un des côtés du pli central comme indiqué plus haut (fig. 28).
Comme la bande 134 est enduite de colle, la pression exercée par les galets 154 et 156 a pour effet de coller la bande au sac sur la moitié de sa largeur, l'autre moitié s'étendant en avant de l'extrémité du sac. Du fait du pli 147 que présente la bande, la moitié antérieure de cette bande s'étend vers le haut en délimitant ainsi une gorge en forme de V. Par un ajutage 158, on introduit alors de la colle dans cette gorge. Lorsque la bande 134 par- vient sur le côté droit de l'ajutage 158 (fig. 3), elle est pliée graduellement le long du pli 147 par un organe de guidage 160.
A son extrémité gauche, l'organe 160 présente la forme d'un L, comprenant une branche horizon- tale <B>162</B> et une branche verticale 164, comme on le voit à la fig. 6. La branche verticale 164 s'incline progressivement et forme avec la branche 162, un angle d'environ 45() à la partie centrale de l'organe<B>160</B> (fig. 7).
Elle est parallèle à la bran che 162 à l'extrémité droite de l'organe 160 comme on le voit à la fig. 8.
Immédiatement à l'entrée de l'organe 160, est placé un galet 166 pivoté autour d'un axe vertical. A cet endroit, la bande 134 est partiellement pliée vers le haut, de sorte que la moitié de cette bande qui s'étend en avant des extrémités des sacs est guidée par le galet 166 qui l'amène dans une position verticale, position dans laquelle elle entre dans l'organe 160.
La colle qui a été introduite par l'aju- tage 158, commence à couler à l'intérieur de l'extré mité ouverte du sac. L'écoulement de cette colle est facilité par le relèvement de la moitié extérieure de la bande 54. Ainsi au moment où les sacs et la bande atteignent l'extrémité droite de l'organe 160, toute la colle contenue précédemment dans la gorge en V formée par la bande, se trouve, ou bien à l'intérieur de l'extrémité du sac ou bien entre la surface extérieure du sac et la moitié de la bande qui est repliée au-dessus de ce dernier.
Le débit de colle dans l'ajutage 158 est réglé de telle façon que la quantité de colle fournie est suffisante pour imprégner aussi bien la moitié extérieure de la bande que les bords de l'ouverture du sac.
Il est important de veiller à ce que la colle pénètre dans l'ouverture des sacs de façon que les faces opposées des sacs soient collées ensemble à leur extrémité. Il est en effet, indispensable que ce collage ait lieu pour que la fermeture des sacs soit étanche.
Au moment où les sacs collés à la bande 134 quittent l'extrémité droite de l'organe de gui dage 160, ils passent au-dessous d'une plaque de guidage 168 qui présente une entrée inclinée 170.
Cette plaque de guidage 168 a pour fonction de comprimer la bande 134 pliée sur elle-même contre les côtés des sacs. Après avoir parcouru. toute la longueur de cette plaque 168, les sacs collés à la bande 134, parviennent entre des courroies 172 et 174 (fig. 2b) qui sont supportés par des galets 176 et 178.
Ces courroies sont entraînées à la même vitesse que les chaînes 104, 106 et 108 et servent également à comprimer la bande 134 contre les côtés des sacs afin d'en parachever la fermeture. Ces courroies 172 et 174 assurent également l'entraînement de la bande 134 à partir du rouleau 132. Pour couper la bande 134 entre les sacs, la machine décrite com prend un dispositif 180, comprenant un couteau rotatif, représenté à la fig. 14, qui est disposé à la sortie des courroies 172 et 174.
Ce dispositif 180 comprend une roue 182 portant une paire de cou- teaux 184, qui décrivent un chemin circulaire tan gentiel à un galet 186. Les galets 182 et 186 sont entraînés à une vitesse telle que leur surface externe se déplace linéairement à la même vitesse que les chaînes 104,<B>106</B> et 108 qui portent les sacs au moment où ces derniers passent dans le disposi tif 180.
Le diamètre du galet<B>182</B> est tel que la moitié de la circonférence de ce galet est égale à la largeur d'un sac et la position angulaire du galet 182 est réglée de telle façon que, lorsque la bande 134, collée aux sacs, passe entre les galets 182 et 186, un des couteaux 184 vient appuyer contre le galet 186 dans une position qui se trouve alignée avec la fente comprise entre deux sacs adjacents. Ce couteau coupe donc la bande 134 entre les deux sacs.
Peu après que les sacs ont été séparés les uns des autres en passant dans le dispositif 180, ils atteignent l'extrémité droite des chaînes 104, 106 et 108. Au moment où l'un des sacs atteint ce point, le bord frontal antérieur de son disque s'engage entre des courroies 190 et 191 et le bord antérieur du sac entre des courroies 192 et 193.
On voit à la fig. 23 que ces courroies sont entraî nées à la même vitesse que l'arbre 42 et par consé quent que leur déplacement est plus rapide que celui des chaînes 104, 106 et 108. L'augmentation de vitesse que subissent les sacs provoque une augmen tation correspondante de l'espace compris entre deux sacs successifs de sorte que les disques ne se recouvrent plus.
Pendant que les sacs se déplacent vers la droite, entraînés par les courroies<B>190,</B> 191, 192,<B>193,</B> les portions de ces sacs qui s'étendent au voisinage de l'extrémité recouverte par la bande 134 et qui sont situées à l'extérieur des courroies 192 et 193, passent entre deux disques de pliage 194 et 196 qui forment dans chaque sac un pli parallèle à son extrémité fermée par la bande 134. Ensuite ces extrémités du sac viennent en contact avec une barre de pliage<B>198,</B> représentée en particulier aux fig. 16 et 17.
La barre 198 présente un rebord 200 qui est incliné vers l'extérieur à son extrémité gauche en 202 et qui s'étend en biais de façon à être approximativement verticale à son extrémité droite en 204.
En se déplaçant de gauche à droite le long d'un rail de guidage 206, les extrémités pliées des sacs entrent en contact avec la barre 198 qui les rabat le long de leur pli autour de l'arête du rail 206 jusqu'à ce qu'elles soient pliées approximativement à 900 comme on le voit à la fig. 32. En quittant l'extrémité droite de la barre 198, les sacs viennent en contact avec un disque 208 qui tourne à l'inté rieur d'un réservoir de colle 210.
Ce disque dépose un trait de colle 212 (fig. 17, 18, 19 et 33) sur la face inférieur de chaque sac 76.
Lorsqu'ils passent du côté droit du disque 208, les sacs viennent en contact avec une seconde barre de pliage 214. Ils sont supportés depuis le bas par un organe 216 en forme d'auget qui supporte les sacs 76 de part et d'autre du trait de colle 212.
La barre 214 présente à sa partie inférieure un rebord 218 qui, comme on le voit aux fig. <B>19,</B>20 et 21, passe progressivement d'une position verticale à une position horizontale de l'extrémité gauche à l'extrémité droite de l'organe 214. Ce rebord rabat les extrémités des sacs 76 contre le trait de colle 212 d'une façon progressive, les dimensions de l'auget formé par l'organe 216 devenant de plus en plus petites et cet organe se terminant à la gauche de l'extrémité droite de la barre 214.
Lorsque les extrémités ainsi repliées des sacs quittent la barre 214, elles pénètrent entre des cour roies 220 et 222, entraînées par des galets 224 et 226 à la même vitesse que les courroies 190, 191, 192 et 193. Pendant leur passage entre ces courroies, les extrémités repliées des sacs sont pressées l'une contre l'autre de sorte que le trait de colle 212 les colle ensemble et les maintient en position pliée.
Au moment où les sacs qui sont maintenant ter minés, sortent des courroies 220 à 222, ils tombent sur un transporteur 228 qui les emmènent vers la droite, vers la station d'emballage.
On voit que les sacs parcourent dans la machine décrite un chemin que est divisé en trois parties. Dans la première partie, les sacs et les disques suivent des chemins séparés jusqu'au moment où ils sont collés ensemble. Dans la seconde partie du chemin parcouru par les sacs, la vitesse de déplace ment de ces sacs est suffisamment réduite pour que ces derniers soient adjacents l'un à l'autre.
On peut ainsi appliquer aux extrémités ouvertes des sacs, une bande continue. Comme les sacs sont adjacents l'un à l'autre, il suffit de couper cette bande entre les sacs.
Il n'y a donc aucune perte de matière. Dans la troisième partie du chemin parcouru par les sacs, ces derniers qui sont maintenant séparés les uns des autres, se déplacent de nouveau à une vitesse relativement grande, de sorte qu'ils sont situés à une certaine distance les uns des autres. Ils peuvent de ce fait être entraînés dans des courroies durant les étapes suivantes de leur fabrication.
Si les sacs étaient maintenus en position rappro chée, les disques se recouvrant, il serait très diffi- cile, sinon impossible, de les entraîner correctement entre des courroies.