Brevet FR2010658A1 — publié le 19700220

la présente invention concerne les machines" pour empaqueter des articles en forme de tiges, et en particulier pour empaqueter des cigaretteso La demande de brevet PV 154 357 déposée en France, pair la 5 Demanderesse le 10 juin 1968 pour "Procédé d'emballage d'articles en forme de tiges et appareil pour la mise en oeuvre da. procédé décrit une machine pour empaqueter automatiquement des cigarettes ou d'autres articles en forme de tiges comportant essentiellement tua premier transporteur sans fin articulé formé dsun certain nora-10 hre de récipients successifs, chacun pour recevoir un groupe de cigarettes étroitement rassemblées et devant être empaquetées et un second transporteur sans fin articulé comportant un certain nombre de dispositifs empaqueteurs, chacun pour former sur un support convenable une enveloppe ouverte à une extrémité destinée 15 à recevoir le groupe de cigarettes d'un récipient correspondant du premier transporteur» Les deux transporteurs circulent côte à côte autour d'une partie d'un tambour sur laquelle chaque récipient du premier transporteur se trouve dans l'alignement d'un dispositif empaqueteur du second transporteur. Le tambour compor-20 te des dispositifs pour le transfert axial d'un groupe de cigarettes de chaque récipient du premier transporteur à l'enveloppe correspondante formée par un dispositif empaqueteur du second transporteur, pour fermer le paquet de cigarettes et pour l'éjecter de la machine. 25 La demande de brevet français de la Demanderesse PT 158 290 déposée le 8 juillet 1968 pour "Dispositif de distribution et de groupage d'objets en forme de tiges" décrit un mécanisme dans lequel le transporteur des récipients ou poches, avant son passage autour du tambour, passe dans une zone comportant un dispositif 30 d'alimentation en cigarettes qui établit automatiquement dans chaque récipient ou poche le groupe désiré de cigarettes étroitement rassemblées et devant être empaquetées. La demande de brevet de la demanderesse déposée le 5 juin 1969 décrit un appareil pour former simultanément dans les dispo-35 sitifs empaqueteurs du second transporteur une enveloppe tubu-laire ayant une extrémité ouverte» La présente invention a pour objet un mécanisme pour transférer les cigarettes et un tambour empaqueteur avec des dispositifs pour transférer axialement chaque groupe de cigarettes d'un 40 récipient du premier transporteur à une enveloppe formée dans un 69 19100 2 2010658 dispositif formeur d'enveloppe du second transporteur, le disposi tif de blocage étant associé à chaque dispositif de transfert pour empêcher le transfert dans le cas d'absence de cigarettes "ou en cas de cigarettes ayant des extrémités molles ou défectueuses, la 5 machine comportant des dispositifs pour comprimer chaque groupe de cigarettes pendant son transfert au dispositif formeur d'enveloppes associé et un dispositif pour le transfert ou l'éjection de chaque paquet de cigarettes à partir du tambour. Les caractéristiques de 11 invention ressortiront plus par-10 ticulièrement de la description qui va suivre, donnée à simple titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 est une coupe axiale du tambour empaqueteur autour duquel passent les deux chaînes sans fin articulées comportant 15 respectivement les récipients ou poches pour les cigarettes et les dispositifs formeurs d'enveloppes d'une machine à empaqueter automatique selon un mode de mise en oeuvre de l'invention. Fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 Eigs 3 et 4 sont des vues schématiques à plus grande échel 20 le d'un dispositif de compression de la figure 2, en position ouverte et en position fermée, et Fig. 5 sst une vue en perspective d'un dispositif poussoir et du dispositif de blocage du transfert axial correspondant. La figure 1 représente une machine comportant un transpor-25 teur 1 avec des récipients ou poches 8 et un transporteur 2 avec des dispositifs formeurs d'enveloppes 12 (chacun comportant-un mandrin tabulaire 212 fixe par rapport•au dispositif), ces trans-' porteurs passant sur les roues dentées correspondantes 103 et 203 eoaxiales et fixées l'une à l'autre, par exemple par des 30 broches 4. Les roues 103 et 203 font partie d'un tambour unique 3 monté pour tourner librement autour d'un arbre horizontal fixe 5* Cette combinaison permet le mouvement synchrone et continu, à la même vitesse des deux transporteurs 120. Ce mouvement peut être provoqué par un moteur approprié 301'entraînant le tambour 35 3» par exemple par une transmission comprenant un pignon 302 fixé à l'arbre du moteur et une couronne dentée 305 fixée autour du tambour. Les récipients ou poches 8 et les dispositifs empaqueteurs 12 sont décrits en détail dans les demandes de Brevets précitées 40 et, par suite, n'ont pas "besoih d'être décrits plus en détail, 69 19100 3 2010658 il en résulte que, pendant le passage des chaînes 1 et 2 sur le tjKfbour 3 chaque poche 8 est chargée d'un groupe de cigarettes étroitement rassemblées, et simultanément une enveloppe ouverte est formée sur le mandrin de chaque dispositif formeur ou empaque 5 teur, avec une extrémité fermée et une extrémité ouverte, l'extrémité ouverte se trouvant devant la poche correspondante du transporteur 1. La distance entre axes des mandrihs tabulaires 212 des dispositifs empaqueteurs successifs correspond à la distance entre axes des récipients ou poches 8, de sorte qu'au passage sur le 10 tambour 3 chaque poche 8 se trouve dans l'alignement d'un mandrin .d'un dispositif formeur 12. Dans ces positions alignées les poches n'ont pas de mouvement relatif par rapport aux mandrins, ce qui permet le transfert d'un groupe de cigarettes d'une poche à l'enveloppe formée sur le dispositif empaqueteur associé. Conformément 15 à la présente invention, les cigarettes sont comprimées et sont ensuite passées toujours axialement du mandrin dans leur envelop-p« dans laquelle les cigarettes s'adaptent pour former tin paquet àe cigarettes. L'extrémité ouverte du paquet est finalement fermée, après quoi le paquet est éjecté du tambour par un dispositif 20 déerit en détail ci-après. Les roues dentées 103 et 203 sur lesquelles passent les chaînes transporteuses 1 et 2 ne sont pas directement i'une contre l'autre et sont séparées par-un prepier cercle de connecteurs 13 et un second cercle de poches de compression 14. Les cercles de 25 connecteurs 13 et de poches 14 sont montés dans des encoches radiales 304-d'un plateau circulaire 305 fixé sur un moyeu 306 pouvant tourner autour de l'arbre fixe 5« Le moyeu 306 est fixé aux roues dentées 103 et 203 pour tourner solidairement avec ces roues. Les connecteurs 13 et„les compresseurs 14 sont alignés 30 axialement et sont espacés circulairement afin que les poches 8 et les dispositifs formeurs de paquets 12 soient disposés coa-xialement sur le tambour 3* Chaque poche de compression 14 (Fig.3) comporte deux mâchoires parallèles 307 s*étendant suivant l'axe de la poche.Chaque 35 mâchoire 307 est fixée sur pn coulis seau 308A mobile entre deux glissières 309 permettant le rapprochement des deux mâchoires 307 avec le maintien du parallélisme entre les deux mâchoires. La poche 14 comporte aussi deux autres mâchoires 310A montées de façon mobile sur les mâchoires correspondantes 307» parallèles l'une à 40 l'autre et perpendiculaires aux mâchoires 307• Ces secondes mâ- 69 19100 4 201.0658 choires sont normalement éloignées des coulisseaux 308A par des ressorts 311 pour que leurs extrémités viennent buter contre les surfacès des mâchoires 307 opposées. Par suite, les deux paires de mâchoires 307 et 310A forment un cadre en forme de boîte 312 3 dont les extrémités sont ouvertes et dont les dimensions correspondent à celles d'un paquet de cigarettes. Quand les mâchoires sont déplacées par l'action des coulisseaux 308A les surfaces intérieures de ce cadre sont rapprochées, mais cependant avec conservation de la forme en boîte. 10 kes deux coulisseaux 308A sont reliés par des bielles 313 à un levier oscillant 314- (Fig.2) fixé au milieu à un arbre recevant un mouvement oscillant. Cet arbre traverse un coussinet 318 du plateau 305 et comporte à l'autre extrémité un bras muni d'un galet 315* Le galet 315 est engagé dans une rainure de came 316 15 d'un plateau circulaire tournant 317 (Fig.2). La rainure de came 316 a un profil tel que, pour chaque tour du plateau 385» 1® levier oscillant 314- oscille pour provoquer un mouvement relatif entre les deux bielles 313» ces mouvements étant transmis aux coulisseaux 308A pour l'ouverture et la fermeture des mâchoires 20 307 afin de faire varier les dimensions du cadre en forme de boîte 312. Par un choix convenable de la position et de la forme de la came, les poches successives 312 sont ouvertes pour recevoir les cigarettes d'une poche 8 et sont ensuite fermées pour comprimer les cigarettes pour leur transfert consécutif à un 25 mandrin d'empaquetage. Le transfert des cigarettes est assuré par des poussoirs axiaux 16 (Fig.5) qui- peuvent être déplacés alternativement le long des tiges de guidage 17 fixées sur un tambo.ur 15» Chaque poussoir 16 est formé de plusieurs barres plates rectangulaires 30 dont le nombre et les dimensions correspondent au nombre et aux dimensions de chaque récipient ou poche 8 de la chaîne 1. Chaque poussoir 16 est muni à l'extrémité arrière d'un galet 116 qui roule dans une rainure 118 partiellement ouverte du côté arrière d'une came cylindrique 18 fixée sur l'arbre fixe 5 à l'intérieur 35 du tambour 15 des poussoirs. La came 18 provoque le déplacement axial du poussoir 16. Le galet 116 agit directement sur les pous^ soirs 16 par friction et provoque le mouvement alternatif du poussoir par inversion de son mouvement. Il est possible aussi d'utiliser des commandes par engrenages. Les poussoirs 16 sont 40 normalement rétractés dans le tamboui? 15 en position de repos de 69 19100 2010659 façon à ne pas passer autour de la roue 10-3- du tambour 3 et, par suite, ne pas se trouver sur le trajet de la chaîne 1C Après l'alignement de chaque poche .8 avec un ensemble d'un connecteur 13 et d'une poche ou cadre de compression 14- et un dispositif for» 5 meur d'enveloppes 12 sur le e.8té opposé-de cet ensemble, le pcus-soir 16 oori-espcûdant est avancé par- la rafaur® 118 d© la came fixe 18® Les barres parallèles &~a poussoir 16 sont engagées dans les compartiments de la pocLe 8 ?t traversent ces compartiments en poussant axialement les cigarettes pour les faire passer de la 10 poche 8 à travers le connecteur tabulaire 13 dans la poche de compression 14 au moment où la chambre 312 de la poche est ouverte au maximum du fait du mouvement dans des directions opposées des bielles 313 correspondantes, et ensuite à travers la poche vers le mandrin tubulaire 212 du dispositif formeur d'enveloppes 15 correspondant 12 quand la poche de compression a été resserrée au maximum correspondant au degré voulu de compression des cigarettes. Le groupe de cigarettes comprimées est ensuite poussé à . nouveau en avant dans le mandrin du dispositif foz-meur d'snvelop-20 pes 12 correspondant jusqu'à atteindre l'extrémité fermée de l'enveloppe formée pour repousser le paquet axialemeat le long du mandrin 212, les cigarettes s*adaptant dans l'enveloppe. Quand l'enveloppe ainsi remplie de cigarettes est complètement dégagée du mandrin 212, leddàpos-iti£ôfotmêurcdu^fond de l'enveloppe 25 associé à ce - dispositif formeur complète la fermeture du paquet. Suivant une autre caractéristique de l'invention, «in &isp©~ «itif de blocage 416 empêche le mouvement axial du poussoir 16 vers une poche 3 quand une de ces poches n'est pas correctement remplie, c*est-à-dire qu'elle ne contient pas de cigarettes ou 30 contient des cigarettes défectueuses ou ayant une extrémité molle® Le dispositif de blocage 416 maintient le poussoir en position arriéré et il comprend.un cliquet 319 fixé sur une tige coulissante 320 qui peut tourner autour de son axe. Le cliquet 319 peut être engagé sur une dent d'arrêt 321 solidaire du poussoir-16$ 35 Le dégagement du cliquet1 319 de la dent 321 est provoqué par un levier à came 322 qui agit sur un levier à galet 322A solidaire du cliquet 319* le levier 322 étant commandé par un dispositif 416A tel qu'un vérin pneumatique ou un électro-aimant. Le fonctionnement du dispositif de commande 416A abaisse l'extrémité 4-0 cLu levier 322A et dégage, par suite f le cliquet 319 de la dent BAD ORIGINAL 69 19100 6 2010658 - " * ï j 321 pour permettre l'engagement du galet 116 dans la came 18, Un dispositif à ressort 324- est fixé au levier 322A pour repousser le galet 116 vers la came 18„ les poussoirs 16'sont normalement "bloqués en-position arrière ou de repos et, par suite, ne pro-5 voqueat pas le'transfert des cigarettes. Cependant, quand le groap© de ciga.i?ettû^ ec-rrospoadaat à. an poussoir donné est eoa-plt -j à ôCiiTâaablSç 13 sliqust 319 est soulevé dû fait ùss. foss t du -rér-ln au dé. 1-'électro-aimant 4-16A et le galet i16 est poussé eoutre le chemin de came 323 pour provoquer 10 1'avance du poussoir 160 Après la feras t tire du paquet, un. mouvement supplémentaire final en avant du poussoir 16 transfère le paquet terminé directement à un dispositif faisant partie du tambour 3 et comprenant lia disque 24 monté pour tourner autour de l'arbre fixe 5 (Fig.1) •*5 Le disque 24 est solidaire des roues 103 et 203, et porte sur son jyJ uûl." 5».' '**} waÂ. me série sireulair® fie dispositifs électeurs 25» cha-ŒTSi. ce£t£ ass-fee pcokes J£5--- dispasi'ôiX" £ Joc%ssr '2J cex^espond à xms poche âe e-sapssssiosx ot à im ec-smeeteur'évasé. 13 correspondant® Ses 20 quatre poches 325 de chaque dispositif électeur 25 forment un groupe sa arsis: ' avec leurs extrémités ouvertes supérieures orien tées vers l'extérieur autour d'un arbre 326« Chaque poche a la dimension voulue pour contenir un. paquet de cigarettes. Chaque dispositif 25 à quatre poches en croix 325 est monté 25 pe-ar tourner de façon intermittente autour de son arbre 326 afin qz& les sstséaités supérieures ouvertes des . poches soient'--amenées sacsessîy-ôaeiit dans l'aligaoseat de. la poche de compression 14 • et s'oit 'eoaâooteur évasé 13» du mandrin -212 correspondant et de la poche 8 associée, de la façon représentée sur la IPig.lo Cette 30 rotation intermittente est provoquée par une rainure de came 32? d'un disque fixe 328 dans laquelle circule un galet suiveur d'une crémaillère 329 qui est montée pour coulisser radiale*ent dans le disque 24. la crémaillère 329 engrène avec un pignon 330 pouvant tourner librement autour de l'arbre 326. 35 Une roue à rochet 331 est fixée sur l'arbre 306 et coopère avec deux cliquets dont l'un est articulé sur le pignon 330 et l'autre est articulé sur le disque tournant 24. Cela permet un mouvement intermittent du dispositif électeur 25 et le retour au repos de la crémaillère 329o En variante, le pignon 330 peut 40 Stre monté sur un moyeu de roue libre indépendant de la roue à BAD ORIGINAL 69 19100 7 .2010659 rochet 331 . lie paquet de cigarettes éjecté par le poussoir 16 du dispositif empaqueteur 12 est introduit axialement dans une poche 325 d'un dispositif électeur en croix 25 dans lequel l'extrémité 5 extérieure, c'est-à-dire la seconde extrémité de l'enveloppe est immédiatement fermée. Avant que le tambour 3 et, par suite, le disque 24 aient effectué un tour complet, les poches 325 tournent d'un pas■(c'est-à-dire d'un pas de 90° dans l'exemple considéré) autour de l'arbre 326 pour orienter la poche contenant le paquet 10 radialement vers le haut ou vers l'extérieur, A ce moment, une "bande de garantie peut être appliquée par un mécanisme approprié sur l'extrémité extérieure du paquet» Le groupe de poches en croix 325 tourne de 90° supplémentaires dans le mtme sens quand le tambour fait un autre tour 15 pour orienter à nouveau la poche contenant le paquet parallèlement à l'axe du tambour 3» mais avec son extrémité ouverte vers l'extérieur, c'est-à-dire vers le côté à celui de la chaîne 2 et aux dispositifs empaqueteurs 12. Dans cette position, le paquet de cigarettes complètement fermé et portant l'étiquette ou la 20 bande de garantie est éjecté de la poche correspondante du dispositif électeur 25 par un autre dispositif électeur comprenant, pour chaque dispositif électeur 25» un marteau 331A actionné par un pantographe articulé 332 et un galet suiveur 333 par l'action d'une came axiale 334- ôLu disque fixe 328, de sorte qu'à chaque 25 tour tu dispositif électeur 25 le marteau 331 est actionné pour l'éjection d'un paquet de cigarettes du dispositif électeur 25» Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et il va de soi que l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. 69 19100 8 2010650 RETEHDIC A î î 0 H S r 1. Une machine à empaqueter des articles en forme de tiges caractérisée par un premier transporteur comportant; plusieurs récipients formant des poches, chaque poche pour recevoir un grou pe prédéterminé d'articles et un second transporteur portant un 5 certain nombre de mandrins, chacun pour la formation d'une enveloppe pour les articles, le nombre des poches correspondant à celui des mandrins et les transporteurs circulant sur des trajets fermés, les deux trajets suivant une partie commune de trajet dans laquelle les poches et les mandrins sont alignés axialement, 10 et des dispositifs pour transférer axialement chaque groupe d'articles de la poche au mandrin associé, chaque dispositif comprenant un mécanisme pour comprimer les articles du groupe, afin, qu'ils puissent s'adapter dans l'enveloppe, le dispositif de transfert faisant sortir l'enveloppe remplie d'articles du méca-15 nisme de compression, les dispositifs pour transférer les articles étant montés pour être déplacés en synchronisme avec le premier transporteur et le second transporteur sur la partie commune de leurs trajets. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que 20 chaque dispositif de transfert comporte un poussoir monté pour être aligné ..axialement avec la poche et le mandrin associé sur la partie commune du trajet des transporteurs et un premier dispositif à cames avec un dispositif suiveur individuel à chaque poussoir afin que les poussoirs subissent des mouvements alterna-25 tifs pour le transfert des articles pendant la circulation des transporteurs. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ee que, sur la partie commune des trajets, les transporteurs passent autour d'une première, d'une seconde roues et les poussoirs sont 30 montés sur un tambour coaxial solidaire des roues, et la première came est un élément cylindrique composant une rainure de came, chaque poussoir comportant un galet engagé dans la rainure de came et cette rainure provoquant le mouvement alternatif des poussoirs dans la direction axiale pendant les parties sélection-35 nées de la rotation de la came. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée par des dispositifs pour empêcher individuellement l'engagement du galet de chaque poussoir dans la rainure de la came, afin d'empêcher le 69 19100 ? 2010658 mouvement du poussoir. 5« Machine selon la revendication 4-, caractérisée en ce que chaque dispositif pour empêcher l'engagement du galet associé comprend un dispositif pour monter le galet sur un arbre coulis-5 ssmt, tua cliquet monté sur un arbre pouvant tourner à côté de l'arbre coulissant pour être engagé sélectivement sur celui-ci pour empêcher son déplacement, et un dispositif pour faire tourner l'arbre du cliquet en réponse à la réception d'un signal prédéterminé pour libérer l'arbre coulissant. 10 6. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque dispositif pour comprimer un groupe d'articles comprend une poche de compression, les poches de compression étant montées autour d'un troisième élément circulaire coaxial à la partie commune des trajets de deux transporteurs, chaque poche de compres-15 sion étant alignées axialement entre une poche et un mandrin associés et comprenant deux premières mâchoires parallèles fixées sur des coulisseaux montés angulairement, un dispositif formant une glissière pour permettre des mouvements alternatifs dans des sens opposés des deux mâchoires, une seconde paire de mâchoires 20 mobiles opposées montée perpendiculairement aux premières mâchoires, des ressorts pour maintenir les secondes mâchoires contre les faces opposées des premières mâchoires, afin d'établir un cadre rectangulaire correspondant à la forme du paquet, et un dispositif pour déplacer chaque paire de coulisseaux pour faire 25 varier les distances entre les mâchoires opposées, afin de faire varier les dimensions du cadre. 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée par les é-léments de connexion avec des entrées évasées, le nombre de ces éléments de connexion étant égal à celui des poches de compres- 50 sion et ces éléments se trouvant entre la poche de compression et la poche associée de la première chaîne. 8. Machine selon l'une des revendications 6 et 7» caractérisée par une bielle articulée à chaque coulisseau, un levier basculant articulé aux extrémités des bielles de chaque poche de 35 compression, une seconde pame comportant une rainure profilée, cette seconde came étant montée coaxialement au troisième élément circulaire et provoquant sélectivement un mouvement basculant du levier pour déplacer les bielles dans des directions opposées afin d'ouvrir et de fermer la poche de compression. £0 9. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que 10 69 19100 2010658 le dispositif pour enlever .les paquets pleins côkprehd un quatrième élément circulaire coaxial à la partie commune des trajets des transporteurs, cet élément portant plusieurs poches en forme de "boîtes montées circulairement pour l'alignement axial relati-5 vement aux poches du premier transporteur et aux mandrins du second transporteur pour recevoir un paquet plein, un marteau monté à coté de chaque poche et un mécanisme pour actionner le marteau à des intervalles prédéterminée afin d'éjecter le paquet de sa poche. ... 10 10. Machine selon la revendication 9» caractérisée en ce que les poches forment ûn groupe de quatre autour d'un axe commun, un mécanisme faisant tourner d'un pas le groupe à des intervalles prédéterminés et le marteau étant actionné seulement après au moins une rotation d'un pas.. 15 11. Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que le mécanisme pour provoquer l'avance pas à pas comprend une cré- r maillère pouvant coulisser librement radialement par rapport au quatrième élément circulaire, une glissière pour la crémaillère une came à rainure pour agir sur la crémaillère afin de la dépla-20 cer linéairement, un pignon monté autour de l'axe du groupe de quatre poches, et un mécanisme à rochet agissant sur la crémaill. 1ère et le pignon pour assurer le mouvement du groupe de poches. 12. Machine selon la revendication 11, caractérisée par un mécanisme à pantographe portant le marteau à une extrémité et 25 postant à l'autre extrémité un suiveur de came portant sur un profil de came du quatrième élément circulaire fixe, la came pro voquant les mouvements alternatifs dû marteau en synchronisme avec la rotation pas à pas du groupe de poches. Par P^on de la société dite AMERICAÏT MACHINE & FOUîTDEY COMPANY ■