Brevet FR2237806A1 — publié le 19750214

La présente invention concerne une machine pour effectuer automatiquement l'emballage de bouteilles et autres récipients de formes diverses. Le matériel utilisé pour l'emballage est constitué par un filet tubulaire continu qui, de façon à correspondre aux formes extérieures de la bouteille ou du récipient à emballer, présente différents diamètres réunis entre eux par des zones tronconiques, soit de séparation soit destinées à l'application sur le corps de la bouteille ou du récipient, qui se répètent symétriuement sur toute la longueur du filet tubulaire, lequel est enroulé à plat sur Un tambour d'emmagasinage. la machine selon ltinvention réalise les opérations suivantes s - traction sar le filet pour recouvrir le récipient à emballer, avec dépassement de la longueur de celui-ci 3 - fermeture et agrafage à ses deux extrémités du filet revêtant le récipient ; - découpe du filet aux deux extrémités du récipient emballé, Immédiatement après les points d'agrafage. w1le réalise aussi les opérations auxiliaires suivantes, préalablement au déroulement des opérations prinoipales indiquées plus haut : - traction du filet depuis le tambour d'emmagasinage jusqu'au dispositif expanseur ; - découpe transversal. du filet tabulaire au niveau approprié pour permettre la mise en position du diamètre de filet adéquat pour débuter itopération de revStement extérieur de la bouteille ou récipient 3 - entrée et sortie automatiques de la bouteille ou récipient dans la machine (avant son emballage et après l'emballage). Tontes ces opérations sont réalisées successivement ou simultanément par les différents ensembles ou mécanismes en lesquels se subdivise la machine à emballer selon l'invention et qui sont les suivants t a) Mécanisme auxiliaire d'alimentation en filet tubulaire depuis le tambour d'emmagasinage jusqu'au dispositif expanseur ; b) dispositif expanseur du filet t c) ensemble du mécanisme de traction du filet ; d) mécanisme inférieur d'agrafage et de coupe t e) mécanisme supérieur d'agrafage et de coupe ;; f) mécanisme de support du récipient à emballer t g) mécanisme d'alimentation en agrafes 3 h) mécanisme assurant ltentrée de la bouteille non-rev8tue et la sortie de la bouteille emballée. Pour bien faire comprendre l'objet de la présente invention, on en décrira ci-après à titre d'exemple, sanscaractère limitatif, une forme d'exécntion préférée en référence au dessin schématique annexé dans lequel t la figure 1 représente une vue de face, en coupe longitudinale, d'une machine à emballer selon l'invention, qui correspond au côté gauche d'un ensemble comprenant deux machines jumelées ;; la figure 2 est une vue de côté de la môme machine, obtenue par une coupe selon la ligne II-II de la figure 10 On décrira d'abord le mécanisme auxiliaire d'alimentation en filet tubulaire, qui est essentiellement constitué par un vérin pneumatique 9 à double effet ou nn autre dispositif d'actionnement rapide qui imprime un mouvement de va-et-vient à une bague 2 portant deux ou plusieurs pattes de poussée 3 changées de tirer le filet tubulaire depuis le tambour d t emmagasinage 4 en l'accumulant la partie inférieure d'une tige verticale 5 le long ae laquelle se déplace la dite bague 2. il a pour fonction d'emmagasiner sur la tige verticale 5 une certaine longueur de filet en plus de celle qui vient revêtir la bouteille sous l'action des mtchoires du mécanisme de traction du filet lors du mouvement de descente de celui-ci. La tige verticale 5 fait partie du dispositif d' expansion du filet tubulaire et elle porte à son extrémité inférieure un ensemble tronconique de cercles d'acier, de forme et d'épaisseur appropriées à chaque cas, qui agit comme un expanseur élastique 6o Â sa partie supérieure, la tige 5 présente une extrémité fusiforme 7 de plus grand diamètre que la tige 5, dont le bord inférieur chanfreiné repose sur l'épaulement conique intérieur correspondant présenté par un manchon-guide 8. L'ensemble du dispositif d'expansion du filet est soumis à des mouvements verticaux ascendants et descendants sous l'action dun vérin 1. Ces mouvements ont pour objet de créer un jeu indispensable pour le passage du filet tubulaire0 Cela est réalisé au moyen d'un butoir 29 qui engage le bouohon de la bouteille à emballer et qui est fixé à l'extrémité inférieure d'une tringle 70 prolongeant la partie inférieure de la tige verticale 50 La position représentée à la figure 1 correspond au moment du passage du filet. Le filet tubulaire enroulé sur le tambour d'emmagasinage 4 arrive sous forme aplatie et est initialement mis sous forme tubulaire par l'extrémité fusiforme 7, qu'elle enveloppe. Le filet circule par l'espace libre ménagé entre la dite extrémité 7 et le manchon guide 8, passe ensuite à l'intérieur de la bague 2 et coulisse le long de la tige verticale 5 pour être finalement expansé par le dispositif élastique 6 jusqu'à atteindre un diamètre supérieur à celui du récipient à revttlr. Le mécanisme de traction du filet comprend un tube cylindrique supérieur 10 d'un diamètre intérieur supérieur an diamètre du récipient-à emballer et dont la partie inférieure est ajustée pour coulisser à l'intérieur d'un tube cylindrique intergédiaire il. les déplacements longitudinaux de l'un de ces deux tubes par rapport à l'autre sont obtenus an moyen de trois vérins pneumatiques 12 fixés au tube cylindrique intermédiaire Il Çrepré & ntés à la figure 1). Le tube cylindrique supérieur 10 présente extérieure- ment, à sa partie supérieure, une gorge 13 (figure 2) dans laquelle est logée une pièce annulaire 14 s'opposant au glissement qui constitue la partie fixe commune aux mtchoires de traction du filet, les parties mobiles de ces mâchoires étant formée; par des leviers coudés 15 montés pour pivoter chacun sur un axe fixe 16 solidaire du tube cylindrique supérieur 10 et dont la branche inférieure est actionnée par un vérin pneumatique associé 17 également fixé au tube supérieur 10 Un mouvement alternatif rectiligne de montée et de descente est appliqué au tube cylindrique intermédiaire Il sous l'action d'un vérin pneumatique principal 20 par l'intermédiaire d'un système de transmission connu qui peut entre un croisillon 19 dans le cas d'une transmission directe ou bien, dans une forme de réalisation préférée, le tube cylindrique inférieur 18 porte sur sa génératrice une crémaillère qui engrène de façon permanente avec le pignon final d1un train d'engrenages transmettant le mouvement depuis le vérin pneumatique principal 20. Le mécanisme -inférieur d'agrafage et de coupe est constitué par un ensemble 21 monté de façon indépendante sur le bâti 22 à une hauteur appropriée réglable en fonction de la longueur du récipient à emballer (figure 2). il comprend une partie mobile 23 qui est actionnée par un vérin pneumatique 24 par 1' intermédiaie d'un train d'engrenages ou d'un autre moyen connu susceptible de transmettre le mouvement rectiligne de la tige du vérin 24 aux pièces qui portent les éléments du mécanisme d'agrafage et de coupe, de telle sorte que ces-pieces se rencontrent, lors de leur déplacement l'une vers l'autre, aux points de coupe et d'agrafage du filet. Le mécanisme supérieur d'agrafage et de coupe "et est constitué par un ensemble identique, en ce qui concerne son fonctionnement et ses éléments, à celui décrit pour le mécanisme inférieur d'agrafage et de coupe. La seule différence repose sur un dispositif de préhension de la bouteille permettant de maintenir celle-ci suspendue pour pouvoir rSaliser librement les opérations d'agrafage et de coupe au niveau inférieur du filet.Ce dispositif de préhension se compose d'une mâchoire formée par deux pièces 25 à logement semi-circulaire, dont chacune est solidaire d'une desdeux pièces de la partie mobile qui portent les éléments du mécanisme dtagraiage et de coupe du filet0 Lorsque la machine est dquipde d'un mécanisme dè commande de l'entrée et de la sortie de la bouteille avec translation automatique de celle-ci, les griffes du chariot transporteur de la bouteille servent également pour la préhension de la bouteille après que- celle-ci ait été revêtue par le filet. Le mécanisme de support du récipient à emballer est disposé coarialement au mécanisme de traction du filet et est conçu pour mettre en position le support incurvé 26 qui est monté à l'extrémité supérieure d'une tige tubulaire 27 animée d'un mbuvément alternatif de montée et de descente au moyen deun vérin pneumatique inférieur 28 et par l'intermédiaire de n'importe quel mécanisme de transmission connu (engrenages, leviers etc *..). Dans une forme de réalisation préférée, le mouvement se transmet au moyen dcun bras portant un collier destiné à entourer la tige 27 à mi-hauteur de celle-ci0 L'intérieur de la dite tige tubulaire 27 est utilisé comme conduit pour l'évacuation par gravité de la portion de filet obtenue lors de la coupe de celui-ci au niveau inférieur. Le mécanisme d'alimentation en agrafes comprend un dispositif vibrant d'alimentation du commerce, à actionnement électrique, à débit réglable et présentant deux orifices de sortie, qui est fixé à la partie supérieure du baati 22 de la machine. À partir de chaque orifice de sortie du dispositif dtalimentation les agrafes métalliques descendent par gravité le long d'un profil de guidage de section et de longueur appropriées au type d'agrafe utilisé. L'un de ces profils de guidage aboutit au récepteur d'agrafes de la partie mobile 23 du mécanisme supérieur d'agraStge et de coupe "ens alors que l'autre aboutit au récepteur d'agrafes correspondant du mécanisme inférieur d'agrafage et de coupe du filet0 On décrira maintenant le fonctionnement de la machine selon -l'invention. âpres une opération dt emballage d'une bouteille, le filet est dans une position dans laquelle il dépasse de 60 à 70 mm le bord inférieur du dispositif, expanseur 6 alors que, en position la plus haute, le support incurvé 26 et le butoir 29 du dispositif d'expansion du filet sont en contact mel et que ensemble des tubes cylindriques 11-18 est situé dans sa position la plus basse,-le tube 10 étant en-position haute. À partir de cette position, le mécanisme d'alimentation de la machine dispose une bouteille sur le support incurvé 26 et on actionne, manuellement ou de façon automatique, le vérin -20 qui, par l'intermédiaire du système de transmission correspondant, élève le dit ensemble de tubes 1t-18 jusqu'à ce que les éléments 14,15 des mâchoires atteignent le niveau de l'extrémité libre du filet, se serrent avec force sur cette extrémité sous l'action des vérins 17 qui actionnent les leviers coudés 15 et provoquent le serrage de leurs extrémités supérieures, pourvues de terminaisons s'opposant au-glissement, contre la pièce annulaire anti-glissement 14 qui est logée dans la gorge 13 du tube cylindrique supérieur 10. Le vérin, destiné à faire avancer vers le bas le dispositif expanseur, est alors actionné jusqu'à ce que le butoir 29, qui prolonge à sa partie inférieure la tige verticale 5 supportant 1'estrémite fusiforme 7, engage le plan supérieur- du bouchon de la bouteille. À partir de ce moment, l'ensemble avance encore de 2 ou- 3 mm, en provoquant l'interruption du contact entre le chanfrein inférieur de la dite extrémité 7 et le sîègè conique intérieur du manchon guide 8 et en produisant ainsi le jeu nécessaire pour permettre le libre passage du filet. Immédiatement après, s'effectue la descente de 11 ensemble des tubes 11-18, qui provoque l'entraînement du filet pour revêtir la bouteille. Le filet recouvre alors la bouteille et, en plus d'entre tiré par les mâchoires des leviers 15, il est poussé selon une série de mouvements de va-et-vient rapides effectués par les pattes de poussée 3 de la bague 2 sous l'action du vérin 9 à double effet. Cela-permet d'éviter des ruptures du filet et a pour conséquence de faciliter l'engagement du diamètre étroit du filet sur 11 épaulement de la bouteille tandis que le diamètre large du filet recouvre le corps de la bouteille et dépasse un peu à la partie inférieur0 Le mécanisme supérieur d'agrafage et de coupe entre alors en fonction et assure par la mâchoire 25 la préhension de la bouteille sous le goulot, au niveau du-odL. Immddiatement, le butoir 29 s'éclipse vers le haut et le support incurvé 26 s'efface vers le bas, en faisant ainsi disparattre les obstacles-et en laissant le filet libre aux deux extrémités de la bouteille. Sous l'action d'un mécanisme de diaphragme (non représenté) le filet est fermé à sa partie supérieure, au-dessous du niveau du dispositif expanseur. Lors de l'entrée en fonctionnement du mécanisme inférieur d'agrafage et de coupe, les paires de plaques antagonistes se rapprochent et étranglent le diamètre du filet tubulaire en le mettant sous la forme d'un cordon pour permettre le fonctionnement du dispositif d'agrafage. Immédiatement après, le tube 10 portant les mtchoires descend à sa position inférieure, libérant la partie de filet qui pend au-delà du bord inférieur de la bouteille0 Les couteaux de coupe inférieurs entrent alors en action pour couper le filet et le résidu est évacué par gravité à travers l'orifice longitudinal de la tige tubulaire 27 porte-bouteilles. Les opérations de coupe ayant été effectuées aux niveaux supérieur et inférieur et la tige tubulaire 27 étant retournée à sa position initiale de môme que l'ensemble du dispositif expanseur du filet, la machine est prote pour entamer un nouveau cycle de fonctionnement. Tous les mouvements cités ainsi que les mouvements correspondants de retour sont réalisés automatiquement et aux moments précis désirés au moyen de contacts électriajies de fin de course qui, une fois que la machine en fonctionnement a actionné un premier contact, vont mettre en service aux moments précis les divers vérins pneumatiques qui actionnent les différents mécanismes et dispositifs formant ltensemble de la machine à emballer0 On comprendra que les indications de dimension, de forme et de matière mentiannées- dans la description qui procède n'ont été fournies qutà titre d'exemple, sans caractire limitatif, et quton pourrait apporter à l'exemple drexécution décrit des adjonctions ou des modifications constructives sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications annexées, R E V s N D I C À T I O N S0 1. Nachine pour ltemballage de bouteilles et autres récipients, caractérisée par ceci qu'elle comprend un bâti sur lequel sont disposés un groupement de mécanismes à fonctionnements simultanés ou successifs ainsi que leurs moyens d'aceionnement, les dits mécanismes comprenant un mécanisme auxiliaire d'alimentation en filet tubulaire à partir d'un tambour supérieur d'emmagasinage jusqu'à un dispositif expanseur, le dit dispositif expanseur du filet tubulaire, un mécanisme de traction du filet, un mécanisme inférieur d'agrafage et de coupe du filet, un mécanisme supérieur d'agrafage et de coupe du filet, un mécanisme de support du récipient à emballer et un mécanisme d'alimentation en agrafes, ces dits mécanismes pouvant facultativement être complétés par un mécanisme automatique à chaise, magasin ou manipulation postérieures, pour l'entrée de la bouteille non revttue et la sortie de la bouteille emballée. 2. Machine selon la revendication 1 caractérisée par le fait que le mécanisme auxiliaire d'alimentation en filet tubulaire est constitué essentiellement par un vérin-pnumatique à double effet, ou un dispositif analogue d'actionnement rapide, qui imprime un mouvement de va-et-vient à une bague portant deux ou plusieurs pattes de poussée conçues pour entraîner la e.te à partir du tambour emmagasinage et l'accumuler vers la partie inférieure d'une tige verticale sur laquelle se déplace la dite bague, la dite tige faisant partie du dispositif d'expansion du filet et présentant à son extrémité inférieure un ensemble~tronconique de cercles d'acier destiné à jouer le rôle d'expanseur élastique, alors qu'à sa partie supérieure cette tige présente une extrémité fusiforme d'un diamètre supérieur à celui de la tige, dont le bord inférieur chanfreiné s'appuie ou non sur l'épaulement conique intérieur présenté par un manchon guide, le filet tubulaire étant destiné à se déplacer entre ces deux pièces. 3. Nachine selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée par le fait que le dispositif d'expansion du filet se déplace verticalement sous l'action d'un vérin pneumatique, par l'intermédiaire d'un moyen de transmission approprié, ces déplacements verticaux servant à faciliter le jeu nécessaire pour le passage du filet, qui s'effectue au moyen d'un butoir venant engager le bouchon de la bouteille et fixé à l'extrémité d'une tringle qui prolonge la tige verticale à sa partie inférieure. 4. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le mécarLisme d'entratnement du filet tubulaire comprend un tube cylindrique supérieur d'un diamètre intérieur supérieur au diamètre du récipient à emballer, dont la partie inférieure est montée pour coulisser à l'intérieur d'un tube cylindrique intermédiaire et qui est conçu pour pouvoir se déplacer axialement sous l'action de deux ou plusieurs vérins pneumatiques fixés au tube cylindrique intermédiaire, le tube cylindrique étant doté extérieurement à sa partie haute d'une gorge dans laquelle est logée une pièce annulaire stopposant au glissement qui constitue la partie fixe commune à toutes les mtchoires pour la traction du filet, les parties mobiles de ces mtcholres étant constituées par des leviers coudés articulés sur des axes fixes solidaires du tube cylindrique supérieur et la branche inférieure de chacun de ces leviers étant actionnée par un vérin pneumatique correspondant également fixé au dit tube supérieur. 5. tachine selon les revendications 1 et 4, caractérisée par le fait que le tube cylindrique qui supporte l'ensembie du mécanisme des machoires réalise également la montée et la descente du mécanisme de traction du filet. 6. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le mécanisme inférieur d'agrafage et de coupe du filet tubulaire est constitué par une partie mobile actionnée directement ou indirectement par un vérin pneumatique actionnant également une antre partie mobile à action antagoniste, les- dites parties mobiles étant montées toutes deux sur une atge plaque de base fixée au bati de la machine et se faisant face L'une l'autre dans la position correcte de leurs éléments respectifs. 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée par le fait que kes éléments de l'une des dites parties mobiles sont constitués par un dispositif récepteur d'agrafes et une des deux paires de plaques antagonistes réalisant l'étranglement du diamètre du filet tubulaire, préalablement à 1' agrafage et à la coupe, alors que ltautre des dites parties mobiles, en plus de la paire de plaques correspondantes, porte les agrafes et le couteau de coupe qui est actionné par un vérin pneumatique indépendant. 8. Nachine selon la revendication 1, caractériséepar le fait que le mécanisme supérieur d'agrafage et de coupe est identique, en ce qui concerne ses éléments et son principe de fonctionnement, au mécanisme inférieur selon les revendications 5 et o, excepté qu'il comporte un dispositif de préhension du col de la bouteille ou du récipient à emballer, qui maintient suspendue la bouteille ou récipient pour pouvoir réaliser librement les opérations dtagrafage et de coupe du filet aux niveaux supérieur et inférieur, le dit dispositif de préhension comprenant une mâchoire formée de deux éléments antagonistes à logement semi-circulaire, l'un de ces éléments étant lié à l'une des dites parties mobiles alors que l'autre élément est lié à la partie mobile opposée. 9. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le mécanisme du support du récipient à emballer est orienté coaxialement au mécanisme de traction du filet et est constitué par un support incurvés disposé à l'intérieur de l'ensemble formé par les tubes cylindriques supérieur, intermédiaire et inférieur, qui est monté à l'extrémité supérieure d'une tige tubulaire convenàblement guidée par un coussinet fixe de glissement. 10. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le mécanisme d'alimentation en agrafes comprend un dispositif vibrant d'alimentation de type approprié, fixé à la partie supérieure du balai de la machine, doté de deut sorties à débit réglable desquelles descendent par gravité les agrafes métalliques en suivant des profils de guidage qui aboutissent aux dispositifs récepteurs d'agrafes portésrespectivement par les pièces mobiles des mécanismes supérieur et inférieur d'agrafage et de coupe.