Brevet FR2137101A1 — publié le 19721229

tsi installations d'ensachage de produits divers comportent généralement, en aval d'un poste de pesage et de distribution, un poste de fermeture des sacs pleins par couture, collage, soudure, agrafage, etc. Quel que soit le procédé mis en oeuvre, l'opération de fermeture implique une préparation soignée de la gueule des sacs ainsi qu'unie présentation régulière. Dans le cas d'un poste de fermeture à faible cadence de travail, la prdpara- tion est exécutée manuellement et consiste à appliquer une traction au niveau de la gueule d'un sac suivant deux sens horizontaux opposés pnie à casser ensuite la partie supérieure du sac en lui imprimant généralement une double inflexion de façon à créer un pli au-dessus du produit conditionné. Ce travail nécessite une grande attention de la part de 11 opérateur lorsque la cadence de travail dépasse par exemple 240 à 300 sacs par heure. Ce proíd de formage manuel ne peut plus être envisagé, bien entendu, avec les cadences élevées des maohines de pesage et de diffusion et des postes de fermeture modernes. La présente invention vise à résoudre le problbme ci-dessus en créant un appareil conformateur de sacs pleins capable de réaliser à très grande cadence la conformation convenable des parties supérieures des sacs avant leur passage dans le poste de fermeture. Conformément à l'invention, l'appareil pour la préparation et la conformation de la gueule d'un sac plein avant son passage dans un poste de fermeture comprend un bâti comportant, d'une part, à sa partie supérieure, deux poutres sur lesquelles sont articulés les éléments constitutifs d'une pince associée à un organe moteur et, d'autre part, deux traverses horizontales supportant deux mécanismes d'asservissement pour deux éaarteurs articulés, pivotants, placés à l'intérieur de la pince, chaque mécanisme d'asservissement assurant pour l'écarteur correspondant, en premier lieu, un mouvement plongeant, combiné à un mouvement d'écartement suivant une trajectoire rectiligne, horizontale, et, en second lieu, un mouvement de rapprochement suivant la même trajeotoire rectiligne, horizontale, combina à un mouvement de relevage. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig. 1 est une élévation schématique d'une installation comportant un appareil conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe transversale prise, à plus grande échelle, suivant la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une élévation latérale partielle, en partie arrachée, montrant plus en détail certains éléments constitutifs de l'appareil. La fig. 4 est une vue en plan, en partie arrachée, prise, à plus petite échelle, suivant la ligne IV-IV de la fig. 3. La fig. 5 est une vue de face partielle montrant une posi tison particulière de l'appareil. La fig. 6 est une élévation partielle, en partie arrachée, analogue à la fig. 3, mais montrant l'appareil dans une position particulière de fonctionnement. La fig. 7 est une vue en plan prise suivant la ligne VII-YII de la fig.6. Les fig. 8 à 12 sont des vues en plan schématiques illustrant différentes phases du cycle de fonctionnement de l'appareil. La fig. 1 montre une chaine ou installation d'ensachage comprenant sous une trémie de stockage .1 une machine 2 pour le dosage et la distribution de produits divers pulvérulents, gra nucleus ou autres, devant etre conditionnés dans des sacs 3. 11 installation d'ensachage comprend également un poste 4 de tassage des sacs 3 pleins qui sont ensuite pris en charge par un transporteur ou convoyeur. 5 de manière à être amenés à un poste de fermeture 6 par couture, agrafage, pincement, collage, eon- dure, etc.L'appareil conforme à l'invention, désigné dans son ensemble par la référence 7, est disposé au niveau du transportear 5 et entre le poste de tassage 4 et le poste de fermeture 6 de façon à pouvoir réaliser la conformation de la gueule 3a de chaque sac plein et tassé, L'appareil selon l'invention comprend un bâti 8 comportant deux montants verticaux 9 munis de pieds d'appui 10 à position fixe ou réglable, ancrés sur le sel, parallblement au transportour 5. Comme cela ressert des fig. 3 et 4, les montants 9 snp- portent à leurs parties supérieures deux poutres parallèles, horizontales, 11 s'étendant en prte-g-faux au-dessus du trans- porteur eu convoyeur 5.Les poutres 71 assurent la suspension d'une pince 12 constituée par deux cadres tubulaires 13 et 14 respectivement munis à leurs parties inférieures d'au moins une barre rigide 15 et 16. Le cadre 13 est monté articulé par un axe 17 dans des paliers 18 fixés sur la face inférieure des poutres 11. Au contraire, le cadre 14 est monté articulé par un axe 19 sur don paliers 20 fixés sur la face supérieure des poutres 11. Le cadre 15 comporte également, en dessous des poutres 11, un axe d'articulation 20 sur lequel est montée au moins une bielle de liaison et d'inversion 22 reliée par un axe 23 à un levier.24 rendu solidaire du cadre 13 pour s'étendre au-delà des paliers suspendus 18. L'axe de liaison 23 traverse également une chape 25 portée par la tige de piston 26 d'un vérin pneumatique 27 dent le corps 28 est monté articulé sur un palier 29 fixé sur les poutres 11. Le vérin 27 peut être du type à double effet, ou, éventuellement, du type à simple effet et, dans ce cas, un ressort 30, du type hélicoïdal, travaillant à la traction, est interposé entre le cadre 14 et le bâti 8 comme cela est représenté en traits mixtes. La disposition, décrite ci-dessus, permet de commander par l'intermédiaire d'un seul vérin simultan & ant les courses d'ouverture t de fermeture des cadres 13 et 14 qui sont montés sur les poutres 11 pour être normalement disposés à égale distance de part et d'autre d'un plan fictif P correspondant au plan de symétrie vertical, longitudinal, du transporteur 5. En effet, dans la position représentée à la fig.3, l'action éventuelle du ressort 30 ou l'alimentation correspondante du vérin 27 commande, par l'intermédiaire de la bielle de liaison et d'inversion 22, le pivotement simultané dans le sens des flèches f1 des cadres 13 et 14 sur les axes 17 et 19, de sorte que la pince 12 effectue sa course de fermeture. Les montants 9 du bâti 8 sont relié en dessous des poutres 11 par deux traverses horizontales 31 assurant le support de deux mécanismes 32 identiques, d'asservissement de deux écarteurs 33 disposés de part et d'autre du plan de symétrie vertical, médian, P1 représenté en traits mixtes à la fig. 4 . Chaque écarteur 33 comprend une aiguille 34 montée de façon réglable axialement en bout de la grande branche d'un bras 35 coudé, articulé par sa petite branche sur un support 36 en équerre. La grande branche du support 36 est munie d'une glissière verticale 37 dans laquelle est guidée la grande branche du bras articulé 35. Le support 36 est relié au mécanisme d'asservissement 32 qui est conçu pour faire décrire au bras articulé 35 et à l'aiguille 34 un déplacement complexe dans l'espace comprenant un mouvement plongeant, combiné à un mouvement d'écartement suivant une trajectoire rectiligne, horizontale, puis un mouvement de retour inverse au précédent. A oet effet, le support 36 forme un point d'appui 38 pour l'articulation d'un vérin pneumatique 39 du type à double effet, dont la tige 40 est reliée à la petite branche du bras 35. La course de rétraction et d'extention de la tige 40 commande successivement le pivotement du bras 35 par rapport au support 36 dans l'un et l'autre sens de la flèche 02. La petite branche du support 36 est montée sur le pivot 41 d'une jumelle 42 enfilée par un palier 45 sur un axe 44 porté par la traverse inférieure 3I. Comme cela est représenté en traits mixtes, l'axe 44 peut être constitué par une tige cylindrique 45 s'étendant entre les traverses 31 haute et basse. Le support 36 prend appui également par sa grande branche sur un pivot terminal 46 solidaire dlune barre de commande 47 formant, à l'opposé dudit pivot 46, une fourche 48 délimitant deux paliers extrêmes, enfilés sur une tige cylindrique 49 s'étendant entre les traverses 31 haute et basse.La barre 47 forme également, en retrait de la fourche 48, un pivot 50 de support pour un levier d'entrainement 51 enfilé par un palier extrême 52 sur une tige cylindrique 53 portée par deux manivelles 54 pivotant en 54a sur les traverses haute basse 31. Le levier d'entraînement 51 forme, à ltopposi du palier 52, un organe de liaison pour la partie terminale d'une biellette de commande 55 à longueur réglable montée par exemple par une rotule sur-un organe d'entrainement 56. Cet organe 56 peut être constitué par une manivelle double ou par un plateau calé sur un arbre 57 porté par le bâti 8 et relié directement, ou par l'intermédiaire d'une transmission, à un organe moteur logé dans un compartiment 58 (fig.- 2).L'organe moteur peut être un transformateur d'énergie quelconque animé d'un mouvement de rotation continue ou intermittente alternée, ou, encore d'un mouvement rectiligne, alternatif. Les biellettes de commande 55 des deux mécanismes 32 sont articulés sur l'organe d'entrai nement 56 de façon diamétralement opposée et à égale distance de part et d'autre de l'arbre 57. L'examen de la fig. 4 montre que la longueur relative entre les points d'artioulation de la barre 47, du support 36, de la jumelle 42 et de la partie des poutres comprise entre les tiges cylindriques 45 et 49 sont choisies pour que l'ensemble des pièces ci-dessus forment, entre elles, pour chaque mécanisme d'as servissement 32, un quadrilatère déformable 59 dont les caractéristiques sont déterminées pour que sous l'action de la biellette de commande 55 l'extrémité de la grande branche du bras articulé 35 décrive une trajectoire rectiligne, alternative, parallèle anx poutres 31 et alignée avec le plan fictif P.L'examen de la figure 4 montre également que les distances comprises entre les points d'articulation 49, 54a, 53 et 50 sont également hiiies;peur- former un quadrilatère déformable, secondaire, 60 semblable au quadrilatère 59, de manière à faire travailler la biellette de commande 55 suivant une direction parallèle ans poutses 31 haute et basse4 Dans la position de référence selon les fig. 3 et 4, la pince 12 est ouverte et les aiguilles 34 sont rapprochées l'une de l'autre d'une mesure inférieure à la section ouverte de la gueule d'un sac 3 plein. Par ailleurs, les aiguilles 34 occupent la position haute, de sorte que leurs parties terminales basses sont placées au-dessus des barres 15 et 16 des cadres 13 et 14 de la pince 12.Le fonctionnement de l'appareil peut être commandé manuellement ou, au contraire, être déclenché automatiquement, par exemple lorsqu'un sac 3 chargé et issu du poste de tassage 4 actionne, tors de son entrainement par le transporteur 5, un palpeur non représenté, commandant un cycle de fonctionnement complet. Lorsqu'un sac 3 plein occupe la position représentée en traits mixtes à la fig. 3 et que le cycle de fonctionnement de l'appareil est déclenché, les deux vérins 39 sont alimentés pour commander la rétraction des tiges de pistons 40 et, par suite, le pivotement descendant des bras articulés 35. Ceci correspond à la phase d'abaissement ou de plongée des aiguilles 34 des écarteurs 33 à l'intérieur de la gueule 3a du sac 3, tel que cela est schématisé à la fig. 8. Une seconde phase du cycle réalise alors le mouvement d'écartement des aiguilles 34 de façon com- binée au mouvement plongeant décrit précédemment.Ce mouvement est produit par la mise en rotation de l'organe 56 dans le sens de la flèche 3. Les biellettes de commande 55 agissent alors sur les leviers d'entrainement pour provoquer la déformation simultanée des quadrilatères 60 et 59 de manière à commandeur le déplacement rectiligne le long du plan fictif P des deux aiguilles 34, à l'opposé l'une de l'autre, de part et d'autre du plan P1. Ceoi correspond à la phase d'écartement et de mise sous tension de la gueule du sac, tel que cela est représenté schématiquement à la fig. 9. Lee aiguilles 34 présentent une longueur choisie pour qu' en position basse à la suite du mouvement plongeant correspondant à celui schématisé à la fig. 8, leurs parties terminales soient situés au-d-essus du niveau de remplissage des sacs et au-dessus du plan de pincement des barres 15 et 16. La troisième phase du cycle débute par l'alimentation du vérin 27, dans le cas d'un cylindre de travail à double effet, ou par la mise à l'air libre de ce verin, dans le cas ou il est associé à un ressort de rappel 30. La course de rétraction de la tige de vérin 26 commande la fermeture des cadres 13 et 14 dont les barres 15 et 16 pincent la partie supérieure 3a du sac 3 préalablement amenée en extention par l'écartement des aiguilles 34. Il en résulte, cosse cela ressort des fig. 6, 7 et 10, un préformage de la gueule 3a du sac au-dessus du niveau de remplissage des produits. Une autre phase du cycle de l'appareil fait intervenir une nouvelle rotation de l'organe 56 ss oette rotation pouvant être indépendante de la rotation partielle dans le sens de la flbche f3 ou, éventuellement, continue et successive à cette derniers dans le cas de fonctiennement ininterrompu. Dans tous les cas, cette seconde partie de la rotation dans le sens de la flèche f3 débute au-delà du plan dtalignement des biellettes de commande 55 avec l'axe diamétral joignant les deux points de fixation de ces biellettes sur le plateau 56 pour provoquer la déformation inverse des quadrilatères déformables 59 et 60 de manière à commander le retour des aiguilles 34 vers leur position d'origine, le long du plan fictif P. Ce déplacement de retour est combiné à un mouvement d'élévation produit sur le pivotement des bras 35 provoqué par l1ex tention des tiges 40 des vérins 39. Une dernière phase du cycle de l'appareil fait intervenir l'alimentation du vérin 27 qui commande l'ouverture de la pince 12, de manière à libérer la gueule 3a du sac 3, comme cela est schéiaatisé à la fig. 12. Etant donné que les aiguilles 34 sont de nouveau en position haute, le sac 3 conformé peut alors être déplacé par le transporteur ou convoyeur 5 pour être amené au niveau du poste de fermeture 6. Le déroulement du cycle, tel que décrit ci-dessus, peut s1 effectuer de façon intermittente pour chaque phase ou à la volée dans la cas où le transporteur 5 est animé d'un déplacement continue et qu'il y a lieu de réaliser alors la conformation de chaque sac en un temps très bref, correspondant à celui du passage dudit sac à l'aplomb de l'appareil. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation, représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y entre apportées sans sortir de son cadre. REVENICATI0NS 7 - Appareil pour la préparation et la conformation de la gueule d'un sac plein avant son passage dans un poste de fermeture caractérisé en ce qutil comprend un bâti comportant, d'une part, à sa partie supérieure, deux poutres sur lesquelles sont articulés les éléments constitutifs d'une pince associée à un organe moteur et, d'autre part, deux traverses horizontales supportant deux mécanismes d'asservissement pour deux écarteurs ar tipules, pivotants, placés à l'intérieur de la pince, chaque mécanisme d'asservissement assurant pour-l'carteur correspondant, en premier lieu, un mouvement plongeant, combiné à un mouvement d'écaruement suivant une trajectoire rectiligne, horisontale, et, en second lieu, un mouvement de rapprochement suivant la même trajectoire rectiligne, horizontale, combiné à un mouvement de relevage. 2 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'alimentation des organes moteurs associés à la pince et aux mécanismes d'asservissement est assurée en synchronisme pour produire le mouvement plongeant et le mouvement d'écartement des écarteurs, la fermeture de la pince, le mouvement de rapprochement et de relevage des écarteurs, puis l'ouverture de la pince. 3 - Appareil suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la pince comprend deux cadres tubulaires munis d'une barre ou d'une traverse inférieure, rigide, et respectivement articulés sous les poutres horizontales et au-dessus de ces dernières qui supportent un vérin dont la tige est articulée sur un prolongement s' étendant à la suite du cadre articulé sous les poutres et sur lequel est également montée une bielle de liaison et d'inversion articulée sur le second cadre en dessous des poutres. 4 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 3, carac taris en ce que l'organe moteur commandant la pince est associé à un organe élastique de rappel vers la position d'ouverture. 5 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 4, carac térisé en ce que chaque écarteur eomprend une aiguille montée en bout d'un bras articulé par un axe horizontal sur un suppqrt relié par deux axes d'articulation à au moins un quadrilatère déformable faisant partie du mécanisme d'asservissement. 6 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 5, carac tersé en ce que chaque écarteur comprend un bras articulé, en forme d'4guerre, dont la grande branche supporte l'aiguille et dont la petite branche est montée par un axe horizontal sur la petite branche du support en équerre sur lequel est monté un organe de commande relié au bras articulé. 7 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le parallélogramme déformable de chaque méca nisme d'asberviesement est constitué par le support du bras articulé, par une jumelle de liaison ou du support aux poutres du bâti, par une barre horizontale, articulée au support et aux poutres et par la partie de ces dernières comprises entre les points d'articulation de la barre et de la jumelle. 8 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé an ce que la barre articulée au support forme un pivot pour un levier d'entraînement articulé par des manivelles sur les poutres du bâti entre les points d'articulation du quadrilatère déformable, pour former à I'intérieur de ce dernier un quadrilatère déformable, secondaire, relié à un organe moteur par une biellette de commande articulée sur le levier d'entraî- nement. 9 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 8, carac- térisé en oe que le levier d'entraînement est relié par une biellette de commande à un plateau tournant. 10 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le plateau tournant est mont sur un arbre porté par le bâti qui supporte, sur sa face opposée a celle des mécanismes d'asservissement, un organe moteur d'entraînement en rotation à fonctionnement synchronisé avec l'alimentation des organes de commande de la pince et des organes de commande de la course de relevage et d'abaissement des aiguilles.