Brevet FR2112520A1 — publié le 19720616

La présente invention concerne un appareil destiné à débiter des produit incohérents en doses de poids déterminé dans des récipients qui sont disposés suivant un espacement mutuel constant et sont placés dans des logements correspondants sur un transporteur ferme en anneau et mobile 5 horizontalement suivant un mouvement contiru. Cet appareil est utilisable dans des machines automatiques continues de confectionnement de produits incohérents, granuleux ou pulvérulents. Dans les machines de confectionnement automatique du genre précité, on a déjà employé des appareils comportant plusieurs organes de débit de 10 doses qui se déplacent de façon continue suivant une trajectoire fermée, accompagnant au moins en partie la trajectoire des récipients : le long de cette trajectoire, les organes de débit accompagnent pratiquement les récipients de façon que les dcms puissent être transférées dé ces organes de débit aux récipients eux-mSmes. 15 Les organes de débit des appareils déjà connus sont parfois de ty pe volumétrique, c'est-à-dire qu'ils comprennent des chambres ayant une capacité fixée d'avance : comme il s'agit de confectionner un produit de densité constante, line telle chambre remplie d'un tel produit constitue une dose ayant un volume déterminé et par suite un poids déterminé. 20 Hais certains des produits qui sont confectionnés automatique ment à grande échelle ont une densité qui peut varier beaucoup autour d'une valeur moyenne. Dans ce cas, il est évident qu'il n'y a pas correspondance entre un volume déterminé et un poids fixé d'avance du produit. Pour éviter cet inconvénient, on a proposé de faire varier la capacité des chambres 25 des organes de débit en fonction de la variation de la densité du produit. Comme les chambres sont en mouvement, la réalisation d'une possibilité de variation de capacité de ces chambres a entraîné des complications construc tive importantes. Ces complications concernent particulièrement les commandes associées à ces chambres pour leur variation de capacité, les indica— 30 teurs de densité du produit qui agissent sur ces commandes, ainsi que les organes qui font parvenir le produit ou toute information concernant ce produit à ces mêmes indicateurs. Parsuite de cette complexité, il est très difficile d'assurer une parfaite mise au point des divers composants de l'appareil, en outre 35 des jeux et retards sont inévitables, si bien qu'il a été indispensable de munir les appareils déjà connus de balances automatiques iui sont placées après des chambres à capacité variable et contrôlent le poids des doses. Ces balances sont elles-mêmes mobiles avec l'appareil et posent de nouveau des problèmes dont la solution est complexe. En outre le temps de 40 fonctionnement de ces balances n'est pas négligeable, si bien que ce BAD ORlGlîsiAL. 71 39421 2 2112520 sont elles qui deviennent les organes limitant la productivité des machines automatiques pour confectionnement de pïoduits incohérents à densité variable. L'appareil prévu par la présente invention se propose donc d'éliminer les difficultés et restrictions pré'citéès des appareils déjà connus, et cela de façon simple, efficace au point de vue du fonctionnement et avantageuse au point de vue économique. Ces objectifs ainsi que d'autres sont atteints par un appareil destiné à débiter des produits incohérents en des doses de poids fixé d'avance dans des récipients, ceux-ci étant uniformément espacés entre eux et placés dans des logements respectifs sur un transporteur fermé en anneau et mobile horizontalement suivant un mouvement continu, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs balances montées de façon fixe sur le châssis de l'appareil, les organes supports étant commandés de façon à faire passer alternativement chaque série de trémies d'une phase d'arrêt sous les balances à une phase de mouvement de conserve avec les récipients disposés sur le transporteur et inversement, un premier groupe d'organes de transfert associés avec les balances et dont les sorties peuvent être orientées alternativement sur les trémies d'une série ou de l'autre pour évacuer les doses de produit dans les trémies de la série qui se trouve en phase d'arrêt, un deuxième groupe d'organes de transfert disposés sous les trémies et commandés suivant un mouvement continu de façon que les ouvertures de sortie des trémies soient en face des entrées des récipients portés par le transporteur, des organes destinés à fermer en bas les trémies et commandés par des organes de commande pour évacuer dans les organes, de transfert du deuxième groupe et par suite dans les récipients les doses de produit de la série de trémies qui progresse de conserve avec les récipients. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la fig. 1 est un plan schématique horizontal de l'appareil de la présente invention; la fig. 2 x-eprésente schâmatiquement l'appareil en plan suivant la ligne II-II de 1." fig. 3; la fig. 3 représente l'appareil en coupe verticale suivant la ligne III-III des fig. 1 et 2; la fig. 4 représente par un diagramme la succession des phases d'arrêt de mouvement des séries de trémies de l'appareil. > On voit sur les figures, et plus spécialement sur lès figures 1 et 3, 71 39421 3 2112520 que la machine de confectionnement automatique de produits incohérents comprend de façon déjà connue, au-dessus d'une embase, une "bande flexible 1 qui est fermée sur elle-même dans un plan horizontal et se déplace continuellement dans le sens de la flèche A. Cette bande porte intérieurement des œillies transversales 2 qui sont uniformément réparties longitufinalement. Ces saillies 2 sont destinées à engrener avec le pourtour denté de poulies horizontales sur lesquelles la bande 1 s'enroule dans son mouvement. La figure 3 représente seulement celle de ces poulies qui concerne l'appareil de la présente invention : cette poulie est indiquée par le chiffre 3 tandis que l'ensemble de l'appareil est indiqué par le chiffre 4». Respectivement avant et après l'appareil 4 (dans le sens de progression de la bande 1), line station place sur la bande les récipients 5 qui doivent être remplis, et une autre station expulse ces récipients quand ils ont été remplis et fermés. Les récipients 5 sur lesquels la machine travaille sont des boîtes constituées par une matière en feuille. Pour le placement successif des récipients 5, la bande 1 porte extérieurement des saillies transversales 6 qui sont uniformément réparties longitudinalement sur cette bande. Les récipients entraînés par la bande restent soutenus et guidés re-pectivement par la piste 7 et par la bordure 8, disposées suivant la trajectoire de la bande. Le manchon 9, central par rapport à la poulie, 3, est fixé par des goupilles sur l'arbre vertical 10, qui par l'intermédiaire de paliers à roulement 11 et d'un palier de butée 12, peut tourner et est supporté à l'intérieur de la boîte 13 fixée sur l'embase de la machine. A l'intérieur de cette boîte, la roue dentée 14 est calée sur 2 ' at'hre c-t est entraînés rar le s.vstèr.e ir.oteur ds la cachine s la poulie 3 solidaire de l'arbre 10 3S"î donc la poulie motrice de la bande 1. Au-dessus de la poulie 3, l'arbre 10 porte également un manchon 15, Qui est central par rapport à un élément 16 en forme de champignon. Une série d'entonnoirs verticaux 17 est fixée sur le pourtour du champignon 16 (voir également la fig. 2)5 ces entonnoirs 17 sont répartis uniformément autour du champignon de façon à produire la même distribution et phase des récipients qui, avec la bande 1, tournent autour de la poulie 3. Les entonnoirs 17 sont reliés entre eux également par des bras 18. L'ensemble des ^r.tonnoirs 17 et du cïiair.pignon 16 forme une sorte de manège. Comme on le verra mieux plus loin, les entonnoirs 17 forment des organes de transfert qui permettent de débiter les doses du produit dans les récipients 5 qui se trouvent sur le pourtour de la poulie 3. L'ouverture de débit des entonnoirs se trouve en effet au-dessus de 3AD origine " 71 39421 4 2112520 l'ouverture des récipients 5* ■Au niveau de l'ouverture des entonnoirs 17» l'arbre 10 est centré par des paliers de roulement dans la base du pied creux 19 d'une boîte 20 immobile. La boîte e en effet fixée sous le tambour 21 qui est lui-même fixé sous la tête châssis de l'appareil, et cette tête est supportée par l'embase de la machine par l'intermédiaire des colonnes 23. Le manchon central d'un élément 24 en forme de disque est monté sous la boîte 20, autour du pied 19, et peut tourner au moyen de paliers de roulement. Sur le pourtour de ce disque se trouve une première série de trémies 25. les trémies traversent le disque 24, et comportent en haut une ouverture de forme appropriée, tandis que leur ouverture de débit est normalement fermée par un clapet 26. Le clapet 26 est articulé sur la trémie correspondante, et il tend à se fermer sous l'action d'or ganes élastiques qui ne sont pas représentés sur la figure et qui agissent entre le clapet et la trémie. L'axe d'articulation de chacun des clapets est radial par rapport à l'appareil, et porte une manivelle 27 pourvue d'un galet. Comme on le verra mieux par la suite, pour assurer l'ouverture du clapet, le galet de la manivelle 27 attaque le profil supérieur de la came immobile 26 qui est portée par le douille 29 fixée à la base du pied 19. La came immobile 28 a la forme d'un arc centré sur l'axe géométrique de l'arbre ,10, commençant à la position angulaire 0 de la fig. 1 à laquelle la bande 1 commence à touoher la poulie 3, et se terminant à une distance convenable de la position angulaire TJ à laquelle la bande quitte la poulie. D'une façon .déjà connue et par suite non représentée, la partie initiale de la came 26 est constituée par tan segment articulé sur un support fixe suivant tua axe radial par rapport à l'appareil et oscillant dans un plan à peu près tangent à la came 28. Ce segment est actionné par un organe de commande approprié, par exemple par un electro-aimant, de façon que son extrémité libre puisse prendre alternativement une position basse et une position haute, et puisse fonctionner comme un déviateur pour la manivelle 27. En effet, quand l'extrémité de ce segment est en bas, le galet de la manivelle 27 d'un clapet 26 le heurte par la rotation avec le disque 24 et est dévié sur le profil de la œame 28, ce qui provoque l'ouverture du clapet. Si au contraire l'extrémité de ce segnent est en haut, le galet de la manivelle 27 reste à la même hauteur en dessous de la came 28, et le clapet reste fermé. Comme on le verra mieux par la suite, le disque 24 est destiné à tourner avec le manège 16-17» Dans une cavité supérieure et centrale, le disque 24 porte à cet effet une couronne à denture intérieure 30 sur laquelle engrène le rochet 31. Ce rochet 31 est calé à une extrémité d'un arbre vertical 32 monté de façon à pouvoir tourner par rapport à la boîte BAD ORIGINAL 71 39421 5 2112520 20, alors qu'à son autre extrémité est calé le pignon conique 33» Ce pignon 33 est attaqué par un autre pignon conique 34 qui est calé au contraire sur une extrémité d'un arbre horizontal 35» L'arbre 35 est monté de façon à pouvoir tourner sur une saillie de 1î. boîte 20. Il est entraîné de façon intermittente par un dispositif moteur approprié, au moyen d'une première roue du type à doigts rayonnants et d'une roue du type appelé type Z, c'est-à-dire d'une roue pourvue de gorges dont le parcours et le profil sont choisis en fonction de la loi du mouvement que l'on veut obtenir. Les doigts de la première roue sont engagés successivement de façon à imprimer un mouvement intermittent à cette roue 2. c possibilité de rotation par le support 45 fixé à l'une des colonnes ?3, et il est entraîné de façon analogue à l'arbre 35 par un dispositif moteur approprié. Les trémies 36 traversent également l'anneau 37, comportent une ouverture de forme appropriée, et portent en bas un clapet 46 qui peut être fermé par une cainvelle 47 et un galet. Le clapet 46 s'ouvre quand le galet de la manivelle 47 correspondante attaque la came fixe 48 supportée par les bras 49 portés par le colonnes 23. La came 48 est analogue à la came 28. Comme cette dernière, elle a la forme d'un arc s'étendort de 0 à U, et elle porte à l'entrée un segment articulé sur lequel agit une commande appropriée. Une série de balances automatiques 50 de type connu, est installée sur la tête 22 de l'appareil 4. Les balances 50, qui sont donc inmobileà, reçoivent le produit par une station d'alimentation non représentée. Elles sont tarées de façon à former avec ce produit des doses de poids fixé d'avance. Elles sont en outre disposées de façon à évacuer ensemble ces doses de produit de façon intemittente. Elles sont en effet instal- "BAD OH£\!NA! 71 39421 6 2112520 lées suivant une circonférence concentrique à l'arbre 10, et elles sont réparties le long de cette circonférence de la même façon que les entonnoirs 17» Les ouvertures de débit des balances' 50 sont superposées aux ouveafcures des organes de transfert tubulaires correspondants 51, qui 5 sont supportés de façon oscillante par des supports individuels en fourchette 52, fixés sous la tête 22. Sur chacun des organes de transfert 51 est articulé également une extrémité d'un tirant de commande correspondant 53» L'autre extrémité de chaque tirant 53 est articulée sur un bras 54 d'un levier à deux bras, qui peut osciller en 55 sur un support 10 correspondant 56 fixé en bas à la tête 22. L'autre bras 57 clu levier à deux bras porte à son extrémité un galet qui, à l'intérieur du tambour 21, pénètre toujours dans la gorge 58a (fig. 2) du disque 58, également intérieur au même tambour. Le disque 58 est solidaire de l'extrémité inférieure de la tige verticale 59, qui est alignée avec l'axe géomé-15 trique de l'arbre 10 et qui est guidée pour coulisser verticalement dans une sorte de tourelle 60 fixée Bur la tête 22. L'extrémité supérieure de la tige 59 est reliée à la tige d'un cylindre fluido-dynamique 61 fixé sur la tourelle 60. La tige 59 peut ainsi prendre alternativement la position indiquée fig. 4 ou bien une position située plus bas, et tous les 20 organes de transfert 51 prennent corrélativement la position angulaire indiquée sur la figure pour évacuer dans les trémies 24, ou bien la position angulaire indiquée en pointillé sur lf même figure, pour l'évacuation dans les trémies 36. En se référant maintenant à la figure 4, on peut voir le fonctionne-25 ment de l'appareil. Sur cette figure, on a indiqué en abscisses l'angle de rotation,de la poulie 3 depuis un instant initial (c'est-à-dire les temps au bout desquels cette poulie 3 ou bien le manège 16-17 atteignent cette position angulaire), et l'on a porté en ordonnées les vitesses angulaires du disque 24 et de l'anneau 37, en indiquant par V la 30 vitesse angulaire avec laquelle le disque et l'anneau tournent de conserve avec la poulie 3 et le manège 16—17• La ligne continue est le graphique des angles et vitesses angulaires de l'anneau 37, tandis que la ligne pointillée est le graphique relatif au disque 24» On voit sur ce graphique que l'anneau 37 et le disque 24 ont initialement la même vitesse angulaire 35 V que l'ensemble de la poulie 3 et du manège 16—17• Sur la partie B du graphique, le disque 24 continue pendant peu de temps à avoir encore la même vitesse angulaire que l'ensemble 3 et 16-17, tandis que dans la partie D, l'anneau 37 conserve la même vitesse angulaire sur un peu plus de.360° de rotation. On suppose que l'anneau 37 a initialement toutes ses 40 trémies 36 remplies par des doses du poduit, et que la partie "entrée" BAD ORIGINAL 71 39421 7 2112520 de la came 48 se trouve en position tasse. Quand une première trémie 36 se trouve dans la position angulaire 0, son clapet 46 commence à s'ouvrir. Pendant la rotation effectuée de conserve avec l'ensemble 3 et 1$-17, le clapet 46 achève de s'ouvrir et, à travers l'entonnoir correspondant 17, la dose de produit passe dans le récipient 3 situé en dessous. Après une certaine période convenable, c'est—à—dire avant la position angulaire tJ ou bien avant 18O0 de rotation, la première trémie 36 peut se refermer parce que la came 48 cesse d'agir. Il en est de même pour toutes les trémies successives. Pour assurer la vidange complète des dernières trémies, l'anneau 37 tourne au-delà de 360° de conserve avec l'ensemble 3 et 16-17, et la partie "entrée" de la came 48 se maintient encore un peu plus bas. Au-delà de la partie B, le disque 24 ralentit simultanément (partie D) et atteint une vitesse nulle le long de la partie E. Les trémies 25 se trouvent ainsi arrêtées angulaire sous les organes de transfert 51, qui ont atteint la position/correspondante. Les balances 50 peuvent donc évacuer dans les trémies 25, dont le clapet est feimé. Après la vidange des balances 50, le disque 24 accélère (partie P) jusqu'à atteindre la vitesse angulaire V à 36O0 de la position initiale. A partir de ce point, le segment initial de la came 28 prend la position basse, et les trémies 25 commencent à se vider successivement. Pendant ce temps, les dernières trémies 36 ont également terminé leur vidange, et la partie initiale de leur came 48 passe dans la position haute, dans laquelle tous les clapets 46 se ferment et restent fermés sous l'action d'organes élastiques. Le long de la partie G, l'anneau 37 ralentit jusqu'à arrêter ses trémies 36 sous les organes de transfert 51 qui, dans l'intervalle, ont atteint l'autre position angulaire par suite de la descente de la tige 59 (partie H du graphique). L'anneau 37 accélère ensuite (partie I) et atteint la vitesse V après une rotation de 720° de l'ensemble 3 et 16—17 depuis la position initiale tandis qu'à la fin de la partie L, le disque 27 termine également sa rotation à la vitesse V. Si ion dispositif sensible prévu spécialement n'indique pas la présence d'un récipient 3 dans sa chambre , en amont de l'appareil 4, un signal est transmis à la balance automatique 50 qui devrait ensuite débiter le produit dans le récipient manquant 3. Cette balance 50 ne débitera donc pas la dose de produit, et la conservera au contraite pour l'opération suivante. Il est important de noter que les extrémités libres des segments initiaux des cames 28, 48 se trouvent en haut pendant les phases d'accélération et de ralentissement du disque 24 et de l'anneau 37 (parties D, P, 0, I). Pendant ces phases et* effet, il faut éviter le BAD ORIGINAL 71 39421 8 21.12520 le fonctionnement des manivelles 27, 47» pour empêcher que les clapets 26, 46 s'ouvrent avant que les trémies 25, 36 tournent de conserve avec les entonnoirs- 17, ou que certains d'entre eux restent ouverts pendant que les "balances 50 font passer les doses dans les trémies 25, 36. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, au lieu d'être installés avec possibilité de rotation, ou d'être disposés circulairement autour d'un axe, les trémies 25, 36 et les entonnoirs 17 peuvent être disposés sur des chaînes fermées en anneaux installées au-dessus et parallèlement au transporteur 1. Les "ba -lances 50 et les organes de transfert 51 seront alors évidemment installés au-dessus des trémies suivant le parcours des chaînes. 71 39421 9 2112520 BEVEKSICATIOUS 1) Appareil destiné à débiter des produits incohérents en des doses de poids fixé d'avance dans dos rôcij.icri Ls, cetcc-ci étant uniformément espacés ontre eux at placés dans des logements respectifs sur un transporteur fermé en anneau et mobile horizontalement suivant un mouvement continu, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs balances montées de façon fixe sur le châssis de l'appareil, les organes supports étant commandés de façon à faire passer alternativement chaque série de trémies d'une phase d'arrêt sous les balances à une phase de mouvement de conserve avec les récipients disposés sur le transporteur et inversement, un premier groupe d'organes de transfert associés avec les balances et dont les sorties peuvent être orientées alternativement sur les trémies d'une série ou de l'autre pour évacuer les doses de produit dans les trémies de la série qui se trouve en phase d'arrêt, un deuxième groupe d'organes de transfert disposés sous les trémies et commandés suivant un mouvement continu de façon que les ouvertures de sortie des trémies soient en face des entrées des récipients portés par le transporteur, des organes destinés à fermer en bas les trémies et commandés par des organes de commande pour évacuer dans les organes de transfert du deuxième groupe et par suite dans les récipients les doses de produit de la série de trémies qui progresse de conserve avec les récipients. 2) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs balances réparties circulairement, deux éléments annulaires mutuellement concentriques et portant chacun une série de trémies, de même nombre et de même distribution angulaire que les balances 50, ces éléments annulaires «tant supportés avec possibilité de rotation sous les balances et étant commandés alternativement pour une rotation d'au moins 360°,un premier groupe d'organes de transfert tubulairea articulés sous les balances correspondantes et oscillant suivant des plans radiaux par rapport à l'axe de rotation des éléments annulaires, des organes de commande des organes de transfert tubulaires pour orienter les sorties de ceux-ci sur les ouvertures d'entrée des trémies de la série arrêtée, un deuxième groupe d'organes de transfert en forme d'entonnoirs de même nombre que le3 trémies de l'une des sé— l'ies solidaires d'une poulie pouvant tourner suivant un mouvement continu coaxialement et sous les éléments annulaires, le transporteur des récipients ^tant enroulé sur un angle d'environ 180° sur la poulie, les récipients ayant sur l'axe précité la même phase et la même distribution angulaire que les organes de transfert en forme d'entonnoirs, et BAD ORIGINAL "* 71 39421 10 2112520 l'ouverture d'entrée de ces derniers ayant une étendue radiale suffisante pour recevoir les doses de produit de l'une ou de l'autre séries de trémies 25, 36. 3) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les trémies 5 de chaque série sont fermées en bas par des clapets articulés suivant des axes radiaux pourvus de manivelles commandées par une came immobile disposée circonférentiellement et dont la partie initiale est mobile entra deux positions, dans l'une desquelles cette partie attaque les manivelles pendant la rotation continue des trémies provoquant ainsi le glissement 10 des manivelles sur le profil de la came et par suite 1'ouverture des clapets correspondants, tandis que dans l'autre position, pendant les phases d'accélération et le ralentissement des trémie s, cette portion n'agit pas sur les manivelles et lasse les clapets en position fermée.