Brevet FR2271984A1 — publié le 19751219

La présente invention a trait àim appareil de remplissage de récipients. Un appareil de remplissage coimiandé par le dépôt d'un poids prédéterminé de produit pour mettre fin à l'opération de remplis- sage est bien connu dans la technique. Toutefois, un tel appareil possède l'inconvénient que, parfois, même lorsque le poids nécessaire de produit a été déposé, le volume est moindre que la normale de sorte qu'un client achetant le produit empaqueté a l'i=- pression d'avoir été trompé. La raison de la différence de volume pour le même poids de produit d'un paquet à un autre, est que la densité du produit Tarie du fait à la fois du traitement du produit et de sa manipulation.Ainsi, si un produit sons forme de flocons, tels que des flocons d'avoine, est manipulé ou traité incorrectement, les flocons peuvent se briser et par suite occa- per un volume plus petit pour un poids donné on si la dimension gonflée de ris à l'état gonflé est inférieure à ce qu'elle est ordinairement, il occupera un volume plus petit pour un poids donné.Le but de la présente invention est de proposer un appareil de remplissage qui tienne compte du manque de poids de pro duit déposé pour atteindre un volume prédéterminé et pour continier à remplir le récipient jusqu'à ce que le volume désiré soit présent en dépit du fait qu'il puisse y avoir un poids Ius grand de produit. La présente invention, telle qu'illustrée ici, comporte, dans une machine de remplissage, une trémie de pesage, des moyens pour délivrer du produit à la trémie de pesage, des moyens de fermeture déplaçables en et hors d'une position de blocage entre lesdits premiers moyens et la trémie de pesage pour commander il écoulement de produit vers la trémie de pesage, et des moyens pour effectuer le déplacement desdits derniers moyens en et hors de la position de blocage, de sorte que si, lorsqu'un poids prédéterminé de produit a été délivré à la trémie de pesage, le vo lume est moindre qu'un volume prédéterminé, les moyens de ferme- ture demeurent hors de la position de blocage jusqu' ce que le volume atteigne ledit volume prédéterminé. Les moyens pour effectuer le déplacement des moyens de fermeture depuis une position ouverte Jusque dans une position fermée et vice versa, comportent des ressorts poussant normalement les moyens de fermeture dans la position fermée et une articulation actionnée par cane pour déplacer les moyens de fermeture dans leur position ouverte.Des moyens de verrouillage dans la position ouverte de la fermeture procurent le maintien des moyens de fermeture dans leur position ouverte et il existe des moyens de commande sensibles au poids du produit dans la trémie de pesage et au volume contenu dans celle-ci, actionnables pour dégager les moyens de verrouillage en vue de permettre à la fermeture d'être déplacée par le ressort dans sa position fermée.Les moyens de commande comportent deux Parties dont chacune maintient le verrou dans sa position enza- - .on gée, qui/actionnables successivement pour dégager le verrou, 1' une par dép8t d'un poids prédéterminé de produit dans la trémie de pesage, et l'autre par dépit d'an volante prédéterminé de produit dans la trémie de pesage.Des moyens de déclenchement efîec- tuent l'actionnement des premiers moyens de -commande, ceux-ci étant actisnnés par déplacement de la trémie de pesage à la suite du dépôt d tun poids prédéterminé de produit dans celle-ci, et des doyens de détection réalisent l'actionnement des autres moyensde commande en réponse à l'élévation du niveau de produit dans la trémie de pesage à une hauteur prédéterminé..L'élément de pesage d'une balance support. la trémie de pesage et les moyens de dé clenchement précités sont actionnés par équilibrage de l'élément de pesage. Une trappe est supportée à pivotement à l'extrémité inférieure de la trémie de pesage pour faire tomber le produit depuis la trémie de pesage dans un carton. La trappe est maintenue par un ressort et une articulation est reliée à celui-ci pour ouvrir la trappe tandis que le volet est fermé. L'invention sera maintenant décrite de façon détaillée en regard des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une élévation latérale d'une machine de remplissage selon la présente invention la figure 2 est une élévation vue depuis le côté gauche de la figure 1 la figure 3 est une élévation vue depuis le coté droit de la figure 1 la figure 4 est un schéma de circuit représentant les moyens détecteurs photoélectriques du type à réflexion la figure 5 est un schéma de circuit représentant les moyens détecteurs photoélectriques du type direct. On se réfère aux figures sur lesquelles sont représentés une trémie d'alimentation 10, un réservoir 12 au-dessus de la trémie d'alimentation pour délivrer un produit à la trémie d'alimenta tion, une trémie de pesage 14 portée par l'élément de pesage 16 d'une balance 18 en-dessous de la trémie d'alimentation en vue. de recevoir un produit depuis la trémie d'alimentation et un conduit de as oeversesent 20 en dessous de la trémie de pesage en vue7délivrer le produit déposé à un carton C disposé en dessous de celuici, tous supportés par un cassis 8, dont seulement une partie est représentée sur les figures. La trémie d'alimentation 10 possède des parties verticale et horizontale 22 et 24, disposées à angle droit, qui sont en communication entre elles à leur intersection et ouvertes à leurs ex- trémités. Un couvercle plat 26 est disposé obliquement sur le c8- té extérieur des parties s'entrecoupant, qui est normalement fer mé, mais qui procure un accès à 11 intérieur en cas de besoin.Le réservoir 12 a la forme d'un bac supporté par des consoles 28 et 30 sur le châssis avec une extrémité 32 disposée dans l'extrémité ouverte de la partie horizontale 24 de la trémie d'alimentation et son autre extrémité 34 en communication avec l'extrémité infé- rieure d'un tuyau vertical d'alimentation 36. La console 50 com- porte un vibreir 37 qui déclenche un écoulement de produit le long du bac du réservoir dans la trémie d'alimentation 10.Un volet 38 est prévu pour fermer l'extrémité inférieure ouverte de la partie verticale 22 et est supporté de façon à pouvoir se déplacer depuis une position recouvrant l'ouverture jusqu'd une position rétractée et vice versa par une paire de bras espacés 40-40 auxquels le volet est fixé, par exemple, par des boulons. Les bras 40-40 sont supportés à pivotement sur un arbre 42 dispesé horizontalement et un ressort 44, relié à une extrémité à l'un des bras et, à son autre extrémité, à la partie 22 de la trémie d'alimentation, pousse le volet dans le sens des aiguilles d'une montre, tel que représenté à la figure I, vers une position ferrée. Les bras sont reliés par une fi=e 41 et un levier 43 est fixé à l'arbre 42 entre les bras avec une extrémité 45 disposée, par déplacement en contact avec l'âme, pour balancer les bras, dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, sur l'arbre 42. On observera que le volet est de forme arquée et oscille autour d'un axe situé au-dessus du sommet de la trémie d'alimenta tioi d'un c8té à l'autre de l'extrémité inférieure ouverte entre les parois latérales et en contact avec les bords inférieurs des parois antérieure et postérieure. Un bras 46 (figure 3) est fixé à une extrémité à marbre 42 et à son extrémité opposée à une extrémité d'une tige 48. L'ex trémie opposée de la tige 48 est reliée à pivotement à une extrémité 50 d'un bras 52 d'un levier de renvoi 54. L'autre bras 56 du levier de renvoi 54 porte à son extrémité distale un galet 58. Le galet 58 est porté par le bras 56 contre une came 60 fixée å un arbre à cames 62. La came porte une saillie 64 qui, par contact avec le galet 58, fait tourner le levier de renvoi 54 dans le sens des aiguilles d'une montre et par une telle rotation, il tousse la tige 48 vers le bas de façon à basculer le levier 43 dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre.Le déplacement dans ce sens antihoraire du levier 43 balance les bras 40-40 de façon correspondante pour retirer le volet de l'ex trémie inférieure de la trémie d'alimentation. Un crochet de verrouillage 66est monté sur lise 41 entre les bras 40-40 et est prévu pour maintenir le volet dans une position ouverte durant le remplissage de la trémie de pesage avec la quantité nécessaire de produit. Après verrouillage, la came rétracte le levier 43. La trémie de pesage 14 est de section transversale rectangulaire quelque peu plus grande que l'extrémité inférieure de la trémie d'alimentation et est située assez proche de l'extrémité inférieurs de sorte qu'il n'y a pas de risque que le produit s' échappe latéralement lorsqutil tombe dans l'extrémité supérieure de la trémie de pesage. L'élément de pesage 16 auquel la trémie de pesage 14 est fixée constitue une partie du mécanisme de pesage 68 de la balance pneumatique dderite dans le brevet américain nO 2 704 197.Dans cette balance se trouve un aJutage 70 (figure 1) supporté adjacent à un couvercle 72, ce dernier étant aupporté par un bras 74 de l'élément de pesée 16. Un déplacement vers le bas du bras 74 déplacera le couvercle 72 à proximité de l'aJutage 70 et ainsi actionnera une soupape V pour couper 1'é- coulement d'air sous pression, à travers une canalisation 76, vers un moteur à fluide sous pression M1, monté sur une plaque support 72 qui, à son tour; est fixée an carter 80 de la balance. Un arbre 82 (figure 3) est monté en vue d'une rotation dans un bloc support 84 fixé à la plaque support 78 avec une extrémité faisant saillie vers l'intérieur à partir de celui-ci (vers la droite) et l'autre extrémité faisant saillie vers l'extérieur à partir de celui-ci (vers la gauche).A l'extrémité interne de 1' arbre 82 est monté un bras 86 qui s'étend radialement à partir de c.lui-ci. A l'extrémité distale du bras 86, se trouve un galet 88 (figure 1) destiné à pénétrer dans le crochet de verrouil- laye 66. Â l'extrémité extérieure de l'arbre 82 se trouve un bras 90 qui s'étend radialement à partir de ltarbre et vers le bas face à face au moteur M1. Un bras de limitation 92 fixé à l'arbre 82 et maintenu en contact avec une butée réglable 94 par un ressort g6 limite la rotation de l'arbre 82 dans le sens des aiguilles d'une montre.Le moteur Ml possède un plongeur 97 maintenu dans une position déployée à partir de celui-ci par de l'air sous pression qui lui est délivré par la soupape V. Lorsqu'il est déployé, le plongeur 97 est en contact du bras 90, ce dernier étant supporté à fléchissement contre le plongeur par un ressort 100. Aussi longtemps que le plongeur 97 est maintenu déployé, il main- tient le galet 88 en contact avec le verrou 66 et par oonséquent maintient le volet dans sa position ouverte. Lorsque ltél4zent de pesée 16 est abaissé par la présence d'un poids prédéterminé de produit dans la trémie de pesage, il provoque un actionnement de la soupape V, comme indiqué ci-dessus, pour couper le débit d'air sous pression vers le moteur Ml, après quoi le plongeur g7 permet au bras 90 être déplacé dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre par le ressort 100 et ainsi libère le crochet de verrouillage 66.Le ressort 44 déplace ensuite le volet dans sa position fermée. Tomme on l'a précédemment indiqué, la densité de produits pesés en vue du déversement dans des cartons pour la vente peut être modifiée d'un lot à l'autre suffisamment pour réaliser une différence appréciable de volume et c'est le but de la présente invention que de corriger cette condition en continuant à délivrer le produit au réceptacle de pesée après qu'une quantité correspondante en poids à celle spécifiée a été déposée, usqu'à ee que le volume du produit dans le réceptacle de pesée atteigne un niveau acceptable prédéterminé. Pour réaliser ceci, il est monté sur la plaque support 78 en-dessous du moteur Ml, un second moteur M2 qui est muni d'un plongeur 102 chargé intdrieure- ment par ressort vers une position rétractée. Le moteur M2 est actionné par air pour déployer le plongeur 102. L'aetionnement du moteur 12 est effectué par des moyens photoélectriques comportant une cellule 104 et une lampe 106, respectivement, du type à réflexion ou direct.A la figure 4, les constituants 104 et 106 sont montés sur un côté, adJacents à une fenetre 105 et le faisceau, provenant de la lampe 106, traverse la fenêtre d'un c8té à l'autre de la trémie, le long d'une droite X-X correspondant au niveau acceptable minimal absolu de produit dans la trémie, vers un réflecteur 107 et est réfléchi en traversant la trémie à travers la fenêtre vers la cellule 104. A la figure 5, la cellule 104 est montée sur un coté, adjacente à une fenêtre 109 et la lampe 106 est montée sur le c8té opposé, adjacente à une fenêtre 11 de sorte que le faisceau passe depuis la lampe le long d'une droite I-X correspondant au niveau acceptable minimal absolu de produit dans la trémie d'un c8t à l'autre de la trémie jusqu'i la cellule.Les moyens photoélectriques sont connectés à un circuit de commande 108 (figures 4 et 5) qui, son tour, par l'intermédiaire d'une électro-vanne V2 commande ltapport d'air au moteur 12. Les deux moteurs Ml et 12 ainsi conJointement, par contact avec le bras 90, maintieneent le galet 88 en contact aveo le crochet de verrouillage 66. Lorsque le poids correct de produit a été déposé dans la trémie de pesage, la pression fournie au moteur Il est coupée, comme indiqué ci-dessus, de sorte que le plongeur 97 ne maintient pas le bras en position de verrouillage. Toutefois, si le volume est moindre que le volume acceptable, le plongeur 102 demeurera déployé et en contact avec le bras 90, le maintenant dans sa position déployée de sorte que le volet demeurera ouvert. Lorsque le volume acceptable est atteint, la pression fournie au moteur 12 est coupée et le plongeur 102 est ré tracté, permettant ainsi au bras d'osciller dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre pour libérer le volet. La trémie de pesage 14 est fermée à son extrémité inférieure par une trappe 104.1 portée à pivotement en 106.1 et maintenue dans une position fermée par un ressort 108.1. La trappe possède des parois latérales espacées parallèles 110.1-110.1 qui s'étendent vers le haut sur les côtés opposés de la trémie de pesage et l'une de celles-ci porte une patte 112 au moyen de laquelle la trappe peut être balancée vers le bas à partir de l'extrémité inférieure de la trémie de pesage pour faire tomber le contenu de la trémie de pesage dans le conduit de déversement 20. D'a- baissement de la patte 112 est effectué par un galet 114 à une extrémité d'un bras 116, dont l'autre extrémité est fixée à un arbre 118.L'arbre 118 porte un bras fourchu 120 qui est relié par une bielle 122 à un bras 124, ce dernier ayant à son extrémité distale un galet 126 qui est en contact avec une came 128 solidaire de l'arbre à came 62. La came 128 porte une saillie 130 qui, par contact avec le galet 126, basculera le bras four eh9 120 dans le sens des aiguilles dwune montre et celui-ci, à son tour, basculera le bras 116 dans le sens des aiguilles d'une montre pour abaisser la patte 112. Le conduit de déversement 20 déverse le produit directement dans l'extrémité supérieure du carton C qui est supporté en position verticale en-dessous de l'extrémité inférieure de la trémie de déversement entre des rails de guidage 132-132 de telle manié- re que des cartons successifs puissent être déplacés en une position en-dessous de la trémie de déversement pour recevoir un remplissage du produit, par exemple, au moyen d'un convoyeur 134. Le circuit photoélectrique au moyen duquel la soupape à air V2 est actionnée pour délivrer de l'air au moteur M2, comporte, comme représenté schématiquement aux figures 4 et 5, un relais RI qui est excité lorsque la lumière passe de façon ininterrompue entre les constituants 104, 106 des moyens photoélectriques et est désexcité lorsque la lumière est coupée par la présence de produit entre les constituants 104, 106 t un solénoïde S qui actionne la soupape V2 3 et des eontacts c qui sont en série avec lai.L'excitation da solinoIde actionne la soupape V2 polar délivrer une pression d'air au moteur 12. L1appareil, tel que décrit, est conçu pour fonctionner de façon cyclique en vue de remplir des récipients qui lui sont suc cessivement présentés, le fonctionnement étant amorcé avec le volet 38 ouvert, après retour du mécanisme de pesage à sa position non équilibrée, après que le contenu de la trémie de pesage s'est déversé dans le carton.Le produit continue à être livré à la trémie de pesage Jusqu'i ce que l'élément de pesée soit abaissé par le poids correct de produit et ensuite, si le poids ne correspond pas au volume voulu, jusqu'à ce que le volume voulu soit présent, après quoi le volet est fermé et la trappe ouverte. L' ouverture de la trappe libère le mécanisme du poids de sorte qu' il retourne à son état non équilibré. L'arbre à came 62 est entrainé par un moteur et embrayage approprié, illustré schdmatl- quement en MK et l'opération de pesée est déclenchée par rotation de l'arbre à came en une position pour amener la saillie 64 en contact avec la came 56 du levier de renvoi 54 qui, par l'inter- médiaire de la tige 48, déplace le volet 38 en une position ou- verte ot il est verrouillé. Le cycle de remplissage continue avec l'apport de produit à la trémie de pesage et lorsqu'à la fois les exigences de poids et de volume sont satisfaites, le volet est fermé et une autre rotation de l'arbre à came amène la saillie 130 en contact avec le bras 124, basculant ce dernier dans le sens des aiguilles d'une montre pour, à son tour, abaisser la trappe. Bien entendu, les dispositions décrites et représentées pourront faire l'obaet de modifications et variantes sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDU CATIONS 1) tchine de remplissage, caractérisée en ce qu'elle comporte une trémie de pesage, des moyens pour livrer un produit en un flux s1 écoulant librement à la trémie de pesage, une fermeture supportée en vue d'un déplacement depuis une position rétractée vers une position empêchant l'écoulement de produit dans la trémie de pesage, des moyens manoeuvrables mécaniquement pouvant être mis en action pour provoquer le déplacement de la fermeture dans ladite position, des premiers et des seconds moyens de déclenchement manoeuvrables conointement pour actionner les moyens manoeuvrables mécaniquement, des moyens supportant les premiers moyens de déclenchement en une position pour être Blis en action par déplacement de lrémie en réponse à un poids prédéterminé de produit, et un détecteur connecté aux seconds moyens de déclenchement, entrant en service après détection d'un niveau prédéterminé à ltintérieur de la trémie pour actionner les seconds moyens de déclenchement. 2) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' an ressort est adapté à pousser la fermeture dans ladite position et les moyens manoeuvrables mécaniquement sont actionnés pour retenir la fermeture et sont mis hors service par l'actionnement des premiers et des seconds moyens de déclenchement. 3) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens capables de céder poussent la fermeture dans ladite position pour empêcher l'écoulement de produit dans la trémie de pesage 4) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premiers moyens de déclenchement sont positionnés pour être actionnés par déplacement de la trémie de pesage en réponse à un poids prédéterminé de produit pour mettre partiellement hors service les moyens de retenue et les seconds moyens de déclenchement sont actionnés par le détecteur en réponse à une hauteur préde- terminée de produit dans la trémie pour mettre complètement hors service les moyens de retenue. 5) Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ee que la trémie de pesage est ouverte au sommet, les moyens pour délivrer le produit à la trémie de pesage possèdent une ouverture de déversement située au sommet ouvert de la trémie de pesage et la fermeture est déplacée d'un côté à l'autre de ladite ouverture de déversement et une trappe, qui se trouve au fond de la trémie de pesage, peut être actionnée après déplacement de la fermeture dans ladite position d'un côté à l'autre de ladite ouverture de déversement pour déverser le produit pesé depuis la trémie de pesage. 6) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens manoeuvrables mécaniquement comportent des moyens de verrouillage et une paire de plongeurs agencés pour retenir les moyens de verrouillage en contact avec la fermeture et en ce que les plongeurs sont mis hors service par actionnement des moyens de déclenchement. 7) Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits plongeurs sont des pistons pouvant être mis en action mécaniquement.