Brevet FR2383077A1 — publié le 19781006

La présente invention a trait à un procédé de formage de paquets de matériau ou balles et plus particulièrement, elle a trait à un procédé de formage et de sanglage de balles de papier ou d'autres matières similaires. Comme indiqué ci-dessus, cette invention a trait à une méthode pour former et sangler une balle automatiquement avec un minimum de soin manuel.Des méthodes existantes de mise en balles automatiques connues de la demanderesse sont décrites dans les brevets américains N03.5?6.161 et 613.556. La présente invention pre- voit un procédé ou méthode considérablement simplifié et, par conséquent, d'un coût considérablement inférieur à ceux connus. L'invention propose un procédé de formage d'une balle sanglée comprenant les opérations de positionnement d'une balle sanglée entre des organes supérieur et inférieur de retenue, une face de la balle étant adjacente à la sortie d'une chambre de mise en balles dans laquelle est monté un piston de compression pour un mouvement de va-et-vient. La sortie est munie sur ses côtés opposés d'une paire de grilles de retenue de la matière à mettre en balles. L'opération suivante consiste à introduire les matières à mettre en balles dans la chambre de mise en balles.L'opération suivante consiste à donner un mouvement de va-et-vient au piston de compression pour former progressivement une balle contre une face de la balle sanglée et, en même temps, pousser la balle nouvellement constituée entre les organes supérieur et inférieur de retenue des balles pour expulser ainsi par force la balle sanglée se trouvant entre les organes supérieur et inférieur de retenue des balles. L'opération suivante consiste à séparer l'une de l'autre les faces adjacentes de la balle sanglée et de la balle non-sanglée, après que la balle sanglée a été complètement expulsée par poussée d'entre les organes supérieur et in férieur de retenue des balles.L'opération suivante est la rétraction des grilles de retenue de la matière à mettre en balles pour exposer les quatre côtés de la balle non-sanglée après qu'elle a été poussée entre les organes supérieur et inférieur de retenue des balles. L'opération finale consiste à appliquer des sangles horizontales sur la balle non-sanglée. Sur les dessins annexés la figure 1 est une vue en plan du dessus d'un mode de réalisation d'un dispositif de mise en balles prévu pour réaliser la méthode de la présente invention la figure 2 est une vue latérale en élévation (avec quelques parties détachées) du dispositif de mise en balles représenté dans la figure 1; les figures 3, 4, 5 et 6 sont des vues laterales en éléva- tion fragmentaires et en partie schématiques montrant la succession d'opérations caractérisant la méthode de mise en balles de la présente invention la figure 7 est une vue en coupe prise le long de la ligne 7-7 de la figure 2; la figure 8 est une vue fragmentaire en plan du dessus de 1' un des mécanismes de grille latéraux utilisés dans la méthode de mise en balles de la présente invention;; la figure 9 est une vue latérale - fragmentaire en élévation de cette partie du dispositif de mise en balles dans laquelle la balle est sanglée. Le sispositif de mise en balles représenté dans les figures 1 et 2 comprend trois composants de base, à savoir : un élément de compression en balles 10, un élément de sanglage des balles 12 et un élément convoyeur 14 de retrait dès balles.Tel que représenté dans la figure 2, le dispositif de mise en balles est soutenu par des éléments de support appropriés numérotés 16,18 et 2Q-* L'élément de compression en balles 10 se compose d'une chambre de mise en balles ou de nompress-ton 22 pourvue d'un couloir d' alimentation 24 s'étendant verticalement par lequel la matière à mettre en balles (telle que du papier ou du carton) est introduite dans la chambre 22 Un piston de compression 26 entraîné par un vérin à commande hydraulique 28 d'un type classique est monté au voisinage de la chambre 22. T'élément de compression en balles comprend également une paire de mécanismes de grilles latéraux 32,32. L'élément de sanglage 12 se compose d'une chambre de sanglage 30 et d'un mécanisme de sanglage automatique 34. Comme représenté de façon plus détaillée dans les figures 2 et 7, la chambre de sanglage 30 se compose d'une plate-forme inférieure fixe 36 etd'une plate-forme supérieure 38 montée de façon articulée. La plate-forme 38 est montée de façon articulée à l'entrée de la chambre 30 au moyen d'un pivot 40 et pivote sous l'action d'une paire de vérins hydrauliques 42-, 42.Les vérins 42, 42 ont leur extrémité inférieure montée de façon articulée sur l'organe de support 20 et leur extremité supérieure reliée de façon articulée à un organe de support transversal 44 qui, à son tour, est fixé, par soudure ou par tout autre moyen approprié, à la plate-forme supérieure. Les mécanismes de grilles latéraux 32 (Figure 8) sont de construction identique et sont composés d'une grille 46 montée de façon articulée (au moyen des pivots 48) de chaque côté de la chambre de mise en balles 22 à la sortie de celle-ci. Chaque grille est équipée de quatre (4) chiens 50 montés, au moyen des pivots 52, sur les faces externes des grilles. L'extrémité de chaque chien passe à travers les ouvertures 54 pratiquées dans les grilles et les chiens sont presses dans ces positions en saillie par des ressorts 56 montés sur les tiges 58, entre un épaulement 60 situé à l'extrémité de chaque tige et un taquet 62 fixé à la face externe des grilles. Comme expliqué plus-en détail ci-après, chaque chien comporte une surface 64 faisant fonction de came et une surface de retenue 66.Chaque grille 46 pivote entre une position de fonctionnement représentée en traits pleins dans la figure 8 et une position rétractée représentée en pointillés dans la figure 8 sous l'action d'un vérin hydraulique 68. En plus des chiens 50 situés sur les grilles 32, 32, la sortie de la chambre de mise en balles est aussi munie d'une paire de chiens supérieur et inférieur 79, chacun d'eux étant composé d'un levier de retenue 80 monté de façon articulé et muni d'un bras 82 pour raccordement à un ressort presseur 84 (Figure 9). Un dispositif d'arrêt 86 comprenant une pièce d'arrét88 montée de façon articulée, actionné par un vérin 90, est monté à la sortie de la chambre de sanglage 30 comme représenté plus en détail dans la figure 9. La fonction et le fonctionnement des chiens 50 et 80 et de la pièce d'arrêt 88 seront décrits en détail ci-après. La construction particulière du dispositif automatique de sanglage 34 pour sangler les balles dans la chambre de sanglage ne fait pas partie de la présente invention, et n'est donc pas représentée ni décrite en détail ci-après. En quelques mots, le dispositif de sanglage 34 se compose d'une piste de sanglage 94 montée sur un support 92. La piste 94 est automatiquement divisée en positions espacées et verticales (figure 7) et à chacune de ces positions, des sangles sont appliquées sur la balle et tendues de façon appropriée. La sangle est alors nouée par un dnion torseur (non représenté) pour formeroun noeud. Le noeud est alors coupé de la sangle d'alimentation et éjecté de la fente du pignon torseur.On peut se procurer le dispositif automatique de sanglage du type propre à être utilisé avec le dispositif de mise en balles de la présente invention à la United States Steel Corporation et il est désigné par le fabricant sous le nom de United States Steel Automatic Strapping hachine, modèle 238-00. Un mécanisme noueur propre à être utilisé avec le dispositif de sanglage est décrit dans le brevet américain NO 3.295.436. L'élément convoyeur 14 de retrait des balles se compose d'un mécanisme convoyeur motorisé 70 entrainé par un moteur 72. Une extrémité du convoyeur 14 est raccordée de façon articulée à la sortie de la chambre de sanglage 30 au moyen des pivots 74, 74. Le convoyeur peut pivoter de la position en traits pleins à la position en pointillés, représentées dans la figure 2, au moyen d'un vérin hydraulique 76. Pour ce qui est du fonctionnement, en se référant particu- lièrement aux figures 3 à 6sonenconprendra mieux la description en tenant comme établie la présence diuDe balle sanglée 78 dans la chambre de sanglage 30, comme représenté dans la figure 3. La fabrication de la première balle peut se faire de toute manière appropriée comme, par exemple, en bloquant temporairement la sortie de la chambre de compression avec des hess de manière, alors, à former complètement la première balle dans la chambre de compression, puis en poussant la balle non-sanglée dans la chambre de sanglage et en actionnant le mécanisme de sanglage 34, de manière à sangler la balle. En référence maintenant à la figure 3, une balle sanglée 78 se trouvant dans la chambre de sanglageg les grilles latérales étant en position fermée ou positron de fonctionnements et la pièce d'arrêt 88 en position ouverte, la matière est introduite dans la chambre de mise en balles 22 par le couloir d'alimentation 24. Le piston 26 entreprend alors son mouvement de va-et-vient pour comprimer la matière 80 contre la face arrière de la balle 78. On comprendra que pendant la formation d'une nouvelle balle contre ltarrière de la balle sanglée 78 la balle 78 est serrée, par friction, entre les plate -formes supérieure et inférieure 38 et 36 de la chambre de sanglage, la pression exercée sur la balle étant contrôlée par les vérins 42, 42 (voir Figure 7 et 9). Comme représenté dans la figure 4, tandis que le mouvement alternatif du piston 26 se poursuit, la nouvelle balle 82 qui se forme contre l'arrière de la balle 78 pousse progressivement la balle 78 hors de la chambre de sanglage sur l'élément convoyeur de retrait 14. Le fonctionnement des vérins de serrage 42, 42 est coordonné avec le fonctionnement du vérin à piston 28 grâce à un système de commande approprié (non représenté) de telle sorte que lorsque la pression du vérin à piston dépàsse une valeur donnée, la pression dans les vérins de serrage est automatiquement réduite pour permettre au processus de mise en balles de se poursuivre d'une manière contrôlée afin de former ainsi une balle d'une densité prédéterminée relativement au volume. On remarquera également que, pendant la formation d'une nouvelle balle 78 la matière qui est poussée au-delà des surfaces internes des deux grilles latérales fermées 46 à chaque course motrice du piston 26, porte sur les surfaces faisant fonction de came 64 des chiens 50. Les chiens, de ce fait, pivotent vers leur position rétractée pour permettre ainsi le déplacement libre de la matière de la balle dans la direction de la course motrice. Quand le piston se trouve en position rétractée à la fin de chaque course motrice, les chiens 50 reprennent leur position en saillie sous l'effet des ressorts 56. Dans cette position, les surfaces de retenue 66 sur les chiens freinent la tendance de la matière mise en balle à revenir dans la chambre de compression 22 de chaque côté pendant chaque retour de piston. Pendant 1' opération ci-dessus décrite de compression ou de formage des balles, le piston, pendant sa course en avant ou course de compression, avance jusqu'au plan des surfaces de retenue 66 des chiens 50 comme indiqué par la ligne en pointillés À de la Figure 2. Le va-et-vient du piston 26 se poursuit jusqu'à ce qu'une nouvelle balle 82 soit complètement formée. Le piston 26 est alors poussé ausqutà sa position de course maximum de façon à refouler complètement la nouvelle balle 82 dans la chambre de sanglage (Figure 5). Pendant cette course, le piston s'avance jusqu'au plan des chiens 80, comme indiqué par la ligne en pointillés B de la figure 2. Ce mouvement final de la nouvelle balle 82 pousse la balle sanglée 78 complètement en dehors de la chambre de sanglage sur le convoyeur de retrait 14 (Figure 5).Les balles 78 et 82 se trouvant alors dans la position représentée par la figure 5, le système de commande de lapresse à balles actionne le vérin dtinclinaison 76 du convoyeur ainsi que le moteur 72 au convoyeur pour incliner ainsi le convoyeur dans la position de la figure 6, et provoque le transfert de la balle du convoyeur de retrait-à un autre convoyeur (non représenté) L'inclinaison vers le bas du convoyeur de retrait sépare les faces adjacentes des balles 78 et 82 et facilite ainsi le transfert suivant de la balle sanglée à partir da convoyeur de retrait. Tandis que la balle sanglée est évacuée de la presse à balles comme décrit ci-dessus, les grilles latérales 32, 32 pivotent dans leur position rétractée sous l effet des vérins 68, 68. En même temps, la pièce d'arrêt 88 est actionnée vers sa position de fermeture (Figure 9) par le vérin 90.L'action de fermeture de la pièce d'arrêt 88 repousse dans la balle toute matière dépassant du sommet de la balle et empoche ainsi toute interférence entre la balle et la piste de sanglage 94 pendant l'opération suivante des éléments de sanglage 34. On comprendra aussi que lorsque la balle non-sanglée atteint la position de sanglage (Figure 5), les chiens 80 prennent la position indiquée dans la figure 9 pour fournir ainsi une action de retenue sur l'extrémité gauche de la balle. Ainsi, la balle sanglée 78 étant retirée et les grilles 32, 32 en position rétractée le piston 26 est rétracté, exposant les quatre (4) cotés de la balle achevée mais non sanglée (Figure 6 ) Le mécanisme de sanglage 34 est alors mis en marche pour installer progressivement une série de sangles horizontales 96 étroitement serrées autour de la balle. Quand la balle est complètement sanglée, les grilles32, 32 reviennent à leur position fermée, la pièce d'arrêt 88 reprend sa position ouverte et l'opération décrite ci-dessus se répète à nouveau. REVEN MCAtIONS 1. Procédé de formage d'une balle sanglée caractérisé par les opérations de (a) positionnement d'une balle sanglée entre des organes supérieur et inférieur de retenue des balles, une face de la balle étant adjacente à la sortie d'une chambre de mise en balles dans laquelle est monté un piston de compression pour-un mouvement de va-et-vient (b) introduction de la matière à mettre en balles dans la chambre de mise en balles (c) va-et-vient du piston de compression pour former progressivement une balle contre ladite face de la balle sanglée et en même temps, poussée de la balle nouvellement formée entre les organes supérieur et inférieur de retenue des balles pour ainsi expulser par force la balle sanglée d'entre les organes supérieur et inférieur de retenue des balles (d) séparation l'une de l'autre des faces adjacentes de la balle non-sanglée et de la balle sanglée après l'expulsion complète de la balle sanglée d'entre les organes supérieur et inférieur de retenue des balles ; ét (e) application de sangles horizontales sur la balle nonsanglée quand celle-ci se trouve positionnée entre les plate formes supérieure et inférieure. 2. Procédé de formage d'une balle sanglée selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression exercée sur le dessus et sur le dessous de la balle par les organes supérieur et inférieur de retenue des balles est enregistrée pendant la formation de la balle non-sanglée pour contrôleur le fonctionne- ment du piston de compression. 3. Procédé de formage d'une balle sanglée caractérisé par les opérations de (a)positionnement d'une balle sanglée entre des organes supérieur et inférieur de retenue des balles, une face de la balle étant adjacente à la sortie d'une chambre de mise en balles dans laquelle est monté un piston de compression pour un mnuve- ment de va-et-vient, la sortie de la chambre de mise en balles étant munie sur les côtés opposés d'une paire de grilles de retenue de la matière à mettre en balles;; (b) introduction de la matière à mettre en balles dans la chambre de mise en balles (c) va-et-vient du piston de compression pour former progressivement une balle contre ladite face de la balle sanglée et en même temps, poussée de la balle nouvellement formée entre les organes supérieur et inférieur de retenue des balles pour ainsi expulser par force la balle sanglée d'entre les organes supérieur et inférieur de retenue des balles (d) séparation l'une de l'autre des faces adjacentes de la balle non-sanglée et de la balle sanglée, après l'exWulstor. complète par poussée de la balle sanglée d'entre les organes supérieur et inférieur de retenue des balles (e) rétraction des grilles de retenue de la matière à mettre en balles pour exposer les quatre côtés de la balle non-sanglée après que celle-ci a été poussée entre les organes supérieur et inférieur de retenue des balles ; et (f) application de sangles horizontales sur la balle no--sanglée.