Brevet FR2471919A1 — publié le 19810626

La presente invention se rapporte à un dispositif pour la fermeture de sacs en matière plastique remplis en particulier de matières en vrac, par soudage à laide de deux mâchoires de soudage prévues de part et d'autre des extrémités supérieures des sacs en matière plastique On connait des dispositifs pour souder les ouvertures de sacs en matière plastique, après remplissage, dispositifs dans lesquels les bords des ouvertures non obturées des sacs passent entre des mâchoires de chauffage et des mâchoires de refroidissement disposées le long d'un transporteur pour les sacs et sont soudés et refroidis pendant le transport. En raison du mouvement ininterrompu des sacs à l'aide de transporteurs à bandes ou à chaines I opération de soudage doit théoriquement se faire instantanément et, pratiquement, en un laps de temps le plus court possible; par conséquent7 les températures de soudage doivent être élevées. En outre, dans de tels dispositifs (voir, par exemple, demande de brevet DE 1 810 986, brevet US 3 150 478, brevet DE 2 323 247 ou demande de brevet DE 1 209 935) il faut prévoir un guidage horizontal des sacs afin que la soudure soit parfaite.Selon les matières dont sont remplis les sacs, il n'est pas toujours possible de procéder à un soudage à des températures élevées et c'est pourquoi, d'une manière générale, des températures de soudage élevées sont indésirables. L'encombrement important des dispositifs connus constitue également un inconvénient, en particulier lorsque plusieurs postes d'ensachage sont disposés côte à côte. Les dispositifs connus qui sont onéreux en raison de la présence des chaînes ou bandes sans fin servant au guidage des sacs ainsi que des dispositifs de refroidissement particuliers subissent par ailleurs une usure considérable., ce qui augmente de façon excessive le coût de la fermeture des sacs. La présente invention a pour objet un dispositif de fermeture à cadence élevée, assurant une durée de soudage prédéterminée et une puissance de chauffage relativement faible, l'opération de soudage ayant lieu sur le sac à l'arrêt. En outre, l'invention a pour objet, dans le cas d'un tel dispositif, d'abaisser le coût de revient global, de réduire l'encombrement et, d'une manière générale, de fournir une solution qui soit également plus avantageuse du point de vue économique. Le dispositif conforme à l'invention, qui est du type générique défini ci-dessus, comprend un certain nombre de caissons établis chacun pour recevoir un sac rempli, en position debout, ces caissons étant solidaires en rotation d'une colonne mobile en rotation et répartis à des intervalles angulaires prédéterminés autour de cette colonne.L'ensemble de soudage est subdivisé en un certain nombre d'unités reliées à la colonne et disposées chacune au-dessus de l'un des caissons qui se trouvent tous à ia même distance de la colonne, unités qui présentent toutes, outre deux mâchoires de soudage susceptibles d'être amenées par pivotement l'une par rapport à l'autre dans une position de soudage et dans une position de repos, un dispositif d'écartement avec deux ou plusieurs paires de doigts d'écartement déplaçables parallèlement aux mâchoires de serrage. La colonne est entraînée de façon intermittente avec des pas correspondants aux intervalles angulaires prédéterminés entre des caissons. Suivant un mode de réalisation préféré, la colonne montée en-rotation est reliée rigidement à quatre caissons décalés respectivement de 900 et présentant chacun un fond sensiblement horizontal, un transporteur d'amenée menant vers un emplacement d'arrêt des caissons et un transporteur d'évacuation partant d'un emplacement d'arrêt situé à 900 derrière ce premier emplacement d'arrêt. Il est avantageux que l'unité de soudage et/ou d'écartement située au-dessus des caissons soit déplaçable dans le plan vertical et dans le plan horizontal en fonction de la hauteur et de la profondeur des différents sacs. Les caissons peuvent être réalisés sous la forme de châssis avec des chemins à rouleaux montés dans leur fond ainsi qu'avec des guidages latéraux sur deux côtés opposés.De tels caissons sont légers, assurent d'une manière extremement simple que les sacs remplis restent en position debout, l'ouverture des sacs se trouvant à l'endroit correct, ainsi que l'introduction aisée des sacs non encore fermés dans les caissons et la sortie aisée des sacs soudés des caissons. En outre, dans le dispositif conforme à l'invention, l'ouverture des mâchoires de serrage et le transfert de ces dernières à la position de -repos peuvent être rendus dépendants, à l'aide de moyens électromagnétiques, de- l'arrêt de la colonne et de la fin de l'opération de soudage, cela sans mise en oeuvre de moyens notables. Un entonnoir (trémie) de remplissage peut être incorporé au transporteur d'amenée de sacs, au voisinage de l'extrémité de ce dernier, entonnoir dont l'ouverture de sortie se trouve au-dessus du transporteur.Il est ainsi possible de réduire à un minimum l'intervalle entre le poste de remplissage et le poste de fermeture, ce qui est avantageux du point de vue encombrement. En se référant au dessin annexé, on va décrire ci-après plus en détail un mode de réalisation illustratif et non limitatif de l'objet de l'invention; sur ce dessin la figure 1 est une vue en élévation latérale et la figure 2 est une vue en plan d'un dispositif conforme à l'invention. Le dispositif illustré par le dessin comprend une colonne 1 qui s'étend verticalement vers le haut à partir du centre d'une plateforme carrée. La forme carrée de la plateforme est avantageuse dans le cas ou quatre caissons 2, 3, 4, 5 sont prévus. Le plan médian longitudinal de chacun des quatre caissons reliés rîgidement à la plateforme, chacun au voisinage d'un angle de cette dernière, s'étend parallèlement à l'un des côtés de la plateforme, de sorte que les caissons se trouvent tous à la même distance de la colonne et de l'axe de rotation de cette dernière et présentent également des mêmes intervalles angulaires entre eux. Chague caisson est réalisé sous la forme d'un châssis 6 établi pour recevoir un sac en position debout; le fond de chaque caisson est constitué ou recouvert par un chemin de rouleaux 8 et des guides latéraux 7 sont présus sur deux côtés opposés. Les rouleaux du chemin à rouleaux de chaque caisson peuvent être entraînés conjointement dans un sens de rotation ou l'autre de sorte qu'un sac peut etre avancé jusqu'à une position finale et peut également être retirée de c-ette position. Le dispositif est équipé d'un ensemble de soudage et d'écartement pour étaler les parois du sac devant être reliées entre elles dans la zone de l'ouverture du sac, à l'aide de l'ensemble de soudage. Cet ensemble est subdivisé en quatre unités 9 dont chacune est solidaire en rotation de la colonne 1 et est disposée au-dessus d'un caisson.Chaque unité est équipée de mâchoires de serrage 3 et de doigts d'écartement 10 et les deux mâchoires de serrage sont orientées parallèlement à la direction du mouvement effectué par un sac rempli lors de l'introduction dans le caisson ou par un sac fermé lors de la sortie du caisson; dans le cas présent, les mâchoires de serrage sont donc orientées perpendiculairement aux rouleaux du fond à rouleaux. Les mâchoires de serrage sont fixées sur des bras pivotants. Les bras parallèles fixés chacun à une extrémité d'une mâchoire sont montés pivotants sur le châssis du caisson et les deux mâchoirestoujours parallèles sont déplaçables l'une par rapport à l'autre par pivotement entre une position de travail dans laquelle elles se trouvent en contactet une position de repos dans laquelle elles sont éloignées l'une de l'autre.Le nombre des doigts d'écartement dépend du type des sacs de matière plastique à utiliser; dans le cas de sacs simples, du type 'coussin", on prévoit deux paires de doigts d'écartement 10a et dans le cas de sacs à soufflets latéraux deux paires de doigts d'écartement 10a et deux doigts d'écartement lOb formant une paire supplémentaire. Les doigts d'écartement sont déplaçables dans une direction parallèle aux mâchoires de soudage 13, les deux doigts d'écartement extérieurs 10a étant en outre déplacés vers l'extérieur et le doigt d'écartement intérieur médian lOb étant en outre déplacé vers l'intérieur. Les mouvements des mâchoires de soudage et des doigts d'écartement sont commandés, dans chaque unité, par un système de commande commun tel qu'un vérin pneumatique 11 monté en position centrale sur le coté supérieur du châssis du dispositif. Les doigts d'écartement lOa, lOb sont disposés à une extrémité de leviers coudes 12 montés pivotants au voisinage de leur coude, levier à l'autre extrémité desquels sont prévues des coulisses pour un tourillon ou un organe analogue relié à la tige de pistion de la commande pneumatique. A l'aide des doigts d'écartement, les bords de l'ouverture non obturée sont étalés para llèlement aux mâchoires de soudage 13. Une extrémité d'un rouleau presseur 14 est montée pivotante sur l'extrémité libre de chacun des deux arbres portant ensemble une mâchoire de soudage.Lors du rapprochement des mâchoires de leur position de travail, le rouleau 14 pivote, à l'ncontre de l'action d'un ressort, d'une position éloignée de la mâchoire de serrage dans une position proche de la mâchoire et pendant le transfert entre ces deux positions, l'air ext expulsé du sac par les deux rouleaux presseurs associés et les bords déjà étalés de l'ouverture du sac sont placés l'un contre l'autre et maintenus dans cette position jusqu'à leur serrage par les mâchoires de soudage. A partir de cet instant; auquel le caisson a atteint sa position correcte définie par des butées 18 réglables montées sur le côté avant à l'intérieur du caisson, le caisson est également immobile par rapport au dispositif de soudage et d'écartement.Pendant le soudage de l'ouverture du sac, les mâchoires de soudage sont immobiles par rapport à cette ouver ture, de sortie que la duree de soudage n'a pas besoin d'être raccourcie à l'extreme, ce qui permet de travailler avec des températures de soudage plus faibles. Les quatre caissons 2, 3, 4 5 sont reliés à la plateforme carrée chacun à l'un des angles de cette dernière, et la direction de déplacement d'un sac lors de son introduction dans un caisson ou lors de sa sortie d'un caisson, direction qui, en présence d'un fond à rouleaux , est perpendiculaire aux rouleaux de ce fond, s'étend parallèlement à un côté de la plateforme.Les plans médians des caissons sont tangents à un cylindre de révolution coaxial à la colonne, chaque fois le long d'une parmi quatre génératrices décalées de 900 les uns par rapport aux autres. La commande d'entraînement de la colonne est une commande pas-à-pas à l'aide de laquelle la colonne peut être tournée chaque fois d'un angle correspondant à l'angle de décalage entre deux caissons voisins, à savoir de 900 dans le cas représenté, des durées d'arrêt sélectionnables pouvant être intercalées entre les différents pas. Dans ces conditions, il existe quatre postes fixes A,B,C,D auxquels les caissons s' arrêtent chaque fois pendant une durée déterminée. Un transporteur d'amenée 16, par exemple un chemin de rouleaux, mène vers l'un de ces postes (A), tandis qu'un transporteur d'évacuation 17, par exemple également un chemin de rouleaux, part du poste (D) voisin du poste (A), en opposition au sens de rotation indiqué par une flèche. La durée de séjour des caissons aux différents postes doit suffire au chargement d'un sac en matière plastique rempli ouvert, dans le caisson se trouvant au poste A et au déchargement du sac de matière plastique fermé du caisson se trouvant au poste D. L'opération de soudage est effectuée au cours de la période s'écoulant pendant le transfert d'un caisson du poste A jusqu'au poste D, l'opération de soudage déterminant la durée de cette période. Le mode de fonctionnement du dispositif est le suivant comme le montre la figure 1, un entonnoir de remplissage 15 peut être installé au voisinage de l'extrémité du transporteur d'amenée 16, latéralement à côté de ce dernier, l'orifice de sortie de cet entonnoir étant situé, par exemple, au-dessus du milieu du transporteur d'amenée. L'entonnoir fait partie d'une installation d'ensachage montée au voisinage immédiat du dispositif conforme à l'invention. Le déroulement des mouvements qu'effectuent les dif férentes parties du dispositif et également de l'opération de soudage peut être automatisé de façon très simple. En particulier, l'ouverture des mâchoires de serrage peut être rendue dépendante de l'arrêt du caisson au poste de déchargement D, après l'opération de soudage, des dispositifs électromagnétiques permettant d'assumer ce rôle. Après 1 ' arrivée d'un sac de matière plastique rempli, mais encore ouvert, au moyen du transporteur d'amenée 16, dans le caisson se trouvant au poste A, la paroi du sac, dans la zone de l'ouverture de ce dernier, est écarte,c'est-à-dire tendue à l'aide des doigts d'écartement 10 ou 10a, lOb de l'unité de soudage et d'écartement 9 associée à ce caisson. Lors de la rotation ultérieure du caisson qui quitte ainsi le poste A, les mâchoires de serrage 13 sont rapprochées l'une de l'autre pour s'appliquer contre la paroi plate du sac, et l'opération de soudage commence. Compte tenu du fait que les mâchoires sont immobiles par rapport à la pièce à souder et qu'un temps suffisant est disponible jusqu' à ce que le sac atteint le poste D, il est possible de souder à une température relativement faible. Des dispositifs de refroidissement spéciaux, des mâchoires de refroidissement et d'autres exécutions spéciales sont inutiles. L'opération de soudage est terminée avant le poste D auquel le sac est libéré et est évacué à l'état fermé et transportable par le transporteur d'évacuation 17. Le nombre des caissons peut être prédéterminé et dépend du nombre de sacs en matière plastique à fermer par unité de temps. Comme déjà mentionné, la qualité de la soudure est meilleure sur le dispositif conforme à l'invention, en raison de la température plus faible et de la durée de soudage plus longue, c'est-à-dire que les sacs sont fermés de-façon sûre, cela sans dépenses supplémentaires et avec une securité de fonctionnement plus élevée. En outre, l'encombrement est plus faible que sur les installations usuelles, ce qui est particulièrement important lorsque plusieurs, par exemple 10 postes d'ensachage sont prévus pour alimenter le dispositif de fermeture en sacs ouverts. L'agencement conforme à l'invention permet, dans ce cas, par exemple, une réduction de 20. mètres sur les trajets à parcourir. REVENDICATIONS l. Dispositif pour fermer des sacs en matière plastique remplis en particulier de matières en vrac, par soudage à l'aide de mâchoires de soudage disposées de part et d'autre des extremités supérieures des sacs en matière plastique, caractérisé par le fait qu'il comprend un certain nombre de caissons (2, 3, 4, 5) établis chacun pour recevoir un sac rempli, en position debout, solidaires d'une colonne montée en rotation et répartis à des intervalles angulaires prédéterminés autour de cette colonne, que l'ensemble de soudage est subdivisé en un cerrain nombre d'unités (9) reliées à la colonne et situées chacune au-dessus de l'un des caissons qui se trouvent tous à la meme distance de la colonne, unités dont chacune comprend, outre deux mâchoires de soudage (13) susceptibles de pivoter l'une par rapport à l'autre entre une position de soudage et une position de repos, un dispositif d'écartement avec deux ou plus de deux paires de doigts d'écartement (10) qui sont déplaçables parallèlement aux mâchoires de serrage, et que la colonne est entraînée-de façon intermittente en rotation avec des pas correspondants aux intervalles angulaires prédéterminés entré les caissons. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la colonne (1) montée en rotation est reliez rigidement à quatre caissons (2, 3, 4, 5) decalés respectivement de 900 les uns par rapport aux autres et présentant un fond sensiblement horizontal, qu'un transporteur d'amenée (16) mène vers un emplacement d'arrêt des caissons et qu'un transporteur d'évacuation (17) part d'un emplacement d'arrêt situé à un intervalle angulaire de 900 derrière ce premier emplacement d'arrêt. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, carac térisé par le fait que l'unité de soudage et d'écartement (9) disposée au-dessus des caissons (2, 3, 4, 5) est déplaçable dans le plan vertical et dans le plan horizontal en fonction de la hauteur et de la profondeur des différents sacs 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les caissons (2, 3, 4, 5) sont réalisés sous la forme de châssis (6) avec des chemins de rouleaux (8) montés dans les fonds des caissons ainsi qu'avec des guides latéraux (7) sur deux côtés opposés. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications l à 4, caractérisé par le fait que l'ouverture des mâchoires de soudage (13) et le transfert de ces dernières en position de repos est rendu dépendant, à l'aide de moyens électromécaniques, de l'arrêt de la colonne (1) et de la fin de l'opération de soudage. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications là 5, caractérisé par le fait qu'un entonnoir de remplissage (15) est incorporé au transporteur d'amenée de sacs pleins (16), au voisinage de lSextrEmité de ce dernier, l'ouverture de sortie de l'entonnoir étant située au-dessus du transporteur d 'amenée