Brevet FR2471317A1 — publié le 19810619

La présente invention concerne un procédé pour le conditionnement d'un produit pulvérulent ou granuleux dans un sac à valve et un dispositif de manipulation mettant en oeuvre ce procédé. Un sac à valve du type concerné est illustré par la Fig. 1 du dessin annexé, qui est une perspective partielle de la partie supérieure du sac munie de la valve. De tels sacs sont livrés et stockés à plat. Près de leur extrémité supérieure ouverte, deux plis en V 101 et 102 sont formés à partir des lignes longitudinales de pliages 103 et 104 de leur corps tubulaire aplati afin de constituer deux doublures triangulaires 105 et 106, en même temps qu'une ligne transversale de pliage 107 relie, dans la face susjacente 108 du corps, les sommets des plis 101 et 102 afin de constituer un volet 109 qui, en recouvrant celle-ci provoque le déploiement des doublures. Au cours de cette opération, la moitié inférieure desdites doublures triangulaires recouvre le volet et leur moitié supérieure, la partie extrême de la face sous-jacente 110 du corps dénommée ci-après prolongement 111. Le volet 109. et le prolongement 111 sont repliés en deux suivant des lignes transversales 112 et 113 de façon que les rabats 114 et 115 ainsi formés se rejoignent et soient solidarisés entre eux par une feuille de recouvrement 116. Celleci laisse subsister entre les rabats 114, 115, d'une part et le volet 109, le prolongement 11, d'autre part, un passage qui, normalement débouche à l'extérieur par ses deux extrémités bordées intérieurement par les doublures 105, 106. L'une de ces extrémités est fermée par la feuil- le de recouvrement 116, tandis que l'autre extrémité reste ouverte et contient une valve tubulaire aplatie 117. Celle-ci relie donc l'extérieur avec l'intérieur du sac lorsque la ligne 107 s'écarte de la face sous-jacente 110 en libérant ainsi une ouverture entre celle-ci et la face sus-jacente 108 pour l'accès à la capacité in- terne dudit sac. Généralement, de tels sacs ainsi équipés de valves sont disposés à plat les uns au-dessus des autres pour former une pile. Pour le conditionnement automatique d'un produit pulvérulent ou granuleux, il faut donc ouvrir la valve du sac situe en haut de pile, tenir ce sac et le déplacer valve ouverte du magasin où se trouve la pile vers un poste de remplissage et de pesée comportant un tube distributeur sur lequel ladite valve doit être enfilée. Jusqu'à présent, ces opérations ont été exécutées en appliquant, pendant toute leur durée, une succion sur le dessus du sac de haut de pile au moyen de ventouses. Or, l'expérience a montré que les valves de certains sacs ne s'ouvraient pas ou incomplètement, de sorte que le fonctionnement de l'installation de conditionnement est défaillant. Non seulement le dispositif de manipulation automatique était peu fiable, mais en outre il n'était pas adaptable facilement, rapidement et sûrement aux dimensions différentes des valves et aux sections variées des tubes distributeurs. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et propose à cet effet, tout d'abord, un procédé perfectionné de conditionnement selon lequel la succion est appliquée suivant deux lignes paralleles équidistantes de l'axe de symétrie de la valve et les deux surfaces de contact aspirantes sont mues en pivotement autour d'axes parallèles à l'axe de symétrie précité afin qu'elles forment, à partir de leur situation initiale coplanaire, un dièdre dont l'arête s'étend à 11 aplomb dudit axe de symétrie et qu'ainsi la valve prenne, à partir de sa position aplatie, une conformation tubulaire quadrangulaire. L'invention propose également un dispositif de manipulation mettant en oeuvre le procédé et comportant un bras télescopique prolongé par une tete mobile sur laquelle sont montées pivotantes, par l'intermédiaire d'axes parallèles entre eux orthogonalement à l'axe de coulissement, deux rampes à vide s'étendant parallèlement à ces axes, munies de ventouses et coopérant avec au moins un vérin prenant appui sur ladite tête pour mouvoir ces lignes de ventouses entre deux positions dans lesquelles les surfaces de contact de celles-ci sont coplanaires et respectivement dièdres. Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse, chaque rampe est solidaire de deux manivelles écartées l'une de autre et articulées autour d'axes alignés, portés en bout par deux leviers fixés de part et d'autre de la tête mobile, ces leviers étant inclinables avant fixation pour régler la distance au plan de coulissement qui doit coîncider avec le plan de symétrie de la valve à saisir, des ventouses de la rampe considérée en position coplanaire. Pour adapter le dispositif aux dimensions des valves, les axes d'articulation des rampes sur la tête mobile sont règlables en écartement ; dans cette forme de réalisation, chacun des deux leviers d'une même rampe est relié à la tête mobile par deux vis de fixation, traversant respectivement un trou circulaire et une lumière oblongue arquée. Par ailleurs, pour adapter la section quadrangulaire de la valve à la section du tube distributeur sur lequel ladite valve doit être enfilée, le vérin de commande du pivotement de chaque rampe est du type à course règlable afin de déterminer l'angle du dièdre formé par les surfaces de-contact des deux lignes de ventouses. Le dispositif s'applique quelle que soit la conformation du sac et son mode de pliage, du moment que la valve d'accès à sa capacité interne soit quadrangulaire, quelles que soient également la nature et la texture du matériau constituant ce cas : matière plastique, papier, etc..... Divers autres caractéristiques et avantages 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, sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la Fig. 1 précitée est une perspective partielle de la partie supérieure d'un sac à valve de type courant, - la Fig. 2 est une élévation faciale montrant la tête du dispositif de manipulation, conforme à l'invention, - la Fig. 3 est demi-coupe, demi-élévation latérale de cette tête, prise perpendiculairement à la précédente vue, - la Fig. 4 est une coupe axiale de l'un des vérins de commande du pivotement de chaque rampe, ce vérin étant du type à course réglable, - les Fig. 5 à 9 sont des schémas du dispositif de manipulation, illustrant son fonctionnement. Ainsi que cela ressort des Fig. 1 et 2, le dispositif de manipulation comporte un bras télescopique 1 qui, dans l'exemple représenté, est constitué par un vérin 2 dont le cylindre 3 est logé dans un fourreau rigide ajouré 4. Le fourreau est monté pivotant, à son extrémité supérieure, autour d'un axe appartenant soit à un bâti fixe, soit à un balancier qui est lui-même monté pivotant sur ce bati fixe et porteur d'un vérin d'actionnement du fourreau, qui permet de plier ou de déplier le compas-ainsi formé. Un vérin principal d'animation relie, dans le premier cas, le fourreau au bâti et, dans le deuxième cas, le balancier à ce bâti.Ainsi, grâce à un simple mouvement oscillant ou à un mouvement oscillant combiné avec un mouvement de repliement du compas, il devient possible d'accèder à un tube distributeur de produit, quelle que soit son orientation : verticale, horizontale ou inclinée De toute façon, l'extrémité libre inférieure de la tige de piston 5 du vérin rétracteur ou élongateur 2 est attelée à une tête manipulatrice 6 qui est solidaire de deux tiges de guidage 7 montées coulissantes dans des ba- gues 8 du fourreau 4. La tête 6 est conformée en U et présente une branche antérieure 9 et une branche postérieure 10 (Fig. 3) supportant deux rampes à vide latérales gauche 11 et droite 12 (Fig. 2). La rampe 11 est solidaire de deux manivelles 13 écartées l'une de l'autre en correspondance avec les branches 9 et 10 de la tête. Les manivelles 13 sont articulées autour d'axes 14 alignés et portés par des leviers 15 montés de façon règlable et rendus solidaires desdites branches 9 et 10 respectivement. D'une manière analogue, la rampe 12est solidaire de deux manivelles 16 articulées autour d'axes 17 alignés et portés par des leviers 18 rendus solidaires, de façon réglable, des branches 9 et 10 respectivement de la tête 6. Les lignes de pivotement matérialisées par les axes 14 et 17 sont parallèles entre elles ainsi qu'aux rampes ll et 12 ; elles s'étendent orthogonalement à l'axe de coulissement 19 du vérin rétracteur ou élongateur 2 et sont équidistantes du plan vertical d'animation de la tête par pivotement simple ou pivotements conjugués, plan dans lequel se trouve l'axe 19. Comme indiqué ci-dessus, les leviers 15 et 18 sont réglables et permettent ainsi de déterminer simplement et facilement la distance entre les rampes 11 et 12. A cet effet, chacun des leviers 15 et 18 est fixe sur la branche 9 ou 10 correspondante de la tête 6 au moyen de deux vis 20 et 21 ; la vis supérieure 20 est simplement engagée dans un trou circulaire 22 du levier considéré, de sorte qu'elle peut constituer après déblocage un axe de pivotement pour celui-ci ; la vis inférieure 21 traverse une lumière arquée 23 concentrique au trou 22 et ménagée dans ledit levier afin qu'il soit possible de faire pivoter ce dernier pour réglage avant blocage des vis (Fig. 5). Ainsi, en intervenant sur lr réglage des leviers 15 et 18, on détermine la distance "d" (Fig. 5) des deux lignes de ventouses décrites ci-après. Les rampes 11 et 12 sont des tubes dont une extrémité est obturée par un bouchon 24 (Fig. 3) et dont l'autre extrémité est susceptible d'être raccordée à un circuit d'aspiration pour mise sous vide. Chaque tube est solidaire d'embouts 25 débouchant à l'interieur, régulièrement répartis sur la longueur et prévus pour le montage de ventouses aspirantes ; il est important de remarquer que, dans dans la position de prise illustrée par les Fig. 2 et 5 à 7, les surfaces de contact aspirantes 26a et 27a des ventouses 26 de la rampe 11 et des ventouses 27 de la rampe 12 sont coplanaires ; il est également important de noter que, dans la position de formage des valves, de transport des sacs et d'emboîtement desdites valves sur le tube distributeur de produit, position dans laquelle les manivelles 13 et 16 sont inclinées symétriquement après pivotement aotour des axes 14 et 17, les surfaces de contact aspirantes 26a et 27a forment un dièdre (Fig. 8 et 9). Il s'agit donc de pouvoir commander le pivotement des manivelles 13 et 16. A cet effet et ainsi que le montre la Fig. 2, la rampe 11 est solidaire d'une manivelle de commande 28 qui est reliée par un vérin manipulateur 29 à une patte 30 fixée à la tête 6. D'une ma nière analogue, la rampe 12 est solidaire d'une mani velle de commande 31 qui est reliée à un autre vérin manipulateur 32 à une-patte 33 fixée à la tête. Ces divers organes s'étendent à cheval sur le plan vertical médian passant par l'axe 19. Dans l'exemple représenté, ce sont les cylindres des vérins 29 et 32 qui sont articulés autour d'axes 34 et 35 sur les pattes 30 et 33, respectivement, tandis que les tiges de piston de ces vérins sont articulés, par l'intermédiaire de chapes de réglage 36 et 37, autour d'axes 38 et 39 sur les manivelles de commande 28 et 31 respectivement. La course des vérins 29 et 32 est déterminée pour que les manivelles menées 13 et 16 pivotent chacune de 450 (Fig. 8) ; dès lors, la valve des sacs soulevée par les ventouses 26 et 27 prend une forme quadrangulaire parfaitement adaptée à un tube distributeur de section circulaire, polygonale régliére ou autre. Mais, il peut être avantageux de contrôler la forme de la section conférée à la valve. Par exemple et ainsi que cela est illustré par la Fig. 9, les manivelles menées 13 et 16 peuvent ne pivoter chacune que de 300 pour que la section quadrangulaire de ladite valve soit celle d'un losange et convienne à un tube distributeur de section aplatie, ovale notamment. Dans ce cas, la course des vérins 29 et 32 doit être raccourcie et dès lors, il est avantageux de monter sur la tête des vérins à course re- glable. Dans l'exemple représenté schématiquement sur la Fig. 4, le réglage de la course est obtenu très simplement, en interposant, dans le cylindre 40 de chaque vérin 29 ou 32, entre le piston 41 et l'extrémité de cylindre correspondant à la fin de course de pivotement, une butée tubulaire 42 dont la hauteur correspond à la réduction de course à obtenir. Dans cet exemple ou la tige de piston attaque la manivelle de commande 28 ou 31, la butée 42 entoure ladite tige et appuie sur le couvercle 43 du cylindre. Dans une variante, pour éviter tout démontage et obtenir une progressivité du réglage, le couvercle 43 est vissable plus ou moins profondément dans le cylindre, ce qui permet en outre de supprimer la cale 42. Les Fig. 5 à 8 illustrent le fonctionnement du dispositif de manipulation décrit dans ce qui précède en se référant aux Fig. 2 à 4. La Fig. 5 montre que les sacs aplatis 100 sont empilés dans un magasin 44 dont le fond présente un renflement 45 qui permet, en incurvant les corps aplatis de ces sacs, de maintenir les parties plissées inférieures 120 et supérieures 121 de ceux-ci parfaitement superposées et horizontales dans les montants de guidage 46 et 47, profilés en U, du magasin. Le dispositif de manipulation est situé à l'aplomb des parties supérieures 121 et plus spécialement des valves 117 que ces dernières contiennent. La tête de ce dispositif doit traverser, pour accéder auxdites parties 121, un berceau 48 solidaire du montant 47 et destiné à guider le corps du sac en haut de pile, lorsque sa valve est soulevée, pour le placer à la verticale de cette tête grâce à un cheminement arrondi. La distance "d" des deux lignes de ventouses 26 et 27 étant réglée par pivotement avant blocage des leviers 15 et 18 (Fig. 5), la tête manipulatrice 6 descend jusqu'à ce que les surfaces de contact aspirantes 26a et 27a coplanaires de ces ventouses soient en appui uniforme sur la partie supérieure 121 du sac en haut de pile (Fig. 6), et le vide établi en permanence dans les rampes 11 et 12 provoque une succion des ventouses 26 et 27 qui alors prennent fermement ladite partie 121. Le bras télescopique 1 se rétracte par actionnement du vérin 2, de sorte que les ventouses soulèvent à plat la partie 121 en entraînant le corps du même sac (Fig. 7). Pendant que la montée se poursuit, les vérins manipulateurs 29 et 32 sont alimentés et provoquent le pivotement de smanivelles de commande 28 et 31, d'un angle compris entre 30 (Fig. 9, ouverture en losange) et 45 (Fig. 8 ouverture en carré). La montée se poursuit et le corps du sac, guidé par le berceau 28, suit en s'incurvant (Fig. 8 et 9) pour se placer à la verticale de la tête 6. Le bras télescopique est alors manoeuvré pour enfiler, au poste de remplissage, la valve baillante du sac qui pend sur le tube distributeur de ce poste. L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée et décrite en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. Le dispositif, objet de l'invention, est applicable au conditionnement d'un produit pulvérulent ou granuleux dans un sac à valve et plus spécialement à l'ouverture automatique de cette valve. REVENDICATIONS 1. - Procédé pour le conditionnement d'un produit pulvérulent ou granuleux dans un sac à valve, dont les deux parties plissées de son dessus emprisonnent une valve tubulaire aplatie qui débouche par ses extrémités respectivement à l'intérieur et à l'extérieur du sac, le procédé consistant à exercer une succion sur la partie supérieure du dessus de ce sac, d'une part, pour ouvrir la valve, d'autre part, pour tenir ledit sac et le déplacer d'un magasin vers un poste de remplissage, enfin, pour enfiler sa valve sur un tube distributeur, ledit procédé étant caractérisé - en ce que la succion est appliquée suivant deux lignes parallèles équidistantes de l'axe de symétrie de la valve, - et en ce que les deux surfaces de contact aspirantes sont mues en pivotement autour d'axes parallèles à l'axe de symétrie précité afin qu'elles forment, à partir de leur situation initiale coplanaire, un dièdre dont l'arête s'étend à l'aplomb dudit axe de symétrie et qu'ainsi la valve prenne, à partir de sa position aplatie, une conformation tubulaire quadrangulaire. 2. - Dispositif de manipulation mettant en oeuvre le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un bras télescopique prolongé par une tête mobile sur laquelle sont montées pivotantes, par l'intermédiaire d'axes parallèles entre eux orthogonalement à l'axe de coulissement, deux rampes à vide s'étendant parallèlement à ces axes, munies de ventouses et coopérant avec au moins un vérin prenant appui sur ladite tête pour mouvoir ces lignes de ventouses entre deux positions dans lesquelles les surfaces de contact de celles-ci sont coplanaires et respectivement, dièdres. 3. - Dispositif selon la, revendication 2, caractérisé en ce que les axes d'articulation des rampes sur la tête mobile sont règlables en écartement. 4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque rampe est solidaire de deux manivelles écartées l'une de l'autre et articulées autour d'axes alignés, portés en bout par deux leviers fixés de part et d'autre de la tête mobile, ces leviers étant inclinables avant fixation pour règler la distance au plan de coulissement qui doit coîncider avec le plan de symétrie de la valve à saisir, des ventouses de la rampe considérée en position coplanaire. 5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacun des deux leviers d'une même rampe est relié à la tête mobile par deux vis de fixation, traversant respectivement un trou circulaire et une lumière oblongue arquée. 6. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le vérin de commande du pivotement de chaque rampe est du type à course réglable, pour déterminer l'angle du dièdre formé par les surfaces de contact des deux lignes de ventouses et adapter ainsi la section quadrangulaire de la valve à la section du tube distributeur sur lequel ladite valve doit être enfilée. 7. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux éléments de chaque vérin mobiles relativement l'un à l'autre sont articulés respectivement sur la tête du bras et sur une manivelle de commande solidaire de la rampe correspondante et en ce qu'un organe limiteur de course est susceptible d'être interposé entre le piston dudit vérin et ltëxtrémité du cylindre définissant la position dièdre. 8. - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe limiteur de course est au moins une bu tée tubulaire susceptible d'être interposée dans le cylindre de chaque vérin entre l'extrémité sélectionnée de celui-ci et le piston.