Brevet FR2598679A1 — publié le 19871120

MACHINE DE REMPLISSAGE DE SACS L'invention se rapporte à une machine de remplissage de sacs, pour emballer des produits de toutes sortesfetnotamment des produits alimentaires. Une application privilégiée de l'invention est le suremballage en sacs, c'est-à-dire l'opération consistant à regrouper dans un grand sac, pour le transport, un nombre déterminé de filets ou sachets plus petits renfermant chacun une quantité donnée de produits concernés ; lesdits filets ou sachets étant destinés à être vendus individuellement chez les détaillants. Les produits agricoles en particulier les légumes tels que carottes, pommes de terre, etc..., sont de plus en plus proposés à la vente dans des filets de un à quelques kilogrammes, le détaillant n'ayant plus besoin de peser la marchandise. Pour le transport, cependant, ces filets doivent être regroupés dans des sacs plus grands et plus résistants. Toutes ces opérations de conditionnement nécessitent des investissements ou une maind'oeuvre importante. Les machines destinées à réaliser les opérations de suremballage, proposées jusqu'à présent, sont particulièrement coûteuses et ne permettent pas toujours d'obtenir une cadence de fonctionnement satisfaisante.En effet, les opérations de manutention des sacs en général et plus particulièrement leur mise en place et leur évacuation, doivent souvent être effectuées manuellement de sorte que cette opération de suremballage augmente sensiblement le prix de revient des produits ainsi condi tonnés. L'invention a généralement pour but de proposer une machine d'emballage de construction simple et aux fonctions néanmoins hautement automatisées. L'invention a plus particulièrement pour but d'automatiser les opérations de mise en place et de remplissage des sacs de suremballage. Dans cet esprit, l'invention concerne généralement une machine de remplissage de sacs comprenant un corps tubulaire dressé, à l'intérieur duquel est aménagée une chambre d'accumulation principale à fond ouvrant et des moyens pour introduire des produits à ensacher dans une ouverture supérieure dudit corps tubulaire, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux écarteurs montés mobiles en regard d'une ouverture inférieure dudit corps tubulaire entre une position de rapprochement mutuel et une position d'éloignement mutuel et en ce qu'un support de présentation de sac, mobile, est muni d'un mécanisme tenseur comprenant deux organes de préhension éloignés, agencés pour retenir un sac par son ouverture en donnant à cette dernière une forme oblongue, en ce que le trajet dudit support de présentation est tel qu'une ouverture de sac précité porté par lui puisse s'engager autour desdits écarteurs en position de rapprochement mutuel et en ce que des moyens de déclenchement du mouvement desdits écarteurs sont couplés ou synchronisés à un moyen d'actionnement dudit support de présentation. Un autre but de l'invention est d'améliorer la régularité de l'en- tassement des produits dans les sacs. Dans ce but, la machine de remplissage de sacs conforme à la définition qui précède est en outre caractérisée par un volet de déviation articulé le long de la paroi interne dudit corps tubulaire et couplé à un moyen d'actionnement commandé, tel qu'un vérin, pour guider la chute desdits produits alternativement dans des directions différentes et régulariser ainsi leur entassement dans ledit corps tubulaire. L'invention et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation actuellement préféré d'une machine de remplissage conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence'aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique en élévation et en coupe d'une machine de remplissage de produits - la figure 2 est une vue de détail du corps tubulaire de la machine de la figure 1, représentée en coupe longitudinale et vue selon la flèche II de la figure 1 - la figure 3 est une coupe III-IIIde la figure1 avec les écarteurs précités représentés dans plusieurs positions possibles ; et - la figure 4 est une vue de détail de l'organe de préhension repéré dans l'encadré IV de la figure 1. En se reportant aux dessins, on a représenté une machine de char-gement de sacs 11, plus particulièrement ici une suremballeuse de produits alimentaires déjà conditionnés en filets ou sachets 12 ; ces filets devant être comptés et regroupés dans des sacs 13, à raison d'un nombre prédé-terminé par sac, pour le transport. La machine comprend un corps tubulaire dressé 15, à section rectangulaire dont l'ouverture supérieure 16, élargie en trémie, reçoit les filets 12 acheminés par un tapis élévateur à tasseaux 18, classique. Ce corps tubulaire est incliné approximativement à 60 et fixé à un châssis métallique 19 reposant sur le sol.L'installation est complétée par un support de présentation de sac 20 articulé au châssis 19 autour d'un arbre horizontal 21, un tapis roulant d'évacuation 23, connu en soi, placé au niveau du sol, et un plateau pivotant 24 articulé horizontalement autour d'un arbre 24a du châssis 19, sensiblement au niveau du tapis roulant 23. Ce plateau est susceptible d'évoluer sous la commande d'un vérin pneumatique 25 (articulé entre une chape dudit plateau et une chape dudit châssis), entre une position inclinée où il se trouve sensiblement dans le prolongement du conduit tubulaire 15 entre l'ouverture inférieure 26 de celui-ci et un bord longitudinal du tapis roulant 23 et une position redressée où il se trouve sensiblement verticalement le long de ce bord.Le plateau 24 sert à la fois à maintenir le sac en position inclinée sous l'ouverture 26 pendant son remplissage puis à le guider et le repousser vers le tapis roulant 23 pour son évacuation vers un poste de couture (non representé) où l'ouverture du sac est cousue sur elle-meme. Le plateau 24 est en outre muni d'un support pivotant 28 actionné par un vérin 29 porté par le plateau 24. Ce support est susceptible de prendre deux positions, l'une sensiblement perpendiculaire au plan du plateau 24, pour soutenir le fond du sac en cours de remplissage, et l'autre parallèle au plan du plateau 24, lors du transfert d'un tel sac vers le tapis roulant 23. Par ailleurs, deux chambres d'accumulation des filets ou sachets sont définies dans le corps tubulaire, respectivement une chambre d'accumulation principale 30 à la partie inférieure du corps tubulaire et une chambre d'accumulation auxiliaire 31, au-dessus de la chambre 30, communiquant avec cette dernière par un fond ouvrant 33. La chambre d'accumulation 30 comporte un autre fond ouvrant 34, de même structure. Chaque fond ouvrant 33 ou 34 est constitué d'un cadre pivotant en forme générale de U 36 sur la base duquel sont soudées des tiges courbes 37 formant une sorte de râteau, chaque tige pénétrant à l'intérieur du corps tubulaire par un trou correspondant.Le cadre 36 est articulé par ses branches parallèles à l'extérieur du corps tubulaire et pivote autour d'un arbre horizontal en étant actionné par des vérins pneumatiques 38 situés de part et d'autre du corps tubulaire 15 et articulés le long de celui-ci. Le fond ouvrant 33 est séquentiellement actionné à la fermeture pendant chaque période de temps correspondant au transfert d'un nombre prédéterminé de filets ou sachets, déjà décomptés depuis la chambre d'accumulation principale 30 vers un sac 13 maintenu ouvert au-dessous du corps tubulaire 15. Ce transfert s'effectue quasi-instantanément lors de l'ouverture du fond ouvrant 34. Dès que ledit transfert est achevé, le fond ouvrant 34 se referme à nouveau et le fond 33 s'ouvre pour autoriser le transfert vers la chambre d'accumulation 30 des quelques filets ou sachets qui ont été retenus pendant quelques instants dans la chambre d'accumulation auxiliaire. Les moyens de commande et de synchronisation des deux fonds ouvrants 33 et 34, ne font pas spécifiquement partie de l'invention et ne seront donc pas décrits en détail. Leur conception est à la portée de l'homme du métier. Selon l'invention, la partie inférieure du corps tubulaire 15 est munie de deux écarteurs 40 montés mobiles en translation en regard de ltou- verture inférieure 26 entre une position de rapprochement mutuel où ils sont pratiquement en contact et au milieu de l'ouverture 26 et une position d'éloi gnement mutuel où ils sont respectivement au voisinage de deux bords parallèles de cette ouverture. En outre, le support de présentation 20 est muni d'un mécanisme tenseur (42a, 42b) divisé en deux parties portées par des bras parallèles dudit support de présentation et comprenant respectivement deux organes de préhension 43 éloignés par la distance séparant les deux bras et agencés pour retenir un sac 13 par son ouverture en donnant à cette dernière une forme oblongue parallèle aux écarteurs 40.Chaque organe de préhension est constitué par un doigt 44, approximativement cylindrique, recouvert de caoutchouc ou d'un revêtement analogue, articulé en 45 à une extrémité d'un bras du support 20 et sollicité par un ressort 46 dans un sens de pivotement tendant à l'éloigner du doigt de l'autre organe de préhension. Avec un tel agencement, le diamètre des doigts détermine la largeur de l'ouverture oblongue du sac 13, et le trajet pivotant du support de présentation 20 est tel que l'ouverture du sac ainsi conformée puisse s'engager autour des écarteurs 40 lorsque ceux-ci sont en position de rapprochement mutuel. Pour ce faire, lesdits écarteurs sont constitués de deux pièces plates allongées parallèles à deux côtés opposés de l'ouverture inférieure 26, chacune étant guidée en translation par deux tiges 48 soudées perpendiculairement à sa surface et ajustées en cousissement dans des manchons 48a solidaires des parois du corps tubulaire 15. En outre, chaque pièce plate est solidaire de la tige d'un vérin pneumatique 49 fixé au corps tubulaire. Ces vérins constituent les moyens d'actionnement des écarteurs. Ils sont déchenchés par des électrovannes non représentées. Un vérin 50 articulé entre le chassis et un levier du support de présentation 20 constitue le moyen d'actionnement de ce dernier et les électrovannes de com- mande des vérins 49 sont couplées ou synchronisées au support 20 ou à son moyen d'actionnement. Par exemple un contacteur de commande desdites électrovannes peut être placé pour être actionné par le support de présentation 20 ou le vérin 50 à un point choisi de sa course, correspondant à ia présentation de l'ouverture du sac 13 autour des écarteurs 40.Le support de présentation 20 est quant à lui monté pivotant de façon que les deux organes de préhension 43 puissent se déplacer selon deux trajectoires courbes parallèles situées respectivement de part et d'autre de l'ouverture inférieure 26. Ces trajectoires parallèles ne s'arrêtent pas au niveau des écarteurs mais se poursuivent en remontant jusqu'à un niveau supérieur à l'ouverture 26 pour permettre aux doigts 44 de se dégager automatiquement du bord du sac en pivotant l'un vers l'autre contre les forces de rappel des ressorts 46. De plus, au moins l'une des parties du mécanisme tenseur (42a, 42b) comporte un contacteur électrique à sortie temporisée 55 placé au voisinage du doigt pivotant 44 correspondant, en un emplacement tel qu'il puisse être actionné par ce dernier lorsque celui-ci est maintenu en direction de l'autre doigt.Ce contacteur a sa sortie électrique connectée pour piloter le moyen d'actionnement du support de présentation 20, c'està-dire une électrovanne ou analogue commandant le vérin 50. Un tel connecteur à sortie temporisée est un composant électromécanique disponible dans le commerce. Son circuit de sortie ne change d'état que si son poussoir d'actionnement a été sollicité (ici, par le doigt pivotant voisin 44) pendant un temps prédéterminé. Le rôle du contacteur 55 sera analysé en détail plus loin, lors de la description complète d'un cycle de fonctionnement. Les deux écarteurs 40 sont assistés par deux volets d'écartement 57, articulés respectivement le long des deux autres côtés parallèles de l'ouverture 26, c'est-à-dire perpendiculairement aux écarteurs 40. Chaque volet est actionné par un vérin 58, via un mécanisme adapté formant levier, entre une position en retrait à l'intérieur de l'ouverture 26, et une position déployée latéralement vers l'extérieur du corps tubulaire 15. Bien entendu, les mouvements des volets sont judicieusement décalés par rapport à ceux des écarteurs, pour éviter tout blocage mécanique de l'ensemble. Avec le système qui vient d'être décrit, un sac 13 est maintenu avec une ouverture sensiblement rectangulaire au-dessousdel'ouverture 26 pendant la période de temps correspondant à sont remplissage. On va maintenant décrire les divers mécanismes situés à la partie supérieure du corps tubulaire et permettant d'assurer le comptage des produits et leur disposition correcte dans la chambre d'accumulation. Des moyens de comptage 60, par exemple électromécaniques, sont agencés le long de la paroi du corps tubulaire 15 et incluent également un palpeur 61 placé sur le trajet des filets ousachets pour être actionné par la chute de chacun d'eux. La sortie de signal de ces moyens de comptage est exploitée pour piloter les vérins d'actionnement 38 du fond ouvrant 34 de la chambre d'accumulation principale 30.D'autre part, les impulsions de comptage sont également exploitées pour piloter un vérin pneumatique 63 fixé à l'ex- térieur du corps tubulaire 15 et actionnant un volet de déviation 65 articulé le long de la paroi interne dudit corps tubulaire. Le volet 65 change de position à chaque incrémentation du comptage de façon à guider la chute des produits (les filets 12) alternativement dans des directions différentes et régulariser ainsi leur entassement dans le corps tubulaire 15. Enfin, un déflecteur à positionnement réglable 66 est agencé dans le corps tubulaire 15 près de l'ouverture supérieure 16 pour définir avec la paroi de ce corps tubulaire une trémie à section réglable en fonction de la taille moyenne des produits qui sont déversés dans la machine. Ce déflecteur permet à la fois d'améliorer l'efficacité du volet de déviation 65 et d'augmenter la précision du comptage pour les produits de plus petite dimension, du fait que la palpeur 61 est décalé latéralement dans le corps tubulaire (Voir figure 2). Le fonctionnement de la machine qui vient d'être décrite est des plus simples et découle avec évidence de la description qui précède . Les filets 12 sont déversés à une cadence quelconque à la partie superieure du corps tubulaire 15. Pendant cette première phase, le fond ouvrant 33 est maintenu ouvert tandis que le fond ouvrant 34 est maintenu fermé. Dans ces conditions, les filets sont décomptés au fur et à mesure de leur passage devant le palpeur 61 et s'entassent directeemnt dans la chambre d'accumulation principale 30. Les écarteurs 40 sont en position de rapprochement mutuel et les volets d'écartement 55 sont rétractés à l'intérieur du corps tubulaire 15.Pendant que les filets s'entassent dans le chambre d'accumulation principale 30, un opérateur place un sac vide sur le support de présentation 20 en enfilant les deux doigts 44 dans l'ouverture dudit sac, cette opération ayant pour conséquence de rapprocher les doigts 44 l'un vers l'autre contre l'action des ressorts 46 et par conséquent de tendre l'ouverture du sac en lui donnant une forme oblongue s'étendant dans une direction parallèle à celle des écarteurs 40. Lorsque l'opérateur effectue cette manoeuvre, le contacteur électrique à sortie temporisée 55 est actionné par le doigt 44 voisin. Au bout d'un temps prédéterminé, la sortie de ce contacteur électrique change d'état et commande l'actionnement du vérin 50, c'est-à-dire le mouvement pivotant du support de presentåtion 20. L'ouverture du sac 13 est alors engagée sur les écarteurs 40 lorsque le support 20 atteint sa position représentée en traits interrompus sur la figure 1. Dans cette position, les électrovannes de commande des vérins 49 sont déclenchées à l'ouverture et les écarteurs 40 s'éloignent l'un de l'autre tandis que le support 20 poursuit sa course ascendante, ce qui provoque le dégagement des doigts 44. Le mouvement des écarteurs 40 est accompagné du pivotement des volets d'écartement 57. A partir de ce moment, le sac 13, soutenu par ailleurs latéralement par le plateau pivotant 24 est prêt à recevoir une quantité prédéterminée de filets 12. Ceci intervient sous la commande des moyens de comptage 60 qui pilotent à la fois l'ouverture du fond ouvrant 34 et la fermeture du fond ouvrant 33. Le transfert des filets 12 depuis la chambre d'accumulation 30 vers le sac 13 se fait alors en quelques secondes tandis que d'autres filets 12 s'accumulent provisoiremenrr dans la chambre d'accumulation auxiliaire 31. Puis, les fonds ouvrants33 et 34 reprennent leurs positions initiales respectives, les écarteurs 40 et les volets 57 sont à nouveau actionnés en sens inverse tandis que le support de positionnement revient à sa position initiale et que le plateau pivotant 24 se redresse sous l'action du verin 25 (accompagnédel1effacement du support 28 actionné par le vérin 29) de façon à déposer le sac plein 13 sur le tapis roulant d'évacuation 23. REVENDICATIONS 1. Machine de remplissage de sacs, comprenant un corps tubulaire dressé (15) à l'intérieur duquel est aménagée une chambre d'accumulation principale (30) à fond ouvrant (34) et des moyens (18) pour introduire des produits à ensacher dans une ouverture supérieure (16) dudit corps tubulaire, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux écarteurs (40) montés mobiles en regard d'une ouverture inférieure dudit corps tubulaire, entre une position de rapprochement mutuel et une position d'éloignement mutuel et en ce qu'un support de présentation de sac (20), mobile, est muni d'un mécanisme tenseur (42a, 42b), comprenant deux organes de préhension (43) éloignés, agencés pour retenir un sac (13) par son ouverture en donnant à cette dernière une forme oblongue, en ce que le trajet dudit support de présentation est tel qu'une ouverture de sac précité porté par lui puisse s'engager autour desdits écarteurs (40) en position de rapprochement mutuel et en ce que des moyens de déclenchement du mouvement desdits écarteurs sont couplés et synchronisés à un moyen d'actionnement (50) dudit support de présentation (20). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits organes de préhension sont constitués de deux doigts (44), au moins approximativement cylindriques, respectivement articulés en deux points éloignés dudit support de présentation (2 3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit support de présentation (20) est monté pivotant autour d'un axe horizontal (21) de façon que les organes de préhension précités puissent se déplacer selon deux trajectoires courbes parallèles, situées respectivement de part et d'autre de ladite ouverture inférieure (26) et remontant, en fin de course, à un niveau supérieur à cette ouverture, pour permettre la séparation automatique entre ledit sac et ledit support de présentation (20). 4. Machine selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'un contacteur électrique (55), de préférence du type à sortie temporisée, est placé au voisinage d'un organe de préhension (43) précité en un emplacement tel qu'il soit actionné par ce dernier lorsque celui-ci est pivoté en direction de l'autre organe de préhension et en ce que ce contacteur a sa sortie connectée pour piloter le moyen d'actionnement précité dudit support de présentation. 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit corps tubulaire (15) ayant une section sensiblement rectangulaire définissant une ouverture inférieure (26) rectangulaire, lesdits écarteurs (40) sont constitués de deux pièces plates allongées parallèlement à deux côtés parallèles de ladite ouverture inférieure et respectivement solidaires de deux tiges de vérins (49) fixés audit corps tubulaire et en ce que des volets d'écartement (57) sont en outre articulés le long des deux autres côtés parallèles de ladite ouverture inférieure, chaque volet, par exemple déplacé par un vérin (58), étant mobile entre une position en retrait à l'intérieur de ladite ouverture inférieure et une position déployée latéralement vers l'extérieur dudit corps tubulaire (15). 6. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une chambre d'accumulation auxiliaire (31) à fond ouvrant (33), aménagée dans ledit corps tubulaire au-dessus de ladite chambre d'accumulation principale (30) et communiquant avec cette dernière par son propre fond ouvrant, ce dernier étant séquentiellement actionné à la fermeture pendant une période de temps correspondant au moins au transfert des produits depuis ladite chambre d'accumulation principale vers un sac (13). 7. Machine de chargement de sacs selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par un volet de déviation (65) articulé le long de la paroi interne dudit corps tubulaire et couplé à un moyen d'actionnement commandé, tel qu'un vérin (63), pour guider la chute desdits produits alternativement dans des directions différentes et régulariser ainsi leur entassement dans ledit corps tubulaire. 8. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de comptage (60) agencés au voisinage de l'embouchure supérieure dudit corps tubulaire, incluant par exemple un palpeur (61) placé sur le trajet desdits produits, une sortie de signal de ces moyens de comptage pilotant des moyens d'actionnement (38) du fond ouvrant de la chambre d'accumulation principale (30). 9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'un déflecteur à positionnnement réglable (66) est agencé dans ledit corps tubulaire près de ladite ouverture supérieure pour définir avec la paroi dudit corps tubulaire une trémie à section réglable en fonction de la taille moyenne desdits produits. 10. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un tapis roulant d'évacuation (23) est placé sous ladite ouverture inférieure (26) et qu'un plateau pivotant (24) est articulé horizontalement sensiblement au niveau dudit tapis et actionné en pivotement par un vérin (25) ou analogue pour guider et repousser un sac plein vers ledit tapis roulant d'évacuation.