Brevet FR2676990A1 — publié le 19921204

L'invention a pour objet un procédé et une machine pour la mise en volume et le remplissage automatique de sacs plastiques de particules de matériau de faible densité, à partir d'une gaine plastique. Les particules peuvent notamment être des particules d'emballage ou de calage tels que du polystyrène expansé ou tout autre matériau analogue dont la densité est inférieure à 25 kg/m3. L'état de la technique peut être défini par les brevets suivants - FR.A.2.213.874 : "Ce procédé comprend la confection de sacs à partir d'une gaine à plis latéraux venant d'un rouleau dans un poste I, le remplissage des sacs dans un poste II, la fermeture des sacs en haut par une soudure transversale dans un poste III et le transfert des sacs remplis et fermés à un dispositif d'évacuation dans un poste IV. Les postes sont de préférence disposés sur un cercle et le transport des sacs entre les postes I à IV est assuré par un tourniquet dont les quatre bras portent des chaises soutenant les sacs en bas et des mâchoires, commandées par des vérins pneumatiques, qui maintiennent les sacs en haut. L'invention s'applique en particulier à la confection et au remplissage de sacs avec des matières solides ou liquides dont le poids est compris entre 10 et 100 kg." - FR-A-2.146.001 : "Cet appareil comprend un tube de formage et de remplissage, autour duquel une bande thermosoudable est transformée en gaine, et un outil de fermeture transversale qui divise cette gaine en sacs et effectue un mouvement alternatif, dans le prolongement du tube, pour faire avancer la gaine. L'outil de fermeture transversale effectue un mouvement alternatif de montée et de descente dont la course correspond à une partie de la longueur des sacs.Pour faire avancer la gaine sur la partie restante de la longueur de chaque sac, des galets ou des courroies, travaillant de façon intermittente, coopèrent de façon connue en soi avec le tube de formage et de remplissage." - FR-A-2.476.021 : "Cette machine, qui comporte une canule de remplissage abaissable et une bande transporteuse à défilement intermittent pour les sacs remplis, est caractérisée en ce qu'il est prévu dans l'espace entre la canule de remplissage et la bande transporteuse deux chariots déplaçables en synchronisation avec cette dernière et parallèlement à son axe longitudinal, aptes à pivoter sur un axe horizontal et munis, pour saisir les sacs, d'une ou de plusieurs paires de pinces, dont celle tournée vers la canule saisit le sac au-dessus du produit ensaché, près des bords verticaux et, une fois le sac amené sous le poste de soudage, introduit, par pivotement des chariots vers le haut, le bord supérieur du sac dans le poste de soudage avant de le relâcher, après quoi les chariots retournent sous la canule." - FR-A-2.411.760 : "Procédé de fabrication et de remplissage de sacs, à fermeture à rabat, à partir d'une feuille unique de matière plastique. Procédé caractérisé en ce qu'on replie la feuille suivant sa longueur, les bords opposés se recouvrant à largeurs différentes ; on plie le bord le plus large pour former le rabat ; on coupe la feuille le long de la première ligne de pliage ; on scelle et on coupe la feuille transversalement pour former des sacs individuels ; on remplit ces sacs par 1 'ouverture formée par la coupe longitudinale ; et on effectue la fermeture étanche de cette ouverture.Procédé applicable à la fabrication de sacs en continu." - FR-A-2.533.886 : "Dispositif de remplissage de sacs faits d'un sac extérieur portant et d'un sac intérieur en feuille plastique. Sur le tuyau ou la trémie de remplissage sont ménagés des bras pivotants, portant des éléments de serrage et ayant pour rôle de bloquer les bords d'ouverture de sac intérieur. Des griffes preneuses passant par des fentes formées dans les plis latéraux des sacs extérieurs sont montées pivotantes sur des supports qui se soulèvent et s'abaissent dans le bâti sous l'action de vérins qui abaissent les sacs pendant le remplissage et les déposent sur le convoyeur. Application notamment au remplissage des sacs de grande capacité." - EP 0.155.035 - EP 0.169.464 - EP 0.092.885. Actuellement, les machines qui fabriquent des particules d'emballage ou de calage, tels que du polystyrène expansé remplissent des silos de stockage. Ces machines de fabrication de particules d'emballage et de calage peuvent être définies par le brevet Fr-A-2.632.563 du même auteur que la précédente invention. A partir de ces silos de stockage, il est possible de remplir des sacs en matière plastique de ces particules d'emballage et de calage, ce remplissage est plus ou moins automatique si l'on utilise un doseur en amont. Dans le cas où l'on utilise un doseur en amont, de nombreuses actions sont manuelles dans tous les cas suivants 1) - la prise du sac (sur un rouleau ou sur un tas de sacs). 2) - la présentation du sac sur (ou sous) le poste d'ensachage. 3) - la récupération du sac une fois rempli 4) - la présentation du sac sur le poste de fermeture 5) - l'évacuation ou stockage du sac. Actuellement, les sacs utilisés sont des sacs plastiques à plis latéraux, avec ou sans soufflets, l'ouverture du sac se fait manuellement, le sac comporte des perforations pour permettre l'évacuation de l'air et éviter ainsi toute contre-pression qui ralentirait le remplissage. Il est difficile de remplir les sacs jusqu'au bon niveau et d'éviter que des particules tombent des sacs. Il y a, à ce stade, un grand déchet qui nécessite un ramassage et un recyclage des particules tombées hors du sac. L'invention tend à résoudre tous ces inconvénients. A cet effet, le procédé selon l'invention consiste à mettre en volume et à remplir des sacs en matière plastique de particules de matériau de faible densité, en continu et automatiquement, à partir d'une gaine plastique, caractérisé par le fait que l'on injecte, dans leur orifice d'ouverture, de l'air pulsé et les particules de faible densité et que des pinces de convoyage des sacs présentent lesdits sacs, avant le poste de remplissage, à un poste de soudage qui, par soudure, referme partiellement ltouverture du sac, pour que ladite ouverture du sac soit légèrement supérieure au diamètre de la tuyère de remplissage une fois présentées sous la tuyère, des ventouses prennent les bords libres du sac au niveau de son ouverture pour ouvrir grandement l'ouverture du sac ; après remplissage du sac, les pinces de convoyage disposent le sac au niveau d'un autre poste de soudure qui ferme, par soudure, le sac rempli de particules de faible densité ; après fermeture, un moyen d'évacuation assure l'éjection dudit sac. La machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est alimentée par un rouleau qui permet de dérouler en continu une gaine en matière plastique. Un dispositif de thermoformage permet, par une soudure, de diviser la gaine en sacs dont le fond est fermé par cette soudure, un moyen faisant office de couteau de séparation permet de dégager le sac, ainsi formé, de la gaine le sac est présenté verticalement par des pinces de convoyage qui sont montées sur un chemin de roulement qui présente le sac aux différents postes, poste de pré-soudure de l'ouverture, poste de remplissage, poste de fermeture, poste d'éjection. Le poste d'éjection comporte un volet d'éjection qui, par rotation, éjecte le sac rempli vers l'aire d'évacuation. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 est une vue schématique de la machine selon l'invention. Elle met en évidence le rouleau d'empaquetage formé par la gaine plastique qui alimente en continu la machine, le mécanisme d'empaquetage et le remplissage des sacs, le compresseur et le silo de stockage des particules de matériau de faible densité. La figure 2 est une vue en perspective mettant en évidence le mécanisme de convoyage de la machine permettant la découpe, la mise en volume et le remplissage des sacs. Elle met en évidence également les différents postes du procédé de remplissage. La figure 3 est une vue schématique mettant en évidence le poste d'éjection de la machine, des sacs remplis de particules en matériau de faible densité. La figure 4 est une vue schématique mettant en évidence le déroulage de la gaine plastique et de son dispositif de thermoformage qui permet de fermer la base des sacs. Elle met également en évidence dans une figure la vue en coupe de la gaine, selon l'axe A-A, représenté à la figure 4. La figure 5 met en évidence en perspective un sac avec ses perforations et ses pinces de convoyage. Elle met également en évidence le poste de soudure partielle de l'ouverture, permettant d'adapter le diamètre d'ouverture au diamètre de la tuyère de remplissage. La figure 6 représente en perspective le sac présenté au poste de remplissage sous la tuyère, ainsi que les ventouses qui permettent l'autorisation d'ouverture dudit sac en écartant les bords du sac. La figure 7 représente en perspective un sac en matière plastique rempli de particules de matériau de faible densité et dont l'ouverture a été fermée par thermosoudage. Dans la figure 1, est représenté un rouleau 1, qui permet de dérouler en continu une gaine en matière plastique. Un dispositif de thermoformage 2 permet de former les sacs en les fermant à leur base 4 par une soudure. Un vérin 3 permet d'actionner le dispositif de thermoformage. Un moyen faisant office de couteau de séparation 24 permet de séparer le sac ainsi formé, du reste de la gaine qui se déroule du rouleau 1. Les sacs 5 ainsi formés sont convoyés par des pinces de serrage 6 qui sont montées sur un chemin de roulement 7. Le chemin de roulement 7 est constitué de câbles ou de chaînes montées sur des poulies de renvoi 8. L'ensemble du chemin de roulement 7 est actionné par un moteur 9 et une transmission de convoyage 10. Après formation du sac 5, les pinces de convoyage 6 présentent ledit sac 5, au niveau d'un poste de soudure qui permet une soudure 11, soudure partielle qui adapte le diamètre de l'ouverture du sac 5 au diamètre de la tuyère 12, tuyère de remplissage. Le sac 5 est, selon un procédé connu, percé de perforations 13 qui évitent, au moment du remplissage, la création d'une contre-pression qui ralentirait le remplissage. Après la fermeture partielle de l'ouverture pour adaptation à l'orifice de la tuyère 12 de remplissage, les pinces de convoyage 6 présentent le sac 5 au niveau du poste de remplissage. Des ventouses 14, 15, actionnées par une dépression, viennent ouvrir le sac 5 juste sous l'orifice de la tuyère 12. La tuyère 12 est alimentée en particules 16 d'un matériau de faible densité. Ces particules 16 sont issues d'un silo de stockage 17 des particules de calage ou d'emballage, auquel est branchée, par une canalisation 18, la tuyère 12. Un dispositif d'air pulsé 19 est branché également sur la tuyère 12 par une conduite 20. L'air pulsé est plus ou moins pulsé selon la densité des particules. L'air pulsé est utilisé pour accélérer le remplissage du sac du fait de la légèreté des particules et de l'ouverture limitée de la buse d'évacuation. L'air pulsé sert à préformer le sac ou à le mettre en volume. Après avoir été rempli, le sac 5 est mené à un nouveau poste de fermeture par thermoformage 21. Ce poste permet de fermer complètement, par une soudure 22, l'ouverture du sac 5. Après fermeture par cette soudure, le sac 5 est éjecté par un volet d'éjection 25. Ce volet d'éjection 25 est monté articulé autour d'un axe 23, de manière à permettre au dit volet, lorsque celuici vient se rabattre verticalement, de pousser le sac 5 vers le poste d'évacuation. Le volet d'éjection 25 est alors remonté à l'horizontale, en position armée. REFERENCES 1. Rouleau 2. Dispositif de thermoformage 3. Vérin 4. Base des sacs 5. Sacs 6. Pinces de serrage 7. Chemin de roulement 8. Poulies de renvois 9. Moteur 10. Transmission de convoyage 11. Soudure partielle de l'ouverture du sac 12. Tuyère de remplissage 13. Perforations 14. Ventouse 15. Ventouse 16. Particules de matériau de faible densité 17. Silo de stockage des particules 18. Canalisation 19. Dispositif d'air pulsé 20. Conduite 21. Poste de fermeture par thermoformage 22. Poste de soudure 23. Axe du volet d'éjection 24. Couteau de séparation 25. Volet d'éjection REVENDICATIONS 1. Procédé pour la mise en volume et le remplissage automatique et en continu des sacs en matière plastique de matériau de faible densité à partir d'une gaine plastique, en injectant dans leur orifice d'ouverture de l'air pulsé et des particules de matériau de faible densité, ledit procédé étant caractérisé par le fait que les pinces de convoyage (6) des sacs (5) présentent lesdits sacs, avant le poste de remplissage, à un poste de soudage qui, par soudure (11), referme partiellement l'ouverture du sac (5), pour que ladite ouverture du sac soit légèrement supérieure au diamètre de la tuyère de remplissage (12) ; une fois présentées sous la tuyère (12), des ventouses (14,15) prennent les bords libres du sac, au niveau de son ouverture, pour ouvrir grandement l'ouverture du sac ; après remplissage du sac, les pinces de convoyage (6) disposent le sac (5) au niveau d'un autre poste de soudure (21) qui ferme, par soudure, le sac (5) rempli de particules (16) ; après fermeture, un moyen d'évacuation (25) assure l'éjection dudit sac (5). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il utilise un rouleau (1), qui permet de dérouler en continu une gaine en matière plastique ; un dispositif de thermoformage (2) permet de former les sacs (5) à partir de la gaine en les fermant, à leur base (4), par une soudure ; un vérin (3) permet d'actionner le dispositif de thermoformage (2) ; un moyen faisant office de couteau de séparation (24) permet de séparer le sac (5), ainsi formé, du reste de la gaine qui se déroule ; les sacs (5) ainsi formés sont convoyés par des pinces de serrage (6) qui sont montées sur un chemin de roulement (7) ; le chemin de roulement (7) est constitué de câbles ou de chaînes montées sur des poulies de renvoi (8) ; l'ensemble du chemin de roulement (7) est actionné par un moteur (9) et une transmission de convoyage (10) ; après formation du sac (5), les pinces de convoyage (6) présentent ledit sac (5), au niveau d'un poste de soudure, qui permet une soudure (11), soudure partielle qui adapte le diamètre de l'ouverture du sac 5 au diamètre de la tuyère (12), tuyère de remplissage. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'après la fermeture partielle de l'ouverture pour adaptation à l'orifice de la tuyère (12) de remplissage, les pinces de convoyage (6) présentent le sac (5) au niveau du poste de remplissage ; des ventouses (14, 15), actionnées par une dépression, viennent ouvrir le sac (5) juste sous l'orifice de la tuyère (12) ; la tuyère (12) est alimentée en particules (16) ; ces particules (16) sont issues d'un silo de stockage (17), auquel est branchée, par une canalisation (18), la tuyère (12) ; un dispositif d'air pulsé (19) est branché également sur la tuyère (12) par une conduite (20) ; après avoir été rempli, le sac (5) est mené à un nouveau poste de fermeture par thermoformage (21); ce poste permet de fermer complètement, par une soudure (22), l'ouverture du sac (5) ; après fermeture par cette soudure, le sac (5) est éjecté par un volet d'éjection (25) ; ce volet d'éjection (25) est monté articulé autour d'un axe (23), de manière à permettre au dit volet, lorsque celui-ci vient se rabattre verticalement, de pousser le sac (5) vers le poste d'évacuation; le volet d'éjection (25) est alors remonté à l'horizontale, en position armée. 4. Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est alimentée par un rouleau (1) qui permet de dérouler en continu une gaine en matière plastique, un dispositif de thermoformage (2) permet, par une soudure, de diviser la gaine en sacs (5) dont le fond est fermé par cette soudure ; un moyen faisant office de couteau de séparation (24) permet de dégager le sac (5), ainsi formé, de la gaine ; le sac est présenté verticalement par des pinces de convoyage (6) qui sont montées sur un chemin de roulement qui présente le sac (5) aux différents postes, poste de pré-soudure de l'ouverture, poste de remplissage, poste de fermeture (21), poste d'éjection (25).