Brevet FR2716434A1 — publié le 19950825

La présente invention concerne une machine de remplissage destinée au remplissage et à la fermeture subséquente de 'sacs ouverts en haut, en particulier de sacs de grande taille en matière synthétique, au moyen d'une machine de remplissage comportant une tubulure de remplissage constituée essentiellement d'un tube de remplissage fixe intérieur, d'un tube logeant des sacs, déplaçable au moyen d'un mécanisme d'entralnement en rotation, d'un tuyau gonflable susceptible d'être élargi au moyen d'un dispositif d'alimentation en air comprimé, tuyau auquel est associé un anneau de contre-pression suivant le déplacement du tube logeant des sacs et servant de butée. La machine de remplissage dont il est ici question est particulièrement adaptée au remplissage de sacs en matière synthétique ouverts en haut. Dans la branche professionnelle concernée, les sacs de grande taille sont désignés sous le terme de "big bags". La contenance de ces sacs est, par exemple, de 1000 kg. Ces sacs de grande taille sont non seulement employés pour emballer des produits en vrac, mais également comme garniture, ou comme ce que l'on appelle des revêtements pour récipients. Pour fermer les sacs remplis, il est nécessaire que le niveau du produit en vrac se situe à distance du bord supérieur ouvert. Ce bord est torsadé et est ensuite fermé au moyen d'une bande ou d'un fil de fer. Les machines de remplissage connues jusqu'à présent sont conçues de telle sorte que le tube logeant des sacs, le tuyau gonflable monté dessus et l'anneau de contre-pression sont amenés à tourner au moyen du mécanisme d'entralnement en rotation. Cependant, ce mécanisme d'entralnement en rotation est un mécanisme dont on peut inverser le sens de rotation car, une fois que la bande, le fil de fer ou bien l'attache est posé, les composants évoqués doivent être ramenés dans la position de départ, dans le sens inverse du sens de rotation d'origine. Le dispositif d'alimentation en air comprimé constitue, dans ce mode d'exécution, une unité constructive. Pour cette raison, l'angle de rotation est limité et relativement réduit. Du fait de ce mouvement de rotation inversé, l'usure du dispositif d'alimentation en air comprimé est relativement importante. En conséquence, des réparations sont souvent nécessaires. Du fait de l'angle de rotation relativement limité pour torsader le bord supérieur du sac, on n'obtient pas de fermeture hermétique. Ceci est particulièrement vrai lorsque l'épaisseur de la paroi du sac est relativement importante. Etant donné la contenance importante des sacs, ceux-ci sont hauts. Pour la pose de l'élément de fermeture, il est donc nécessaire que les opérateurs montent sur des marches ou des plateformes. Les sacs étant fermés manuellement, il peut, en outre, arriver que les opérateurs inhalent des poussières nocives. La présente invention a pour but de concevoir une machine de remplissage du type évoqué ci-dessus permettant d'éliminer ou, au moins, de considérablement réduire les risques auxquels sont exposés les opérateurs du fait des poussières nocives. En outre, l'étanchéité du bord du sac supérieur fermé doit être nettement augmentée. Le but fixé est atteint par le fait que le tube logeant des sacs est susceptible d'être entraîné, au moyen d'un mécanisme d'entraînement en rotation, dans une direction exclusivement, afin de torsader le bord supérieur du sac, que le dispositif d'alimentation en air comprimé comprend au moins un raccordement d'air comprimé suivant le mouvement de rotation du tube logeant des sacs, équipé, chacun, d'une soupape anti-retour et en liaison d'écoulement avec le tuyau gonflable, ainsi qu'au moins un dispositif d'amarrage monté sur des éléments de cadre fixes, qui est susceptible d'être relié de façon conductrice avec le raccordement d'air comprimé mobile en rotation, au moins pour l'alimentation du tuyau gonflable en air comprimé. Ainsi, la machine de remplissage est conçue de telle sorte que le tube logeant des sacs, ainsi que le tuyau gonflable et l'anneau de contrepression puissent être entraînés dans un sens de rotation. Ainsi, l'angle de rotation peut être considérablement augmenté par rapport au mode d'exécution connu, et peut même être supérieur & 360 . Ainsi, le bord supérieur du sac rempli, même si le sac est réalisé dans un matériau très rigide, est torsadé de telle sorte qu'on peut considérer que la fermeture est hermétique. La capacité de rotation complète du tube logeant des sacs est rendue possible par le dispositif d'alimentation en air comprimé, qui est divisé en deux parties et est constitué du raccordement d'air comprimé et du dispositif d'amarrage. La soupape anti-retour installée dans le raccordement d'air comprimé empêche que, après la séparation du dispositif d'amarrage du raccordement d'air comprimé, le tuyau gonflable soit purge. Pour le couplage du dispositif d'amarrage avec le raccordement d'air comprimé, il faut cependant faire attention à ce que ces deux composants soient dans la bonne position. Ceci est le cas une fois que le sac rempli et fermé a été retiré de la tubulure de remplissage de la machine de remplissage. Du fait que le bord supérieur du sac est, ainsi, plus torsadé que les fermetures de sac connues, les opérateurs ne sont pas exposés à des poussières nocives, même lorsque le bord torsadé du sac est fermé à la main. Selon une autre forme d'exécution, il est prévu que le dispositif d'amarrage comporte une soupape de commande pour l'air comprimé. Cette soupape de commande, connue en soi, commande l'amenée d'air comprimé pour le gonflage du tuyau gonflable, lorsque le dispositif d'amarrage est couplé avec le raccordement d'air comprimé. Une fois que le bord supérieur du sac a été torsadé, le raccordement d'air comprimé se trouve dans une position telle que le couplage du dispositif d'amarrage puisse avoir lieu. La purge du tuyau gonflable est ensuite réalisée en commandant cette soupape de commande. Apres la purge du tuyau gonflable, le sac rempli peut être retiré de la tubulure de remplissage. Afin que, selon une construction simple, la connexion et la séparation entre le dispositif d'amarrage et le raccordement d'air comprimé soient possibles, il est prévu que le dispositif d'amarrage comporte un entraînement linéaire, de préférence un ensemble piston/cylindre. De plus, afin que la fermeture manuelle de la zone torsadée du sac puisse avoir lieu sans opérations manuelles, il est prévu, selon une autre forme de réalisation, que la machine de remplissage comporte un dispositif d'attache, équipé d'un magasin, permettant de fermer le bord torsadé du sac. Avantageusement, la purge du tuyau gonflable est réalisée à l'état accouplé du dispositif d'alimentation en air comprimé. Selon un mode de réalisation préféré, le raccordement d'air comprimé présente un évidement du côté opposé à la tubulure de remplissage, une bague d'étanchéité est montée du côté extérieur, le dispositif d'amarrage comprend une autre bague d'étanchéité, du côté orienté vers le raccordement d'air comprimé, et le dispositif d'amarrage présente une tubulure dépassant par rapport à la bague d'étanchéité, qui est susceptible d'être introduite dans un évidement de la soupape antiretour. De plus, le mécanisme d'entraînement en rotation comporte de façon avantageuse un moto-réducteur, sur l'arbre de sortie duquel une roue dentée droite est montée de façon bloquée en rotation, qui engrène avec une couronne dentée extérieure. Dans ce mode de réalisation, le tube logeant des sacs est relié, de préférence, de façon fixe à la couronne dentée extérieure, par l'intermédiaire d'un anneau. Avantageusement alors, l'anneau de contre-pression est relié à l'anneau par l'intermédiaire d'une bride de fixation, et/ou le raccordement d'air comprimé est fixé sur une équerre de maintien située sur l'anneau. L'invention va maintenant être expliquée plus en détail à l'aide du dessin annexé. La figure 1 est une vue en coupe partielle verticale de la machine de remplissage selon l'invention. La machine de remplissage représentée à la figure 1 comporte une tubulure de remplissage 10, représentée de façon partielle uniquement, qui est constituée essentiellement d'un tube de remplissage 11 fixe et vertical, d'un tube 12 concentrique logeant des sacs 12, situé à l'extérieur, d'un tuyau gonflable 13 disposé à l'extérieur du tube 12 logeant des sacs, et d'un anneau de contre-pression 14 associé au tuyau gonflable 13. L'anneau de contre-pression 14 est susceptible d'être mis dans une position ouverte et fermée d'une façon qui ne sera pas développée ici. Sur la figure, le tuyau gonflable 13 est représenté en position élargie, c'est-à-dire dans une position o il est alimenté en air comprimé. Un sac 15 rempli, représenté en traits mixtes, est coincé entre le tuyau gonflable 13 élargi et l'anneau de contre-pression 14. En outre, la machine de remplissage est encore équipée d'un dispositif d'alimentation en air comprimé 16, afin d'élargir le tuyau gonflable 13 et de le purger ensuite. Ce dispositif d'alimentation en air comprimé est réalisé en deux parties et comprend un raccordement d'air comprimé 17 et un dispositif d'amarrage 18. Le raccordement d'air comprimé 17 est équipé d'une soupape anti-retour 19 qui ne sera pas exposée en détail. Une conduite 20 est branchée sur la soupape anti-retour 19, afin d'établir la liaison d'écoulement avec le tuyau gonflable 13. Du côté opposé au tuyau gonflable 13, la soupape anti-retour est pourvue d'un évidement circulaire et d'une bague d'étanchéité 21 montée à l'extérieur de la paroi. Le dispositif d'amarrage 18 est équipé d'une soupape de commande 22, ainsi que d'une bague d'étanchéité 23 située sur le même plan que la bague d'étanchéité 21. En face de cette bague d'étanchéité 23, une tubulure 24 fait saillie par rapport au côté orienté vers la soupape anti-retour 19. Le dispositif d'amarrage 18 comprend, en outre, un entraînement linéaire se présentant sous la forme d'un ensemble piston/cylindre 25. L'ensemble du dispositif d'amarrage 18 est fixé sur une équerre 26, qui est montée sur un tube à section carrée 27 du cadre de la machine de remplissage. Le tube de remplissage 11 est fixe. Le tube 12 logeant des sacs, ainsi que le tuyau gonflable 13 et l'anneau de contre-pression 14, sont entralnés par un mécanisme d'entraînement en rotation. Ce dernier est constitué d'un moto-réducteur 28, représenté de façon indicative, sur l'arbre de sortie duquel une roue dentée droite 29 est montée de façon bloquée en rotation. Cette roue dentée droite 29 engrène avec une couronne dentée extérieure 30. Un anneau 31 est vissé sur cette couronne dentée extérieure 30, du côté orienté vers le raccordement d'air comprimé 17. Cet anneau 31 coiffe l'extrémité associée du tube 12 logeant des sacs et est relié de façon fixe à celui-ci. Par l'intermédiaire d'une bride de fixation 32 fixée sur l'anneau 31, l'anneau de contre- pression 14 est également monté bloqué en rotation sur l'anneau 31. Une équerre de maintien 33 est également fixée sur la bride 32 et porte le raccordement d'air comprimé 17. Il ressort de la figure 1 que le tube 12 logeant des sacs, le tuyau gonflable 13 et l'anneau de contre- appui 14, ainsi que la tubulure du raccordement d'air comprimé 17 du dispositif d'alimentation en air comprimé 16 sont tout à fait susceptibles de tourner. En conséquence, à la fin du processus de remplissage, Ie bord du sac qui se situe au-dessus du niveau de remplissage du produit peut être torsadé de telle sorte qu'une fermeture hermétique soit obtenue. Une fois qu'un sac vide a été suspendu sur le tube 12 logeant des sacs et/ou sur le tuyau gonflable 13, celui-ci est élargi à l'aide d'air comprimé. A cet effet, le dispositif d'amarrage 18 est déplacé, au moyen de l'ensemble piston/cylindre 25, en direction de la tubulure de remplissage 10. La tubulure 24 engrène alors dans l'évidement de la soupape anti-retour 19. L'étanchéité est réalisée par les deux bagues d'étanchéité 21 et 23, dont les faces frontales orientées l'une vers l'autre sont en contact. Pour l'amenée d'air comprimé, la soupape de commande 22 est commandée de façon adaptée. Au plus tard avant la mise en marche du moto- réducteur 28, le dispositif d'amarrage 18 est séparé du raccordement d'air comprimé 17, comme représenté à la figure 1. La soupape anti-retour 19 empêche que le tuyau gonflable 13 ne soit purgé. Il existe la possibilité de disposer de plusieurs angles de torsion différents de 3600. La partie tournante de la tubulure de remplissage est ensuite amenée dans la position permettant le couplage avec le dispositif d'alimentation en air comprimé. Une fois que le bord supérieur du sac a été torsadé, une attache est posée autour du bord torsadé du sac, au moyen d'un dispositif à attaches 34 qui n'est pas décrit en détail ici. Le dispositif d'attache 34 comprend un magasin 35 destiné à la fourniture des attaches de fermeture. Ce dispositif d'attache est pivotant et peut, en outre, être déplacé en hauteur. Revendications 1. Machine de remplissage destinée au remplissage et à la fermeture subséquente de sacs ouverts en haut, en particulier de sacs de grande taille en matière synthétique, au moyen d'une machine de remplissage comportant une tubulure de remplissage constituée essentiellement d'un tube de remplissage fixe intérieur, d'un tube logeant des sacs, déplaçable au moyen d'un mécanisme d'entraînement en rotation, d'un tuyau gonflable susceptible d'être élargi au moyen d'un dispositif d'alimentation en air comprimé, tuyau auquel est associé un anneau de contre-pression suivant le déplacement du tube logeant des sacs et servant de butée, caractérisée en ce que le tube logeant des sacs (12) est susceptible d'être entraîné, au moyen du mécanisme d'entraînement en rotation, dans une direction exclusivement, afin de torsader le bord supérieur du sac, en ce que le dispositif d'alimentation en air comprimé (16) comprend au moins un raccordement d'air comprimé (17) suivant le mouvement de rotation du tube logeant des sacs (12), équipé, chacun, d'une soupape anti-retour (19) et en liaison d'écoulement avec le tuyau gonflable (13), ainsi qu'au moins un dispositif d'amarrage (18) monté sur des éléments de cadre (26, 27) fixes, qui est susceptible d'être relié de façon conductrice avec le raccordement d'air comprimé (17) mobile en rotation, au moins pour l'alimentation du tuyau gonflable (13) en air comprimé. 2. Machine de remplissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'amarrage (18) comporte une soupape de commande (22) pour l'air comprimé. 3. Machine de remplissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'amarrage (18) comporte un entraînement linéaire, de préférence un ensemble piston/cylindre, pour réaliser la connexion et la séparation entre ce dispositif (18) et le raccordement d'air comprimé (17). 4. Machine de remplissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la purge du tuyau gonflable (13) est réalisée à l'état accouplé du dispositif d'alimentation en air comprimé. 5. Machine de remplissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le raccordement d'air comprimé (17) présente un évidement du côté opposé à la tubulure de remplissage (10), en ce qu'une bague d'étanchéité (21) est montée du côté extérieur, en ce que le dispositif d'amarrage (18) comprend une autre bague d'étanchéité (23), du côté orienté vers le raccordement d'air comprimé (17), et en ce que le dispositif d'amarrage (18) présente une tubulure (24) dépassant par rapport à la bague d'étanchéité (23), qui est susceptible d'être introduite dans un évidement de la soupape anti-retour (19). 6. Machine de remplissage selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le mécanisme d'entraînement en rotation comporte un moto- réducteur (28), sur l'arbre de sortie duquel une roue dentée droite (29) est montée de façon bloquée en rotation, qui engrène avec une couronne dentée extérieure (30). 7. Machine de remplissage selon la revendication 6, caractérisée en ce que le tube logeant des sacs (12) est relié de façon fixe à la couronne dentée extérieure (30), par l'intermédiaire d'un anneau (31). 8. Machine de remplissage selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'anneau de contre-pression (14) est relié à l'anneau (31) par l'intermédiaire d'une bride de fixation (32). 9. Machine de remplissage selon la revendication 7, caractérisée en ce que le raccordement d'air comprimé (17) est fixé sur une équerre de maintien (33) située sur l'anneau (31). 10. Machine de remplissage selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que O10 la machine de remplissage comporte un dispositif d'attache (34) équipé d'un magasin (35).