Brevet FR2859703A1 — publié le 20050318

La présente invention concerne un dispositif mécanique de fermeture de sacs souples à l'aide de feuillards métalliques par leurs agrafages automatiques sur les extrémités des sacs réalisés. A partir d'une chaussette souple, de texture tressée ou non, que l'on à remplie d'un contenant, le présent dispositif va permettre de réaliser des sacs, de la longueur désirée, parfaitement fermés et consolidés. Cette chaussette, une fois remplie, passe dans le dispositif ouvert fig 1, 3 qui en se refermant, la presse des deux cotés grâce à une force mécanique (C) fig 1, 2, 4 aux longueurs des sacs désirés fig 2, et applique, dans le même temps, des deux cotés des bords pressés, quatre feuillards métalliques en vis à vis par paires (11) fig 3, 4. Lorsque ces deux paires de feuillards métalliques sont appliquées sur les bords des futurs sacs, une lame en forme de guillotine (7) fig 4 vient couper la chaussette entre ces deux paires de feuillards et, simultanément, des outils d'emboutissage (10) fig 3,4, 6, viennent emboutir les feuillards en vis à vis, sur la largeur de la chaussette, selon un espacement prévu pour une fermeture optimale Ces outils d'emboutissage plats (10) fig 6, détachent de fines languettes de métal sur trois cotés dans les feuillards (Il) fig 6, appliqués de chaque coté de la chaussette (5) fig 6, et, par leur forme particulière, replient ces languettes les unes sur les autres, formant ainsi des agrafes (15) fig 6, assurant le pressage des feuillards sur eux-mêmes tout en enserrant solidement les bords du sac réalisé. Ces outils d'emboutissage sont situés de part et d'autre de la lame de coupe de la chaussette, sur deux rangées parallèles. La longueur de ces deux rangées est égale à celle de la lame de coupe de la chaussette afin de couvrir parfaitement les feuillards appliqués sur les lèvres de la chaussette ainsi découpée. De même l'espacement entre chaque outil d'emboutissage sur sa rangée sera suffisant pour assurer un agrafage proportionné et efficace des feuillards réalisant la fermeture des sacs. L'une des rangées du système, outils d'emboutissage et feuillards, sert à réaliser la fermeture du sac déjà rempli, et simultanément, la seconde sert, en même temps, à assurer la fermeture du fond du nouveau sac à remplir ou en cours de remplissage fig 2. L'invention se présente comme suis: deux masses de pressage, une supérieure (1) fig 3, et une inférieure (2) fig 3 sont opposées. Chacune de ces masses est contenue dans une cage: Une cage supérieure (3) fig 3 pour la masse supérieure, une cage inférieure (4) fig 3 pour la masse inférieure. Chaque masse coulissant dans sa cage qui est munie de goupilles de limitation de course (14) fig 5, de telle manière que les masses puissent coulisser dans leur cage mais restent toujours solidaires avec elles. La masse supérieure et sa cage formant l'élément (A) fig 1, 2, 3, 4 et la masse inférieure et sa cage formant l'élément (B) fig 1, 2, 3, 4. Lors de la position ouverte du dispositif de fermeture fig 1, 3, les masses de pressage et leurs cages solidaires sont éloignées afin de laisser passer la chaussette (5) fig 1, 3 destinée à faire des sacs, remplie de son contenant. Les éléments (A) et (B) sont alors distants. fig 1, 3. Chaque masse est alors en position ouverte par rapport à sa cage fig 3. Cette position est maintenue grâce à des ressorts presseurs supérieurs et inférieurs (6) fig 3. Ces ressorts ont la fonction de faire en sorte qu'en position de repos de l'ensemble supérieur, donc en position ouverte, fig 3, Ies outils d'emboutissage (10) fig 25 3 et la lame de coupe ((7) fig 3 soient en position rentrée. Dans l'ensemble supérieur, sur la cage, se trouve fixé l'outil de coupe (7) fig. 3, fig 4, de type guillotine, en acier trempé affûté, destiné à scinder la chaussette afin de former des sacs de la longueur souhaitée. Cette guillotine vient s'engager dans une chambre (8) fig 3, 4 située dans l'ensemble inférieur, lorsque le dispositif est en phase de coupe fig 4. Lors de cette phase de coupe, les deux masses sont en contact, pressées par leur cage respective sur laquelle s'exerce une force mécanique (C). Les ressorts presseurs sont ainsi comprimés (6) fig4, donnant l'amortissement nécessaire au pressage de la chaussette (5) fig 2, 4 et à sa coupe. La seconde fonction de ces ressorts presseurs est de faciliter, lors de leur détente, l'ouverture du système, le désengagement des outils d'emboutissage et celui des lames de coupe des feuillards et de la lame de coupe de la chaussette après le pressage, le découpage et l'agrafage des sacs, lorsque le système revient en position ouverte fig 1, 3. La lame de la guillotine est vissée sur la cage supérieure à l'aide d'une ou plusieurs vis (16) fig 3, 4 ce qui permet un changement rapide de la pièce lorsqu'elle est usagée. Toujours sur la cage supérieure, sont fixés à l'aide de vis (16) fig 3, 4, 7 pour un changement rapide en cas de détérioration, des outils d'emboutissage en acier trempé (9) fig 3, 4, 7 qui se terminent par une tête plate d'une forme particulière (10) fig 6, 7, en acier trempé de grande résistance. Ces outils sont insérés dans les ressorts presseurs (6) fig 3, 4, qui sont eux-mêmes insérés dans des cavités creusées dans la cage supérieure ou maintenus par des ergots réalisés dans ladite cage supérieure fig 3, 4. Ces outils d'emboutissage sont situés de part et d'autre de la lame de coupe (7) fig 3, 4 de la chaussette (5) fig 1, 4 de manière à assurer l'agrafage (15) fig 6, 7 des feuillards, plaqués en vis à vis par paires de chaque coté des bords des sacs ainsi formés. Ces outils d'emboutissage forment deux rangées parallèles, d'un espacement suffisant entre eux, au sein de leur rangée, pour assurer un espacement régulier et efficace de l'agrafage des feuillards, et sur une longueur totale adaptée aux dimensions des sacs. Ils sont terminés par une pointe plate, de forme spéciale (10) fig 6, 7, en acier trempé ou en tout autre alliage résistant, destinée à emboutir les feuillards (11) fig 4, fig 7 plaqués de chaque cotés des bords du sac. Ces outils sont en fait des outils d'agrafages d'une grande dureté qui, de par leurs formes particulières, percent les feuillards, plaqués en vis à vis de chaque côté du sac en formation, en emboutissant de fines languettes de métal sur trois cotés sur chacun des deux feuillards (11) fig 6, 7, puis rabattent ces languettes l'une sur l'autre (15) fig 6, 7 en réalisant ainsi une agrafe. Ceci lorsque le système est en position fermé fig 2, 4, 7. A l'extrémité de ces outils d'emboutissage, sur chacune des deux rangées formées par ceux ci de part et d'autre de la lame de coupe de la chaussette, se trouve un guide feuillard (12) fig 3, 4.I1 est destiné à régler l'alignement du feuillard, qui se déroule de son dévidoir (23) fig 7, sur les parois de la chaussette, de part et d'autre de l'endroit ou celle-ci sera découpée afin de former des sacs, et à plaquer les feuillards contre les bords de cette coupure, en position fermée fig 2, 4, 7, pour en assurer la fermeture et permettre leur agrafage. Ces guides, couvrant la largeur des bords du sac plaqués sur eux-mêmes par le dispositif en position fermée, fig 2, 7,permettent, aussi lorsque les feuillards sont coupés, l'avancement et l'ajustement des nouveaux feuillards sur les lèvres de la chaussette découpée. L'alimentation de ces guides en feuillards peut se faire à partir de bobines de feuillards motorisées (23) fig 7 se déroulant au fur et à mesure des besoins. Dans ce cas un axe motorisé (d) fig 7 déroulera les feuillards enroulés sur cet axe. Ce principe sera complété par une roulette, elle aussi motorisée afin de parfaire l'avancement et l'alignement des feuillards, et montée sur ressort pour assurer la pression nécessaire au parfait défilement de ces derniers. D'autres systèmes peuvent être envisagés tel que des distributeurs automatiques de feuillards prédécoupés aux dimensions des sacs. Les ressorts horizontaux (17) fig 3, 4, situés de chaque côté des outils d'emboutissage, possèdent deux fonctions: la première est de maintenir fermés les guides feuillards au repos (12) fig 3 afin de garder l'alignement des feuillards, la IO seconde étant de réguler la pression lors du coulissement et de la mise en place des nouveaux feuillards. Les outils d'emboutissage, possèdent une forme conique à leur jonction avec le coté supérieur des guides feuillards (18) fig 3, 4. Lorsque le dispositif se ferme pour couper et réaliser un sac et son agrafage, l'outil d'emboutissage, par sa forme conique en son milieu, exerce une pression de haut en bas sur le sommet du guide feuillard qui permet l'écartement de ce dernier, les ergots de maintien du guide feuillard coulissant dans leurs gorges (24) fig 3 et en s'ouvrant permette de libérer les feuillards ainsi agrafés. Dans la masse inférieure, se trouvent, en face des outils d'emboutissage, des chambres (20) fig 3 dans lesquelles les outils d'emboutissage s'enfoncent lorsqu'ils viennent percer les feuillards lorsque le système est en position fermé. Dans cette masse inférieure se trouve aussi des guides feuillards (19) fig 3, 4 qui permettent le coulissement et le bon alignement des feuillards qui se déroulent de 25 leurs dévidoirs (27) fig 7. Comme dans la masse supérieure, les ressorts horizontaux (22) fig 3, 4 situés dans la masse inférieure servent à maintenir les guides feuillards fesinés et à réguler la pression sur les feuillards lors de leur coulissement. De même dans_la cage inférieure, intégrés à cette dernière, se trouvent des outils coniques (21) fig 3, 4 qui servent d'appuis aux guides feuillards lorsque ceux ci sont en position fermée donc quand le système entier, est lui, en position ouverte fig 1 fig 3. Lorsque le système se referme fig 2, 4 pour presser la chaussette, la couper et fermer les sacs, cette forme conique (21) fig 3,4 permet d'exercer une pression de bas en haut qui intervient sur les guides feuillards, les faisant coulisser dans leur chambre, et permettant d'ouvrir ces derniers et de libérer les feuillards inférieurs agrafés avec les feuillards supérieurs. Le pressage de la masse supérieure sur la masse inférieure nécessaire à la pression de la chaussette, à la confection des sacs et à leur agrafage, est assurée par une force mécanique (C) fig 1, 2, 3, 4, (ex: vérins, came, chaîne, bras ou tous autres moyens.). Cette pression peut être assurée sur une des masses ou les deux en fonction de 15 l'écartement du système et de la force nécessaire à la composition des sacs selon leur contenant. Des lames de coupe des feuillards en forme de guillotine (13) fig 5, 7 sectionnent ces derniers et éjectent les débris métalliques résultant de la coupe des feuillards. Le désenclavement des deux masses, supérieure (1) fig 3, 4 et inférieure (2) fig 3, 4, et de leurs cages respectives (3) et (4) fig 3, 4 est assuré par les ressorts presseurs (6) fig 3, 4. Cela permet d'écarter le système et de libérer les sacs fermés réalisés par dans le système la chaussette remplie dont le fond à lui-même été fermé l'agrafage des feuillards pinçant les lèvres de la chaussette en aval et de laisser entrer par l'agrafage des feuillards appliqués sur les lèvres de la chaussette en amont lors de l'opération précédente. Dans la cage inférieure, comme pour la cage supérieure, les ressorts presseurs horizontaux (17) et (22) fig 3, 4 agissant et maintenant les guides feuillards sont maintenus dans des cavités creusées dans cette cage. L'alimentation de la machine se fait par l'arrivée de la chaussette formant un boudin rempli du contenant du sac (5) fig 1, 2, 4 en amont du système Les matériaux employés pour réaliser toutes les pièces composant le système devront être adaptés à son fonctionnement et à ses missions du point de vue dureté, longévité et résistance au milieu dans lequel il sera employé (par exemple si il est employé dans un milieu aqueux). Ils pourront être réalisés par exemple en acier trempé, inoxydable, en bronze, ou en toutes autres matières adaptées, composites ou non. Toutes les opérations de pressage, coupage de la chaussette, l'application des feuillards et leur agrafage se font simultanément. A la sortie de la machine, il sort un sac parfaitement fermé. Ce système assure une parfaite étanchéité de sacs remplis de matières solides 15 ou pulvérulentes. Les applications de cette machine sont destinées à des fermetures de sacs souples ou semi-rigides en toutes matières. Ce système permet notamment de fermer, en les consolidant, des sacs de toutes matières, polyéthylène ou autres, fibres plastiques ou végétales, tressées Ou non, ou en toutes autres matières destinées à former un contenant Revendications 1)_ Unité de fabrication et de fermeture de sacs à partir d'une chaussette (5) remplie de matières caractérisée par l'application de 4 feuillards métalliques (11) emboutis en vis à vis sur les bords de la chaussette (5), de part et d'autre d'une lame de coupe (7) en acier trempé fermant dans un même temps le sac plein (25) et fermant le fond du sac à remplir, la lame de coupe sectionnant la chaussette entre ces deux ligatures. 2) Unité de fabrication et de fermeture de sacs à partir d'une chaussette (5) remplie de matières selon la revendication 1 caractérisée par une chaussette, tressée ou non et en matière adaptée au contenant, et dont le diamètre lui permet d'être canalisée entre deux masses de pressage, usinées en acier, A et B en position ouverte et assez éloignées l'une de l'autre pour laisser passer entre elles la chaussette remplie. Les masses, en se refermant pour presser la chaussette sur un segment précis de sa longueur, mettent en action simultanément une lame de coupe (7) en forme de guillotine, solidaire de la masse supérieure, qui en entrant dans son logement dans la masse inférieure (2) sépare le sac préalablement rempli de la chaussette (5) en cours de remplissage. Simultanément, de part et d'autre de cette lame de coupe deux rangées d'outils d'emboutissage males, en acier trempé haute résistance, munis d'un poinçon spécial, disposés sur la masse supérieure (1), viennent emboutir deux paires de feuillards métalliques (11) apposés face à face, de part et d'autre des lèvres de la chaussette découpée. 3)_ Unité de fabrication et de fermeture de sacs à partir d'une chaussette (5) remplie de matières selon les revendications 1 et 2, caractérisée par un poinçon d'agrafage mâle (10), en acier carbure de section plate possédant une lame perforatrice sur son épaisseur en son extrémité et terminant un porte outil (9) de même matière fixé sur la cage supérieure (3). Les quatre arêtes de son épaisseur sont affûtées et produisent un effet de cisaille en s'engageant dans la chambre de la contrepiéce femelle (20) usinée dans la cage inférieure (4) en acier trempé et parcourue d'une gorge traversante fraisée sur le dessus de haut en bas dit chambre. Le poinçon possède une forme de deux vagues successives symétriques à un axe sur sa longueur dans sa hauteur. La première forme de vague à un effet cisailleur et écarteur sur le métal des feuillards. La seconde forme de vague à un effet écarteur et repousseur des languettes découpées sur trois côtés dans les feuillards par la première forme de vague, et ce sur la totalité de la largeur du poinçon, formant ainsi une agrafe (15). 4)_ Unité de fabrication et de fermeture de sacs à partir d'une chaussette (5) remplie de matières selon les revendications 1 et 2, caractérisée par le mécanisme suivant: L'élément supérieur (A) en position ouverte est composé d'une cage (3) et d'une masse (1). Celle-ci coulissant dans une cage est limitée dans sa course par des goupilles dites goupilles de limitation de course (14) et repoussé par des ressorts hélicoïdaux. Sur cette cage (A) sont fixés des porte- outils (9) cylindriques possédant un rétrécissement conique dans leur partie inférieure et terminés par des outils de poinçonnage (10) et une lame de coupe (7). Dans cette position les ressorts (6) sont détendus. Dans la masse supérieure (1), se trouvent des outils dits guide- feuillards (12) maintenu par des ressorts presseurs hélicoïdaux (17), ces guides s'apposant sur les formes coniques des porteoutils de la masse supérieure; La masse inférieure est formée d'une cage (4) et d'une masse (2).Sur cette cage sont solidaires des outils emporte piéce femelles, en acier trempé (20), dans lesquels viennent s'insérer, en position fermée, les outils d'emboutissage males (10) solidaires de la cage supérieure. Dans cette cage évolue une masse (2) limitée dans sa course par des goupilles (14). En position ouverte, des ressorts reliant la cage à la masse exercent une pression éloignant la masse (2) de sa cage (4). Dans la masse inférieure (2), sont insérés des outils guide- feuillard (19) disposé de part et d'autre des emporte-pièce femelles (20) solidaires de la cage inférieure (4). Des ressorts presseurs (22) liés à la masse inférieure exercent une poussée de part et d'autre des guides feuillards inférieurs en plaquant ceux-ci sur la forme conique (21) des outils emporte-pièce femelle. L'action se déroule en deux phases. Dans la phase 1 les masses de la cage supérieure et de la cage inférieure viennent presser les bords supérieur et inférieur de la chaussette en exercant une pression progressive sur cette dernière. Dans la phase 2, simultanément, la cage supérieure et la cage inférieure, sous l'influence d'une force (c) exercent une pression opposée sur leur masse respective, comprimant les ressorts (6) et libérant les guides feuillards. Le coulissement de la masse (1) dans sa cage (3) entraîne, par l'enfoncement de la forme conique (18) du porte outil supérieur (9), l'écartement des guide- feuillards (12), ce qui libère les feuillards. Simultanément, cette même pression libère les feuillards de la cage inférieure grâce à l'enfoncement de la forme conique (21) de l'outil femelle (20) au milieu des guide-feuillards inférieur qui s'écartent sous cette poussée. Dans le même temps, sous l'influence de la pression (c), les poinçons des outils d'emboutissage males supérieurs viennent s'insérer dans les emporte-pièce femelles inférieurs (20) perforant ainsi les deux paires de feuillards plaquées sur la chaussette, en découpant deux fines languettes de métal sur trois cotés opposés et les repliant sur eux même de chaque coté des poinçons d'emboutissage en formant des agrafes (15).