Brevet FR2893306A1 — publié le 20070518

La présente invention concerne le remplissage et la fermeture de récipients contenant un produit en vrac. On connaît déjà des machines qui, à partir d'une bande de matière thermosoudable de qualité alimentaire, forment une structure tubulaire enfilée sur un conduit par lequel est transmis le produit en vrac, par exemple du café en grains. La structure tubulaire subit, à des emplacements équidistants, une opération de soudage et de coupe qui permet de séparer des récipients hermétiquement fermés et contenant une quantité dosée du produit, à partir de la structure tubulaire. L'invention concerne plus précisément des dispositifs de soudage et de coupe de la structure tubulaire. De tels dispositifs comprennent deux barres de soudage opposées qui sont fixées sous l'extrémité inférieure du conduit et sont mobiles entre deux positions éloignée et rapprochée, et comportent des dispositifs de coupe qui agissent lorsque les barres sont en position rapprochée. Le déplacement des barres de soudage en opposition de phase est réalisé, selon la technique connue, par un système à bielles et manivelles commandé par des organes pneumatiques ou électriques de manoeuvre. Ainsi, ces dispositifs connus ont non seulement une structure complexe, mais en outre un encombrement important qui limite leur utilisation à des modèles particuliers de machines de remplissage et réduit sérieusement leur souplesse d'utilisation. L'invention a pour objet un appareil de fermeture, de soudage et de séparation de récipients formés à partir d'une structure tubulaire, dont la structure est simple et l'encombrement réduit, et qui convient à une large gamme de machines de remplissage comme élément modulaire qui peut fonctionner de façon autonome. Cet objet est atteint grâce à un appareil de remplis-sage, de fermeture et de séparation de récipients contenant un produit en vrac et formés à partir d'une structure tubulaire constituée d'une feuille thermosoudable disposée concentriquement à un conduit d'alimentation en produit en vrac, comprenant un dispositif destiné à faire descendre en mode commandé la structure tubulaire à l'extérieur du conduit, deux barres de soudage munies de dispositifs de coupe et supportées par des chariots respectifs mobiles sur des guides respectifs afin qu'elles se déplacent dans un plan perpendiculaire à l'axe du conduit au-dessous de l'extrémité de celui-ci, entre une position éloignée et une position rapprochée, et un dispositif destiné à communiquer aux chariots des mouvements de va-et-vient en opposition de phase ; selon l'invention, l'appareil comprend deux arbres fous qui sont perpendiculaires aux guides et obligés de tourner simultanément, chacun supportant au moins une came ayant un profil symétrique de celui de la came portée par l'autre arbre, chaque chariot possédant au moins un toucheau de came qui se déplace contre la came de l'arbre le plus proche, un dispositif étant destiné à provoquer une rotation d'au moins 180' des arbres rotatifs. Selon des caractéristiques avantageuses, les cames sont des cames desmodromiques, chaque arbre porte une came à chaque extrémité, et/ou les arbres sont raccordés par une transmission à courroie. Dans un mode de réalisation, l'un des arbres porte une poulie menée raccordée à une poulie motrice par une trans-mission à courroie. Par exemple, la poulie motrice est montée sur l'arbre d'un moteur électrique à avance commandée, ou la poulie motrice est montée sur un arbre muni d'une manivelle manoeuvrée par un vérin, et, de préférence, la poulie motrice a un diamètre double de celui de la poulie menée. De préférence, le châssis de l'appareil est fixé à la structure d'une machine, ou le châssis est raccordé à la structure de la machine par deux bielles fixées à la partie supérieure de la structure et, à la partie inférieure, de manière excentrique, à quatre disques respectifs montés chacun à l'extrémité de l'un des arbres, le châssis étant guidé afin qu'il se déplace parallèlement à lui même. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique en élévation frontale d'un appareil selon l'invention ; la figure 2 est une vue en élévation latérale de l'appareil dans une première position de fonctionnement ; la figure 3 est une vue en élévation latérale de l'appareil selon l'invention dans une seconde position de fonctionnement ; la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2 ; la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 3 ; la figure 6 est une vue en élévation latérale d'un second mode de réalisation de l'invention, dans une première position de fonctionnement ; la figure 7 est une vue en élévation latérale du second 20 mode de réalisation de l'invention, dans une seconde position de fonctionnement ; la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 6 ; la figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne IX-IX 25 de la figure 7 ; la figure 10 est une vue en élévation frontale d'un appareil dans un troisième mode de réalisation de l'invention, dans une première position de fonctionnement ; la figure 11 est une vue en élévation latérale de 30 l'appareil selon le troisième mode de réalisation de l'invention, dans une première position de fonctionnement ; la figure 12 est une vue en élévation latérale de l'appareil du troisième mode de réalisation de l'invention, dans une seconde position de fonctionnement ; et 35 la figure 13 représente l'appareil du troisième mode de réalisation de l'invention, dans une position de fonctionnement comprise entre celles des figures 11 et 12. Les figures 1 à 5 représentent un conduit fixé rigide 1 sur lequel est enfilée une structure tubulaire 2 formée d'une feuille d'une matière thermosoudable de qualité alimentaire, maintenue en position et qui est déplacée par glissement sur le conduit 1 par deux courroies opposées 3, 33 entraînées en rotation par intermittence par un moteur à avance commandée et une transmission associée. Le dispositif de manoeuvre des courroies 3, 33 est représenté sur la figure 2 et comporte un moteur 100 à avance commandée qui, par un renvoi d'angle 101, entraîne la transmission à courroie 102 et deux engrenages 103, et deux arbres 104 à joints de cardan, qui tournent en sens opposés (un seul est visible sur la figure) et qui sont raccordés chacun à l'une de deux poulies motrices sur lesquelles passe l'une des courroies 3, 33. Deux guides 4, 44 qui sont parallèles et horizontaux (figures 4 et 5), sur lesquels coulissent deux chariots 5, 55, sont placés sous l'extrémité inférieure du conduit 1. Les guides sont supportés chacun par un support central 6, 66 qui dépasse d'un châssis 700 porté par la paroi latérale ou structure 7 de la machine. Deux arbres fous 8 et 88, parallèles l'un à l'autre, perpendiculaires aux guides 4, 44 et dont les axes sont coplanaires, sont supportés entre les parois opposées du châssis 700 de l'appareil. Deux disques circulaires 9, symétriques l'un de l'autre, sont montés aux extrémités de chaque arbre 8 et 88 ; le moyeu des disques est excentrique et les disques portent une came desmodromique 91, qui est circulaire et excentrique par rapport à l'axe de l'arbre respectif 8, 88, et un toucheau de came 92, solidaire du chariot 5, 55 et proche de l'arbre respectif, se déplace contre la came. Dans l'exemple représenté sur les figures 4 et 5, l'arbre 88 possède une poulie intermédiaire 81 raccordée par une transmission à courroie 82 à une poulie 83 dont le diamètre est double de celui de la poulie 81. La poulie 83 est montée sur un arbre 84 qui possède une manivelle 85 dont l'extrémité est raccordée à un vérin 86. Le vérin 86 communique à l'arbre 84 des oscillations de 90' qui sont transformées en oscillations de 180' de l'arbre 88. Les deux arbres 8 et 88 sont raccordés afin qu'ils tournent ensemble par une transmission à courroie 87 qui raccorde deux poulies 89 montées sur le moyeu des disques 9 placés aux extrémités correspondantes des arbres 8, 88. Les deux chariots 5, 55 supportent au centre deux barres de soudage 50, 550 fixées au chariot respectif par un dispositif élastique 51, 551. L'une des barres au moins porte une lame de coupe 52 qui rentre et sort par une fente du chariot 55 sous la commande d'une came 56 montée sur l'arbre 88. Le mode de réalisation des figures 6 à 9 est différent de celui des figures 1 à 5 uniquement par le dispositif de manoeuvre des chariots 5 et 55 ; sur ces figures, les éléments analogues à ceux des figures 1 à 5 portent les mêmes références numériques. L'arbre 88 porte également dans ce cas une poulie intermédiaire 810 raccordée par une transmission à courroie 820 à une poulie 830 montée sur l'arbre du moteur 840 à avance commandée qui est lui-même commandé afin qu'il fasse tourner l'arbre 88 de 180'. Les figures 10 à 13 représentent un troisième mode de réalisation de l'invention qui diffère de celui des figures 6 à 9 par le fait que les supports 6, 66, les guides 4, 44 et les arbres 8, 88 ne sont pas solidaires des parois 7 de la machine, mais d'un châssis 700 qui est mobile verticalement. Le châssis 700 est suspendu aux parois 7 de la machine par deux bielles 701. Les extrémités supérieures des bielles 701 sont fixées à la paroi 7 de la machine tandis que les extrémités inférieures sont fixées de façon excentrique à des disques cor- respondants 702 montés à l'extrémité des arbres 8, 88 qui dépassent du châssis 700. Quatre guides verticaux 703 obligent le châssis 700 à se déplacer parallèlement à eux. Le fonctionnement selon l'invention est le suivant. Après une opération de soudage et de coupe d'un dernier récipient (figure 3), le vérin 86 ou le moteur 84 qui provoque la rotation de 180' de l'arbre 88 est commandé de sorte que les chariots 5, 55 sont entraînés par les cames 91 et les toucheaux respectifs de came 92 et s'éloignent l'un de l'autre ; simultanément, le moteur 100 est commandé afin qu'il déplace les courroies opposées 3 qui entraînent vers le bas un morceau de structure tubulaire 2 correspondant au récipient suivant. Des dispositifs de type connu, non représentés, font descendre la quantité souhaitée du produit en vrac dans le récipient par le conduit 1 et, à ce moment, le vérin 86 ou le moteur 840 est commandé, de sorte que l'arbre 88 présente une rotation de 180' qui provoque le rapprochement des chariots avec mise des barres de soudage en contact mutuel afin que le récipient et l'extrémité inférieure de la structure tubulaire soient fermés. Des dispositifs de coupe de type connu, non représen- tés, séparent le récipient qui vient d'être rempli de l'extrémité inférieure fermée de la structure tubulaire, et le cycle recommence. Le fonctionnement de la machine des modes de réalisation des figures 1 à 9 est discontinu. Le mode de réalisation des figures 10 à 13 permet un fonctionnement continu. En effet, la rotation des arbres 8, 88 par l'intermédiaire des disques 702 et des bielles 701 provoque un déplacement vertical du châssis 700 en synchronisme avec le déplacement des chariots 5, 55 et des barres de soudage respectives qui peuvent ainsi effectuer le soudage pendant que la structure tubulaire continue à descendre en étant commandée par les courroies 3. REVENDICATIONS 1. Appareil de remplissage, de fermeture et de séparation de récipients contenant un produit en vrac et formés à partir d'une structure tubulaire (2) constituée d'une feuille thermosoudable disposée concentriquement à un conduit (1) d'alimentation en produit en vrac, comprenant un dispositif (3) destiné à faire descendre en mode commandé la structure tubulaire à l'extérieur du conduit, deux barres de soudage munies de dispositifs de coupe et supportées par des chariots respectifs (5, 55) mobiles sur des guides respectifs (4, 44) afin qu'elles se déplacent dans un plan perpendiculaire à l'axe du conduit (1) au-dessous de l'extrémité de celui-ci, entre une position éloignée et une position rapprochée, et un dispositif destiné à communiquer aux cha- riots des mouvements de va-et-vient en opposition de phase, caractérisé en ce qu'il comprend deux arbres fous (8, 88) qui sont perpendiculaires aux guides (4, 44) et obligés de tourner simultanément, chacun supportant au moins une came (91) ayant un profil symétrique de celui de la came portée par l'autre arbre, chaque chariot possédant au moins un toucheau de came (92) qui se déplace contre la came de l'arbre le plus proche, un dispositif étant destiné à provoquer une rotation d'au moins 180' des arbres rotatifs. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cames sont des cames desmodromiques. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque arbre porte une came à chaque extrémité. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les arbres (8, 88) sont raccordés par une trans- mission à courroie (87). 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un (88) des arbres porte une poulie menée (81, 810) raccordée à une poulie motrice (830) par une transmission à courroie (82, 820). 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la poulie motrice (830) est montée sur l'arbre d'un moteur électrique (840) à avance commandée. 7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la poulie motrice (83) est montée sur un arbre (84) muni d'une manivelle (85) manoeuvrée par un vérin (86). 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que la poulie motrice (83) a un diamètre double de celui de la poulie menée (81). 9. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que son châssis (700) est fixé à la structure (7) d'une machine. 10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis (700) est raccordé à la structure (7) de la machine par deux bielles (701) fixées à la partie supérieure de la structure (7) et, à la partie inférieure, de manière excentrique, à quatre disques respectifs (702) mon-tés chacun à l'extrémité de l'un des arbres (8, 88), le châssis étant guidé afin qu'il se déplace parallèlement à lui même.