La présente invention concerne des perfectionnements aux machines de conditionnement de produits pulvérulents dans des sacs à valve.

Généralement, de tels sacs ainsi équipés de valves sont disposés à plat en piles verticales ou horizontales.

Pour le conditionnement automatique de produits pulvérulents il faut habituellement ouvrir la valve du sac situé en haut de pile, tenir ce sac et le déplacer valve ouverte du magasin où se trouve la pile vers un poste de remplissage et de pesée comportant un tub distributeur sur lequel ladite valve doit être enfilée.

Jusqu'à présent, ces opérations ont été exécutées e appliquant, pendant toute leur durée, une succion sur le dessus d sac de début de pile au moyen de ventouses.

Or, l'expérience a montré qu'un certain pourcentage de valve ne s'ouvraient pas ou incomp.lètement, que des sacs étaient lâchés, de sorte que le fonctionnement de l'installation de conditionnement est défaillant. On s'est rendu compte que ce pourcentage quelquefois élevé d défaillances était dû en grande partie aux chocs engendrés dans l tête de manipulation des sacs par une conception trop primitive des circuits pneumatiques de commande, et par les phénomènes d'inerti des pièces mobiles constitutives de la tête de préhension des sacs. Dans le cadre général de l'invention, qui est la réduction de chocs auxquels sont soumis les sacs vides en cours de manutention, on trouve ainsi des solutions conduisant à la réduction des masse en mouvement, soit par le recours à des matériaux constitutifs plu légers que ceux employés pour la construction des têtes des machine conventionnelles, et ceci lorsque la fonction mécanique des pièce substituées le permet, soit par l'éloigne ent des pièces e mouvement de divers accessoires de commande les alourdissan inutilement, et d'autres solutions consistant à donner plus d souplesse aux mouvements du mécanisme de manutention des sacs pa

l'emploi de systèmes électropneumatiques perfectionnés et la création de capacités-tampons sur le circuit pneumatique de commande.

L'invention concerne plus précisemment une machine munie d'une pluralité de vérins pneumatiques, certains faisant partie d'un sous- ensemble mobile par rapport à la machine, caractérisée en ce que l'on élimine les à-coups en recourant, à l'une au moins des solutions sui¬ vantes :

- réduction de la masse de sous-ensemble mobile en rotation et translation, - insertion de canalisations souples entre les vérins d'une part et les organes régulateurs de vitesse (ëtrangleurs variables et clapets anti-retour) qui sont reportés sur les parties fixes de la machine,

- création d'une contre-pression dans chaque phase de travail (accostage exclus) dans des vérins faisant partie du sous-ensemble mobile.

L'invention vise plus spécialement une machine telle que définie ci-avant, utilisable comme placeur de sacs sur ensacheuse pour sacs à valve. Dans une telle machine, le sous-ensemble mobile est constitué par la tête de préhension de sacs.

Les figures annexées font ressortir d'ailleurs les diverses carac¬ téristiques et avantages de l'invention.

Sur ces figures annexées on peut voir :

. La figure 1 représente les six phases a, b, c, d, e, f des mouvements du mécanisme placeur de sacs.

. La figure 2 repêsente les éléments constitutifs d'une tête de placeur de sacs.

. La figure 3 représente une partie du circuit de commande pneuma¬ tique du placeur de sacs. • La figure 4 représente un vérin et son système de détection de position.

Ainsi qu'il ressort de la figure l(a), une provision de sacs à valve vides (2) est placée sur le râtelier du magasin (1). Cette action est la seule opération effectuée manuellement, le reste du cycle se déroulant automatiquement.

Sur la figure l(b) s'effectue la préhension du premier sac de l pile sous l'action du système d'extraction des sacs constitué par le râteaux supports de ventouse (3) (3') portant les ventouses télescopi ques (4) (4'). Les ventouses télescopiques sont des ventouses à souf flets en matière élastomère que la demanderesse a trouvé plus avanta geuses pour la fonction d'extraction des sacs du magasin que le ventouses ordinaires, car elles s'adaptent mieux aux irrégularités d planéité et de dureté apparente de la pile de sacs, et qu'au cours d transport du sac leurs possibilités d'amortissement réduisent le lâchages de sacs par chocs.

Sur la figure l(c) s'effectue la prise en charge du sac par l tête. Celle-ci est basculée à l'horizontale sous l'action de l'opérateu de rotation. Les mâchoires de maintien du sac (8) se sont refermées su le sac. Elles sont portées par les bras articulés (7) , et sont consti tuées par des cylindres pleins (8) en matière élastomère encastrés dan des supports (17). Les ventouses (6) (6') ne sont pas encore entrées e action pour ouvrir la valve (2').

Sur la figure l(d) l'opérateur de rotation a ramené l'ensemble d la tête en position verticale, les mâchoires (8) maintenant le sac sou la tête en position verticale, les ventouses (6) (6') étant entrées e action pour ouvrir la valve (2'). Sur cette figure, on peut voir d façon simplifiée la construction de la tête de préhension constitué d deux flasques avant et arrière (14) (14'), de deux bras gauche et droi (7) et (7') sur lesquels sont fixés les supports (17) de mâchoires (8). Un mouvement de coulissement le long des colonnes (18) (18') d chariot d'application (19) provoque l'enfilement de la valve (2 ^f ) du sa sur le bec de remplissage (9) de l'installation de dosage non représen tée, ainsi qu'on peut le voir sur la figure l(e).

Sur la figure l(f), le sac rempli est éjecté mécaniquement du be (9) et tombe sur le réceptacle basculant (9') qui le renvoie sur un bande transporteuse (40), tandis que la tête de préhension (19,17) revenue à l'horizontale, revient chercher le sac à valve vide suivan dans la pile.

La figure 2 représente avec plus de détails le mode de cons truction de la tête de préhension. On y reconnaît à plus grande échell des éléments constitutifs déjà cités. Le magasin des sacs vides s trouve en (2) .

En (5) se trouve l'opérateur rotatif. Celui-ci est un organe hydraulique transformant un mouvement de translation en mouvement de rotation par coopération avec un système crémaillère/pignon.

Calé sur l'arbre tournant (20) émergeant de (5) se trouve suspendu l'ensemble rotatif oscillant constituant la tête de préhension propre¬ ment dite.

Cet ensemble comprend un vérin (10) d'avance du chariot applicateur des sacs et sa tige (10').

Le chariot coulisse sur les deux colonnes (18) (18'). La préhension des sacs s'effectue par une paire de mâchoires (8) (8') commandée à la fermeture et à l'ouverture par les vérins (11) et (11') • Ces vérins sont montés sur un ensemble de flasques (14) (14') et d'entretoises (15), (15'), (16) et (16'), assemblés de façon rigide pour former une sorte de cage, constituant la carcasse du chariot applicateur. Sur cette cage sont articulés les bras (7) et (7') et leurs prolongements (17) (17') qui servent de supports aux mâchoires (8) et (8').

Suspendu au même chariot applicateur, on trouve un barreau (13) porteur de ventouses (6), (6'), (6") et (6'*') d'ouverture de la valve. Ces ventouses sont reliées à une source de vide non représentée et leur support, à savoir le 'barreau (13), monte et descend sous l'action du vérin (12).

On voit que le nombre d'éléments constitutifs de la tête est élevé et que la masse suspendue effectuant des mouvements de rotation alternés autour de l'axe (20) et de translation alternés parallèlement aux colonnes (18) (18') et aux tiges des vérins (11) (11') et (12) est relativement considérable.

Le caractère alterné de ces mouvements entraîne à l'endroit des points morts des à-coups engendrés par l'inertie des pièces en mouve- ment.

Ces à-coups sont préjudiciables sur les machines de l'art antérieur à la bonne préhension des sacs, et également à la longévité du matériel. L'un des objets de l'invention réside dans l'allégement systémati¬ que des équipages mobiles constituant la tête, en réalisant en un alliage léger tel que l'AU4G les pièces de structure de cette tête, telles que les flasques (14) et (14'), les entretoises ou goussets tels

que (15) (15'), le chariot applicateur (19), les bras (7) (7') et leurs prolongements (17) (17').

Les seules pièces subsistant en acier sont les axes de rotation des bras (7), l'arbre de pivotement de la tête (20), les tourillons corres- pondants et d'une manière générale les pièces ayant à subir des con¬ traintes mécaniques élevées.

Une autre caractéristique de l'invention, concourant également au même but que les moyens ci-dessus consiste dans l'éloignement de l'ensemble des masses en mouvement de la tête des blocs étrangleurs variables/clapet anti-retour (un bloc pour chaque canalisation d'ali¬ mentation des vérins double effet) et leur report sur l'embase générale de la centrale de distribution pneumatique, ceci afin de diminuer les phénomènes d'inertie en jeu. Un avantage supplémentaire a été trouvé par la demanderesse dans le raccordement desdits blocs étrangleurs/clapet aux vérins correspondants par de longues canalisations flexibles qui introduisent des capacités tampons supplémentaires, donnant plus de souplesse à l'installation.

On peut voir sur la Figure 3 les blocs êtrangleurs/clapets- en (41), (41'), (42), (42'), (43), (43'), (44) et (44'). Ces blocs étrangleurs/ clapets sont regroupés avec la centrale pneumatique représentée par les distributeurs à tiroirs non repérés et on comprend l'allégement ainsi apporté a l'équipage mobile de la tête en remarquant que chaque organe est habituellement réalisé en un bloc de fonte usinée. Les liaisons par flexibles sont effectuées en aval des points À à K. vers les vérins correspondants opérant sur la tête (11, 11', 12 et 46) et l'opérateur rotatif (5).

Enfin, la caractéristique principale de l'invention réside dans la mise en place, en opposition avec le réseau d'alimentation à pressio nominale d'un réseau de contre-pression, celle-ci étant inférieure d'a plus 3 bars à la pression nominale et qui, grâce à des interventions judicieusement déclenchées dans le temps, permet un amortissement en fi de course des masses en mouvement des vérins de translation et d rotation des éléments constitutifs de la tête de l'ensacheuse. Au cadences habituelles de travail des ensacheuses modernes, qui atteignent des valeurs comprises entre 800 et 1200 sacs/heure, les durées de cycle correspondantes sont très courtes, comprises entre 4,5 sec et 3 sec e

ne s'accommodent plus des temps de réponse des accumulateurs oléo- pneumatiques, imposés par la viscosité de l'huile.

Ceux-ci deviennent alors pratiquement inefficaces dans leur rôle d'amortisseurs de chocs. • On a eu l'idée d'alimenter les vérins à double effet, à des moments précis de leur course aller et retour déterminés par des détecteurs inductifs en air comprimé à ces deux pressions de 5 bars et 3 bars (pression nominale, contre-pression) , alternativement sur la pleine section du vérin et sur la section différentielle de ces vérins. Il doit être entendu que ces valeurs sont données à titre indicatif et qu'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en choisissant d'autres valeurs.

Dans le présent exposé la pleine section (SI) correspond à l'alé¬ sage du cylindre et la section différentielle (S2) est la section précédente, diminuée de la section de la tige du vérin. La description des mouvements du vérin (10) de translation de la tête illustre bien le principe nouveau mis en oeuvre dans l'invention. On s'appuiera sur la figure 4 pour décrire ces mouvements.

On représente sur cette figure le vérin de translation, à l'exclu¬ sion de la tête et ses annexes. Le vérin (10, 10') est muni sur sa tige d'une bague métallique destinée à agir par influence en passant succes¬ sivement devant les quatre détecteurs (51 a 54).

Supposons qu'on parte de l'arrêt, la bague (30) se trouvant en face du détecteur (51). Une temporisation, réglable de zéro à une seconde donne l'ordre à la tête de transporter un sac sur le bec de remplissage déjà rencontré -9, sur la figure l(d)-, désactive le détecteur (52) et active (53). Les distributeurs (25)- distributeur pilote-et (26, 27), -distributeurs de travail- sont en position "travail" (électroaimants excités). La pression d'air nominale émanant de la source (21) se manifeste dans deux circuits parallèles:

. par l'intermédiaire du distributeur (26) elle attaque l'arrière du vérin (10) et agit sur la pleine section (Si) de son piston, non sans avoir traversé le bloc régulateur de vitesse (45'). Ce bloc comprend classiquement un clapet anti-retour et un étrangleur variable montés en parallèle. Ici, suivant la représentation conventionnelle, le clapet fonctionne à l'état ouvert.

. par l'intermédiaire du distributeur (27) à travers l'économiseur (22) qui est constitué d'un limiteur de pression (23) monté en parallèle avec un clapet anti-retour (24) . Cet économiseur règle à la fois l pression et la quantité de l'air admis sur la face arrière du vérin (10) et règle la puissance du freinage exercé sur le vérin en agissant sur le temps de réponse affecté au freinage. Plus la quantité d'air admise est forte, plus court est le temps de freinage, plus intense est celui-ci. On freine à l'aplomb du détecteur (53) et le mouvement se termine petite vitesse de (53) à (54) où le vérin atteint la position de blocag avant.

Le vérin (10) étant du type à amortissements comporte sur sa tig un épaulement qui vient obturer la sortie normale de l'air comprimé d la chambre avant pour dériver le flux de sortie vers un orifice plu petit et muni d'un pointeau permettant de régler la section de sorti et partant, la douceur' de l'accostage sur les deux derniers cm de l course. La bague se trouve alors à l'aplomb du dé-tecteur (54) qu commute les pressions en mettant au repos-ïes distributeurs .(27) et (25) et envoie ainsi la contre-pression à l'arrière, la chambre avant étan en échappement à l'air libre.

Après une temporisation réglable, qui est dans la pratique d l'ordre d'une demi seconde, le distributeur (27) passe en position d travail et envoie la pression nominale à l'avant du vérin (10). On jou alors sur la différence des sections Si et S2 et le piston (10') recul rapidement jusqu'au passage de la bague devant le détecteur (52) qui me alors le distributeur (26) en position de travail et envoie la contre pression sur- la face arrière SI.

Après un blocage en position arrière et une temporisation analogu à la temporisation en position de blocage arrière le mouvement peut s repéter.

Le même principe d'emploi d'une contre-pression de freinage 'peu être employé à la marche d'autres vérins de translation ou même d rotation, tel que le vérin (5).

Cet organe est encore appelé "opérateur de rotation". Il es classiquement constitué de deux vérins reliés par une tige commune, e fonctionne en opposition par admission de fluide moteur sur les deu faces extrêmes de ses vérins. La tige commune est agencée dans sa parti

centrale en crémaillère et celle-ci engrène avec un pignon, délivrant ainsi sur l'arbre de sortie (20) de ce dernier un mouvement de rotation. C'est ce mouvement de rotation qui est imprimé à la tête de pré¬ hension des sacs. En se reportant aux figures 1 (a) à 1 (f) on voit que le mouvement de rotation alternatif se décompose en deux parties : une partie ascen¬ dante 1 (d) et une partie descendante 1 (f) .

Les masses suspendues ont été réduites au maximum, comme il a été décrit ci-dessus. D'autre part, on s'est efforcé également d'équilibrer au maximum ces masses autour de l'axe (20). Mais on comprendra qu'étant donné les fonctions et natures essentiellement différentes des organes constituant la tête de préhension des sacs (vérins, pièces de structure, bras, pinces) il n'a pas été possible de pousser jusqu'au bout l'équili¬ brage de l'ensemble. Ces masses provoquent donc un effet de balourd non négligeable, et il est donc compréhensible que l'on ait été conduit à étendre l'invention à ce vérin (5) opérateur de rotation en le faisant fonctionner en moteur dans sa phase de rotation ascendante figure l(d) et en frein dans sa phase de rotation descendante figure l(f) . On y parvient en appliquant au vérin (5) ce qui a été dit pour le vérin de translation (10), en ce qui concerne l'emploi judicieux, mutatis mutandis, du système pression nominale/contre-pression.

On arrive ainsi à un fonctionnement sans à-coups de la tête, ce qui est un élément primordial dans le fonctionnement du placeur de sacs.

Pour rendre totale la fiabilité de la tête en question, il a été trouvé souhaitable d'ajouter une fonction remplie par le vérin (47) par ailleurs alimenté de façon conventionnelle. Figure 2

Ce vérin (47), monté sur le bras mobile (17'), actionne un profilé (48) qui coopère avec un profilé fixe (49) monté sur le bras mobile (17) pour garantir que le plan de la valve avant ouverture par les ventouses (6) à (6''') est bien perpendiculaire au plan du sac.