EP0173623B1 - Perfectionnements aux machines de conditionnement de matières pulvérulentes dans les sacs à valve à l'aide de placeurs de sacs - Google Patents

Perfectionnements aux machines de conditionnement de matières pulvérulentes dans les sacs à valve à l'aide de placeurs de sacs Download PDF

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EP0173623B1
EP0173623B1 EP85401644A EP85401644A EP0173623B1 EP 0173623 B1 EP0173623 B1 EP 0173623B1 EP 85401644 A EP85401644 A EP 85401644A EP 85401644 A EP85401644 A EP 85401644A EP 0173623 B1 EP0173623 B1 EP 0173623B1
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EP
European Patent Office
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bag
valve
pct
cylinder
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EP85401644A
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German (de)
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EP0173623A1 (fr
Inventor
André Massa
Guy Dupasquier
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Arkema France SA
Original Assignee
Atochem SA
Elf Atochem SA
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Publication date
Application filed by Atochem SA, Elf Atochem SA filed Critical Atochem SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/26—Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks
    • B65B43/262—Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks opening of valve bags

Definitions

  • the present invention relates to improvements to the bag dispensers on a bagging machine for valve bags according to the preamble of claim 1 (known from document FR-A-2 172 388.
  • valve of the bag located at the top of the stack, hold this bag and move it with the valve open from the store where the stack is located to a filling and weighing station with a distributor tube on which said valve must be threaded.
  • the first bag of the stack is gripped under the action of the bag extraction system constituted by the suction cup support rakes (3) (3 ') carrying the telescopic suction cups (4) (4 ').
  • the telescopic suction cups are bellows suction cups made of elastomeric material which the Applicant has found more advantageous for the function of extracting bags from the store than ordinary suction cups, because they adapt better to irregularities in flatness and apparent hardness of the pile. of bags, and that during the transport of the bag their possibilities of damping reduce the releases of bags by shocks.
  • FIG. 1 (c) the bag is taken over by the head. This is tilted horizontally under the action of the rotation operator.
  • the bag holding jaws (8) are closed on the bag. They are carried by the articulated arms (7), and are constituted by solid cylinders (8) made of elastomer material embedded in supports (17).
  • the suction cups (6) (6 ') have not yet entered into action to open the valve (2').
  • FIG. 1 (d) the rotation operator has brought the entire head back to the vertical position, the jaws (8) holding the bag under the head in the vertical position, the suction cups (6) (6 ') having entered in action to open the valve (2 ').
  • the gripping head consisting of two front and rear flanges (14) (14 '), two left and right arms (7) and (7') on which are fixed. the jaw supports (17) (8).
  • a sliding movement along the columns (18) (18 ') of the application carriage (19) causes the valve (2') of the bag to thread onto the filling spout (9) of the dosing installation not shown, as can be seen in Figure 1 (e).
  • the filled bag is mechanically ejected from the spout (9) and falls on the tilting receptacle (9 ') which returns it to a conveyor belt (40), while the gripping head (19, 17 ), returned to horizontal, returns to find the next empty valve bag in the stack.
  • Figure 2 shows in more detail the method of construction of the gripping head. We recognize on a larger scale the constituent elements already mentioned.
  • the empty bag store is in (2).
  • In (5) is the rotary operator. This is a hydraulic member transforming a translational movement into a rotary movement by cooperation with a rack / pinion system.
  • This assembly includes a jack (10) for advancing the bag applicator carriage and its rod (10 ').
  • the carriage slides on the two columns (18) (18 ').
  • the bags are gripped by a pair of jaws (8) (8 ') controlled to close and open by the jacks (11) and (11').
  • These jacks are mounted on a set of flanges (14) (14 ') and spacers (15), (15'), (16) and (16 '), rigidly assembled to form a sort of cage, constituting the carcass of the applicator cart.
  • suction cups are connected to a vacuum source (not shown) and their support, namely the bar (13), rises and falls under the action of the jack (12).
  • the number of constituent elements of the head is high and that the suspended mass performing alternating rotational movements around the axis (20) and of alternating translation parallel to the columns (18) (18 ') and to the rods cylinders (11) (11 ') and (12) is relatively large.
  • One of the objects of the invention resides in the systematic lightening of the mobile assemblies constituting the head, by producing in a light alloy such as AU4G the structural parts of this head, such as the flanges (14) and (14 '), spacers or gussets such as (15) (15'), the applicator carriage (19), the arms (7) (7 ') and their extensions (17) (17').
  • a light alloy such as AU4G the structural parts of this head, such as the flanges (14) and (14 '), spacers or gussets such as (15) (15'), the applicator carriage (19), the arms (7) (7 ') and their extensions (17) (17').
  • Another characteristic of the invention also contributing to the same aim as the above means, consists in moving the set of moving masses away from the head of the variable choke blocks / non-return valve (one block for each pipe supply of double-acting cylinders) and their transfer to the general base of the pneumatic distribution center, this in order to reduce the inertia phenomena involved.
  • An additional advantage has been found by the applicant in the connection of said choke blocks / valve to the corresponding cylinders by long flexible pipes which introduce additional buffer capacities, giving more flexibility to the installation.
  • the main characteristic of the invention resides in the establishment, in opposition with the supply network at nominal pressure, of a back-pressure network, the latter being at most 3 bars lower than the pressure. nominal and which, thanks to interventions judiciously triggered over time, allows damping at the end of the movement of the masses in movement of the translation and rotation cylinders of the components of the head of the bagger.
  • the corresponding cycle times are very short, between 4.5 sec and 3 sec and no longer accommodate response times oleo-pneumatic accumulators, imposed by the viscosity of the oil.
  • the full section (S1) corresponds to the bore of the cylinder and the differential section (S2) is the previous section, reduced by the section of the cylinder rod.
  • This figure shows the translation cylinder, excluding the head and its annexes.
  • the jack (10, 10 ') is provided on its rod with a metal ring intended to act by influence, passing successively in front of the four detectors (51 to 54).
  • the cylinder (10) being of the damping type has on its rod a shoulder which closes the normal outlet of the compressed air from the front chamber to divert the outlet flow to a smaller orifice and provided with a needle allowing adjust the exit section and hence the smooth landing on the last two cm of the stroke.
  • the ring is then plumb with the detector (54) which switches the pressures by resting the distributors (27) and (25) and thus sends the back pressure to the rear, the front chamber being in exhaust at the open air.
  • the distributor (27) changes to the working position and sends the nominal pressure to the front of the jack (10).
  • This body is also called “rotation operator”. It is conventionally made up of two cylinders connected by a common rod, and operates in opposition by admission of working fluid on the two end faces of its cylinders.
  • the common rod is arranged in its central rack part and the latter meshes with a pinion, thereby delivering on the output shaft (20) of the latter a rotational movement.

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Description

  • La présente invention concerne des perfectionnements aux placeurs de sac sur ensacheuse pour sacs à valve selon le préambule de la revendication 1 (connu du document FR-A-2 172 388.
  • 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 tube distributeur sur lesquel ladite valve doit être enfilée.
  • Jusqu'à présent, ces opérations ont été exécutées en appliquant, pendant toute leur durée, une succion sur le dessus du sac de début de pile au moyen de ventouses.
  • Or, l'expérience a montré qu'un certain pourcentage de valves ne s'ouvraient pas ou incomplètement, que des sacs étaient lachés, de sorte que le fonctionnement de l'installation de conditionnement est défaillant. Cet inconvénient est constaté en particulier avec l'appareillage décrit dans le FR-A-2 172 388. Aucun mécanisme n'assurant le centrage de la prise de la valve et par conséquent de son ouverture une quantité non négligeable de produit est perdue lors de l'ensachage.
  • On s'est rendu compte que ce pourcentage quelquefois élevé de défaillances était dû en grande partie aux phénomènes d'inertie des pièces mobiles constitutives de la tête de préhension des sacs.
  • Ces inconvénients sont éliminés dans un placeur de sac ayant les caracteristiques définies dans la revendication 1.
  • Les figures annexées font ressortir d'ailleurs les diverses caractéristiques 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 méanisme placeur de sacs.
    • - La figure 2 représente les éléments constitutifs d'une tête de placeur de sacs.
    • - La figure 3 représente une partie du circuit de commande pneumatique du placeur de sacs.
    • - La figure 4 représente un vérin et son système de détection de position.
  • Ainsi qu'il ressort de la figure 1 (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 1 (b) s'effectue la préhension du premier sac de la pile sous l'action du système d'extraction des sacs constitué par les râteaux supports de ventouse (3) (3') portant les ventouses télescopiques (4) (4'). Les ventouses télescopiques sont des ventouses à soufflets en matière élastomère que la demanderesse a trouvé plus avantageuses pour la fonction d'extraction des sacs du magasin que les ventouses ordinaires, car elles s'adaptent mieux aux irrégularités de planéité et de dureté apparente de la pile de sacs, et qu'au cours du transport du sac leurs possibilités d'amortissement réduisent les lâchages de sacs par chocs.
  • Sur la figure 1 (c) s'effectue la prise en charge du sac par la tête. Celle-ci est basculée à l'horizontale sous l'action de l'opérateur de rotation. Les mâchoires de maintien du sac (8) se sont refermées sur le sac. Elles sont portées par les bras articulés (7), et sont constituées par des cylindres pleins (8) en matière élastomère encastrés dans des supports (17). Les ventouses (6) (6') ne sont pas encore entrées en action pour ouvrir la valve (2').
  • Sur la figure 1 (d) l'opérateur de rotation a ramené l'ensemble de la tête en position verticale, les mâchoires (8) maintenant le sac sous la tête en position verticale, les ventouses (6) (6') étant entrées en action pour ouvrir la valve (2'). Sur cette figure, on peut voir de façon simplifiée la construction de la tête de préhension constitué de deux flasques avant et arrière (14) (14'), de deux bras gauche et droit (7) et (7') sur lesquels sont fixés les supports (17) de mâchoires (8).
  • Un mouvement de coulissement le long des colonnes (18) (18') du chariot d'application (19) provoque l'enfilement de la valve (2') du sac sur le bec de remplissage (9) de l'installation de dosage non représentée, ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1 (e).
  • Sur la figure 1 (f), le sac rempli est éjecté mécaniquement du bec (9) et tombe sur le réceptacle basculant (9') qui le renvoie sur une bande transporteuse (40), tandis que la tête de préhension (19, 17), revenue à l'horizontale, revient chercher le sac à valve vide suivant dans la pile.
  • La figure 2 représente avec plus de détails le mode de construction de la tête de préhension. On y reconnait à plus grande échelle des éléments constitutifs déjà cités. Le magasin des sacs vides se 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 proprement 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') commandé 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 mouvement.
  • 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'allè- gement systématique 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 correspondants et d'une manière générale les pièces ayant à subir des contraintes 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'alimentation 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/clapete aux verins 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 étrangleurs/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'allègement ainsi apporté à 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 A à K vers les verins 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 pression nominale d'un réseau de contre-pression, celle-ci étant inférieure d'au plus 3 bars à la pression nominale et qui, grâce à des interventions judicieusement déclenchées dans le temps, permet un amortissement en fin de course des masses en mouvement des vérins de translation et de rotation des éléments constitutifs de la tête de l'ensacheuse. Aux cadences habituelles de travail des ensacheuses modernes, qui atteignent des valeurs comprises entre 800 et 1200 sacs/heure, les durées de cycles correspondantes sont très courtes, comprises entre 4,5 sec et 3 sec et 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 (S1 ) correspond à l'alésage 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'exclusion 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 successivement devant les quatre détecteurs (51 à 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 1 (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 (S1 ) 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 la 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 à petite vitesse de (53) à (54) où le vérin atteint la position de blocage avant.
  • Le vérin (10) étant du type à amortissements comporte sur sa tige un épaulement qui vient obturer la sortie normale de l'air comprimé de la chambre avant pour dériver le flux de sortie vers un orifice plus petit et muni d'un pointeau permettant de régler la section de sortie et partant, la douceur de l'accostage sur les deux derniers cm de la course. La bague se trouve alors à l'aplomb du détecteur (54) qui commute les pressions en mettant au repos les distributeurs (27) et (25) et envoie ainsi la contre-pression à l'arrière, la chambre avant étant en échappement à l'air libre.
  • Après une temporisation réglable, qui est dans la pratique de l'ordre d'une demi seconde, le distributeur (27) passe en position de travail et envoie la pression nominale à l'avant du vérin (10). On joue alors sur la différence des sections S1 et S2 et le piston (10') recule rapidement jusqu'au passage de la bague devant le détecteur (52) qui met alors le distributeur (26) en position de travail et envoie la contre-pression sur la face arrière S1.
  • Après un blocage en position arrière et une temporisation analogue à la temporisation en position de blocage arrière le mouvement peut se repéter.
  • Le même principe d'emploi d'une contre-pression de freinage peut être employé à la marche d'autres vérins de translation ou même de rotation, tel que le vérin (5).
  • Cet organe est encore appelé «opérateur de rotation». Il est classiquement constitué de deux vérins reliés par une tige commune, et fonctionne en opposition par admission de fluide moteur sur les deux faces extrêmes de ses vérins. La tige commune est agencée dans sa partie 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 préhension 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 ascendante 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'équilibrage 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 1 (d) et en frein dans sa phase de rotation descendante figure 1 (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.

Claims (1)

  1. Placeur de sac sur ensacheuse pour sacs à valve constitué d'un système d'extraction des sacs formé de rateaux supports (3, 3') portant des ventouses (4, 4') et d'un opérateur de rotation (5) fonctionnant en moteur dans la phase de rotation ascendante et en frein dans la phase de rotation descendante et faisant effectuer par l'intermédiaire d'un axe (20), des mouvements de rotation alternés à une tête de préhension des sacs, elle-même formée d'une paire de mâchoires (8, 8') montées sur des bras articulés (7, 7') reliés à un chariot coulissant sur des colonnes (18, 18') et actionné par un premier vérin (10), caractérisé en ce que la tête de préhension comporte un deuxième vérin (47) monté sur l'un des bras (7') et actionnant un premier profilé (48) qui coopère avec deuxième un profilé (49) monté sur l'autre bras (17) et fixe par rapport à ce dernier pour maintenir le plan de la valve avant son ouverture perpendiculaire au plan du sac vide tenu par les bras (7, 7').
EP85401644A 1984-08-22 1985-08-13 Perfectionnements aux machines de conditionnement de matières pulvérulentes dans les sacs à valve à l'aide de placeurs de sacs Expired EP0173623B1 (fr)

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AT85401644T ATE37689T1 (de) 1984-08-22 1985-08-13 Verpackungsmaschinen fuer koernige materialien in ventilsaecken mit hilfe von sackstellmitteln.

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FR8413055 1984-08-22
FR8413055A FR2570674B1 (fr) 1984-08-22 1984-08-22 Perfectionnements aux machines de conditionnement de matieres pulverulentes dans les sacs a valve a l'aide de placeurs de sacs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0173623A1 EP0173623A1 (fr) 1986-03-05
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EP85401644A Expired EP0173623B1 (fr) 1984-08-22 1985-08-13 Perfectionnements aux machines de conditionnement de matières pulvérulentes dans les sacs à valve à l'aide de placeurs de sacs

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US (1) US4711070A (fr)
EP (1) EP0173623B1 (fr)
JP (1) JPS61503027A (fr)
AT (1) ATE37689T1 (fr)
DE (1) DE3565383D1 (fr)
FR (1) FR2570674B1 (fr)
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