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Procédé et dispositifs pour l'ensachage automatique, par quantités égales, de matières pulvérulentes ou granuleuses dans des sacs à valve
Il est connu (-ensacher des Entières pulvérulentes ou gra- nuleuses dans des sacs à valve ou à fermeture automatique et l'on a déjà proposé des dispositifs pour atteindre ce but.
Mais ceux-ci présentaient un gros encombrement et ne répon- daient pas à tous les desiderata, en particulier s'il s'agis- sait d'ensaoher la matière automatiquement, sans perte, sans incommoder le personnel par la poussières avec une grande précision, et en même temps de manière bien tassée pour utiliser au mieux la oapaoité des sacs.
L'invention concerne un procédé pour la mise automatique, par quantités égales, de semblables matières dans des sacs à valve, dans lequel la matière à ensacher, de préférence préa- lablement débarrassée des corps étrangers et agitée avec de
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l'air est amenée dans un récipient qui est suspendu à l'appareil de pesée et où elle se collecte relativement lentement jusque ce que le poids de remplissage voulu soit atteint; après quoi l'oscillation de l'appareil de pesée empêche la continuation de ltarrivée de matière et en même temps laisse, la quantité collectée dans le récipient s'écouler par son propre poids dans un dispositif accélérateur qui la conduit à grande vitesse au sac à valve à remplir;
elle s'y entasse de manière serrée et, après ensachage de la quantité posée"' le sac est déposé par basoulage ou autrement sur un chemin transporteur ou analogue.
L'invention porte en outre sur un appareil pour la réalisation de ce procédé. Dans cet appareil, la matière est, de préférence après purification par exemple au moyen d'un tambour tamiseur, répartie et agitée par un agitateur con- venable tel qu'une vis sans fin disposée au-dessus du récipient de pesée dont le mouvement après pesée détermine l'obturation de la sortie du dispositif agitateur; en-dessous du récipient de pesée, est prévu un organe accélérateur, par exemple une roue à ailettes, qui communique à la marchandise abandonnant le récipient ci-dessus, un mouvement plus rapide de façon qu'elle arrive aux sacs à remplir avec une plus grande vitesse et qu'elle s'y tasse, le sac lui-même étant animé d'un mouve- ment à secousses;
le remplissage une fois effectué,, la plate- forme portant le sac est déverrouillée de manière à basculer vers l'avant et vers le bas. sous l'action du poids du sac, autour d'un axe de pivotement latéral* Il est avantageux que l'organe de verrouillage du support du sac, qui est dégagé du support automatiquement lorsque cesse la résistande offerte à
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la roue à ailettes par suite de la cessation de l'alimentation, ou lorsque s'est écoulé un certain lapa de temps,ou lors d'une autre phase du processus, puisse être en outre dégagée indépendamment de ce qui précède, par une poignée manoeuvrée à la main.
Pour, comme c'est nécessaire pour une pesée exacte, donner le temps voulu pour un remplissage lent du récipient suspendu à la bascules, et d'autre part aussi pour permettre qu'un seul ouvrier puisse, dans une unité de temps déterminée, remplir un grand nombre de saos on peut avantageusement, suivant l'inventionµ juxtaposer plusieurs appareils et les aoeoupler les uns aux autres en échelons, de façon que le déverrouillage du support du sac rempli de l'un des appareils pour le 'basculement de ce sac, détermine l'ouverture d'écou- lement du récipient de pesée d'un autre appareil dont le sac aura déjà été antérieurement basculé et aura pu par conséquent être remplacé par un nouveau.
L'invention permet donc d'obtenir un processus de travail ininterrompu,, la marchandise qui arrive étant désen- tassée ou tassée pendant les différentes phases suivant la nécessité de chaoune, de telle sorte que, d'une part elle ne puisse pas s'établir en des endroits indésirables ni donner lieu à des engorgements, tandis qu'elle soit au contraire bien tassée lors de la pesés et de l'ensachage pour que la pesée et effectue avec un grande exactitude et que la marchan- dise soit fortement tassée dans le sac.
Il en résulte que les sacs employés peuvent ne présenter à leur pourtour que la surface d'enveloppement la plus petite possible,, et qu'ils sont par conséquent d'un faible prix de revient de fabrication en outre, on empgohe ainsi que la marchandise qu'ils renfer- ment se tasse davantage lors des déplacements Ultérieurs'04
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ce qui amènerait les sacs à ne plus être remplis que par-
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tiellement1 ce qui est particulièrement important avec des marchandises telles que du ciment qui a tendance à ne se déposer qu'après quelques temps s'il est mélangé {'air en formant une sorte d'émulsion pulvérulente.
Comme, depuis l'arrivée de la marchandise Jusqu'au
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départ des sacs remplîs, tout l'appareil -fonctionne auto- magiquement, son service se limite, en dehors d.rune sur. veillance générale. à la mise en place des sacs vides au bec de remplissage; dans le cas où cette fonction ne s'opé- rerait pas elle-même automatiquement.
L'appareil représente
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par conséquent un progrès technique et économique considé- rable et répond à tous les desiderata au point de vue de l'hygiène, Pour compléter cela, tout l'appareil peut être
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enfermé de manière étanohe à la poussière et être pourvu,', aux endroits convenables, d'aspirateurs connus en eux-mêmes
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conduisant les produits aspirés dans des chambres oollea- trîcea de façon à éviter toute incommodité au personnel et toutes pertes par dépoussiérage.
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Le dessin ci-joint représente à ttre d'exemple un appareil suivant l'invention, La fig. 1 est une vue latérale partiellement en coupe et la fig.Z est une élévation par
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ilerant, Les fig. 3 à 9 représentent des détails perfectionnés suivant certaines variantes.
Pour la clartéß les parties se trouvant en arrière ont été omises dans le dessin.
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Dans les fige 1 et 2,.:iha marchandise arrive par 1 dans le tambour de tamisage 3 qui tourne dans la caisse 2 et qui par exemple sépare les corps étrangers ou les morceaux
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grossiers oontenus dans la marchandise pour les évaouer .en 41
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la marchandise tamisée parvient de son cote à la vis sans fin répartitrice et agitatrice 5 qui 1 amène au canal d'écoulement 6 (6' ou 6" ou 6"').
L'exemple représente comporte en effet trois appareils semblables juxtaposée, mais dans la suite on ne déorira quun seul de ces appareils.
Dans le canal d'écoulement 6 quifl à la manière connue, est élargi vers le bas sur un coté afin que la marchandise se vide toujours uniformément et ne puisse pas s'engorger, est disposé un tiroir 7 permettant de régler exactement l'écoulement.
Le canal 6 est fermé en bas par deux tiroirs demi le supérieur 8 est percé d'une ouverture tandis que l'inférieur 9 est complètement fermé et bouche par conséquent l'ouverture du tiroir 8.
Sous le canal 6 est disposé le récipient 10 suspende un fléau de balance 11 qui est porté par une console 12 de la machine et qui est maintenu en équilibre par un contre-poids 13.
Un levier 14 adjoint au récipient 10 soutient un antre levier 15 qui peut tourner autour de l'axe 16 portant le tiroir su- périeur 8 du casai 6.
A la console 12 portant le fléau, est articulé en 17 un bras 18 qui s'appuie contre un levier 19 et qui est articulé en 20 à un levier 21 calé également sur l'arbre 16 et portant le tiroir inférieur 9;
Le réoipient 10 est fermé en bas par un clapet 22 qui est maintenu par un levier coudé articulé 24 monté sur le pivot 23. En-dessous du récipient 10 est disposée une trémie 25 du bâti 12, et dans celle-ci une roue à ailettes 26, la trémie se/terminant par un bec de remplissage 27.
La trémie 25 com-
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porte, en dedans de ses bords, des arêtes inclinées 56 et, à son intérieur, des barreaux transversaux qui présentent, les uns une forme en toit 57 et les autres une section triangulaire pleine 56, tandis que d'autres encore 59 sont montés de manière élastique ou mobile dans la trémie 25,
Le beo de remplissage 27 est entouré sur sa face supérieure par un oanal 28 en forme de faucille qui commu- nique avec une capacité de purge 29, tandis que sa paroi in- férieure 30 va en s'épaississant.
Sur le bâti 12 et sur le tourillon 31, est également monté un double levier 32 dont une extrémité s'appuie-, par un galet 33, contre une came 35 calée.sur l'arbre 34, tandis que son autre extrémité antérieure porte le plateau à sacs 37 monté sur la tige filetée verticale 36.
L'extrémité supérieure de cette dernière est reliée par une biellette 38 au bras 39 qui est également monté-de manière à pouvoir tourner sur l'arbre 31 et qui est maintenu dans sa position par un crochet 42 pivotant en 40 sur le bâti inférieur 12. Ce crochet 42 est d'une part relié à la poignée 44 montée sur l'arbre 43, par le bras 41 qui repose d'autre part sur la came 45. L'arbre 43 porte en même temps l'organe de maintien de sac 47 dont la partie inférieure 46 est élastique, et la poignée 44 est reliée à un cliquet 48 qui entre en prise aveo un crochet de verrouillage 49 suspendu au levier articulé 24.
Le bras 39 est soumis à l'action d'un ressort à bon- din 50,et un ressort amortisseur 51 est disposé vis-à-vis de lui dans la partie inférieure du bâtit
Une bande transporter 52 est portée par des poulies 53
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en avant de Il ensemble des appareils de remplissage et, der- rière elle, est disposée une bordure=butée 54 tandis qu'une rampe 55 court devant toute l'installation.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivante
La matière arrivant par le passage d'écoulement 6, s'amasse dans le réoipient 10 de manière à abaisser progres- sivement le fléau de balance llo Dans ce mouvement,, le levier 14 libère le levier 15 qui, en tombant, ferme le tiroir oscil- lant 8.
L'écoulement de la matière est donc presque complètement arrêté et est limité à ce qui peut passer seulement par l'ou- verture du tiroir 8. Le fléau 11 oscille par conséquent très lentement à partir de maintenant jusqu'à ce que l'ergot qui se trouve sur le contre-poids 13 arrive au contact du levier 19 et déverrouille ainsi le bras 18g celui-ci tourne alors amtour de son axe de pivotement 17 en coudant l'articulation entre lui-même et la bielle 20, et en abaissant ainsi rapidement le levier 21 de manière à amener le tiroir inférieur 9 sur le trajet de la marchandise en arrêtant ainsi oomplètement son. écoulement.
Dès que le clapet 22 sera ouvert de la manière qui sera décrite plus loin (se qui est empêcha par des moyens connus et non représentés ici, tant que le remplissage du récipient de pesée n'est pas complet),) la marchandise accumulée dans le récipient 10 tombe dans la trémie 25 et elle est poussée, dans le sac à valve 60 à vitesse accélérée par la roue à ailettes 26 qui tourne en permanence dans le bec de rem- plissage 27. En même temps des moyens qui ne sont pas ici représentés mais qui sont connus en eux-mêmes, ramènent
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les tiroirs 8 et 9 dans leur position initiale.
Pour éviter que la rotation rapide de la roue à ai- lottes ne provoque des tourbillons qui renverraient une par- tie de la marchandise, comme de la poussière, dans la trémie 25, on a prévu les arêtes inclinées 56 et les 'barreaux transver- saux 57, 58 et 59 à différents niveaux dans' cette trémie; ces organes laissent bien tomber sans ralentissement la ma- tière arrivant de haut en bas, mais ils arrêtent la matière qui pourrait être renvoyée du bas vers le haut.
Le barreau 59 qui reçoit le choc principal de la matière en chute, est libre et monté de manière élastique dans la trémie de telle sorte que, sous le ohoc de la mar- chandise, il entre en oscillation et se débarrasse ainsi de la matière qui pourrait se déposer sur lui.
Sur le bec de remplissage 27 est enfilé un sac à valve dont le fond repose sur le plateau 37 tandis que l'arrière s'appuie contre un montant de ce platean. La surépaisseur 30 de la paroi inférieure du bec de remplissage ferme aonve- nablement l'ouverture: de la valve et en même temps le sac est empêché de glisser en avant par l'organe de maintien 47.
La poussière formée dans le sac pendant le remplissage est évacuée,' aveo l'air refoulé par ce remplissage. dans la capacité de purge 29 à travers le canal 28. Comme 1..arbre 34 tourne en permanence, le plateau à sacs 37 est successivement levé et abaissé de manière que le sao soit soumis constamment à un mouvement de saccades afin que la marchandise s'è tasse fortement.
La came 35 est conformée circulairement sur une partie de son pourtour de façon que la course de levée ne corresponde' qu'à l'autre partie; il en résulte que le sac,soulevé par la
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partie formant oame et retombant ensuite brutalement, reste au repos un certain laps de temps avant le soulèvement suivant; la marchandise contenue dans le sac peut ainsi se tasser fortement sur le fond avant que le sac ne subisse un nouveau soulèvement.
Dès que le sao est remplis le crochet 42 est soulevé par Inaction de la came 45 de façon que le bras 39 ne soit plus retenu que par le ressort 500 La force de ce dernier est choisie de façon que'- lorsque le plateau 37 porte un sac vide, le bras 39 soit maintenu dans sa position, tandis qu'au contraire, dès que le sac 60 est rempli, ce bras tourne autour de son axe de rotation en s'abaissant vers le bas par suite de la charge latérale importante du plateau à sac.
Comme le levier 32 est pendant ce temps levé et abaissé par la came 35 le mouvement de secousses du plateau à sac 37 se continue encore pendant ce basculement latéral.
Le plateau à sa 37 tourne ainsi à la fois autour de l'axe 31 et autour de 1 angle inférieur du parallélogramme articulé formé par les leviers 32 et 38, de sorte que le sac bascule pour tomber sur la bordure 54 et sur la bande transporteuse 52. L'organe de maintien 47 du sac est commandé par la poignée 44 de manière à écarter du sac la partie élastique 46 et à permettre au sac de glisser hors du bec de remplissage. En basculant ainsiµ le bras 39 vient heurter le ressort amortisseur 51 et est renvoyé par lui aussitôt que le sac a baschulé et l'a déchargé de son poids, en même temps que le bras est rappelé d'autre part par le ressort 50.
La rotation de la came 45 est réglée de telle sorte que le déchargement du sac ne se produise qu'après rem-
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plissage complet de la quantité pesée de matière, mais le dégagement au levier 41 peut aussi s'effectuer de manière indépendante de la came 45, au moyen, de la poignée 44. Dès que le sac est déchargé, l'ouvrier de service met un nouveau sac en place avec sa valve sur le bec de remplissage 27; la bordure 54 donne à l'ouvrier un point d'appui pour le pied., tandis qu'il s'appuie d'autre part contre la rampe 55.
Les appareils de remplissage multiples juxtaposés sont couplés les uns aux autres en échelons de façon que, lorsque l'un d'eux se trouve en pesée. un autre soit en période de remplissage de la marchandise préalablement posée,, et qu'un autre soit en période de déchargement.
Les cames 35', 35", 35"' sont calées sur l'arbre com- mun 34 de façon que les saccades imposées aux divers plateaux à sac se produisent en cadence les unes à la suite des autres.
Si l'on couple plus de trois appareils de remplissage, l'éche- lonnement des différentes phases sera réglé en conformité.
Grâce à cet échelonnement, on peut réaliser une grosse augmentation de la capacité de travail sans porter préjudice à la matière manutentionnée car on dispose d'un temps largement suffisant tant pour la pesée que pour le remplissage et pour le déchargement du sac et son remplacement par un autre.
Les systèmes de leviers qui commandent l'ouverture du clapet du fond du récipient 10 et le déchargement du sao,' sont ici accouplés de telle sorte que le crochet 49' (fig.2) soit dégagé par la manoeuvre de la poignée 44' et qu'il en résulte couverture du clapet du fond du récipient de pesée 10' alors que le br as 39" est libre et par suite le sa suspendu au bec de remplissage 27" basculé ou déchargé de l'appareil.
L'ouvrier de service place maintenant un nouveau sac sur le bec 27" tandis que le sac déjà amtérieurement placé sur le bec 27' est en remplissage. Au prochain coup, la manoeuvre
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de la poignée 44" libérera. le crochet 49" et ouvrira le clapet du fond du récipient de pesée 10" de telle sorte que le sac placé précédemment sur le bec 27" sera alors rempli, et en même temps le bras 39" sera libéré et le sac se trouvant sur le bec 27" sera décharge par basculement.
Tandis que les poignées 44' et 44" sont montées sur des douilles montées sur 1%arbre 43 et auxquelles sont articulés également les cliquets 48' et 48" ainsi que les bielles 41' et 41", la poignée 44"' est calée directement sur l'arbre 43 qui est également couplé directement avec le oliquet 48"' et (à son extrémité intérieure) avec la bielle 41'.
La commande de toute la installation se fait par l'arbre 61 et les roues à ailettes 26 de tous les appareils sont montées sur un arbre commun commandé directement par un moteur éleo- trique 62.
Les tige 3 à 9 représentent diverses variantes per- fectionnées relatives notamment à la roue à ailettes accélé- ratrioe de la matièré dans la trémie et au bec de remplissage.
On a déjà proposé des roues à ailettes d'accélération pour désagréger et faire avancer de la matière granuleuse ou pulvérulente, mais ces dispositifs présentaient l'incon- vénient, avec des matières à constitution cristalline ou des matières hydroscopiques, de donner lieu à la formation d'agglo- mérations ou agglutinations qui en empêchaient le fonctionne- ment .
Peur éviter cet incovénient, on peut employer la disposition suivant l'invention représentée respectivement en coupe longitudinale et en coupe transversale dans les fig.3 et 4.
Cotte disposition est caractérisée par le fait que les extrémités des ailettes sont légèrement reoourbées dans le
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sens de rotation et que l'arrivée de la matière ne se fasse pas tangentiellement au pourtour de la rpue à ailettes mais sous un certain angle par rapport à cette tangente; il est en outre avantageux dtarrondir, par exemple en forme de demi- cercle, le bord extérieur de chaque ailette comme on le voit dans la fig.4, Le jet de matière se produit ainsi, non en une seule fois, mais peu à peu par la sorte de pelle formée par l'ailette 26t et par suite il ne se produit en aucun point une pression exagérément forte des ailettes sur la matière, ce qui provoquerait des agglomérations des cristaux à arêtes vives en une seule masse.
Le canal d'arrivée 61 est disposé de façon que son plan médian coupe le cercle de rotation de l'ai- lette 26' et ne lui arrive pas tangentiellement; d'autre part le bout de chaque ailette est découpé en forme de demi-cercle, vu de face, et en outre légèrement recourbé dans le sens de rotation.
On pourrait encore dans le même but prévoir l'emploi d'air sous pression, soufflé de façon à agir aux endroits où :!tendent à se former les dépôts ou agglutinations et par consé- quent à les empêcher.
A la vérité, il est connu d'utiliser l'ai comprimé pour l'entrainement de matières pulvérulentes ou granuleuses., mais cela en constituant un mélange fluide de poids spécifique plus faible que la marchandise à manutentionner.
Par contre, suivant l'invention, on ne fait agir l'air oomprimé sur la marchandise qu'en certaines places seulment, c'est-à-dire aux points où la marchandise tend à se comprimer où à se tasser dans des aoins. La fig.5 représente en coupe transversale un dispositif de ce genre suivant l'invention.
Dans la portion de trémie 25' où est placée la roue
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à ailettes 26', est prévue, de ahaque côté, une arrivée d'air sous pression 62 qui évite les retenues et dépôts de la matière et assure son avancement uniforme. Bien entendu 1'emplacement des arrivées d'air comprimé variera suivant le cas.
La fig.10 montre également une autre roue à ailettes d'accélération. Il a été reconnu en effet que;, notamment pour les marchandises ayant forte tendance aux remous, il faut prendre soin que la marchandise soit poussée par les ailettes de la roue par coups aussi réguliers que possible pour éviter la formation de tourbillons et pouren outre,, empêcher que oertaines parties de marchandise projetée ne prennent un mouvement trop rapide ce qui nécessiterait une consommation dèénergie inutile ou provoquerait un endommagement de la marchandise par son échauffement.
A cet effet. la section généralement circulaire du conduit d'amenée se transforme en une section rectangulaire allongée avant d'arriver à la chambre de la roue à ailettes; le débouchê dans cette chambre est d'ailleurs placé de façon que l'axe du conduit d'amenée fass o un angle léger,, par exemple environ 20 , avec le rayon passant par l'intersection du dit axe aveo le cercle décrit par les extrémités des ailettes. Ces dernières sont relativements courtes et sont implantées sur un gros moyeu de manière que les parties peu éloignées du centre de la roues possédant une vitesse périphérique relati- vement très faible; niaient aucune action pour l'accélération de la marchandise la roue étant massive depuis son axe jusque un cercle relativement grand.
La paroi extérieure du conduit de la paroi intérieure est fortement aplatie vers le bas à son point de jonction avec la chambre d'accélération. Les ailettes sont enfin creuses et recourbées, vers l'avant.Par tous ces moyens on obtient un avancement uniforme de toute la marchandise,,
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sana qu'il se produise de remous et sans que certaines parties prennent des vitesses exagérées.
Le dispositif convient ainsi particulièrement pour des marchandises boueuses, épaisses ou formées de particules, cristallines ou à arêtes vives qui se collent ou s'agglutinent facilement si on leur imprime des tourbillonnements ou une accélération trop forte.
Dans la fig. 10, l'arbre 66 porte un moyeu 67 occupant toute la largeur de la chambre 68 de la roue à ailettes et sur ce moyen sont implantées des ailettea 69 qui sont un peu recourbées vers l'avant.
Le conduito l'amenée 70 dont la section d'abord circu- laire comme en 70' se transforme progressivement en une sec- tion rectangulaire allongée comme en 70" est disposé de façon que son axe fasse un angle d'environ 20 avec le rayon qui passe par le point d'intersection de cet axe avec le cercle décrit par les extrémités des ailettes. La paroi exté- rieurs 71' du canal de sortie 71, qui présente également une section rectangulaire allongée pouvant à son tour se transformer en une seotion circulaire, s'éloigne à la manière dune spirale du cercle déorit par les extrémités des ailettes. et la paroi interne 71', après une courte partie 71a disposée presque radialement, court ensuite en ligne droite parallè- lement à la paroi extérieure 71'.
La marchandise arrivant par
70 se présente à la roue relativement étroite sur une course notable du pourtour, de telle sorte que les palettes en forme de pelles la ramassent par quantités régulières et la poussent uniformément en avant, Mais la force centrifuge communique toujours aux particules extérieures de la marchandise une plus forte accélération, de telle sorte que, malgré l'uniformité
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du mouvement des capacités entre ailettes\') la marahanàiee pour- rait encore recevoir des tourbillonnememts. On évite cela grâoe à la surface 71a qui reçoit les particules ds matière lancées plus lentement et les fait retomber sur le trajet
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des plus ra pîclea qui les entraînent avea elles de telle sorte que le oonduit 71 est parcouru Par un débit régulier.
Enfin lea figç 6 à 9 se rapportent à certaine perfec- tionnemente du bec de remplissage pour laisser s'échapper 1.air hors (l'un sac à valve pendant le remplissage rapide de ce sac et sans prévoir dans
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oelui-ci d'autres orifioes que oelui de la valve de remplis- sage, il est connu de è.onner à cette dernière e largeur un peu plus grande que le diamètre etérleur du bec defreroplissage, de celui-ci et la
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paroi de la valve .
Il arrive o ependan't que oe t espace inter- Illédiaire s'obture faoilement par le fait que la Illoitié infé- rieure de la paroi de la valve, qui repose ici comme un clapet
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contre la paroi extérieure dU sao pour fermer 1iouverturSg est refoulée vers le haut pendant le remplissage par le courant de matière ou d'air.
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L'invention permet d'éoarte" cet inconvénient en pré- voyant, à la face inférieure du beo de remplissage et àtson 9 'rieur, une ou plusieurs nervures qui empgchent le olepet de la valve de s-appliquer oontre la face inférieure du bec de rempliSsage. De oette façon cl8= ou plnSieUr8 cana= a'Pla sant toujours laissés libres entre la paroi du sao et le bec de remplissage, par lesquels est assuré un échappement suffisant de l'air;
comme ces cana= se trouvent à la face inférieure du bec et présentent en section transversale une
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forme s1élargissant ooniqneroent vers 1 etérieur la matière
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de remplissage ne peut pas s'y amasser ou y être retenue, même si celle-oi possède des propriétés fortement agglu tinantes comme c'est le cas par exemple pour le ciment moulu, le sucre, eta...
Grâce au rétrécissement du bec, la matière qui a pu s'y coller est enlevée à chaque fois; il ne peut par conséquent pas se produire l'inconvénient qui se pro- duit avec les becs de remplissage connus avec nervures lisses ou en forme de t prévues à la face supérieure du bec ; à satoir que, entre ces nervures, se déposa sur le bec, une couche de matière qui provique le bouchage de l'échappement de l'air.
Deux formes d'exécution d'untel bec de remplissage sont représentées dans les figé 6et 7, 8 et 9, qui sont respectivement des vues latérales et de bout.
Dans les fige 6 et 7; le bec de remplissage 27a comporte. à sa face inférieure une nervure 63; la ligne ponctuée repré- sente la paroi de la valve du sac et fait voir qu'en aucun cas les passages angulaires 64 ne peuvent s'obturer même si le cla- pet de la valve est refoulé vers le haut par la pression. Le mode d'exécution des fig. 8 et 9 présente deux nervures 63 laissant entre elles un canal de action allant en s'élargis- sant coniquement vers l'extérieur. Pour permettre d'enfiler avec une certitute le sac sur le bec de remplissage, et poux éviter d'endommager l'ouverture de la valve, les nervures se ardent, . la surface du bec vers son extrémité antérieure 65.
Les dispositifs ci-dessus évitent l'inconvénient des dispositifs connus avec nervures à la surface supérieure du bec ; à savoir que celles-ci coupent le haut du sac suivant sa longueur dès qu'il est tout-à-fait plein et lorsqu'il est retiré, et qu'il est impossible d'assurer le maintien du sac
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au moyen de pinees l'accrochant de l'extérieur.
Enfin les fig. 11 et 12 représentent une variante de construction dans laquelle une caisse d'aspiration des pous- sières est prévue autour du sac et pendant son mouvement à secousses; cette caisse peut être ou bien conformée pour supporter le fond du sac, auquel cas elle participe au mou- vement de secousses, ou elle peut en être séparées le plateau de support du sa recevant seul la mouvement de secousses..
Le mouvement du dispositif à secousses peut être réalisé par une came ou encore on peut utiliser à cet effet la dépres- sion de l'air d'aspiration.
Dans la fig. 11 le sac 72 qui est adapté au tube de remplissage 27, repose sur un plateau 73 formé par une console de la caisse d'aspiration 74, laquelle entoure le sac. Cette caisse a sa paroi intérieure formée par une toile métallique 75 s'appuyant sur un treillis de 'barreaux 76 et elle est reliée par un ou plusieurs tuyaux souples 77 à un appareil aspirateur d'air. Une came 78 oalée sur 1.arbre 79 oommunique à la console 73 son mouvement de monte et baisseo
La fig. 12 représente une variante. Le fond du sac 72 repose sur une table à secousses 80 qui est reliéep par un levier 81, au piston 82 d'un cylindre à dépression.
Grâce à une commande connue en soi et non représentée ici, la conduite d'aspiration 83 allant au cylindre est périodiquement fermée tandis que celui-ci est mis en communication en 84 avec l'at- mosphère; à ce moment, la dépression dans le cylindre étant supprimée, la table 80 retombe par son poids; la dépression est ensuite rétablie à nouveau dans le cylindre ce qui soulève la table 80 et ainsi de suite.
Ce dispositif peut être utilisé pour les sacs et récipients de toutes sortes.et particulièrement pour les sacs à valve se fermant automatiquement.
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Method and devices for the automatic bagging, in equal quantities, of powdery or granular materials in valve bags
It is known (- bagging whole pulverulent or granular in bags with valve or automatic closure and devices have already been proposed to achieve this goal.
But these presented a large bulk and did not meet all the desiderata, in particular if it was a question of filling the material automatically, without loss, without inconveniencing the personnel by dust with great precision. , and at the same time in a tightly packed manner to make the best use of the size of the bags.
The invention relates to a method for the automatic placing, in equal quantities, of such materials into valve bags, wherein the material to be bagged, preferably previously freed of foreign matter and agitated with
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the air is fed into a container which is suspended from the weighing apparatus and where it collects relatively slowly until the desired fill weight is reached; after which the oscillation of the weighing apparatus prevents the continuation of the arrival of material and at the same time allows the quantity collected in the container to flow by its own weight into an accelerating device which drives it at high speed to the bag to valve to fill;
it is packed tightly therein and, after bagging the quantity laid down, the bag is deposited by basoulage or otherwise on a conveyor path or the like.
The invention further relates to an apparatus for carrying out this method. In this apparatus, the material is, preferably after purification, for example by means of a sieve drum, distributed and stirred by a suitable stirrer such as a worm placed above the weighing container, the movement of which afterwards. weighing determines the closure of the outlet of the agitator device; below the weighing container, an accelerating member is provided, for example a paddle wheel, which communicates to the goods leaving the above container, a faster movement so that they reach the bags to be filled with more high speed and settle into it, the bag itself being animated by a jerking movement;
once the filling has been completed, the platform carrying the bag is unlocked so as to tilt forwards and downwards. under the action of the weight of the bag, around a lateral pivot axis * It is advantageous that the locking member of the bag support, which is released from the support automatically when the resistance offered to
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the impeller as a result of ceasing the feed, or when a certain lapa of time has elapsed, or during some other phase of the process, can be further released independently of the above, by a handle operated by hand.
In order, as is necessary for an exact weighing, to give the time required for a slow filling of the container suspended from the scales, and on the other hand also to allow a single worker to be able, in a determined unit of time, to fill a large number of saos can advantageously, according to the inventionµ juxtapose several devices and aoeouble them to each other in steps, so that the unlocking of the support of the bag filled with one of the devices for the 'tilting of this bag, determines the outlet opening of the weighing container of another device, the bag of which will have already been previously tilted and may therefore have been replaced by a new one.
The invention therefore makes it possible to obtain an uninterrupted working process, the goods which arrive being unpacked or packed during the different phases according to the need for chain, so that, on the one hand, it cannot be broken down. set up in undesirable places or give rise to blockages, while on the contrary it is well packed during weighing and bagging so that the weighing is carried out with great accuracy and that the goods are strongly packed in the bag.
As a result, the bags used may only have the smallest possible enveloping surface around their periphery, and that they are consequently of a low manufacturing cost. In addition, the goods are also saved. that they contain more compact when moving Later'04
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which would cause the bags to only be filled by-
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This is particularly important with such goods as cement which tends to settle out only after some time if it is mixed with air forming a kind of powder emulsion.
Like, since the arrival of the goods Until the
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departure of the filled bags, the whole apparatus-operates automatically, its service is limited, apart from rune sur. general watch. when placing empty bags at the filling spout; in the event that this function does not operate itself automatically.
The device represents
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therefore a considerable technical and economic progress and meets all the desiderata from the point of view of hygiene, To complete this, the whole apparatus can be
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sealed in dust and be provided, ', in suitable places, with vacuum cleaners known per se
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leading the products sucked into oollea- tric chambers so as to avoid any inconvenience to the personnel and any losses by dusting.
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The accompanying drawing represents by way of example an apparatus according to the invention, FIG. 1 is a side view partially in section and Fig.Z is an elevation through
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ilerant, Figs. 3 to 9 represent improved details according to certain variants.
For clarity the rear parts have been omitted in the drawing.
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In the freezes 1 and 2,.: Iha goods arrive by 1 in the screening drum 3 which rotates in the box 2 and which for example separates the foreign bodies or the pieces
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coarse content in the merchandise to evade them. in 41
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the sieved goods arrive from their side to the distributing and agitating worm 5 which leads to the flow channel 6 (6 'or 6 "or 6"').
The example represents in fact comprises three similar devices juxtaposed, but in the following we will deorra only one of these devices.
In the flow channel 6, which in the known manner is widened downwards on one side so that the goods always empties evenly and cannot become clogged, a slide 7 is arranged, making it possible to regulate the flow exactly.
Channel 6 is closed at the bottom by two drawers, the upper 8 is pierced with an opening while the lower 9 is completely closed and consequently blocks the opening of the drawer 8.
Under the channel 6 is arranged the container 10 suspends a balance beam 11 which is carried by a console 12 of the machine and which is kept in balance by a counterweight 13.
A lever 14 attached to the container 10 supports an other lever 15 which can turn around the axis 16 carrying the upper drawer 8 of the casai 6.
At the console 12 carrying the beam, is articulated at 17 an arm 18 which rests against a lever 19 and which is articulated at 20 to a lever 21 also wedged on the shaft 16 and carrying the lower drawer 9;
The container 10 is closed at the bottom by a valve 22 which is held by a hinged elbow lever 24 mounted on the pivot 23. Below the container 10 is disposed a hopper 25 of the frame 12, and in this a paddle wheel 26, the hopper ending in a filling spout 27.
Hopper 25 com-
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carries, within its edges, inclined edges 56 and, inside it, transverse bars which have, some a roof shape 57 and the others a solid triangular section 56, while others still 59 are mounted from elastic or movable manner in the hopper 25,
The filling beo 27 is surrounded on its upper face by a sickle-shaped channel 28 which communicates with a purge capacity 29, while its lower wall 30 becomes thicker.
On the frame 12 and on the journal 31, a double lever 32 is also mounted, one end of which is supported, by a roller 33, against a cam 35 wedged on the shaft 34, while its other front end carries the bag tray 37 mounted on the vertical threaded rod 36.
The upper end of the latter is connected by a link 38 to the arm 39 which is also mounted so as to be able to rotate on the shaft 31 and which is held in its position by a hook 42 pivoting at 40 on the lower frame 12 This hook 42 is on the one hand connected to the handle 44 mounted on the shaft 43, by the arm 41 which, on the other hand, rests on the cam 45. The shaft 43 at the same time carries the locking member for bag 47, the lower part 46 of which is elastic, and the handle 44 is connected to a pawl 48 which engages with a locking hook 49 suspended from the articulated lever 24.
The arm 39 is subjected to the action of a rod spring 50, and a damping spring 51 is arranged opposite it in the lower part of the frame.
A conveyor belt 52 is carried by pulleys 53
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in front of the assembly of the filling devices and, behind it, a border = stop 54 is placed, while a ramp 55 runs in front of the entire installation.
The operation of the device is as follows
The material arriving through the flow passage 6 collects in the container 10 so as to progressively lower the balance beam 111. In this movement, the lever 14 releases the lever 15 which, when falling, closes the drawer. oscillating 8.
The flow of material is therefore almost completely stopped and is limited to what can pass only through the opening of the drawer 8. The beam 11 therefore oscillates very slowly from now on until the lug which is on the counterweight 13 comes into contact with the lever 19 and thus unlocks the arm 18g, the latter then turns around its pivot axis 17 by bending the joint between itself and the connecting rod 20, and lowering thus quickly the lever 21 so as to bring the lower drawer 9 on the path of the goods thus stopping its completely oompletely. flow.
As soon as the valve 22 is opened in the manner which will be described later (which is prevented by known means and not shown here, as long as the filling of the weighing container is not complete),) the goods accumulated in the container 10 falls into the hopper 25 and is pushed into the valve bag 60 at accelerated speed by the paddle wheel 26 which continuously rotates in the filling spout 27. At the same time means which are not here represented but which are known in themselves, bring
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drawers 8 and 9 in their initial position.
In order to prevent the rapid rotation of the auger wheel from causing vortices which would return part of the goods, such as dust, into the hopper 25, the inclined edges 56 and the transverse bars are provided. saux 57, 58 and 59 at different levels in this hopper; these organs let fall without slowing down the matter coming from top to bottom, but they stop the matter which could be returned from the bottom to the top.
The bar 59 which receives the main impact of the falling material is free and resiliently mounted in the hopper so that, under the ohoc of the goods, it oscillates and thus gets rid of the material which could land on it.
A valve bag is threaded over the filling spout 27, the bottom of which rests on the plate 37 while the rear rests against an amount of this platean. The increased thickness 30 of the lower wall of the filling spout suitably closes the opening of the valve and at the same time the bag is prevented from sliding forward by the retainer 47.
The dust formed in the bag during filling is evacuated, along with the air discharged by this filling. in the purge capacity 29 through the channel 28. As the shaft 34 rotates continuously, the bag tray 37 is successively raised and lowered so that the sao is constantly subjected to a jerky movement so that the goods s 'è cup strongly.
The cam 35 is shaped circularly on part of its periphery so that the lifting stroke corresponds only to the other part; it follows that the bag, lifted by the
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part forming oame and then falling suddenly, remains at rest for a certain period of time before the next lifting; the merchandise contained in the bag can thus settle strongly on the bottom before the bag undergoes a further lifting.
As soon as the sao is filled the hook 42 is lifted by Inaction of the cam 45 so that the arm 39 is no longer retained except by the spring 500 The force of the latter is chosen so that '- when the plate 37 carries a empty bag, the arm 39 is maintained in its position, while on the contrary, as soon as the bag 60 is filled, this arm rotates around its axis of rotation while lowering downwards as a result of the significant lateral load of the bag tray.
As the lever 32 is meanwhile raised and lowered by the cam 35 the shaking movement of the bag tray 37 is still continued during this lateral tilting.
The plate at its 37 thus rotates both around the axis 31 and around the lower angle of the articulated parallelogram formed by the levers 32 and 38, so that the bag tilts to fall on the edge 54 and on the conveyor belt. 52. The holder 47 of the bag is controlled by the handle 44 so as to separate the elastic part 46 from the bag and to allow the bag to slide out of the filling spout. By tilting in this way, the arm 39 strikes the damping spring 51 and is returned by it as soon as the bag has tipped over and has relieved it of its weight, at the same time as the arm is on the other hand returned by the spring 50.
The rotation of the cam 45 is adjusted so that the unloading of the bag does not occur until after filling.
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complete pleating of the weighed quantity of material, but the release at the lever 41 can also be effected independently of the cam 45, by means of the handle 44. As soon as the bag is unloaded, the service worker puts a new bag in place with its valve on the filling spout 27; the edge 54 gives the worker a point of support for the foot., while he on the other hand leans against the ramp 55.
The juxtaposed multiple filling devices are coupled to each other in steps so that, when one of them is weighing. another is during the filling period of the goods previously placed, and another is during the unloading period.
The cams 35 ', 35 ", 35"' are wedged on the common shaft 34 so that the jerks imposed on the various bag trays occur in sequence one after the other.
If more than three filling devices are coupled, the sequence of the different phases will be adjusted accordingly.
Thanks to this staggering, we can achieve a big increase in working capacity without damaging the material handled because we have ample time both for weighing and for filling and for unloading the bag and its replacement by another.
The lever systems which control the opening of the valve at the bottom of the container 10 and the unloading of the sao, 'are here coupled so that the hook 49' (fig. 2) is released by the operation of the handle 44 'and that this results in the cover of the bottom valve of the weighing container 10 'while the arm 39 "is free and therefore the sa suspended from the filling spout 27" tilted or unloaded from the apparatus.
The service worker now places a new bag on spout 27 "while the bag already placed on spout 27 'is being filled. At the next stroke, the maneuver
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of handle 44 "will release hook 49" and open the bottom flap of weighing container 10 "so that the bag previously placed on spout 27" will then be filled, and at the same time arm 39 "will be released and the bag on the spout 27 "will be unloaded by tilting.
While the handles 44 'and 44 "are mounted on sockets mounted on 1% shaft 43 and to which are also articulated the pawls 48' and 48" as well as the connecting rods 41 'and 41 ", the handle 44"' is directly wedged on the shaft 43 which is also coupled directly with the oliquet 48 "'and (at its inner end) with the connecting rod 41'.
The whole installation is controlled by the shaft 61 and the impellers 26 of all the devices are mounted on a common shaft controlled directly by an electric motor 62.
Rods 3 to 9 represent various improved variants relating in particular to the paddle wheel accelerating the material in the hopper and to the filling spout.
Acceleration vane wheels have already been proposed for breaking up and advancing granular or powdery material, but these devices had the disadvantage, with crystalline materials or hydroscopic materials, of giving rise to the formation. agglomerations or agglutinations which prevented it from functioning.
Fearing to avoid this inconvenience, one can use the arrangement according to the invention shown respectively in longitudinal section and in cross section in Figs. 3 and 4.
This arrangement is characterized by the fact that the ends of the fins are slightly curved in the
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direction of rotation and that the arrival of the material does not take place tangentially around the rpue with fins but at a certain angle with respect to this tangent; it is also advantageous to round off, for example in the shape of a semicircle, the outer edge of each fin as seen in fig. 4, The jet of material thus occurs, not all at once, but gradually by the kind of shovel formed by the fin 26t and therefore there is at no point an excessively strong pressure of the fins on the material, which would cause agglomerations of the sharp-edged crystals in a single mass.
The arrival channel 61 is arranged so that its median plane intersects the circle of rotation of the vane 26 'and does not reach it tangentially; on the other hand, the end of each fin is cut in the shape of a semicircle, seen from the front, and furthermore slightly curved in the direction of rotation.
For the same purpose, it would also be possible to provide for the use of pressurized air, blown so as to act in the places where:! Tend to form deposits or agglutinations and consequently to prevent them.
In truth, it is known practice to use the tablet for the entrainment of pulverulent or granular materials, but this by constituting a fluid mixture of specific weight lower than the goods to be handled.
On the other hand, according to the invention, the compressed air is only made to act on the goods in certain places only, that is to say at the points where the goods tend to compress or to settle in aoins. Fig.5 shows in cross section a device of this type according to the invention.
In the 25 'hopper portion where the wheel is placed
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with fins 26 ', is provided, on ahaque side, a pressurized air inlet 62 which avoids retention and deposits of the material and ensures its uniform advancement. Of course, the location of the compressed air inlets will vary depending on the case.
Fig. 10 also shows another throttle wheel. It has in fact been recognized that ;, especially for goods having a strong tendency to swirl, care must be taken that the goods are pushed by the vanes of the wheel in as regular strokes as possible to avoid the formation of vortices and in addition, , prevent certain parts of the projected merchandise from moving too quickly, which would require unnecessary energy consumption or cause damage to the merchandise by heating it up.
For this purpose. the generally circular section of the supply duct is transformed into an elongated rectangular section before reaching the chamber of the impeller; the opening into this chamber is moreover placed so that the axis of the supply duct forms a slight angle ,, for example about 20, with the radius passing through the intersection of said axis with the circle described by the fin ends. These are relatively short and are installed on a large hub so that the parts not far from the center of the wheel have a relatively very low peripheral speed; denied any action for the acceleration of the goods the wheel being massive from its axis to a relatively large circle.
The outer wall of the inner wall conduit is strongly flattened downward at its point of junction with the acceleration chamber. The fins are finally hollow and curved, towards the front. By all these means we obtain a uniform advance of all the goods.
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without there being a stir and without certain parts picking up excessive speeds.
The device is thus particularly suitable for goods which are muddy, thick or formed of particles, crystalline or with sharp edges which stick together or agglutinate easily if they are imparted to them by swirling or too strong acceleration.
In fig. 10, the shaft 66 carries a hub 67 occupying the entire width of the chamber 68 of the impeller and on this means are implanted fins 69 which are slightly curved forward.
The lead-in duct 70, the section of which initially circular as at 70 'is gradually transformed into an elongated rectangular section as at 70 ", is arranged so that its axis makes an angle of about 20 with the radius. which passes through the point of intersection of this axis with the circle described by the ends of the fins. The outer wall 71 'of the outlet channel 71, which also has an elongated rectangular section which in turn can be transformed into a seotion circular, spirals away from the circle deorit by the ends of the fins, and the inner wall 71 ', after a short portion 71a disposed almost radially, then runs in a straight line parallel to the outer wall 71'.
The goods arriving by
70 presents itself to the relatively narrow wheel over a noticeable stroke of the circumference, so that the shovel-shaped paddles pick it up in regular quantities and push it uniformly forward, But the centrifugal force always imparts to the outer particles of the goods a stronger acceleration, so that despite the uniformity
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of the movement of capacitors between fins \ ') the marahanai could still receive vortices. This is avoided thanks to the surface 71a which receives the particles of matter launched more slowly and makes them fall back on the path.
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of the most rapid which carry them along with them so that the oonduit 71 is traversed by a regular flow.
Finally, figs 6 to 9 relate to some improvement of the filling spout to let air escape out (the one valve bag during the rapid filling of this bag and without providing in
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oe other orifioes than oe the filling valve, it is known to make this last width a little larger than the etérleur diameter of the pleating spout, of the latter and the
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valve wall.
It happens that this intermediate space is easily closed by the fact that the lower part of the wall of the valve, which here rests like a valve
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against the outer wall of the sao to close the opening is forced upwards during filling by the flow of material or air.
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The invention eliminates this drawback by providing, on the underside of the filling valve and at its 9 'laughter, one or more ribs which prevent the valve valve from being applied against the underside of the spout. in this way cl8 = or plnSieUr8 cana = a'Pla sant always left free between the wall of the sao and the filling spout, by which a sufficient escape of air is ensured;
as these cana = are found on the underside of the beak and present in cross section a
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shape widening outwards towards the material
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filling cannot accumulate or be retained there, even if it has strongly clumping properties as is the case for example for ground cement, sugar, etc.
Thanks to the narrowing of the spout, the material that may have stuck to it is removed each time; the drawback which occurs with known filling spouts with smooth or T-shaped ribs provided on the upper face of the spout cannot therefore occur; to satire that, between these ribs, is deposited on the spout, a layer of material which causes the blocking of the exhaust of the air.
Two embodiments of such a filling spout are shown in figures 6 and 7, 8 and 9, which are side and end views, respectively.
In figs 6 and 7; the filling spout 27a comprises. at its lower face a rib 63; the dotted line represents the wall of the valve of the bag and shows that in no case can the angular passages 64 be blocked even if the valve plug is forced upwards by the pressure. The embodiment of FIGS. 8 and 9 have two ribs 63 leaving between them an action channel which widens conically outwards. To allow the bag to be put on the filling spout with certainty, and to avoid damaging the opening of the valve, the ribs become fiery. the surface of the beak towards its anterior end 65.
The above devices avoid the drawback of the known devices with ribs on the upper surface of the spout; namely that these cut the top of the bag along its length as soon as it is completely full and when it is removed, and that it is impossible to ensure the maintenance of the bag
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by means of pins hanging from the outside.
Finally, figs. 11 and 12 show an alternative construction in which a dust suction box is provided around the bag and during its jerking movement; this box can either be shaped to support the bottom of the bag, in which case it participates in the shaking movement, or it can be separated from it, the support plate of the sound receiving only the jerking movement.
The movement of the shaking device can be effected by a cam or alternatively the vacuum of the suction air can be used for this purpose.
In fig. 11 the bag 72 which is fitted to the filling tube 27 rests on a plate 73 formed by a console of the suction box 74, which surrounds the bag. This box has its inner wall formed by a wire mesh 75 resting on a lattice of bars 76 and it is connected by one or more flexible pipes 77 to an air vacuum apparatus. A cam 78 spread out on 1.shaft 79 communicates its up and down movement to the console 73.
Fig. 12 represents a variant. The bottom of the bag 72 rests on a shaking table 80 which is connected by a lever 81, to the piston 82 of a vacuum cylinder.
By means of a control known per se and not shown here, the suction line 83 going to the cylinder is periodically closed while the latter is placed in communication at 84 with the atmosphere; at this moment, the vacuum in the cylinder being removed, the table 80 falls down by its weight; the vacuum is then reestablished again in the cylinder which raises the table 80 and so on.
This device can be used for bags and containers of all kinds, and particularly for self-closing valve bags.