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"PROCEDE ET APPAREIL POUR EMPAQUETER DES POIDS DEFINIS DE MATIERE PULVERULENTE"
Une machine moderne à empaqueter et peser les matières pulvérulentes est généralement composée de trois parties principales, savoir un réservoir de remplissage agencé pour contenir une certaine quantité de matière, une ou plusieurs buses de remplissage par lesquelles la matière est introduite dans les enveloppes (sacs ou autres récipients) et un dispositif de pesage servant à régler la quantité introduite dans les enveloppes ou à controler le poids. On peut augmenter la capacité de travail d'une machine de ce genre en augmentant le nombre de buses de remplissage, ce qui permet de remplir plusieurs sacs si-
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multanément.
Toutefois, ltemploi de plusieurs buses de remplissage fait que l'ouvrier chargé de poser les sacs vides sur les buses doit se déplacer de distances considérables et, dans le but d'éviter la perte de temps et la fatigue qui en résultent, les buses de remplissage ont été disposées suivant un cercle horizontal et agencées pour tourner autour de l'axe vertical de ce cercle de façon à passer en succession devant le poste fixe de ltouvrier, ce qui diminue le travail de ce dernier qui n'a plus QU'à poser les sacs sur les buses de remplissage passant devant lui.
Les machines du genre mentionné en dernier lieu connues jusqutà ce jour présentent toutefois certains in- convénients en ce qui concerne leur capacité de travail, qui est limitée, l'exactitude du pesage ou les deux.
Dans un des types de machine proposés, muni de plusieurs buses de remplissage tournant autour de l'axe de la machine, le réservoir restait stationnaire et la ma- tière était alors dirigée dudit réservoir aux buses de remplissage tournant autour de l'axe de la machine par un tambour d'alimentation tournant avec les buses et dont le rôle était de distribuer la matière uniformément à toutes les buses de remplissage. Une distribution de ce genre ne peut toutefois pas être réellement uniforme et le débit de matière, c'est-à-dire la quantité de matière fournie aux buses par unité de temps, ne peut donc être constant, pas plus en ce qui concerne chacune des buses individuelles qu'en ce qui concerne les différentes buses les unes par rapport aux autres. Cependant, l'exac- titude du pesage dépend de la constance du débit de la matière.
En fait, cette condition est essentielle pour assurer dans tous les cas la distribution dtun poids constant de matière aux enveloppes depuis le moment où le mécanisme de pesage commence à fonctionner jusqu+au moment
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où il provoque l'interruption du courant de matière. Si le débit varie pendant cette période, le pesage n'est pas exact, ce qui constitue un inconvénient très grave.
Dans une autre machine proposée, munie de plusieurs buses de remplissage tournant autour de l'axe de la machine, les mécanismes de pesage individuels se rapportant aux buses respectives sont remplacés par un dispositif de pesage unique stationnaire sur lequel chacun des sacs, etc... remplis individuels est placé automatiquement et pesé pendant la rotation de la machine. Ce pesage sur un seul dispositif de pesage stationnaire exige toutefois un remplissage sup- plémentaire des sacs, ce qui complique le fonctionnement de la machine et diminue sa capacité de travail.
L'objet de l'invention est d'éliminer les inconvé- nients susmentionnés des machines d'empaquetage connues. A cet effet, suivant l'invention, on fait tourner en bloc, autour de l'axe de la machine, le réservoir de remplissage, les buses de remplissage et les mécanismes de pesage indi- viduels se rapportant et reliés aux diverses buses, la communication entre ces buses et le réservoir étant assurée par une fixation mécanique rigide mais étant agencée pour être coupée par l'action du mécanisme de pesage, chacune des buses de remplissage étant d'autre part reliée méca- niquement au mécanisme de pesage individuel correspondant de telle manière que la communication est coupée automati- quement lorsque le sac atteint son poids convenable.
En comparaison avec les dispositifs connus, ce dispositif combiné offre par exemple l'avantage qu'il permet l'appli- cation des mécanismes de pesage connus des réservoirs d'em- paquetage non rotatifs et, de plus, l'application des pro- cédés employés récemment dans ces mécanismes pour fournir un courant de matière et assurer la constance de ce courant.
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Ce procédé d'empaquetage peut être appliqué avantageusement, par exemple, aux sacs connus munis d'une valve d'admission à fermeture automatique, de telle sorte que le travail manuel est réduit à l'opération qui consiste à assujettir les sacs à valve aux buses de remplissage ro- tatives ; d'autre part, le remplissage et couverture des registres qu'exige ce procédé, ainsi que le pesage et l'é- vacuation des sacs peuvent être effectués automatiquement.
Le pesage de la quantité de matière peut être effectué soit après que la matière a été introduite dans l'enveloppe elle- même, soit après qu'elle a été introduite dans un réceptable de pesage distinct intercalé entre le réservoir et le sac.
Le dessin représente en coupe longitudinale ver- ticale une construction de machine à empaqueter rotative dans laquelle le réservoir de remplissage, le mécanisme de pesage et les buses de remplissage tournent en bloc, chaque buse étant munie de son propre mécanisme de pesage et
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!:J/ de son propre mécanisme régulateur de débit de matière.
La trémie ou réservoir de remplissage 1 est supporté par un arbre vertical 2, qui est lui-même supporté "-b par des/w^' ^ ^+ radiaux 3, 3 et un-xr,4;1 de butée 4 et actionné par une roue hélicoïdale 5' et une vis sans fin 5". La matière à empaqueter est introduite dans le réser- voir 1 par un conduit de descente vertical ¯6 tournant en sens inverse du réservoir 1 et actionné par une vis sans fin 7" et une roue hélicoïdale 7' assujettie au conduit 6, celui-ci tournant dans un coussinet 8. Le conduit 6 est ouvert en bas où il supporte des bras agitateurs 9 servant à mélanger la matière que renferme le réservoir.
L'admission d'air servant à donner à la matière la fluidité d'un liquide est effectuée par un canal 10' ménagé suivant ltaxe de l'ar- bre 2 et dont la partie inférieure est reliée à un tuyau d'alimentation d'air comprimé 10",son extrémité supérieure
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se terminant au-dessous d'une calotte de protection 11'pré- sentant une série d'ouverture 11" qui permettent à l'air de s'échapper au voisinage des bras agitateurs 9. Dans le ré- servoir 1 on maintient la surface 12 de la masse de poudre à l'état mobile/à un niveau constant en réglant la quantité fournie à l'aide d'un dispositif automatique, non représenté.
Les buses de remplissage agencées pour supporter les sacs sont prévues en nombre convenable, selon les dimen- sions de la machine, suivant une rangée circulaire, au- dessous de la paroi inférieure du réservoir 1. Chaque buse comprend un tuyau d'échappement 13'fixé au réservoir et débouchant dans ce réservoir et une section de tuyau an- gulaire mobile 13''' qui constitue normalement un prolonge- ment du tuyau 13' et dont l'extrémité inférieure est dirigée dans une direction qui l'éloigne de l'axe de la machine et qui va en s'inclinant légèrement vers le bas.
La section de tuyau à laquelle les sacs 14 sont suspendus pendant leur remplissage est reliée au mécanisme de pesage de la machine de façon pivotante et telle que son extrémité inférieure peut se mouvoir circulairement de la position représentée à une position plus rapprochée de l'axe de la machine sous l'influence du poids du sac rempli, l'extrémité inférieure du tuyau étant alors inclinée d'un angle plus grand qu'en temps normal.
La partie supérieure légèrement élargie de la section de tuyau 13''' enveloppe à la façon d'un manchon l'extrémité inférieure du tuyau d'échappement 13', sur la- quelle elle peut effectuer un léger mouvement coulissant vertical. pendant que la buse de remplissage 13''' pivote vers le bas, le manchon ou élargissement s'ouvre suivant une section oblique 13'', la partie supérieure fixe du manchon étant supportée par un bras d'une barre de sus- pension 17 faisant partie du mécanisme de pesage. Le tuyau d'échappement 13' est muni d'un registre qui sera décrit plus loin.
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Ainsi qu'il a été mentionné précédemment, la partie inférieure 13''' de la buse de remplissage pivote sur le méca- nisme de pesage se rapportant à cette buse et est par consé- quent supportée par ce mécanisme avec le sac suspendu. Le
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1,,Â,,4 mécanisme de pesage est composé principalement d'un fléau 4.4jL ou levier Au pfemiep geepe 15 supporté par une console 16 fixée à la paroi de la trémie 1, ce fléau supportant à l'ex- trémité de son bras interne la tige verticale 17 qui descend le long du côté du réservoir et supporte à son extrémité in- férieure une patte 18 reposant fermement contre le sac 14 inséré sur la buse 13"', de telle sorte que le sac est maintenu en position sur la buse.
La tige verticale 17 est munie d'un pivot 19 constituant le point d'appui dtun levier coudé 20 dont un des bras est dirigé vers le réservoir et supporte la buse de remplissage 13", tandis que l'autre, qui est dirigé vers l'extérieur et s'incline vers le haut, re- pose, aussi longtemps que le sac doit être suspendu à la
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--# 1/ÀW" buse de remplissage, contre le côté arrière d'une/4-0.ut d'arrêt 21 portée par un levier à un seul bras 22 qui pivote autour d'un axe 23 porté par une saillie horizontale 24 pré- vue sur le côté interne de la tige 17. Un ressort de com- pression 25 maintient normalement le levier 22 abaissé contre une butée 26 prévue sur le côté de la tige 17. L'ensemble de la tige, du mécanisme et du sac supporté par lui est contrebalancé par un poids 27 fixé au bras externe du fléau 15.
Lorsque le mécanisme occupe la position représentée, on voit que les éléments du dit mécanisme sont immobiles les uns par rapport aux autres. Par contre, lorsque l'ensemble de la tige 17, du mécanisme y assujetti et du sac est actionné par le poids du sac, cet ensemble est mis à même de descendre verticalement comme résultat du fait que le sac a reçu sa char- ge convenable.
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Après une descente de ce genre de la tige 17. le déclenchement et le mouvement du mécanisme à l'effet de per- mettre à la buse de remplissage 13''' de pivoter vers le bas et au sac d'être déposé par cette buse sont effectués par un rail de guidage fixe 28 prévu dans une position inclinée à l'extérieur de la machine et agencé pour soulever un galet 29 porté par l'extrémité libre du levier 22 de telle sorte
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6 /k-e.. que la/dSt-d arrêt 21 de ce levier libère le levier coudé 20,
La fermeture automatique du courant de matière allant de la trémie 1 aux buses de remplissage 13', 13''' doit être effectuée, lorsque le sac envisagé a reçu sa charge convenable, par un mécanisme de fermeture à action automati- que, qui peut être construit de façons diverses.
Un exemple de la construction d'un mécanisme de ce genre est représenté dans le dessin. On a supposé que le courant de matière de la trémie à chacune des buses est arrêté par un registre horizontal 32 placé à angle droit par rapport à la buse et traversant la partie supérieure 13' --fixée à la trémie-- de cette buse. Ce registre situé à gauche.occupe la posi- tion de fermeture et l'on supposera que le sac qui se trouve à cet endroit vient de recevoir sa charge entière. Le registre situé à droite est représenté ouvert. Le registre 32 est maintenu fermé par un ressort de traction 33 et est maintenu ouvert par un mécanisme d'encliquetage qui actionne le regis tre à l'aide d'un câble 34.
Ce mécanisme d'encliquetage com-
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ri &a-41 prend un levé 35 dont l'axe est supporté '% ' par une console 36 fixée à la paroi de la trérnie 1. Ltextré- mité interne du levier est assujettie au câble 34, et l'ex- trérnité externe supporte d'une part un galet 37 et d'autre part un cliquet élastique 38. Lorsque le registre 32 est ouvert, ce cliquet repose contre le côté inférieur du petit bras 39 d'un levier coudé dont le pivot est supporté par la
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console 36,tandis que l'extrémité du bras long 40, sur laquelle est articulé un prolongement 41 qui peut tourner librement vers l'extérieur (en s'éloignant de l'axe de la machine) mais non vers ltintérieur, repose contre le côté interne d'une butée 42 prévue sur la tige verticale 17 du mécanisme de pesage.
Tant que le cliquet 38 repose contre le côté inférieur de l'extrémité externe du petit bras 39, comme représenté à droite du dessin, le registre reste ouvert, mais lorsque le cliquet a été dégagé de cette po- sition, comme représenté à gauche du dessin, le ressort de traction 33 tire le registre jusqu'à sa position de fermeture. En même temps, le levier s'incline et vient occuper sa seconde position de repos.
Le déclenchement du cliquet, c'est-à-dire le passage du cliquet de sa position de verrouillage (à droite du dessin, registre ouvert) à sa position libre(à gauche du dessin, registre fermé) s'effectue automatiquement lorsque le sac a reçu sa chargeconvenable et que, par conséquent, la tige 17 du mécanisme de pesage descend. La butée 42 libère par suite le levier 39-40, qui pivote alors sous la pression du ressort 38 dans une direction qui l'éloigne de la machine, le levier 35 étant ainsi mis en liberté. Le
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, E/±él levier 39-40 est alors/-pO+par son propre poids à la position représentée, son prolongement articulé glissant sur la butée 42.
Dtautre part, l'amenée du cliquet à la position de verrouillage est effectuée par le passage du galet 37 du levier 35, pendant la rotation de la machine, au-dessous dtun rail incliné 43 fixé rigidement au point où les regis- tres 32 doivent être ouverts après que les sacs ont été sus- pendus. Ce rail oblige l'extrémité externe du levier à descendre jusqu'au moment où le cliquet 38 agit sur le côté ,
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inférieur du bras court 39 du levier 39-40 et pousse le bout articulé 41 du bras long 40 contre la butée 42, ce qui établit l'équilibre.
La poussière produite par le remplissage des sacs est éliminée par des orifices d'aspiration 30 d'une chambre
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,b 14UI tubulaire 31 entourant l'arbre 29- eide étant produit dans la chambre 31 à l'aide d'un tuyau 32'
Il ressort de ce qui précède que la machine fonc- tionne comme suit s Ltouvrier situé à un poste fixe assujet- tit .@ment les sacs vides aux buses de remplissage à mesure qu'elles se meuvent devant lui et c'est le seul travail manuel qui lui incombe. Lorsqu'un sac suspendu passe au- dessous du rail fixe 43 (à droite de la figure), ce rail ouvre automatiquement le registre 32 de la buse de remplissage du sac et le remplissage s'effectue automatiquement jusqu?au mo- ment où le sac a reçu le poids convenable de matière.
A ce moment, la tige verticale 17 du mécanisme descend, le levier 39-40 est rendu libre; le registre 32 se ferme, le rail 28 libère le levier 20, la buse de remplissage 13''' pivote vers le bas et le sac glisse à l'écart de cette buse, pour être reçu par exemple par une courroie transporteuse; le poids arrière de la buse de remplissage détermine alors le retour du levier 20 à sa position normale derrière la saillie l'ar- rêt 21. Dans l'entretemps, le levier 22 a été poussé vers le bas oontre la butée 26 par le ressort 25 et un nouveau sac est assujetti à la buse de remplissage avant que le galet 29 ait quitté le rail 28.
Les détails mécaniques de la construction repré- sentée à titre d'exemple peuvent être modifiés considéra- blement sans s'écarter de l'esprit de l'invention.
Par exemple, au lieu d'employer des registres pour obturer les buses de remplissage on peut se servir d'autres obturateurs; àu lieu d'un dispositif à câble, on peut em-
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ployer, pour faire mouvoir le registre, des tiges de liaison ou une transmission électrique. Les extrémités externes libres des buses de remplissage peuvent en outre être recours bées plus ou moins dans une direction tangentielle de façon qu'elles soient orientées vers l'avant, eu égard au sens de rotation. L'ouvrier peut ainsi assujettir les sacs plus fa- cilement. Il suffit alors qutil maintienne la valve du sac relevée à l'avant de l'orifice de la buse de remplissage, celle-ci pénétrant alors automatiquement dans le sac.
Les buses de remplissage peuvent en outre être construites de telle manière qu'elles ne se divisent pas en 13", comme il était supposé précédemment, lorsque le sac descend sur le mécanisme de pesage, mais continuent au con- traire à constituer un seul ensemble. Ce résultat peut être assuré en terminant chacune des deux parties de la buse, savoir la partie fixe et la partie mobile, par un rebord ou soufflet très flexible analogue à une membrane, les deux rebords étant reliés entre eux de façon étanche à leur périphérie.
En outre, les ouvertures des réservoirs de rem- plissage communiquant avec les buses de remplissage peuvent être disposées de telle manière que leur section de passage diminue automatiquement à un certain point de la machine, On obtient alors cet avantage que, pendant la dernière phase du remplissage, ce dernier s'effectue sous forme d'un petit filet de matière, ce qui permet d'effectuer très exactement le réglage de la quantité fournie.
Finalement, la machine peut être disposée pour recevoir un mouvement de rotation continu ou discontinu (intermittent). Dans ce dernier cas, l'arrêt du mouvement de rotation peut correspondre exactement au temps nécessaire pour poser un sac.