La présente invention est relative à un procédé et un appareil pour la distribution d'une quantité mesurée de duvet, à utiliser par exemple dans des vêtements et des sacs de couchage à garniture de duvet.
Avec la vente croissante d'ensembles pour la réalisation de vêtements et sacs à garnissage de duvet, il est devenu indispensable de trouver une méthode pour emballer le duvet en paquets de façon plus efficace et moins onéreuse. D'une façon générale, meilleure est la qualité du duvet et plus petites sont les plumes individuelles, de telle sorte que ces minuscules plumes envahissent aisément l'espace subsistant entre les pistons et parois de cylindre de mécanisme de remplissage du type à plongeur classique, ou une action de cisaillement ou d'arrachement a lieu sur le duvet alors que les pièces sont déplacées alternativement l'une par rapport à l'autre. Ces tiges de plume débarassées de leurs barbes n'ont pratiquement plus aucune valeur isolante et, en outre, elles sont à la fois raides et aiguës. De plus, les mécanismes se bouchent rapidement et un blocage survient.
Suivant l'invention, on prévoit un procédé pour distribuer une quantité mesurée de duvet à partir d'une alimentation en vrac de celui-ci, qui consiste à aspirer une charge de duvet à partir de la réserve dans l'extrémité ouverte d'un tube perforé, tandis que l'autre extrémité de celui-ci reste fermée en établissant une pression négative à l'extérieur du tube, à arrêter la pression négative et à ouvrir l'extrémité fermée du tube, à vider la charge de duvet à partir du tube à travers l'extrémité ouverte de celui-ci, tout en établissant une pression positive à l'extérieur de l'alimentation en vrac, d'une façon efficace pour y maintenir la réserve restante de duvet, à refermer l'extrémité ouverte du tube pour recevoir une autre charge de duvet et à arrêter la pression positive appliquée à l'extérieur de l'alimentation en vrac.
L'invention offre également un appareil destiné à mettre en oeuvre le procédé de distribution précité.
Les avantages de l'invention resortiront de la description ciaprès, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La fig. 1 est une vue en élévation latérale, avec certaines parties illustrées schématiquement et d'autres éliminées par brisure et vues en coupe, d'un appareil pour la distribution de duvet dans des paquets, en illustrant un cycle de chargement précédant le début d'un cycle de distribution.
La fig. 2 est une vue semblable à la fig. 1, illustrant l'appareil lors de l'achèvement du cycle de distribution.
L'appareil comprend une trémie 10 dans laquelle est introduit le duvet en vrac, préalablement à son emballage dans les paquets individuels 12, ces derniers étant représentés en traits mixtes. A l'intérieur de la partie inférieure de la trémie se trouve une cloison semi-cylindrique 14 qui est balayée par les pales 16 d'un agitateur du type à roues à palettes 18 et qui tourne lentement dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, comme indiqué par les flèches. Cette roue à palettes est amenée à tourner à une vitesse suffisante pour maintenir le duvet agité et suspendu dans l'air, condition dans laquelle il peut être aspiré particulièrement aisément à partir du conduit d'évacuation de duvet 20. La roue à palettes est tourillonnée à rotation autour d'un axe transversal défini par un arbre 22 qui assure le montage des pales 16.
Le conduit 20 forme la queue d'un raccord en T 24. La partie transversale 26 de ce raccord en T s'étend verticalement et est divisée en des branches supérieure et inférieure 26 U et 26 L respectivement. Au sommet de la branche transversale supérieure 26 U du raccord en T 24 se trouve un servo-moteur pneumatique à double action 28 qui comprend un piston 30 monté de manière à permettre un mouvement de va-et-vient à l'intérieur d'un cylindre 32. Une tige de piston 34 fait saillie au-delà de l'extrémité inférieure du cylindre 32, où elle est munie d'un plongeur à disque cylindrique 36.
On observera d'après la fig. 1 que quand le piston se trouve dans une position de retrait total, le plongeur 36 est tiré dans la branche transversale supérieur 36 U du raccord en T 24, en réalisant ainsi une vanne bloquant efficacement l'entrée vers celui-ci. Lorsqu'il est ainsi situé, le plongeur non seulement empêche le duvet quittant la trémie par l'intermédiaire du conduit d'évacuation de pénétrer dans cette branche supérieure du raccord en T mais aussi, chose encore plus importante, ceci maintient ce plongeur vers le haut et hors du chemin, de telle sorte que le duvet ne s'y recueillera pas alors qu'il effectue le tournant à angle droit pour pénétrer dans la branche inférieure 26 L.
En considérant à présent les deux figures des dessins, un cylindre perforé 38 est connecté à la branche inférieure 26 L du raccord en T, de manière à en former un prolongement. Ce cylindre perforé est également disposé coaxialement avec le cylindre de servo-moteur 32 de manière à recevoir le plongeur 36 pendant la course de travail ou d'extension du piston. Les trous dans le cylindre perforé ont un diamètre d'approximativement 1,58 mm, ce qui est suffisamment petit pour empêcher les fibres de duvet d'y passer sous l'influence d'une différence de pression appliquée de part et d'autre des parois.
Le plongeur 36 a une dimension très inférieure par rapport aux dimensions internes du cylindre perforé, plus précisément de l'ordre d'environ 6,35 mm de moins environ. Par conséquent, le plongeur ne frotte pas sur les côtés du cylindre et ne crée pas d'électricité statique. De plus, étant donné qu'une quantité importante du duvet remplissant le cylindre perforé est aspirée étroitement contre les parois de celui-ci à cause de la pression inférieure existant à l'extérieur, un piston à ajustage étroit endommagerait les fibres.
En laissant un intervalle de 3,17 mm environ autour du plongeur, ces conséquences indésirables d'un piston à ajustage étroit sont éliminées tandis que, simultanément, le plongeur restera toujours efficace pour repousser le duvet à partir du cylindre perforé, principalement parce que les particules individuelles sont agencées et entrelacées de telle sorte que leur dimension collective dépasse 3,17 mm et qu'elles sont par conséquent recueillies par le plongeur.
Le cylindre perforé 38 est logé à l'intérieur d'un carter à paroi massive 40 qui l'entoure en laissant une chambre annulaire 42 entre eux. La paroi supérieure 44 de ce carter présente une ouverture 46 qui assure la connexion avec l'extrémité inférieure de la branche inférieure 26 L du raccord en forme de T 24 et définit l'entrée vers le cylindre perforé 38. Une paroi inférieure 48, d'un autre côté, contient une paire d'ouvertures 50 et 52, la première constituant un orifice à vide par l'intermédiaire duquel un vide est établi dans la chambre 42, tandis que l'ouverture 52 s'aligne avec un prolongement tubulaire 54 du cylindre perforé à travers lequel le duvet qui y est contenu est évacué et sur lequel un emballage ou paquet 12 est maintenu ou fixé temporairement.
Immédiatement au-dessus de cette paroi inférieure et d'une façon espacée pratiquement parallèle avec elle, on a disposé une cloison 56 qui coopère avec la paroi inférieure de manière à définir un canal 58 à l'intérieur duquel coulisse une vanne 60. Des ouvertures 50t et 52' dans cette cloison 56 s'alignent avec des ouvertures correspondantes 50 et 52 de la paroi inférieure 48, comme illustré.
La vanne 60, dans la forme de réalisation particulière représentée, présente une seule ouverture 62 qui, dans la position d'extension totale représentée à la fig. 1, s'aligne avec les ouvertures à vide 50 et 50 des parois 48 et 56, tandis que l'extrémité éloignée 64 bloque l'ouverture 52' à l'extrémité inférieure du cylindre perforé, en supportant donc la colonne de duvet 66 située au-dessus. Inversément, lorsque la vanne 60 est amenée en retrait comme représenté à la fig. 2,1'extrémité éloignée 64 découvre les deux ouvertures 52' et 52, en permettant au plongeur 36 de s'étendre à travers et de repousser la colonne de duvet 66 hors de la partie inférieure du tube 54 dans l'emballage 12.
Lorsque ceci a lieu, l'ouverture 62 dans la vanne 60 s'est déplacée vers la gauche hors d'alignement avec les ouvertures à vide 50 et 50', ce qui coupe le vide appliqué à la chambre annulaire 42.
Le déplacement de la vanne 60 entre sa position en extension de la fig. 1 et sa position en retrait de la fig. 2 est réalisé d'une manière classique par un second servo-moteur pneumatique à double action 68, semblable au servo-moteur 28. La tige de piston 70 de ce servo-moteur 68 est connectée à la vanne 60 et agit lors de l'actionnement dans un sens pour l'amener en extension et dans le sens opposé pour l'amener en retrait. L'extension de la vanne 60 est commandée au moyen d'une soupape de commande 72 qui envoit de l'air au servomoteur 68 pendant un intervalle de temps prédéterminé fixé dans un chronorégleur 74. Ce dernier commande également le moteur à vide 76 qui est connecté par un conduit 78 de manière à aspirer de l'air à travers les ouvertures alignées 50, 62 et 50' à partir de la chambre annulaire 42, comme expliqué plus en détail ci-après.
D'un autre côté, la soupape de commande 80 commande la fourniture d'air aux deux servomoteurs 28 et 68 afin d'amener simultanément en extension le plongeur 36 tout en amenant la vanne 60 en retrait de manière à ouvrir le cylindre perforé 38 et à couper l'application de vide à la chambre 42.
Il est possible de commander la quantité de duvet pénétrant dans le cylindre perforé 38 de diverses façons. Par exemple, en établissant un vide constant pendant un intervalle de temps fixe, une quantité mesurée prévisible de duvet pénétrera dans le cylindre perforé 38. Si on devait laisser l'intervalle de temps inchangé et augmenter le vide, une plus grande quantité de duvet pénétrerait dans le cylindre et serait bourrée plus fortement. D'un autre côté, on peut aussi laisser la pression négative inchangée et augmenter l'intervalle de temps afin d'augmenter la quantité de duvet fournie dans le cylindre 38. Par opposition, toutefois, on a utilisé dans la forme de réalisation illustrée, un système d'écran ajustable 82 pour commander la
quantité de duvet pénétrant dans le cylindre 38 au cours de
chaque cycle d'emballage.
Le moteur à vide 76 établit un vide constant et l'intervalle de temps réglé par le chronorégleur 74 est choisi de telle sorte qu'avec le vide établi par le moteur 72, le cylindre perforé 38 disposera d'un temps suffisant pour le remplissage jusqu'au niveau de l'écran 84. En pratique, plus aucune quantité de
duvet ne pénétrera dans le tube perforé après avoir atteint le niveau de l'écran, même si le vide continue à être établi dans la
chambre 42. En réalité, bien entendu, il se produira en fait une
certaine augmentation de la quantité de duvet si le vide est
appliqué pendant un intervalle de temps prolongé, parce qu'il
se produit un certain tassement.
Inversément, il y a peu de
différence perceptible dans la quantité de duvet contenue dans
le cylindre 38 après qu'il a été rempli jusqu'au niveau de
l'écran 84 si la succion est poursuivie pendant quelques
secondes de plus qu'il n'est normal. Ceci n'est vrai, bien
entendu, qu'après le remplissage du cylindre jusqu'au niveau
de l'écran, parce que le duvet continuera à pénétrer sous un
débit rapide jusqu'au moment où il atteint ce point, aussi
longtemps que le vide continue à être appliqué. En d'autres
mots, la prolongation de l'intervalle de temps même d'une
fraction de seconde avec le cylindre partiellement plein seule
ment aura un effet marqué sur la quantité de duvet contenue.
Il a été découvert que l'utilisation de ce système d'écran
ajustable 82 améliore nettement la précision des quantités
mesurées de duvet distribuées au cours de chaque cycle. Un
relèvement ou un abaissement de l'écran est obtenu par une rotation de la partie d'extrémité inférieure 90 d'un vérin à vis 86 tourillonné dans un raccord 88 de la paroi inférieure 48 du carter, la section filetée 92 du vérin engageant un écrou 94 fixé à l'écran proprement dit.
L'écran 84 coopère avec le cylindre perforé 38 et le carter 40 pour diviser la chambre 42 en un compartiment à basse pression se trouvant à la pression négative établie par le système de vide lorsque celui-ci fonctionne avec l'orifice 62 aligné avec les ouvertures 50 et 50', et une zone à pression ambiante se trouvant à la même pression que le raccord en T et la trémie. La zone à basse pression se trouve évidemment en dessous de l'écran alors que la zone à pression ambiante est au-dessus de celui-ci. Avec la trémie, le raccord en T et la zone à pression ambiante se trouvant tous pratiquement à la même pression, dès que le cylindre perforé se remplit jusqu'au niveau de l'écran 84, toute circulation de duvet supplémentaire s'arrête.
Ceci provient du fait que le duvet dans la partie inférieure du cylindre perforé a bouché les trous de celui-ci en augmentant par conséquent la pression jusqu'à ce qu'elle atteigne un équilibre avec la pression dans le système au-dessus de l'écran.
Un système dit de soufflage en retour indiqué d'une façon générale par la référence 96 comprend un commutateur à commande pilote normalement fermé 98, qui est maintenu ouvert par le piston 30 du servo-moteur 28 lorsqu'il est en position totalement escamotée, une source d'air filtré 100 sous pression, un conduit 102 reliant cette source d'air comprimé au raccord en T 24 à l'opposé de la queue 20 de celui-ci, et une soupape de commande 104 connectée au conduit et actionnée lors de la libération du commutateur 98 passant à une position de fermeture, de manière à s'ouvrir et introduire un écoulement d'air dans la trémie afin d'empêcher toute quantité supplémentaire de duvet de quitter celle-ci jusqu'à ce que le plongeur ait repoussé le duvet dans le cylindre 38 hors du tube 54 et soit revenu à sa position totalement en retrait.
Une soupape pilote normalement fermée 106 située au sommet du cylindre 32 du servo-moteur 28 est maintenue ouverte chaque fois que son piston 30 occupe la position totalement en retrait illustrée àlafig. 1.
Lorsqu'elle est ainsi maintenue ouverte, cette soupape pilote admet de l'air filtré sous pression à partir de la source 108 dans la soupape de commande pneumatique normalement fermée 98, par l'intermédiaire du conduit 110, en agissant de manière à la maintenir ouverte. Ensuite, aussitôt que le piston 30 du servo-moteur 28 s'écarte de la position totalement en retrait en permettant à la soupape pilote 106 de revenir à sa position normalement fermée et d'arrêter l'alimentation en air vers la soupape 98 en permettant à cette dernière de reprendre sa position de fermeture normale, la soupape 98 actionnera la soupape 104 et l'ouvrira pour admettre de l'air dans la trémie jusqu'à ce que le piston 30 revienne à la position de base, ces dernières conditions étant représentées à la fig. 2.
Il convient de remarquer que tout duvet restant au sommet du plongeur
36 sera soulevé par celui-ci lors de la course de retour ou de retrait du servo-moteur 28 dans le parcours de l'air sortant de l'ajustage 112 à l'extrémité du conduit 102, de telle sorte que ce duvet sera balayé dans la trémie. En de rares occasions, toutefois, le jet d'air à relativement faible vitesse sortant du
conduit 102 qui est de préférence une conduite de 6,35 mm,
est insuffisant pour déloger un bouchon de duvet tassé autour
de la tige de piston 34 au sommet du plongeur 36. Lorsque
ceci arrive, un tel bouchon empêchera le piston de revenir à sa
position totalement en retrait où il rouvre la soupape pilote
106 et arrête le système de soufflage en retour 96.
Il en résulte
que des moyens perfectionnés désignés d'une façon générale
par la référence 114 ont été prévus pour évacuer de telles
obstructions.
Ce mécanisme d'élimination d'obstruction comprend un
conduit de relativement grand diamètre 116 (avec un diamètre
d'approximativement 9,52 mm) connecté de manière à rece
voir de l'air à partir de la source 108 et à le fournir à la
branche supérieure 26 U du raccord en T 24, au moyen de
l'ajutage 118. A cette conduite pneumatique 116 est connectée
une soupape actionnée manuellement 120 qui peut être ouverte pour évacuer le bouchon chaque fois que les circon
stances le demandent.
La soupape 72 commandant le servo-moteur 68 est
connectée par une conduite d'air 120 de manière à recevoir de l'air comprimé à partir de la source 108 après qu'il a été filtré, lubrifié et réglé en pression. L'actionnement de cette soupape est commandé par le chronorégleur 74 qui l'ouvre pour
admettre de l'air vers le servo-moteur et amener la vanne 60 en extension dans la position illustrée à la fig. 1, tout en actionnant simultanément le moteur à vide 76. Aussi longtemps que le chronorégleur 74 décompte le temps, le moteur 76 coupe la conduite à air 121.
Toutefois, en même temps, la soupape 80 connectée de manière à recevoir de l'air à partir de la source 108 par l'intermédiaire d'une conduite à air 122, agira de manière à fournir de l'air par l'intermédiaire d'une conduite 124 pour amener la tige de piston 70 du servomoteur 68 en retrait en fermant ainsi l'orifice à vide 62 tout en ouvrant le cylindre perforé 38, comme représenté à la fig. 2.
Ce même actionnement de la soupape 80 jusqu'à la position illustrée à la fig. 2 amène également le servo-moteur 28 en position d'extension par détente d'air dans l'extrémité supérieure par l'intermédiaire de la conduite à air 126. Cette soupape 80 est une soupape actionnée manuellement, sa position normale non actionnée étant celle illustrée à la fig. 1, dans laquelle le plongeur 36 est totalement en retrait. Une pédale indiquée schématiquement en 128 est utilisée par l'opérateur pour l'amener à la position active de la fig. 2.
Alors que le piston 30 du servo-moteur 28 revient à la position totalement en retrait de la fig. 1, il actionne la soupape pilote 106 pour l'amener à la position de fermeture en amenant le commutateur 98 maintenu ouvert à se fermer et à amorcer le cycle de vide en mettant en action le moteur 76 et en repoussant la vanne 60 en extension pour placer l'orifice 62 en communication avec l'intérieur de la chambre 42. Ainsi, le cycle de vide est amorcé automatiquement par le retour à la position initiale de base du piston 30 et, en outre, il est terminé automatiquement lorsque le chronorégleur 74 parvient à la fin de sa période et arrête le moteur 76 tout en mettant simultanément hors d'action la soupape 32 pour arrêter l'alimentation en air vers le servo-moteur 68.
En ce point, toutefois, tout s'arrête avec la vanne 60 toujours en extension, l'orifice à vide 62 toujours aligné avec les ouvertures 50 et 50', I'extrémité inférieure du cylindre perforé 38 toujours fermée par la vanne 60, ce cylindre rempli de duvet jusqu'au niveau de l'écran et le plongeur 36 totalement en retrait. La soupape actionnée par pédale 80 est mise en action comme illustré à la fig. 1, de telle sorte que l'air dans la conduite 122 est envoyé à l'extrémité inférieure du cylindre 32 du servo-moteur 28 afin de maintenir le piston 30 dans sa position totalement en retrait.
A ce moment dans le temps, I'opérateur place un emballage 12 ouvert sur la goulotte d'évacuation tubulaire 54 et déplace la pédale 128 pour actionner la soupape 80. Dès que ceci a lieu, I'air provenant de la source 108 pénètre dans la conduite à air 124 pour ramener le servo-moteur 68 à sa position de retrait, ce qui ferme l'orifice à vide 62 et ouvre l'extrémité inférieure du cylindre 38. Simultanément, de l'air est libéré dans la conduite 126 pour actionner le servo-moteur 28 et amener le plongeur 36 en extension afin de repousser la colonne du duvet dans le cylindre 38 hors de ce dernier à travers son extrémité inférieure et dans l'emballage en attente.
Conjointement avec la mise en extension du plongeur 36, le commutateur à actionnement pneumatique 98 revient à sa position normalement fermée après avoir été maintenu ouvert par la soupape pilote 106. Alors que le commutateur 98 se ferme, il actionne une soupape 104 afin de libérer de l'air dans la conduite 102 qui s'échappe par l'intermédiaire du jet 112 et refoulle le duvet dans la trémie aussi longtemps que le piston 30 du servo-moteur 28 reste dans n'importe quelle position sauf celle totalement en retrait. Tout duvet ou poussière qui s'échappe est entraînée à travers un collecteur de poussière
130 qui est connecté à une source de vide (non représentée).
Finalement, aussi longtemps que l'opérateur maintient la pédale 128 enfoncée pour amener la soupape 80 à la position illustrée à la fig. 2, le plongeur 36 restera totalement en extension et le système de refoulement 96 continuera à fonctionner pour maintenir le duvet dans la trémie. Lors de la libération de la pédale la soupape 80 cessera immédiatement d'être actionnée pour arrêter l'alimentation en air à la fois vers le sommet du servo-moteur 28 et l'extrémité de droite du servomoteur 68, tout en envoyant de l'air à la base du servo-moteur 28 (conduite 122) afin de ramener le piston 30 à la position totalement en retrait.
Il est important de remarquer, toutefois, que malgré la libération de la soupape 80 vers sa position non actionnée de la fig. 1, le système de refoulement 96 continue à fonctionner pour évacuer le duvet de la zone située au-dessus du plongeur 36 alors qu'il s'élève dans le cylindre perforé 38 et les branches du raccord en T. En fait, ce système de refoulement continue à fonctionner jusqu'à ce que le piston 30 revienne complètement à la position de repos et actionne la soupape pilote 126 afin de rouvrir le commutateur 98 et de cesser d'actionner la soupape 104. Si, éventuellement, une touffe de duvet restait bourrée autour de la piste de piston 34 sans pouvoir être délogée par le système de refoulement 96, le piston 30 ne peut plus alors venir totalement en retrait pour actionner la soupape pilote comme il est prévu.
Lorsque ceci a lieu, le système de dégagement actionné manuellement 114 est amené à fonctionner comme décrit précédemment.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant, et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
The present invention relates to a method and apparatus for dispensing a measured amount of down, for use, for example, in down-filled garments and sleeping bags.
With the increasing sale of sets for making down-filled garments and bags, it has become essential to find a method of packing down into bundles more efficiently and at less cost. In general, the better the quality of the down and the smaller the individual feathers, so that these tiny feathers easily fill the space between the pistons and cylinder walls of the conventional plunger type filling mechanism. or a shearing or pulling action takes place on the down as the pieces are alternately moved relative to each other. These feather rods stripped of their beards have practically no insulating value and, moreover, they are both stiff and sharp. In addition, the mechanisms quickly clog and a blockage occurs.
According to the invention, there is provided a method for dispensing a measured amount of down from a bulk supply thereof, which comprises sucking a load of down from the reserve into the open end of a. perforated tube, while the other end of it remains closed by establishing negative pressure outside the tube, to stop the negative pressure and open the closed end of the tube, to empty the filler charge from of the tube through the open end thereof, while establishing a positive pressure outside the bulk feed, in a manner effective to maintain therein the remaining supply of down, to close the open end of the tube to receive another load of down and to stop the positive pressure applied outside the bulk feed.
The invention also provides an apparatus for implementing the aforementioned distribution method.
The advantages of the invention will emerge from the description below, given by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a side elevational view, with some parts shown schematically and others broken away and sectioned, of an apparatus for dispensing down into bundles, illustrating a loading cycle preceding the start of a distribution cycle.
Fig. 2 is a view similar to FIG. 1, illustrating the apparatus upon completion of the dispensing cycle.
The apparatus comprises a hopper 10 into which the bulk down is introduced, prior to its packaging in the individual packages 12, the latter being shown in phantom. Inside the lower part of the hopper is a semi-cylindrical bulkhead 14 which is swept by the blades 16 of a paddle wheel type agitator 18 and which slowly rotates counterclockwise. 'a watch, as indicated by the arrows. This paddle wheel is caused to rotate at a speed sufficient to keep the down agitated and suspended in air, a condition in which it can be drawn particularly easily from the down discharge duct 20. The paddle wheel is journaled. rotating around a transverse axis defined by a shaft 22 which assures the mounting of the blades 16.
The duct 20 forms the tail of a T-fitting 24. The transverse portion 26 of this T-fitting extends vertically and is divided into upper and lower branches 26 U and 26 L respectively. At the top of the upper transverse branch 26 U of the T-fitting 24 is a double-acting pneumatic servo motor 28 which includes a piston 30 mounted so as to allow reciprocating movement within a cylinder 32. A piston rod 34 protrudes beyond the lower end of cylinder 32, where it is provided with a cylindrical disc plunger 36.
It will be observed from FIG. 1 that when the piston is in a fully retracted position, the plunger 36 is pulled into the upper transverse branch 36 U of the T-fitting 24, thus providing a valve effectively blocking the entry to it. When so located, the plunger not only prevents the down leaving the hopper via the discharge duct from entering this upper branch of the T-fitting but also, more importantly, this keeps that plunger down. up and out of the way, so the down will not collect there as it turns at a right angle to enter the lower branch 26 L.
Turning now to the two figures of the drawings, a perforated cylinder 38 is connected to the lower branch 26 L of the T-fitting, so as to form an extension thereof. This perforated cylinder is also arranged coaxially with the servomotor cylinder 32 so as to receive the plunger 36 during the working or extension stroke of the piston. The holes in the perforated cylinder have a diameter of approximately 1.58mm, which is small enough to prevent down fibers from passing through them under the influence of a pressure difference applied on either side of the legs. walls.
The plunger 36 has a much smaller dimension compared to the internal dimensions of the perforated cylinder, more precisely on the order of about 6.35 mm less. Therefore, the plunger does not rub against the sides of the cylinder and does not create static electricity. In addition, since a large amount of the fluff filling the perforated cylinder is drawn tightly against the walls thereof due to the lower pressure existing on the outside, a tight fit piston would damage the fibers.
By leaving a gap of approximately 3.17mm around the plunger, these unwanted consequences of a close-fitting piston are eliminated while, at the same time, the plunger will still remain effective in pushing back down from the perforated cylinder, mainly because the individual particles are arranged and intertwined such that their collective dimension exceeds 3.17 mm and are therefore collected by the diver.
The perforated cylinder 38 is housed inside a casing with a solid wall 40 which surrounds it, leaving an annular chamber 42 between them. The upper wall 44 of this housing has an opening 46 which connects with the lower end of the lower branch 26 L of the T-shaped connector 24 and defines the entrance to the perforated cylinder 38. A lower wall 48, d on the other side, contains a pair of openings 50 and 52, the first constituting a vacuum port through which a vacuum is established in chamber 42, while opening 52 aligns with a tubular extension 54 the perforated cylinder through which the down contained therein is discharged and on which a wrapper or pack 12 is held or temporarily fixed.
Immediately above this lower wall and in a spaced manner substantially parallel with it, there is disposed a partition 56 which cooperates with the lower wall so as to define a channel 58 inside which slides a valve 60. Openings 50t and 52 'in this partition 56 align with corresponding openings 50 and 52 in the bottom wall 48, as illustrated.
The valve 60, in the particular embodiment shown, has a single opening 62 which, in the fully extended position shown in FIG. 1, aligns with the vacuum openings 50 and 50 of walls 48 and 56, while the far end 64 blocks the opening 52 'at the lower end of the perforated cylinder, thus supporting the column of down 66 located above. Conversely, when the valve 60 is set back as shown in FIG. 2.1 'The far end 64 uncovers the two openings 52' and 52, allowing the plunger 36 to extend through and push the column of fluff 66 out of the lower portion of the tube 54 in the package 12.
When this occurs, opening 62 in valve 60 has moved to the left out of alignment with vacuum openings 50 and 50 ', which cuts off the vacuum applied to annular chamber 42.
The movement of the valve 60 between its extended position of FIG. 1 and its retracted position from FIG. 2 is carried out in a conventional manner by a second double-acting pneumatic servo motor 68, similar to the servo motor 28. The piston rod 70 of this servo motor 68 is connected to the valve 60 and acts upon actuation in one direction to bring it into extension and in the opposite direction to bring it back. The extension of the valve 60 is controlled by means of a control valve 72 which sends air to the servomotor 68 for a predetermined time interval set in a timer 74. The latter also controls the vacuum motor 76 which is connected by a conduit 78 so as to draw air through the aligned openings 50, 62 and 50 'from the annular chamber 42, as explained in more detail below.
On the other hand, the control valve 80 controls the supply of air to the two servomotors 28 and 68 in order to simultaneously extend the plunger 36 while bringing the valve 60 back so as to open the perforated cylinder 38 and cutting off the vacuum application to chamber 42.
The amount of down entering the perforated cylinder 38 can be controlled in various ways. For example, by establishing a constant vacuum for a fixed time interval, a predictable measured amount of down will enter the perforated cylinder 38. If one were to leave the time interval unchanged and increase the vacuum, more down would penetrate. in the cylinder and would be stuffed more strongly. On the other hand, one can also leave the negative pressure unchanged and increase the time interval in order to increase the amount of down supplied to the cylinder 38. In contrast, however, in the illustrated embodiment, it has been used in the illustrated embodiment. an adjustable screen system 82 for controlling the
amount of down entering cylinder 38 during
each packaging cycle.
The vacuum motor 76 establishes a constant vacuum and the time interval set by the chronoregulator 74 is chosen such that with the vacuum established by the motor 72, the perforated cylinder 38 will have sufficient time for filling until. 'at screen 84. In practice, no more
down will only enter the perforated tube after reaching the screen level, even if a vacuum continues to be established in the
room 42. In reality, of course, there will in fact be a
some increase in the amount of down if the vacuum is
applied for an extended period of time, because it
some settlement occurs.
Conversely, there is little
noticeable difference in the amount of down contained in
cylinder 38 after it has been filled to the level of
screen 84 if the suction is continued for a few
seconds longer than normal. This is not true, well
of course, that after filling the cylinder to the level
screen, because the down will continue to penetrate under a
fast flow until it reaches that point, too
as long as the vacuum continues to be applied. In others
words, the prolongation of the time interval even of a
fraction of a second with the cylinder partially full only
ment will have a marked effect on the amount of down contained.
It was discovered that the use of this screen system
adjustable 82 significantly improves quantity accuracy
measurements of down distributed during each cycle. A
raising or lowering of the screen is obtained by a rotation of the lower end portion 90 of a screw jack 86 journalled in a fitting 88 of the bottom wall 48 of the housing, the threaded section 92 of the jack engaging a nut 94 attached to the screen itself.
The screen 84 cooperates with the perforated cylinder 38 and the casing 40 to divide the chamber 42 into a low pressure compartment located at the negative pressure established by the vacuum system when the latter operates with the orifice 62 aligned with the vacuum system. openings 50 and 50 ', and an ambient pressure zone at the same pressure as the T-fitting and the hopper. The low pressure zone is obviously located below the screen while the ambient pressure zone is above it. With the hopper, T-fitting and ambient pressure zone all at substantially the same pressure, as soon as the perforated cylinder fills up to the level of screen 84, all further flow of down ceases.
This is because the down in the lower part of the perforated cylinder has plugged the holes in it thereby increasing the pressure until it reaches equilibrium with the pressure in the system above it. screen.
A so-called return blowing system generally indicated by the reference numeral 96 comprises a normally closed pilot operated switch 98, which is held open by the piston 30 of the servomotor 28 when in the fully retracted position. source of filtered air 100 under pressure, a duct 102 connecting this source of compressed air to the T-fitting 24 opposite the tail 20 thereof, and a control valve 104 connected to the duct and actuated during releasing the switch 98 moving to a closed position, so as to open and introduce an airflow into the hopper to prevent any further amount of fluff from leaving it until the plunger has pushed the fluff into cylinder 38 out of tube 54 and returned to its fully recessed position.
A normally closed pilot valve 106 located at the top of cylinder 32 of servo motor 28 is held open whenever its piston 30 occupies the fully recessed position shown in Fig. 1.
When so held open, this pilot valve admits pressurized filtered air from source 108 into normally closed pneumatic control valve 98, through conduit 110, acting to maintain it. opened. Then, as soon as the piston 30 of the servomotor 28 moves away from the fully retracted position allowing the pilot valve 106 to return to its normally closed position and shut off the air supply to the valve 98 allowing for the latter to resume its normal closed position, the valve 98 will actuate the valve 104 and open it to admit air into the hopper until the piston 30 returns to the basic position, the latter conditions being shown in fig. 2.
Note that any down remaining on top of the diver
36 will be lifted by it during the return stroke or retraction of the servomotor 28 in the path of the air leaving the fitting 112 at the end of the duct 102, so that this fluff will be swept away in the hopper. On rare occasions, however, the relatively low velocity jet of air exiting the
conduit 102 which is preferably a 6.35 mm conduit,
is insufficient to dislodge a plug of down packed around
from the piston rod 34 to the top of the plunger 36. When
this happens, such a stopper will prevent the piston from returning to its
fully retracted position where it reopens the pilot valve
106 and stops the return blowing system 96.
It results
that advanced means generally designated
by the reference 114 have been designed to remove such
obstructions.
This obstruction removal mechanism includes a
relatively large diameter duct 116 (with a diameter
approx. 9.52 mm) connected so as to receive
see air from source 108 and supply it to the
upper branch 26 U of the T-fitting 24, using
the nozzle 118. To this pneumatic line 116 is connected
a manually operated valve 120 which can be opened to evacuate the plug whenever the circumstances
stanzas ask.
The valve 72 controlling the servomotor 68 is
connected by an air line 120 so as to receive compressed air from the source 108 after it has been filtered, lubricated and pressure adjusted. The actuation of this valve is controlled by the chronoregulator 74 which opens it to
admit air to the servomotor and bring the valve 60 in extension to the position illustrated in fig. 1, while simultaneously operating the empty motor 76. As long as the timer 74 is counting down the time, the motor 76 cuts off the air line 121.
At the same time, however, the valve 80 connected to receive air from the source 108 through an air line 122, will act to supply air through it. 'a line 124 for bringing the piston rod 70 of the booster 68 back, thus closing the vacuum port 62 while opening the perforated cylinder 38, as shown in FIG. 2.
This same actuation of the valve 80 to the position illustrated in FIG. 2 also brings the servomotor 28 into the extended position by expanding air in the upper end via the air line 126. This valve 80 is a manually operated valve, its normal non-actuated position being that illustrated in fig. 1, in which the plunger 36 is completely recessed. A pedal indicated schematically at 128 is used by the operator to bring it to the active position of FIG. 2.
While the piston 30 of the servomotor 28 returns to the fully retracted position of FIG. 1, it actuates the pilot valve 106 to bring it to the closed position by causing the switch 98 held open to close and initiate the vacuum cycle by activating the motor 76 and pushing the valve 60 back in extension to placing the orifice 62 in communication with the interior of the chamber 42. Thus, the vacuum cycle is initiated automatically by the return to the initial basic position of the piston 30 and, moreover, it is terminated automatically when the timer 74 comes to the end of its period and stops the motor 76 while simultaneously disabling the valve 32 to stop the supply of air to the servomotor 68.
At this point, however, everything stops with the valve 60 still in extension, the vacuum port 62 still aligned with the openings 50 and 50 ', the lower end of the perforated cylinder 38 still closed by the valve 60, this cylinder filled with down to the level of the screen and the plunger 36 completely recessed. The pedal operated valve 80 is actuated as shown in FIG. 1, so that the air in the line 122 is sent to the lower end of the cylinder 32 of the servomotor 28 in order to maintain the piston 30 in its fully retracted position.
At this point in time, the operator places an open package 12 on the tubular discharge chute 54 and moves the pedal 128 to actuate the valve 80. As soon as this occurs, the air from the source 108 enters the chamber. the air line 124 to return the servo motor 68 to its retracted position, which closes the vacuum port 62 and opens the lower end of the cylinder 38. At the same time, air is released in the line 126 for actuate the servomotor 28 and bring the plunger 36 in extension in order to push the column of down in the cylinder 38 out of the latter through its lower end and into the stand-by package.
In conjunction with the extension of the plunger 36, the pneumatically actuated switch 98 returns to its normally closed position after being held open by the pilot valve 106. As the switch 98 closes, it actuates a valve 104 to release pressure. the air in the line 102 which escapes through the jet 112 and forces the fluff back into the hopper as long as the piston 30 of the servomotor 28 remains in any position except the fully retracted one. Any fluff or dust that escapes is drawn through a dust collector
130 which is connected to a vacuum source (not shown).
Finally, as long as the operator keeps the pedal 128 depressed to bring the valve 80 to the position shown in FIG. 2, the plunger 36 will remain fully extended and the delivery system 96 will continue to operate to maintain the down in the hopper. Upon releasing the pedal valve 80 will immediately cease to be actuated to stop the supply of air to both the top of the servo motor 28 and the right end of the servo motor 68, while sending air. air at the base of the servomotor 28 (line 122) in order to return the piston 30 to the fully retracted position.
It is important to note, however, that despite releasing valve 80 to its unactuated position of FIG. 1, the discharge system 96 continues to operate to discharge the down from the area above the plunger 36 as it rises into the perforated cylinder 38 and the legs of the T-fitting. In fact, this discharge system. discharge continues to operate until piston 30 returns completely to the home position and actuates pilot valve 126 to reopen switch 98 and cease actuation of valve 104. If, possibly, a tuft of down remained stuffed around the piston track 34 without being able to be dislodged by the delivery system 96, the piston 30 can then no longer come completely back to actuate the pilot valve as provided.
When this takes place, the manually operated release system 114 is caused to operate as previously described.
It should be understood that the present invention is in no way limited to the above embodiments, and that many modifications can be made thereto without departing from the scope of the present patent.