FR2800036A1 - Machine for automatically emptying sacks containing powder or grains, comprises conveyor belt with overlapping skewer to support sacks and rotary knives to cut open the sack bottoms - Google Patents
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Abstract
Description
INSTALLATION DE VIDANGE AUTOMATIQUE DU CONTENU SACS RENFERMANT DES PRODUITS EN POUDRE, EN GRAINS OU AUTRES présente invention concerne une installation pour vider automatiquement le contenu de sacs renfermant des produits en poudre, en grains autres. The present invention relates to an installation for automatically emptying the contents of bags containing powdered products, other grains.
De nombreuses industries utilisent des produits en poudre en grains qu'elles reçoivent conditionnés en sacs, par exemple des sacs papier kraft ou en matière plastique, généralement d'un poids de l'ordre de 25 à 50 kilos. Many industries use powdered grain products which they receive in bags, for example kraft or plastic bags, generally weighing about 25 to 50 kilos.
La vidange du contenu des sacs peut être réalisée manuellement, mais il s'agit là d'une opération pénible, envisageable pour des petits nombres de sacs uniquement. The contents of the bags can be emptied manually, but this is a tedious operation, possible for small numbers of bags only.
Pour le traitement de grandes quantités, on a développé des installations qui assurent l'ouverture automatique des sacs, la vidange du produit dans une trémie de réception et l'évacuation des sacs vides vers une zone de stockage, en vue de la mise au rebut. For the treatment of large quantities, systems have been developed which ensure the automatic opening of the bags, the emptying of the product into a receiving hopper and the evacuation of the empty bags to a storage area, with a view to disposal. .
Cependant, les installations existantes sont de conception relativement complexe. En outre, il est en pratique peu aisé d'accéder à l'intérieur de la structure par exemple pour les opérations de réparation ou de debourrage interne, ou pour les interventions de maintenance. D'autre part, les modifications de configuration pour adapter l'installation au type ou gabarit de sac à traiter ne sont généralement pas très simple à réaliser. However, the existing facilities are relatively complex in design. In addition, it is in practice not easy to access the interior of the structure for example for repair operations or internal cleaning, or for maintenance interventions. On the other hand, configuration changes to adapt the installation to the type or size of bag to be treated are generally not very simple to carry out.
présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant une installation simple et fiable, qui permet la vidange automatique des sacs à des cadences élevées, qui peut aisément être adaptée à tous les types sacs et dont les différents éléments constitutifs sont très facilement accessibles. The present invention aims to overcome these drawbacks by proposing a simple and reliable installation, which allows the bags to be emptied automatically at high rates, which can easily be adapted to all types of bags and the various constituent elements of which are very easily accessible.
L'installation conforme à la présente invention comprend poste d'entrée des sacs pleins, des moyens de découpe des sacs, des moyens de séparation sac/produit, des moyens de réception pour le produit et moyens de réception pour les sacs vides. Cette installation est caractérisée le fait qu'elle comporte - des moyens adaptés pour prendre en charge sacs par une de leurs extrémités en vue d'assurer leur suspension ou leur maintien en position debout au-dessus des moyens de réception du produit, - moyens qui permettent la découpe du fond des sacs pour permettre vidange gravitaire du produit dans lesdits moyens de réception, et - des moyens qui permettent l'évacuation des sacs vides vers leurs propres moyens de réception. Selon une forme de réalisation préférée, cette installation comprend - un convoyeur sans fin motorisé dont l'extrémité amont qui se situe au niveau du poste d'entrée permet la réception des sacs pleins en position debout, et dont l'extrémité aval aboutit au-dessus d'une trémie de réception du produit conditionné, - un système d'embrochage de la partie supérieure des sacs, constitué d'une broche disposée dans l'alignement du convoyeur motorisé, en regard et au- dessus celui-ci, l'extrémité en porte-à-faux de ladite broche s'étendant au- dessus l'extrémité aval dudit convoyeur et son extremité amont étant solidaire moyens supports, - des moyens de découpe du fond des sacs aménagés au niveau du plan de transport du convoyeur motorisé, et - des moyens de découpe de la partie supérieure des sacs pour assurer leur libération de la broche, lesquels moyens de découpe sont situés au niveau de ladite broche, en aval de la zone de vidange gravitaire du produit et au-dessus des moyens de réception des sacs vides. The installation according to the present invention comprises an inlet station for full bags, means for cutting the bags, means for separating the bag / product, means for receiving the product and means for receiving the empty bags. This installation is characterized in that it comprises - means suitable for taking over bags by one of their ends in order to ensure their suspension or their maintenance in a standing position above the means for receiving the product, - means which allow the bottom of the bags to be cut to allow gravity drainage of the product in said receiving means, and - means which allow the empty bags to be evacuated to their own receiving means. According to a preferred embodiment, this installation comprises - a motorized endless conveyor whose upstream end which is located at the entry station allows the reception of full bags in a standing position, and whose downstream end leads to- above a hopper for receiving the packaged product, - a racking system for the upper part of the bags, consisting of a spindle arranged in alignment with the motorized conveyor, opposite and above it, the overhanging end of said spindle extending above the downstream end of said conveyor and its upstream end being integral with support means, - means for cutting the bottom of the bags arranged at the transport plane of the motorized conveyor , and - means for cutting the upper part of the bags to ensure their release from the spindle, which cutting means are located at the level of said spindle, downstream of the grav draining area itaire of the product and above the means for receiving the empty bags.
Toujours selon l'invention, le convoyeur motorisé comporte deux bandes sans fin parallèles entre lesquelles est prévu un espace permettant le passage des moyens de découpe du fond des sacs. Ces moyens de découpe se présentent avantageusement sous la forme de deux lames circulaires disposées l'une à la suite de l'autre et inclinées à l'inverse l'une de l'autre pour réaliser une découpe en Vé dans le fond des sacs. Selon une autre caractéristique de l'invention, la broche et les moyens de découpe de la partie supérieure des sacs sont montés un même support réglable en hauteur, pour permettre d'adapter la machine gabarit des sacs que l'on désire vider. Selon une autre particularité, les moyens de découpe de la partie supérieure des sacs sont constitués de deux lames circulaires disposées de part et d'autre de la broche et dont les zones actives, proches l'une de l'autre, sont aménagées à proximité de ladite broche. Selon une autre disposition de l'invention, la broche est munie d'un canal interne qui débouche au niveau de son extrémité d'embrochage, lequel canal est connecté à moyens d'alimentation en air sous pression, pour assurer l'injection d'air dans la partie supérieure des sacs au moment de leur embrochage. Still according to the invention, the motorized conveyor comprises two parallel endless belts between which is provided a space allowing the passage of the means for cutting the bottom of the bags. These cutting means are advantageously in the form of two circular blades arranged one after the other and inclined inversely to one another to make a V-shaped cut in the bottom of the bags. According to another characteristic of the invention, the spindle and the cutting means of the upper part of the bags are mounted on the same support, adjustable in height, to allow the machine to be adapted to the size of the bags which it is desired to empty. According to another particular feature, the means for cutting the upper part of the bags consist of two circular blades arranged on either side of the spindle and whose active zones, close to one another, are arranged in the vicinity of said pin. According to another arrangement of the invention, the spindle is provided with an internal channel which opens at its plug-in end, which channel is connected to means for supplying air under pressure, to ensure the injection of air in the upper part of the bags when they are plugged in.
Selon autre particularité, la broche est munie d'un canal interne débouche niveau de la zone de vidange gravitaire du produit l'intermédiaire ou de plusieurs orifices, lequel ou lesquels orifices sont connectés à moyens d'alimentation en air sous pression adaptés pour générer des jets brusques successifs d'air sous pression dans la partie supérieure sacs en cours de vidange. La broche comporte également moyens pour orienter ces jets d'air de manière à assurer le déplacement sacs vides vers moyens de découpe en vue de leur évacuation gravitaire. Ces moyens particuliers d'orientation du jet d'air sont avantageusement constitués par manchon souple positionné sur la broche de manière à recouvrir le ou les orifices d'éjection d'air. Ce manchon est solidarisé avec la broche entre lesdits orifices et l'extrémité d'embrochage de manière à autoriser la sortie de l'air uniquement par l'autre extrémité dudit manchon, grâce à la souplesse et à l'élasticité du matériau utilisé. According to another particularity, the spindle is provided with an internal channel opens out at the level of the gravity emptying zone of the product, the intermediary or several orifices, which or which orifices are connected to pressurized air supply means suitable for generating successive sudden jets of pressurized air in the upper part of the bags being emptied. The spindle also comprises means for orienting these air jets so as to ensure the displacement of empty bags towards cutting means with a view to their gravity evacuation. These particular means of orienting the air jet are advantageously constituted by a flexible sleeve positioned on the spindle so as to cover the air ejection orifice (s). This sleeve is secured to the pin between said orifices and the plug-in end so as to allow the air to exit only through the other end of said sleeve, thanks to the flexibility and elasticity of the material used.
Mais l'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné uniquement à titre d'exemple représenté sur les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 une représentation schématique générale de l'installation conforme à l'invention, vue de côté ; - la figure 2 montre la même installation vue par dessus ; - la figure 3 est une vue en coupe de l'installation selon 3-3 de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en coupe de l'installation selon 4-4 de la figure 1 ; - la figure 5 montre la même installation en coupe selon 5-5 de la figure 1 ; - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale de la broche avec ses moyens d'alimentation en air sous pression illustrés schématiquement ; - la figure 7 montre le principe d'éjection de l'air en dehors de la broche, au niveau de la zone de vidange gravitaire des produits ; - la figure est une vue en coupe agrandie qui montre le positionnement des disques découpe des sacs vides par rapport à la broche. But the invention will be further illustrated, without being in any way limited, by the following description of a particular embodiment, given solely by way of example shown in the accompanying drawings in which - Figure 1 a general schematic representation of the installation according to the invention, side view; - Figure 2 shows the same installation seen from above; - Figure 3 is a sectional view of the installation according to 3-3 of Figure 1; - Figure 4 is a sectional view of the installation according to 4-4 of Figure 1; - Figure 5 shows the same installation in section along 5-5 of Figure 1; - Figure 6 is a longitudinal sectional view of the spindle with its pressurized air supply means illustrated schematically; - Figure 7 shows the principle of air ejection outside the spindle, at the gravity drain area of the products; - The figure is an enlarged sectional view which shows the positioning of the cutting discs of the empty bags with respect to the spindle.
L'installation représentée sur les figures 1 à 5 comprend un dispositif convoyeur 1 agencé pour transporter les sacs pleins 2 en position debout depuis le poste d'entrée 3 jusqu'à un système d'embrochage 4. The installation shown in FIGS. 1 to 5 comprises a conveyor device 1 arranged to transport the full bags 2 in a standing position from the entry station 3 to a racking system 4.
Le convoyeur 2 est constitué de deux bandes sans fin parallèles 6 s'enroulent autour de deux tambours d'extrémités 7 et 7' dont l'un est motorise. Un espace est ménagé entre les deux bandes parallèles 6 pour permettre passage lames 10 de deux scies circulaires 11 disposées un peu avant l'extrémite aval du convoyeur 1. The conveyor 2 consists of two parallel endless belts 6 which are wound around two end drums 7 and 7 ', one of which is motorized. A space is provided between the two parallel strips 6 to allow passage of the blades 10 of two circular saws 11 arranged a little before the downstream end of the conveyor 1.
Les deux lames de coupe 10 débordent au-dessus du plan de transport sacs ; elles sont disposées l'une à la suite de l'autre et elles sont inclinées l'inverse l'une de l'autre de manière à ouvrir le fond des sacs 2 selon découpe en Vé. The two cutting blades 10 project above the bag transport plane; they are arranged one after the other and they are inclined the opposite of one another so as to open the bottom of the bags 2 according to Vee cut.
trémie 14 est prévue sous le tambour d'extrémité aval 7' pour réceptionner le produit conditionné. hopper 14 is provided under the downstream end drum 7 'for receiving the packaged product.
système d'embrochage des sacs est constitué d'une broche 4 disposee dans l'alignement du convoyeur motorisé 1, en regard et au-dessus de celui-ci. La broche 4 s'étend en porte-à-faux depuis un bâti support réglable en hauteur, jusqu'au-dessus de l'extrémité aval du convoyeur. Dans mode de réalisation illustré, l'extrémité en porte-à-faux de la broche 4 est située sensiblement au-dessus des deux scies circulaires 10. bag racking system consists of a spindle 4 arranged in alignment with the motorized conveyor 1, opposite and above it. The spindle 4 extends in overhang from a support frame adjustable in height, to above the downstream end of the conveyor. In the illustrated embodiment, the overhanging end of the spindle 4 is located substantially above the two circular saws 10.
La broche 4 a une forme générale cylindrique et son extrémité est équipée d'une pointe 17 adaptée pour assurer le percement des sacs. The pin 4 has a generally cylindrical shape and its end is equipped with a tip 17 adapted to ensure the piercing of the bags.
Le bâti 15 qui supporte la broche 4 est guidé verticalement sur glissières latérales 19 (figure 5). Ce bâti 15 comporte des moyens permettent de régler son positionnement vertical, constitués d'un système à vis sans fin 20 manoeuvré par un volant 21. The frame 15 which supports the spindle 4 is guided vertically on side rails 19 (Figure 5). This frame 15 comprises means making it possible to adjust its vertical positioning, consisting of a worm screw system 20 operated by a flywheel 21.
Dans une variante de réalisation le dispositif à vis sans fin et volant 20, 21 peut être remplacé par un système à vérin électrique ou pneumatique. In an alternative embodiment, the worm and flywheel device 20, 21 can be replaced by an electric or pneumatic cylinder system.
Comme cela apparaît sur la figure 6, la broche 4 est emmanchée dans une traverse 22 du bâti 15, et maintenue en position par l'intermédiaire d'une vis de fixation 23. Sur cette figure 6 on remarque que la broche 4 comporte premier canal interne 25 qui débouche, d'un côté au niveau de extrémité d'embrochage par un orifice 26, et de l'autre côté au niveau de extrémité arrière, dans l'orifice central 27 de la traverse creuse 22. Au niveau de cette extrémité arriere, le canal 25 est connecté à des moyens d'alimentation en air sous pression 28 qui sont adaptés pour assurer une éjection d'air en continu par l'orifice Ces moyens d'alimentation en air sous pression sont constitués d'une source d'air comprimé 29 (par exemple la source usine) associée à un dispositif de filtrage 30, à une électrovanne marche/arrêt 31 et à un régulateur de pression avec manomètre 32. As shown in FIG. 6, the spindle 4 is fitted into a crosspiece 22 of the frame 15, and held in position by means of a fixing screw 23. In this FIG. 6, it can be seen that the spindle 4 has the first channel internal 25 which opens, on one side at the plug-in end via an orifice 26, and on the other side at the rear end level, in the central orifice 27 of the hollow cross member 22. At this end rear, the channel 25 is connected to pressurized air supply means 28 which are adapted to ensure continuous ejection of air through the orifice These pressurized air supply means consist of a source of compressed air 29 (for example the factory source) associated with a filtering device 30, an on / off solenoid valve 31 and a pressure regulator with pressure gauge 32.
La broche 4 comporte encore un second canal interne 34, concentrique au premier, débouche aussi dans l'orifice central 27 de la traverse creuse 22 pour venir connecter à ses propres moyens d'alimentation en air sous pression 35, et qui débouche extérieurement par l'intermédiaire ou de plusieurs orifices 36, au niveau de la zone de la broche 4 qui situe au- dessus de la trémie 14. Les moyens d'alimentation en air sous pression 35 sont adaptés pour assurer des successions de jets brusques d'air sous pression par le ou les orifices 36 ;ils sont constitués d'une source d'air comprime 37 (par exemple la source usine) associée à un dispositif de filtrage 38, à un regulateur de pression avec manomètre 39, à un accumulateur d'air comprimé et à une électrovanne 41. The spindle 4 also has a second internal channel 34, concentric with the first, also opens into the central orifice 27 of the hollow crosspiece 22 to come and connect to its own means for supplying pressurized air 35, and which opens outwardly via intermediate or several orifices 36, at the level of the spindle 4 which is located above the hopper 14. The means for supplying pressurized air 35 are adapted to ensure successions of sudden jets of air under pressure through the orifice (s) 36; they consist of a compressed air source 37 (for example the factory source) associated with a filtering device 38, a pressure regulator with pressure gauge 39, an air accumulator compressed and to a solenoid valve 41.
L'alimentation en air sous pression au niveau du ou des orifices de sortie 36 s'effectue par des opérations d'ouverture et de fermeture successives de l'électrovanne 41, l'air comprimé provenant de l'accumulateur 40 alimenté en continu par la source 37. The supply of pressurized air at the outlet orifices 36 is carried out by successive opening and closing operations of the solenoid valve 41, the compressed air coming from the accumulator 40 supplied continuously by the source 37.
Au niveau du ou des orifices 36 la broche 4 est ceinturée par un manchon souple 42, en caoutchouc par exemple, adapté pour orienter les jets d'air successifs en direction du bâti support 15. Le manchon souple 42 est solidarisé avec la broche 4 dans la zone située entre les orifices 36 et l'extrémité d'embrochage pour éviter le passage d'air de ce côté ; comme cela a été illustré sur la figure 7, lorsque l'air sous pression est éjecté par les orifices 36, la partie du manchon 42 qui est située du côté du support 15 s'ouvre du fait de son élasticite et canalise le jet d'air le long du corps de broche, en direction dudit support Le manchon souple 42 est de préférence logé dans une réservation aménagée sur la périphérie du corps de broche 4 pour ne pas perturber le déplacement des sacs. At the level of the orifice (s) 36 the spindle 4 is surrounded by a flexible sleeve 42, made of rubber for example, adapted to orient the successive air jets in the direction of the support frame 15. The flexible sleeve 42 is secured to the pin 4 in the area between the holes 36 and the plug-in end to prevent the passage of air from this side; as illustrated in FIG. 7, when the pressurized air is ejected through the orifices 36, the part of the sleeve 42 which is situated on the side of the support 15 opens due to its elasticity and channels the jet of air along the spindle body, in the direction of said support The flexible sleeve 42 is preferably housed in a reservation arranged on the periphery of the spindle body 4 so as not to disturb the movement of the bags.
Comme cela apparaît sur les figures 1, 2 et 5, le bâti mobile 15 supporte également deux scies circulaires 45 dont les lames 46 sont agencées pour assurer la découpe des sacs vides de manière à les libérer de la broche 4 permettre leur évacuation gravitaire vers les moyens de réception 47, apres l'opération de vidange du produit conditionné. Les scies circulaires 45 sont fixées sur une traverse 44 du bâti 15. Les deux lames 46 sont aménagées dans un même plan horizontal, de part et d'autre de la broche 4. Pour assurer libération des sacs de la broche, les zones actives des lames 46 sont disposées à proximité l'une de l'autre et le plus prés possible du corps de broche. As shown in Figures 1, 2 and 5, the movable frame 15 also supports two circular saws 45 whose blades 46 are arranged to cut the empty bags so as to release them from the spindle 4 allow their gravitational evacuation towards the receiving means 47, after the emptying operation of the packaged product. The circular saws 45 are fixed on a crosspiece 44 of the frame 15. The two blades 46 are arranged in the same horizontal plane, on either side of the spindle 4. To ensure release of the bags from the spindle, the active areas of the blades 46 are arranged close to one another and as close as possible to the spindle body.
Tel qu'on peut le voir en détail sur la figure 8, pour fiabiliser cette opération de découpe, la broche 4 comporte avantageusement une gorge ou une réservation 48 dans laquelle vient s'intégrer la périphérie des lames 46. As can be seen in detail in FIG. 8, to make this cutting operation more reliable, the spindle 4 advantageously includes a groove or a reservation 48 in which the periphery of the blades 46 is integrated.
Au-dessus de la trémie 14, on remarque la présence d'une grille de tamisage 49 associée à des moyens de mise en vibration 50, qui permettent d'assurer la retenue des éventuels déchets et leur évacuation vers les moyens de réception 47 des sacs vides. Above the hopper 14, we note the presence of a screen 49 associated with vibrating means 50, which make it possible to retain any waste and its evacuation to the bag receiving means 47 empty.
L'installation comprend encore une unité de dépoussiérage 52, par exemple du type filtre à manche à décolmatage automatique. The installation also includes a dedusting unit 52, for example of the bag filter type with automatic unclogging.
L'alimentation de l'installation s'effectue en posant les sacs pleins 2 debout sur l'extrémité amont du convoyeur 1 avec, de préférence, leurs grandes faces latérales orientées dans le sens d'avancement. The system is supplied with power by placing the full bags 2 standing on the upstream end of the conveyor 1, preferably with their large lateral faces oriented in the direction of travel.
Le dispositif convoyeur 1 transporte les sacs en continu jusqu'aux lames coupe 10 qui découpent leur fond, et jusqu'à l'extrémité en porte-à-faux de broche 4 qui transperce leur partie supérieure grâce à la pointe 17 (figure 3). positionnement en hauteur de la broche 4 est préalablement ajusté par manoeuvre du volant 21, en fonction du gabarit des sacs que l'on traite. Après avoir traversé la partie avant du sac, la pointe de broche se situe à l'intérieur du volume de conditionnement et l'air sous pression insufflé en continu par l'orifice d'extrémité 26 assure le gonflement la partie supérieure du sac. Ce gonflement permet de limiter la présence plis internes dans l'enveloppe de conditionnement, susceptibles de retenir partie du produit conditionné ; il permet également de bien conformer le sac pour optimiser le percement de sa partie arrière. The conveyor device 1 carries the bags continuously up to the cutting blades 10 which cut their bottom, and to the overhanging end of spindle 4 which pierces their upper part thanks to the point 17 (FIG. 3) . the height of the spindle 4 is adjusted beforehand by maneuvering the handwheel 21, as a function of the size of the bags being processed. After passing through the front part of the bag, the spindle tip is located inside the packaging volume and the pressurized air continuously blown through the end orifice 26 inflates the upper part of the bag. This swelling makes it possible to limit the presence of internal folds in the packaging envelope, capable of retaining part of the packaged product; it also allows the bag to be properly shaped to optimize the piercing of its rear part.
Les sacs éventrés au niveau de leur fond et pris en charge par la broche 4 au niveau leur extrémité supérieure continuent leur déplacement jusqu'à l'extrémite aval du convoyeur. The bags disemboweled at their bottom and supported by the spindle 4 at their upper end continue their movement to the downstream end of the conveyor.
A ce niveau, (figure 4) les sacs de conditionnement sont maintenus suspendus en position debout au-dessus de la trémie de réception 14 et le produit conditionné tombe par simple gravité dans ladite trémie. Simultanément, les jets d'air provenant des orifices 36 assurent une vibration des flancs des sacs pour optimiser la vidange ; étant donné leur orientation ces jets d'air assurent aussi une avance des sacs vides vers les lames de coupe 46. At this level (FIG. 4) the packaging bags are kept suspended in a standing position above the receiving hopper 14 and the conditioned product falls by simple gravity into said hopper. Simultaneously, the air jets from the orifices 36 provide vibration of the sides of the bags to optimize emptying; given their orientation, these air jets also ensure an advance of the empty bags towards the cutting blades 46.
Ces lames de coupe 46 scindent les sacs en deux parties pour les libérer de la broche 4 et ces deux parties libérées sont évacuées gravitairement vers la trémie de réception 47 (figure 5). These cutting blades 46 split the bags into two parts to release them from the spindle 4 and these two released parts are evacuated by gravity to the receiving hopper 47 (FIG. 5).
L'installation conforme à la présente invention permet le traitement des sacs à cadences élevées de l'ordre de 300 à 400 sacs/heure et, étant donné simplicité des moyens mis en oeuvre, elle présente une grande fiabilité. The installation according to the present invention allows the processing of bags at high rates of the order of 300 to 400 bags / hour and, given the simplicity of the means used, it has great reliability.
La simplicité des moyens constitutifs permet aussi d'intervenir très rapidement et sans grande difficulté, par exemple en cas de bourrage interne. The simplicity of the constituent means also makes it possible to intervene very quickly and without great difficulty, for example in the event of internal jamming.
D'autre part, le seul réglage à réaliser lorsque l'on change de gabarit de sac est celui de la hauteur de la broche, ce qui rend l'installation très polyvalente en pratique.On the other hand, the only adjustment to be made when changing the bag template is that of the height of the spindle, which makes the installation very versatile in practice.
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