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(11) | EP 0 003 724 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Machine d'ouverture et de vidage mécaniques de sacs pouvant contenir un produit toxique |
| (57) Machine d'ouverture et de vidage mécaniques de sacs pouvant contenir un produit toxique.
Comportant un transporteur (1) destiné à amener chaque sac (7) vers une trémie à produit
(3), des moyens de coupe (2, 2') aptes à découper trois faces du sac pendant l'avancement
de ce dernier et un ensemble de préhension (4) apte à saisir le sac découpé à le déplacer,
à le vider dans la trémie (3) et à l'amener vers un emplacement d'évacuation (6),
la machine pouvant étre équipée de moyens propres à commander automatiquement le transporteur,
les moyens de coupe et l'ensemble de préhension suivant un cycle prédéterminé d'opérations.
La machine suivant l'invention permet d'ouvrir et de vider des sacs pouvant contenir
des produits poudreux ou fibreux qui peuvent être toxiques ou corrosifs, comme l'aebeste,
sans affecter la santé de la main d'oeuvre, en ouvrant et vidant les sacs mécaniquement
à proximité du poste d'utilisation du produit. |
[0001] L'invention a pour objet une machine d'ouverture et de vidage mécaniques de sacs pouvant contenir un produit toxique.
[0002] On sait que certaines industries utilisent des produits livrés dans des sacs qu'on ouvre généralement à la main pour amener leur contenu au poste approprié d'un cycle de production, ce qui peut mobiliser une main d'oeuvre importante et, partant, coûteuse, si l'on désire une cadence élevée de production.
[0003] Il arrive que le contenu des sacs risque de nuire à la santé soit parce qu'il est dangereux à toucher, à absorber ou respirer, ou parce que ses émanations ou ses radiations attaquent les tissus humains. C'est le cas notamment de produits corrosifs, ou de produits poudreux ou fibreux, comme l'asbeste, par exemple, dont les poussières peuvent provoquer le cancer du poumon.
[0004] On doit donc prévoir des mesures de protection du personnel pour ouvrir les sacs mais ces précautions, qui grèvent inévitablement le coût de production, ne sont pas toujours efficaces et elles limitent généralement le rendement industriel.
[0005] L'invention vise à obtenir une bonne cadence de production avec une main-d'oeuvre réduite sans affecter sa santé même si le contenu des sacs est toxique, en ouvrant et vidant les sacs mécaniquement à proximité du poste d' utilisation du produit.
[0006] L'invention concerne donc une machine d'ouverture et de vidage mécaniques de sacs pouvant contenir un produit toxique.
[0007] Elle comporte un transporteur destiné à amener chaque sac vers une trémie à produit, des moyens de coupe aptes à découper trois faces du sac pendant l'avancement de ce dernier et un ensemble de préhension apte à saisir le sac découpé,à le déplacer, à le vider dans la trémie et à l'amener vers un emplacement d'évacuation, la machine pouvant être équipée de moyens propres à commander automatiquement le transporteur, les moyens de coupe et l'ensemble de préhension suivant un cycle prédéterminé d'opérations.
[0010] Les moyens de coupe aptes à découper trois faces d'un sac sont deux éléments coupants à axe vertical portés chacun à une extrémité d'un bras dont l'autre extrémité est articulée sur un système de contrainte propre à ramener constamment l'élément coupant vers l'axe du transporteur, les éléments du système de contrainte étant fixés respectivement à gauche et à droite du transporteur, de sorte que le premier élément coupant, qui rencontre un sac, entaille d'un seul trait une partie de la face avant du sac et une face latérale, le second élément coupant entaillant ensuite le reste de la face avant et l'autre face latérale.
[0011] Les éléments coupants sont avantageusement des disques rotatifs ; ils peuvent aussi être des couteaux fixes ou tout autre moyen équivalent.
[0012] L'ensemble de préhension comprend un support mobile et un moyen de préhension choisi parmi ceux qui agissent par accrochage, succion et pinçage et, le sac découpé étant fixé audit moyen, le déplacement du support fait déployer le sac sur deux fois sa longueur au-dessus de la trémie à produit. L'ensemble de préhension peut être mobile dans un plan horizontal.
[0013] Avantageusement l'ensemble de préhension est mobile dans un plan vertical. Cet ensemble est constitué par un caisson qui porte des crocs d'accrochage rotatifs et est solidaire de deux bras aptes à pivoter autour d'un axe de sorte que, les crocs ayant été insérés dans la partie supérieure d'un sac découpé, la rotation des bras permet de le déployer au-dessus de la trémie pour le vider et de diriger le sac vidé vers son emplacement d'évacuation.
[0014] La machine suivant l'invention comprend avantageusement, pour prévenir la chute accidentelle dans la trémie de sacs et parties de sacs découpés, outre un transporteur, deux moyens de coupe et un ensemble de préhension du type mobile, un moyen d'entraînement, monté dans le parcours de la trajectoire du sac vidé et suspendu au caisson de l'ensemble de préhension, qui comporte deux rouleaux disposés en V aptes à se rapprocher l'un de l'autre et à se mettre en rotation de manière à pincer le sac vidé et à le chasser vers l'emplacement d'évacuation, en particulier lorsque le sac vidé est libéré de l'ensemble de préhension.
[0015] Les dessins annexés représentent à titre d'exemple une forme d'exécution de l'invention dans laquelle :
- les figures 1 et 2 sont des vues en élévation et en plan de l'ensemble de la machine ;
- les figures 3 à 9 illustrent le fonctionnement des moyens de coupe ;
- les figures 10 et 11 illustrent respectivement le fonctionnement de l'ensemble de préhension et un détail dudit ensemble de préhension et
- la figure 12 montre le montage des parties du moyen d'entraînement de sacs vidés.
[0016] La machine d'ouverture et de vidage de sacs suivant l'invention comprend un transporteur 1 de sacs, deux moyens de coupe 2, 2' de sacs, une trémie 3 à produit, un ensemble de préhension 4 de sacs découpés, un moyen d' entraînement 5 de sacs découpés et un emplacement d'évacuation 6 de sacs vidés. La machine comprend en outre des moyens propres à commander automatiquement les pièces mobiles de la machine suivant un cycle prédéterminé d' opérations, ces moyens n'étant pas représentés aux dessins annexés.
[0017] On désigne par 7 les sacs fermés,remplis d'un produit à déverser dans la trémie, et par 8 un moyen quelconque destiné à acheminer les sacs vers la machine ; ce moyen peut être un transporteur classique. On désigne par 9 une enceinte qui entoure la machine ; l'enceinte peut éventuellement être mise en dépression pour éviter la dispersion des poussières à l'extérieur. Il y a lieu de noter cependant que la machine ne doit pas être logée dans une enceinte si l'on peut travailler à l'air libre, et qu'il suffit de prévoir un dispositif d'aspiration si l'ouverture et le vidage des sacs dégagent des poussières.
[0018] On a représenté de façon schématique le transporteur 1 (figures 1 , 2) destiné à entraîner sans heurts les sacs 7 dans le sens de la flèche 10 entre deux tambours 11 (entrée de l'enceinte 9) et 12 (trémie 3 à produit) dont l'un peut être mis en rotation.
[0019] Chaque moyen de coupe 2, 2t comporte un élément de coupe mobile au-dessus du transporteur 1, et un système de contrainte destiné à ramener constamment l'élément de coupe vers l'axe 14 du transporteur.
[0020] Chaque élément de coupe est un disque 20, 20' à axe vertical 21, 21', qui peut être entraîné en rotation par une courroie 22, 22' montée sur l'axe d'un moteur 23, 23'. L'axe vertical 21, 21' est porté par un bras de pivotement 24, 24', articulé autour d'un axe fixe 25, 25' qui porte aussi une biellette 26, 26' articulée à l'extrémité libre de la tige 27, 27' d'un vérin 28, 28' avantageusement pneumatique. Dans la forme d'exécution représentée, l'axe fixe 25, 25' de pivotement du bras 24, 24' se trouve dans l'axe du moteur 23, 23'.
[0022] Les vérins étant déployés, les disques rotatifs 20, 20' se trouvent donc l'un derrière l'autre au droit dudit axe ; on règle la hauteur des disques pour qu'ils soient exactement au même niveau. On règle aussi le dispositif de contrainte de manière que l'effort (flèche 29,29') qu'il développe soit inférieur à l'effort longitudinal ou de rotation de glissement du sac sur le transporteur.
[0023] Porté par le transporteur 1, un premier sac 7 entre en contact avec le premier disque rotatif 20 vers le milieu de la face avant 70 du sac, la poussée exercée par le sac sur le disque maintenant le contact en permanence (figures 3, 4'). Le sac continuant à avancer, le disque en rotation provoque une découpe 71 dans ladite face 70 (figure 4 ). Au cours de l'avance du transporteur, le sac repoussant le disque et celui-ci résistant à la poussée sous l'effet du système de contrainte, le bras 24 est forcé de pivoter vers le bord du transporteur, tout en conservant le contact avec le sac, le disque 20 attaque maintenant la face latérale 72 et y fait une découpe 73. Quand le disque cesse d'être en contact avec le sac par suite de l'avancement de ce dernier, il revient en sa position initiale au droit de l'axe 14 du transporteur pour permettre la coupe du sac suivant.
[0024] On a fixé le vérin 28' du moyen de coupe 2t à l'autre rive du transporteur par rapport au vérin 28 du moyen de coupe 2 à une distance telle que le disque rotatif 20' attaque la face avant 70 du sac 7 au moment où le disque 20 commence la découpe de la face latérale 72. (Figure 4). Le disque 20', engagé dans le début de la fente résultant de la découpe 71 opérée précédemment par le disque 20 effectue maintenant une découpe 74 de sorte que la face avant 70 est complètement entaillée (figure 4.).
[0025] Tandis que le transporteur avance, le bras 24' pivote autour du sac (figure 8.) attaque l'autre face latérale 75 et y opère une découpe 76, de sorte que trois faces du sac ont été découpées lorsque le contact entre le sac et les disques aura été rompu (figure 9 ) ; on désignera par 77 un sac ainsi découpé (figure 10).
[0026] Les vérins pneumatiques 28, 28' sont raccordés à une alimentation d'air comprimé, non représentée, qui assure aux corps desdits vérins 28, 28' une pression réglée.
[0027] Grâce à un dispositif de commande, on peut arrêter l'avancement du transporteur 1 quand l'avant d'un sac découpé 77 se trouve au droit du tambour 12 (figure 10) devant l'ouverture de la trémie 3, et mettre en oeuvre l' l'ensemble de préhension 4 de la machine.
[0028] Celui-ci comporte deux bras 40 parallèles en L (figures 1, 2, 10) dont les branches 41 et 42 sont articulées autour d'un axe 43 fixé à l'enceinte 9 ; les branches supérieures 42 portent à leur extrémité deux poutres 44 qui supportent un caisson 45 traversé par un arbre 46 pourvu de crocs rotatifs 47 destinés à agripper des sacs découpés. L'arbre 46 est raccordé par une biellette 48 à la tige d'unvérin 49, avantageusement pneumatique, fixé à l'un des montants 44, et des ouvertures 400 et 401 sont prévues à la base du caisson 45 (figure 11) dans le parcours des crocs rotatifs. Quand le vérin 49 est rétracté, les crocs 47 sont rétractés, c'est-à-dire que leurs pointes 402 se trouvent dans le caisson.
[0029] Si l'on pose le caisson vers l'extrémité en aval d'un sac 77 découpé et si l'on déploie le vérin 49, la biellette 48, articulée autour de l'arbre 46, fait tourner celui-ci dans le sens des aiguilles d'une montre, de sorte que les pointes 402 sortent par les ouvertures 400, traversent le sac 77 une première fois à cet endroit, puis une seconde fois au niveau de l'ouverture 401, pour retourner dans le caisson. Pour un même croc, le sac est donc percé deux fois et cet agrippage de sécurité empêche tout décrochage du sac lors de son déplacement vers l'évacuation 6, le sac étant vidé dans la trémie 3 au cours de cette opération.
[0030] A l'extérieur de l'enceinte 9 (figures 1, 2, 10), on a prévu, en outre, de chaque côté, un vérin 403, avantageusement pneumatique, dont le fond est accroché à un point de suspension fixe 90 et dont la tige 404 est solidaire d'un levier 405 articulé autour de l'axe 43 auquel sont liés les bras 40 en L, l'actionnement des vérins 403 devant permettre à l'ensemble de préhension 4 de parcourir en substance un quart de cercle au-dessus de la trémie 3.
[0031] On a prévu aussi un moyen d'entraînement 5 (figures 1, 2, 10, 12) destiné à participer à l'acheminement des sacs découpés vers l'évacuation 6 de sacs vidés et surtout à empêcher la chute accidentelle de sacs et parties de sacs dans la trémie.
[0032] Ce moyen, qui est attaché à des montants verticaux fixes 91, comporte d'une part, deux rouleaux 51 et 52, dont l'un peut tourner en permanence sous l'action d' un moteur électrique 53 et, d'autre part, deux vérins 54, avantageusement pneumatiques dont chacun est suspendu par le fond à un support fixe 92 solidaire du montant 91 et dont la tige 55 agit par une articulation 56 et un point de pivotement 57 d'un levier coudé 58-59 lui-même solidaire d'un des rouleaux 51 ou 52, le point de pivotement 57 de chacun des leviers coudés étant monté sur une traverse 93 fixée entre les montants verticaux 91 ; le moyen d'entrai- nement comporte en outre deux rouleaux libres 500 parallèles au support 93.
[0033] Dans la position déployée des vérins 54 représentée aux dessins (figure10), les axes des rouleaux 51, 52 forment un angle V dans un plan vertical ; en rétractant les vérins, au contraire, on écarte les biellettes 58, de sorte qu'on obtient finalement la disposition 51', 52', où les rouleaux tendent à se toucher, le rouleau 51' déjà en rotation entraînant le rouleau 52' dans le sens inverse.
[0034] Ainsi qu'il a été dit, l'arrivée de l'avant d'un sac découpé 77 au droit du tambour 12 (figure 10) provoque l'arrêt du transporteur 1. A ce moment précis, les rouleaux 51, 52 du moyen d'entraînement 5 sont écartés en V et l' ensemble de préhension 4 est arrêté en position verticale au-dessus de l'emplacement d'évacuation 6, les crocs 47 sont rétractés dans le caisson 45.
[0035] L'arrêt du transporteur 1 déclenche la détente des vérins 403 (figure 10) ; l'ensemble de préhension 4 effectue sa trajectoire dans le sens opposé à celui des flèches courbes 406 et pose le caisson 45 sur le sac découpé 77 arrêté sur le transporteur.
[0036] L'arrêt des vérins 403 commande la détente du vérin 49 de sorte que les crocs 47; avantageusement au nombre de 3 à 5, sortent par les ouvertures 400 et regagnent le caisson par les ouvertures 401 après avoir percé deux fois la partie supérieure du sac 77 (figures 10 et 11 ). La détente complète du vérin 49, qui a permis l'agrippage, déclenche à son tour la réaction des vérins 403 et, simultanément ou presque, la remise en marche du transporteur 1.
[0037] Il s'ensuit que l'ensemble de préhension 4 soulève le sac 77 par les crocs 47 tandisque le sac est amené vers l'ouverture de la trémie 3. Le vidage du sac commence donc, et il est achevé quand le sac est développé sur deux fois sa longueur au cours de la rotation.
[0038] Au cours du mouvement, le sac vidé passe entre les rouleaux d'entraînement qui se referment quand le sac est suffisamment engagé (figures 10,12), la rétraction des vérins 54 s'effectuant sous l'impulsion d'un dispositif de fin de course non représenté ; à ce moment, les crocs 47 se rétractent à l'intérieur du caisson, libérant ainsi le sac 77.
[0039] Les rouleaux 51', 52' s'étant resserrés sur le sac vidé l'entraînent vers l'ouverture d'évacuation 6 ; les rouleaux libres 500, montés respectivement devant et derrière les rouleaux 51', 52', favorisent le passage. Lorsque le sac vidé tombe à travers l'ouverture 6, les rouleaux 51', 52' s'écartent et l'ensemble de la machine est prêt à vider le sac suivant.
[0040] Au stade du vidage des sacs découpés on peut envisager, compte tenu du type de produit, un système de brosse ou de secouage.
[0041] De plus, on peut aussi considérer un système de raclage de produit pour diriger vers la trémie 3 le produit qui se serait échappé de sacs 7 lors de leur transfert du transporteur extérieur 8 au transporteur 1.
[0042] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution qui a été décrite et représentée à titre d'exemple et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifications. Ainsi, pour assurer la continuité des mouvements successifs de la machine, on peut faire usage de moyens de détection et de commande, tels que des palpeurs, cellules photoélectriques et infrarouges, interrupteurs de fin de course, balances, volets, etc., et il va de soi que la machine peut également être commandée manuellement. Enfin, l'invention ne porte évidemment pas sur l'application de vérins pneumatiques et l'on peut remplacer ceux-ci par des moyens mécaniques, hydrauliques ou autres.
1. Machine d'ouverture et de vidage mécaniques de sacs pouvant contenir un produit
toxique, caractérisée en ce qu'elle comporte un transporteur destiné à amener chaque
sac vers une trémie à produit, des moyens de coupe aptes à découper trois faces du
sac pendant l'avancement du transporteur et un ensemble de préhension apte à saisir
le sac découpé, à le déplacer, à le vider dans la trémie et à l'amener vers un emplacement
d'évacuation, la machine pouvant être équipée de moyens propres à commander automatiquement
les pièces mobiles de la machine suivant un cycle prédéterminé d'opérations.
2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle peut comporter en
outre un moyen d'entrai- nement de sacs découpés.
3. Machine suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle peut être logée
dans une enceinte.
4. Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'enceinte peut être
mise en dépression.
5. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de coupe
aptes à découper trois faces d'un sac sont deux éléments coupants à axe vertical portés
chacun à une extrémité d'un bras dont l'autre extrémité est articulée sur un système
de contrainte propre à ramener constamment l'élément coupant vers l'axe du transporteur,
les éléments de contrainte étant fixés respectivement à gauche et à droite du transporteur,
de sorte que le premier élément coupant qui rencontre un sac entaille d'un seul trait
une partie de la face avant du sac et une face latérale, le second élément coupant
entaillant ensuite le reste de la face avant et l'autre face latérale.
6. Machine suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les éléments coupants
sont des disques rotatifs.
7. Machine suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les éléments coupants
sont des couteaux fixes.
8. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'ensemble de préhension
comprend un support mobile et un moyen de préhension choisi parmi ceux qui agissent
par accrochage, succion et pinçage et, le sac découpé étant fixé audit moyen, le déplacement
du support fait déployer le sac sur deux fois sa longueur au-dessus de la trémie.
9. Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que l'ensemble de préhension
est mobile dans un plan horizontal.
10. Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que l'ensemble de préhension
est mobile dans un plan vertical et est constitué par un caisson qui porte des crocs
d'accrochage rotatifs et est solidaire de deux bras aptes à pivoter autour d'un axe
de sorte que, les crocs ayant été insérés dans la partie supérieure d'un sac découpé,
la rotation des bras permet de la déployer au-dessus de la trémie pour le vider, et
de diriger le sac vidé vers son emplacement d'évacuation.
11. Machine suivant les revendications 2 et 10, caractérisée en ce qu'elle comprend
avantageusement, pour prévenir la chute accidentelle dans la trémie de sacs et parties
de sacs découpés, outre un transporteur, deux moyens de coupe et un ensemble de préhension
du type mobile, un moyen d'entraînement, monté dans le parcours de la trajectoire
du sac vidé et suspendu au caisson de l'ensemble de préhension, qui comporte deux
rouleaux disposés en V aptes à se rapprocher l'un de l'autre et à se mettre en rotation
de manière à pincer le sac vidé et à le chasser vers l'emplacement d'évacuation, en
particulier lorsque le sac vidé est libéré de l'ensemble de préhension.