Brevet FR2096593A1 — publié le 19720218

La présente invention concerne une machine de mise en caisse et de palettisation, c'est-à-dire une machine destinée à effectuer automatiquement le rangement continu et ordonné de plusieurs pluralités de bouteilles ou récipients dans des logements ménagés à cet effet dans des caisses devant contenir ces articles, ainsi que la mise en position préétablie de plusieurs pluralités de caisses remplies sur des supports plans dits "palettes", destinés au stockage ou au transport ultérieur, dans le cadre des principes de normalisation de ces opérations particulières exécutées pratiquement dans toutes les branches de la technique. La machine qui constitue l'objet de la présente invention,ainsi que le procédé de palettisation réalisé par l'emploi de cette machine, ont été conçus dans le but de permettre, dans le cadre des techniques modernes d'emballage ou de stockage et dans le cas considéré de récipients tels que bouteilles ou analogues devant etre rangées dans des caisses prévues à cet effet, une exécution simultanée et fiable desdites opérations par l'utilisation d'un ensemble unique dont l'encombrement, surtout en plan, est particulièrement réduit et qui fonctionne automatiquement, en étant capable d'exécuter une pluralité de phases opératoires coordonnées et interdépendantes les unes par rapport aux autres, en vue de compléter un cycle de palettisation dans des temps les plus réduits possibles. Ces buts et d'autres encore de la présente invention, sont atteints par la machine et selon le procédé brevetés, qui prévoient substantiellement l'alimentation continue, ordonnée, de bouteilles vers au moins une zone ou surface d'accumulation d'où des groupes de bouteilles sont prélevés pour être insérées dans des logements correspondants prévus dans des caisses vides qui sont alimentées successivement en position de remplissage, les caisses remplies avec chaque groupe de bouteilles, et disposées selon une rangée ou série, étant ensuite rangées sur un support plan ou palette mise en position de réception par des moyens d'alimentation des palettes vides, lesdites opérations étant répétées et rendues interdépendantes de manière à effectuer automatiquement le chargement de chaque palette et l'éloignement de cette dernière de ladite position de réception. Selon l'invention, on prévoit une disposition superposée des moyens pour l'alimentation des bouteilles aux caisses et, respec tivement des palettes en position de réception de celles-ci,avec des déplacements en sens opposés, respectivement des moyens d'alimentation des bouteilles et des moyens pour la mise sur palette des caisses, suivant une direction substantiellement perpendiculaire à celle d'alimentation des caisses vides et des palettes,le tout étant conçu de manière à pouvoir faire avantageusement rentrer dans des limites les plus réduites possibles l'encombrement de la machine, surtout pour ce qui concerne l'espace occupé sur le sol ou encombrement en plan de cette dernière, encombrement qui est rendu ainsi substantiellement égal à celui des palettes respectivement en phase d'alimentation, de chargement et d'éloignement. Les caractéristiques ci-dessus et d'autres particularités plus spécifiques de la machine faisant 1' objet de l'invention, ainsi que du procédé réalisé par l'emploi de cette machine, seront mieux comprises à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre purement indicatif et nullement limitatif, quelques exemples de mise en oe vre des caractéristiques de l'invention. Sur ces dessins La fig. 1 est une vue de face schématique illustrant une machine travaillant selon les caractéristiques de l'invention, dans laquelle quelques unes de ses différentes posi tions et conditions de fonctionnement ont été indi quées La fig. 2 est une vue en plan de la machine de la fig illus trant celle-ci dans une condition différente de tra vail, et dans laquelle certaines parties ont été ar rachées pour mieux illustrer la conformation de cette machine La fig. 9 est une coupe prise suivant la ligne III-III de la fig.1 La fig. 4 représente un mode de réalisation des moyens pour la disposition de rangées de caisses dans leurs posi tions respectives sur une palette de réception ou d'accueil, respectivement en deux conditions opéra toires différentes La fig. 5 est une vue en plan du dispositif de la fig.4, dans la condition de travail a de ladite figure ; La fig. 6 est une vue en élévation, correspondant à celle de la fig. t, illustrant une seconde forme d'exécution d'une machine selon l'invention et, La fig. 7 est une vue de détail, suivant la flèche VII de la fig. 6, illustrant les moyens pour insérer les bouteilles dans les caisses, cette vue montrant deux conditions de travail successives. En se référant aux figures ci-dessus, et d'abord aux figures 1 à 9, la machine illustrée schématiquement dans les dessins sera décrite dans ce qui suit en se référant aux différentes phases et modalités de son fonctionnement et en donnant, aux récipients traités, l'appellation de Ubouteilles" ,appellation qui sera employée, tant dans la description suivante que dans les revendications, pour désigner aussi des récipients en général, susceptibles d'être traités par les moyens selon la présente invention. En se reportant maintenant aux dites figures 1-3 on constate que les bouteilles 10 sont alimentées avec continuité, par exemple sur une bande transporteuse ou analogue 11 entraînée en direction À (fig.2) et sur laquelle les bouteilles 10 sont disposées par rangées correspondant à celles de rangement dans les caisses,jus qu'à une portion 12 dudit transporteur, où viennent s'aligner les bouteilles 10, en formant une rangée destinée à remplir tous les logements longitudinaux présentés par un groupe de caisses 17,qui doivent être disposées ensuite selon une série, sur une palette de réception ou de rassemblement.gans le cas illustré, la portion 12 de bande comprend douze bouteilles, qui correspondent aux logements de trois caisses, celles-ci étant alignées et placées avec leur côté le plus long (comprenant quatre logements) orienté dans une direction longitudinale, c' est-à-dire parallèlement à la direction A. La portion de bande transporteuse 12, une fois occupée par la rangée de bouteilles 10, peut, si cette portion ne se trouve pas à la hauteur exacte, être soulevée jusqu'à la position 12' indiquée sur la fig.1, en la faisant déplacer dans la direction de la flèche 3, en vue d'amener sa surface d'appui en coincidence avec un plan fixe 19 de réception des bouteilles 10, sur lequel ces bouteilles sont poussées par un organe pousseur 14, susceptible d'un mouvement alternatif dans la direction C, de manière à former des lignes transversales de bouteilles les unes au contact des autres,tel que représenté en particulier sur fig.2. Lorsque, à la suite de la répétition des opérations précédemment citées, plusieurs rangées de bouteilles (chacune comportant douze bouteilles dans le cas particulier illustré) se sont accumulées sur le plan 13, un organe de prélèvement 15 a pour rôle de saisir les dernières rangées de bouteilles, par exemple à l'aide de moyens d'aspiration 16,pour les amener - par exemple en suivant le parcours des flèches D de la fig. 1 - dans une position 15' d'introduction dans une rangée de caisses 17.Ledit moyen de prélèvement 15 est capable de prélever chaque fois un nombre de rangées correspondant au nombre de logements prévus dans la direction transversale à l'intérieur de chaque caisse, de façon que pendant le cycle opératoire dudit organe 15 on obtienne le remplissage complet d'une série de caisses17, placées d'une façon ordonnée sur un élément de support 18. Il est à noter que le mouvement de l'organe de prélèvement 15 comprend un trajet donné, en direction transversale - jusqu'au remplissage de la série de caisses 17 - pendant lequel les rangées de bouteilles 10 continuent de s'accumuler sur le plan 13, jusque à occuper une position qui correspond à celle précédant l'opération de prélèvement. Ledit organe 15 transporte et insère les bouteilles 10 dans les caisses 17, en utilisant par exemple des moyens et systèmes pneumatiques connus dans cette technique, et en étant guidé dans les directions D suivant un parcours 19 en forme de double L par exemple, tout en adaptant en même temps la disposition réciproque des bouteilles prélevées en vue d'un centrage exact de ces bouteilles par rapport aux logements des caissettes 17. Ces dernières sont alimentées, par exemple, par un transporteur 20 et dans la direction 5 (fig2 et 3), sur l'élément de support 18, lequel est opposé à la portion 12 des bandes transporteuses 11, et peut, par exemple, supporter chaque fois un groupe de trois caisses 17.Une fois effectué le remplissage du groupe de caisses 17, pendant les phases de déplacement de l'organe 15, ledit moyen de support 18 est en en direction F, jusqu'à amener la série ou rangée de caisses supportée, sur une palette 21, placée en position de chargement immédiatement au-dessous dudit moyen de support 18, et sur laquelle celui-ci dépose les caisses d'une manière puisera décrite plus particulièrement ensuite. En répétant judicieusement les opérations précitées, les moyens de support 18 déposent successivement sur la palette 31, qui est maintenue dans la position soulevée indiquée en lignes continues sur la fig.1, des séries de caisses 17, 17", 17"t, 17"Ut jusqu'à occuper en caisses toute la surface de ladite palette, après quoi la palette précitée est abaissée pour le moins deux fois, dans les positions 21', 21", sur une distance qui correspond à la hauteur d'une caisse, de manière à permettre de former sur ladite palette une pile de caisses, lesdits mouvements de la palette étant commandés par des moyens 22 de type connu quelconque et, par exemple, constitués par un vérin ou analogue.Une fois le chargement d'une palette achevé, celle-ci est éloignée, au moyen d'un tapis ou chemin à rouleaux 23 par exemple, dans la direction longitudinale A, tandis qu'une palette ultérieure 21 peut etre placée, en position de chargement, sur les moyens de soulèvement 22, qui se trouve à ce moment dans la position basse en coSncidence avec la position des convoyeurs 23 et 24. Il y a lieu de noter en particulier la disposition mutuelle de la table 23 collectrice des bouteilles, des moyens 18 de support des caisses 17 et de la palette 21 en position de chargement, ces éléments étant pour le moins en partie superposés, de façon à permettre une économie d'espace remarquable et en particulier une réduction de l'espace occupé sur le sol par la machine, dont l'encom- brement en plan est sensiblement égal à celui défini par les palettes 21 respectivement en condition d'alimentation, de chargement et d'éloignement. Les différents équipements de la machine sont rendus interdépendants de manière que les diverses opérations soient exécutées automatiquement et en séquence, avec quelques unes des phases se superposant dans le temps, dans le but d'accélérer au maximum l'achèvement d'un cycle.Par exemple, comme déjà dit, pendant les déplacements de l'organe 15, la machine effectue en même temps les opérations de collecte des bouteilles sur la table 13, de dépose des caisses 17 sur la paletté 21, ainsi que d'alimentation d'une série ultérieure de caisses vides sur les moyens de support 18, tandis que les opérations de déplacement et de mise des palettes 21, à tour de rôle, en position de chargement sont effectuées pendant que les bouteilles sont insérées dans les caisses. En se reportant maintenant aux figs.4 et 5, on y a représenté à titre d'exemple les moyens pouvant être-utilisés pour la mise en position d'une série de caisses 17 sur la palette et sur la pile de caisses sous-jacentes. Ces moyens comprennent, outre le support 18, un châssis en forme de cage 25 contenant ce support, et dans lequel sont montés des moyens 26 pour le déplacement de ce dernier, ainsi que des moyens 27 de déplacement d'une plaque de pression 28, qui est destinée à agir en coopération avec une paroi de fond 29 de ladite structure 25, en vue de retenir les caisses 17 lorsque ledit moyen de support 18 est éloigné.La dite structure 25 est accessible par le haut pour l'introduction des bouteilles dans les caisses, par le c8té en vue de permettre l'alimentation desdites caisses, et par le bas en vue de déposer ces dernières sur la palette 21 ou sur la pile de caisses sous-jacentes,ladite structure étant mobile, sur des moyens de guidage 30 par exemple, dans la direction F de la fig. 1 ,pour amener chaque fois une série de caisses 17 vis-à-vis de la position que celles-ci doivent occuper sur la palette considérée, position qui est déterminée par des butées prévues à cet effet .Comme illustré sur las fig. 4a et b, les caisses 17 sont retenues par serrage entre les plaques 28,29, de sorte que le support 18 puisse être éloigné (fig.4b) en permettant la chute desdites caisses 17, en position correctement déterminéesdbe le déplacement de la plaque 28 vers l'arrière. Sur les figures 6 et 7 on a représenté un autre mode d'exécution de la présente invention, se référant à une machine fonctionnant substantiellement comme celle du mode précédent, et dans laquelle seuls les moyens d'alimentation des bouteilles 10 et les moyens d'introduction de celles-ci dans les caisses 17 ont été modifiés. Pour le reste, la machine possède une conformation exactement identique à la précédente et n'a pas besoin d'entre décrite ci-dessous. Comme on le voit sur la fig. 6, les bouteilles 10 sont envoyées directement ou indirectement par l'organe pousseur 14 sur un transporteur constitué, par exemple, par une bande transporteuse 31,qui entratne lesdites bouteilles jusqu'à une table de collecte 32 qui se trouve prévue vis-à-vis du côté opposé des palettes 21. ladite table 32 se compose essentiellement de deux parties, 33 et 34 respectivement, dont la seconde est destinée à contenir exactement les bouteilles devant être chaque fois disposées dans un groupe exactement sous-jacent de caisses 17. L'organe 15 de prélèvement dea bouteilles et d'insertion de celles-ci dans les caisses, est animé simplement d'un mouvement alternatif D selon une direction verticale, et est susceptible, après la prise des bouteilles, de faire descendre ces dernières dans les caisses 17 placées en dessous, dès que la portion 34 de la table de collecte 32 a été éloi guée. Plus exactement, avec référence à la fig. 7, ladite portion 34 de la table de collecte est formée par une paire de lames 35 supportant chacune une ligne de bouteilles 10, lesdites lames étant capables de se déplacer latéralement pour parvenir dans la position illustrée sur la fig. 7b, dans les espaces entre les lignes de bouteilles précitées, afin de permettre à ces dernières de descendre librement dans les caisses 17. Il est évident que les moyens prévus pour le prélèvement des bouteilles et leur introduction dans les caisses pourront être différents ou agir d'une manière différente, de même que les moyens de chargement des caisses sur les palettes 21 pourront être divers et fonctionner d'une autre manière. D'une façon analogue, le chargement des caisses et/ou des palettes peut eAtre prévu selon des modalités différentes, comprenant par exemple le remplissage et le chargement simultanés de plusieurs rangs de caisses 17 ou éventuellement les remplissage et chargement par plusieurs phases de chaque rang de caisses 17, le tout en appliquant toujours les principes de l'invention qui ont été exposés dans ce qui précède. Par conséquent, les détails de réalisation et de mise en oeuvre pourront de toute façon varier sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention ni du domaine de protection du présent brevet. REVENîlCÂTIONS 1./- Machine pour le rangement continu et ordonné de pluralités de bouteilles ou récipients dans des logements prévus à cet effet dans des caisses destinées à contenir lesdits articles, et pour la dépose de pluralités de caisses remplies, dans une position préétablie, sur des supports plans ou palettes,carac térisée en ce qu'elle comprend en combinaison:- des moyens pour l'alimentation continue et ordonnée, de bouteilles à au moins une zone ou plan de collecte; des moyens pour prélever dudit plan ou table des bouteilles et pour insérer celles-ci dans des logements correspondants à l'intérieur de caisses; des moyens pour l'alimentation ordonnée de caisses vides en position de remplissage; des moyens pour la dépose, selon un ordre préétabli, des caisses remplies sur des supports ou "palettes"; des moyens pour l'approvisionnement continu, or donné, de palettes vides en position de réception des caisses remplies; des moyens pour éloigner successivement les palettes chargées de ladite position de réception des caisses; et des moyens pour coordonner entre elles et rendre interdépendantes les fonctions et opérations des moyens précités, en vue d'un déroulement continu desdites opérations d'encaissage et de palettisation 2./- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dites palettes sont mises en position de réception des cais ses en les interposant entre lesdits moyens d'alimentation des bouteilles et, respectivement, lesdits moyens pour insé rer lesdites bouteilles dans les caisses; et qu'elle est éta blie de manière à permettre des déplacements, respectivement des bouteilles vers la position d'insertion et des caisses vers la position préétablie sur la palette devant à tour de rôle les recevoir, ces déplacements étant exécutés en sens opposés suivant une direction substantiellement perpendicu laire à la direction d'alimentation des caisses et des palet tes. 3./- Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la position d'alimentation des palettes se situe verticalement au-dessous de la position de prélèvement et de déplacement des bouteilles, ainsi que de la position d'alimentation des caisses vides, en étant établie pour correspondre au moins en partie aux zones placées immédiatement au dessous de ces der nières. 4./- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dits moyens de prélèvement et d'insertion des bouteilles sont établis pour traiter chaque fois une série de bouteilles des tinées à remplir complètement les caisses d'une rangée de caisses, rangée qui est destiné à occuper une position corres pondante sur la palette, en direction parallèle à la direc tion de progression des caisses et des palettes. 5./- Machine selon revendication 1, dans laquelle chaque palette contient plusieurs rangs de caisses superposées, caractérisée en ce quelle comporte en outre des moyens pour amener suc cessivement et d'une façon ordonnée, chacune desdites palet tes, toujours dans ladite position de réception des caisses, dans des plans verticalement espacés, en vue de la formation desdites piles de caisses. 6./- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dits moyens de prélèvement et d'insertion des bouteilles com prennent des moyens d'aspiration qui saisissent celui des groupes de bouteilles qui est destiné à Qtre pris à tour de rôle; des moyens pour faire parvenir ledit groupe de bouteil les saisi à l'intérieur des logements correspondants de la caisse considérée; et des moyens pour le retour en position de prélèvement. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que la dite zone ou table de collecte des bouteilles est séparée de la position d'insertion des caisses, le parcours de la pre mière à la seconde étant accompli par lesdits moyens de pré lèvement et d'insertion. 8./- Machine selon larevendication 6, caractérisée en ce que,une partie au moins de ladite zone ou table de collecte des bou teilles se trouve située au-dessus des caisses à remplir,les moyens de soutien des bouteilles, qui définissent ladite par tie de la zone de support, étant susceptibles de se déplacer pour se situer dans les espaces séparant les bouteilles, en vue de permettre à celles-ci d'être insérées dans des loge ments correspondants. 9./- Procédé pour la mise en caisses de bouteilles et pour la dé pose ordonnée des caisses remplies sur des supports plans ou palettes par l'emploi d'une machine selon l'une des revendi cations précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les phases suivantes : - alimentation de rangées longitudinales, successives et adjacentes, de bouteilles à une zone ou table de collecte, avec chaque rangée se composant d'un nombre de bouteilles correspondant au nombre de logements présentés en direction longitudinale par les caisses d'une série de cais ses disponible longitudinalement sur une palette; prélèvement d'un nombre de rangées de bouteilles correspondant au nombre des logements présentés en direction transversale par chaque caisse, et insertion desdites rangéesde bouteilles à l'inté rieur des caisses de ladite série longitudinale de caisses; déplacement et dépose de ladite série de caisses sur une pa lette placée en position de réception; alimentation d'une nou velle série longitudinale de caisses, en position de récep tion des bouteilles, et répétition des phases précédentes avec, éventuellement, des déplacements en sens vertical de ladite palette, jusqu'à compléter son chargement; éloignement de la palette ainsi chargée et mise en place d'une nouvelle palette vide, dans ladite position de réception. 11./- Procédé selon la revendication 10, caractérisé par un déroule ment au moins partiellement simultané, et avec superposition dans le temps, de deux ou plusieurs des phases précitées,les dites phases étant rendues interdépendantes et étant synchro nisées, en vue de l'exécution desdites opérations de remplis sage et de dépose sur palette des caisses, ainsi que d'alimen tation et d'éloignement de ces dernières.