Brevet FR2092861A1 — publié le 19720128

La présente invention se rapporte aux appareils de manutention d'objets, et elle concerne plus particulièrement un appareil de transfert automatique d'objets, tels que des bouteilles de verre, d'un transporteur mobile à l'autre 5 en cycles successifs, ou destiné à des buts analogues. Lorsqu'un grand nombre d'objets, tels que des bouteilles de verre, se déplacent le long d'un transporteur d'un stade du processus de fabrication à un autre, il est souvent nécessaire de transférer ces objets sur un autre transporteur 10 se déplaçant à une vitesse différente ot dans une direction différente de celle du premier transporteur, et quelquefois à un niveau différent. On utilise différents expédients pour réaliser ce transfert : on procède par exemple manuellement, au moyen de glissières, de plaques de déviation, etc. Les 15 dispositifs de transfert mécanisés ont également été utilisés, mais le problème du ramassage des bouteilles mobiles d'un transporteur pour les déposer sur un autre transporteur a rendu ces dispositifs de transfert mécanisés de l'art antérieur d'un fonctionnement incertain et généralement peu satis-20 faisant. Le problème du transfert d'objets tels que des bouteilles est particulièrement gênant lorsque les bouteilles se déplacent vers le point de transfert à une certaine vitesse et doivent être transférées sur une surface qui se déplace à 25 une vitesse très différente ou ne se déplace pas du tout. Les bouteilles, notamment les bouteilles de taille moyenne, sont très instables, ce qui complique le problème de leur transfert sans les faire tomber ou les déranger d'autre manière, ce qui troublerait le débit ordinaire des bouteilles 30 et augmenterait la probabilité que ces bouteilles se cassent ou subissent d'autres détériorations. Un exemple typique qui illustre les problèmes rencontrés dans le transfert des bouteilles est le cas où les bouteilles sont transportées le long d'un transporteur étroit en une seule rangée, par exemple à partir d'une machine de formation de bouteilles, et doivent être transférées sur une courroie transporteuse large, telle qu'une courroie de Lehr, car il est alors nécessaire de disposer les bouteilles sur cette courroie avec un nombre considérable de bouteilles dans,. 40 chaque rang. Il est évident que cette dernière courroie ne 70 23602 2092861 se déplace qu'à une vitesse qui n'est qu'une faible fraction de la vitesse linéaire du transporteur à une seule rangée qui amène les bouteilles au point de transfert. A titre d'exemple, l'appareil de l'invention sera étudié et décrit 5 en liaison avec ce dernier problème et dans son application à celui-ci. Dans l'appareil selon l'invention, un mécanisme de préhension des bouteilles est monté de façon à osciller alternativement suivant une trajectoire arquée pour saisir une 10 ou plusieurs bouteilles, les amener en un point de déchargement, les libérer, et revenir pour une opération de ramassage suivante. Le mouvement suivant un arc du mécanisme de préhension des bouteilles est réglé de façon que ledit mécanisme se déplace tangentiellement à la trajectoire des bouteilles 15 qui doivent être ramassées et, en outre, que la vitesse de déplacement de ce mécanisme lorsqu'il passe par le point de tangence à la direction de déplacement des bouteilles soit sensiblement égale à la vitesse du transporteur. Par conséquent, le mécanisme saisit la bouteille sans changement brus-20 que ou même important de la direction ou de la vitesse de déplacement. A mesure que le mécanisme se déplace de ce point de ramassage au point de déchargement, sa vitesse varie pour s'accorder sensiblement avec la vitesse du transporteur sur 25 lequel la bouteille doit être déposée. La trajectoire arquée du mécanisme modifie également sa direction de déplacement. Dans l'exemple cité ci-dessus, où une seule rangée de bouteilles se déplace vers le mécanisme de transfert, plusieurs bouteilles sont ramassées de cette rangée et déposées sur le 30 transporteur de déchargement plus large et se déplaçant plus lentement, sur lequel elles constituent un rang de bouteilles. Si, par exemple, douze bouteilles étaient ramassées simultanément du transporteur d'alimentation pour former un seul rang de douze bouteilles sur le transporteur de dé-35 chargement, la vitesse du transporteur de déchargement serait, en gros, égale au douzième de la vitesse du transporteur d'alimentation. Par conséquent, la vitesse et la direction dés bouteilles au point de déchargement n'est pas aussi délicate qu'au point de ramassage, dans l'exemple précédant. 40 Néanmoins, le déplacement selon un arc du mécanisme de pré-. 70 23602 5 2092861 hension est retardé au point de décharge, de sorte que la composante du déplacement de la bouteille dans la direction du transportetir de déchargement est sensiblement synchronisée avec la vitesse du transporteur de décharge. 5 II est clair que l'on peut réaliser l'inverse de l'opération précédente avec un appareil conforme à l'invention, dans lequel on soulève un rang de bouteilles du transporteur et on les dépose sur un transporteur à déplacement plus rapide de façon à y constituer une seule rangée de bou-10 teilles se déplaçant rapidement. Cette disposition peut être utilisée à l'extrémité de déchargement d'une courroie de lehr. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien com-15 prendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue latérale générale, en élévation, d'un mode de réalisation de l'appareil conforme à l'invention. La figure 2 est une vue de droite en élévation de 20 11 appareil de la figure 1. La figure 3 est une vue en plan de l'appareil des figures 1 et 2. La figure 4 est une coupe longitudiaale verticale du mécanisme de ramassage. 25 La figure 5 est une vue en élévation, en bout, du mécanisme de ramassage de la figure 4. La figure 6 est une coupe selon la ligne VI-VI du mécanisme de la figure 4. La figure 7 est une coupe selon la ligne YII-VII 30 du mécanisme de la figure 4. La figure 8 est une coupe selon la ligne VIII-VIII du mécanisme de la figure 4. Sur les figures, des références identiques désignent des pièces analogues et le bâti de support, désigné 35 de façon générale par la référence numérique 10, comprend quatre cornières verticales 11 à 14 dont les extrémités inférieures gont fixées à des boîtes de vitesse 15 qui sont réglables verticalement sur quatre montants d'angle 16 verticaux partant d'un bâti horizontal inférieur 17 qui est 40 supporté, de façon à pouvoir rouler sur des glissières 18, 70 23602 4 2092861 par des roues 19» Les extrémités supérieures des montants 16 sont filetées et la constitution interne des boîtes de vitesse 15 est analogue à un vérin à vis. Les éléments de vissage des vérins à vis des boîtes 15 sont entraînés en rotation 5 en synchronisme par des arbres de liaison 20. On peut ainsi régler facilement la hauteur effective de la machine. Le mécanisme de soulèvement et de transfert des bouteilles est supporté par des supports en forme de cornières 25 montés à pivotement sur un arbre 26 qui est touril-10 lonné dans des paliers 27 supportés par des traverses 28 de la partie supérieure du bâti 10. L'arbre 26 sert également d'arbre à came général pour actionner le mécanisme de transfert des objets de l'appareil et comprend l'arbre de sortie d'un réducteur de vitesse 29 à rapport variable qui es g re-15 lié par courroie à m moteur d'entraînement électrique 30 au point 35 de la figure 3» Du fait du montage à pivotement des supports 25, leurs extrémités extérieures, parmi lesquelles on voit les extrémités gauches sur la figure 1, se déplacent vers le haut et vers le bas sous l'effet de ce mouvement de 20 pivotement. Les extrémités extérieures des supports 25 comprennent des paliers verticaux 31 qui supportent des arbres de pivotement 32, et des balanciers 33 sont fixés aux extrémités inférieures des arbres de pivotement 32. 25 Une poutre creuse 34-, parallèle à l'arbre princi pal 26 de la machine, est montée à pivotement à l'extrémité extérieure des balanciers 33, comme le montre la figure 1. La poutre 34 supporte un mécanisme de ramassage des bouteilles devant simultanément ramasser puis déposer une rangée 30 de bouteilles ou d'objets analogues, et ce mécanisme sera décrit de façon plus détaillée ci-après. Les portions voisines du sommet des supports 25 sont reliées rigidement par une traverse désignée par la référence 36 sur les figures 1 et 2 et une bielle 37 qui 35 est montée à pivotement à une extrémité sur le point central de la poutre 37 communique un mouvement de balancement aux supports 25. Un balancier 38 est monté à pivotement à l'extrémité opposée de la bielle 37 et est monté à pivotement sur une cornière 39 portée par le bâti 10. Le balan-40 cier 38 comprend un galet de came 40 qui prend contact avec 70 23602 5 2092861 une caae 41 qui tourne avec l'arbre 26. Le mouvement de balancement des supports 25 produit par la came 41 soulève et abaisse la poutre 34 du mécanisme de soulèvement et d'abaissement des bouteilles en synchronisme avec ses mouvements 5 de transfert que l'on va décrire à présent. Les bras 33 font basculer la poutre 34 et son mécanisme de soulèvement et d'abaissement de bouteilles associé dans un plan de direction générale horizontale, d'une position de ramassage à une position où les bouteilles sont 10 libérées. Sur la figure 1, les bras 33 et la poutre 34 sont représentés, de façon générale, dans la position pour laquelle les bouteilles sont ramassées d'un transporteur 43 pour être transférées dans un second transportetir à courroie 44 qui peut comprendre une courroie de Lehr ou une autre 15 courroie relativement large destinée à recevoir plusieurs rangées de récipients. Dans le présent exemple, les transporteurs sont perpendiculaires entre eux. La façon dont le mouvement de basculement des bras 33 et de la poutre 34 est réalisé va être décrite à présent. 20 En se référant à la figure 3, le balancier gauche 32, à l'extrémité inférieure duquel est fixé le bras 33, comporte un bras 45 fixé à son extrémité supérieure, et une bielle 46 est montée à pivotement à ses extrémités opposées sur 1 * extrémité extérieure d'un bras 45 et 1'extrémité supé-25 rieure d'un levier à came 47, mieux représenté sur la figure 1. Le levier 47 est monté à pivotement sur le bâti de la machine au point 48 et comporte un galet de came 49 à son extrémité inférieure, en contact avec la périphérie d'une came 50 qui se trouve sur l'arbre 26. 30 On se référera à présent au mécanisme destiné à ramasser des bouteilles à partir d'un transporteur d'alimentation, et à les faire passer et les déposer sur un transporteur de déchargement ou une autre surface. Le mécanisme devant saisir et libérer une rangée de bouteilles est suppor-35 té par la poutre désignée par la référence 34 sur les figures 1, 2 et 3, et ce mécanisme est représenté en détail sur les figures 4 à 8, auxquelles on se référera à présent. La figure 4 est une coupe longitudinale verticale de la poutre 34 et du mécanisme qu'elle supporte, représentant l'extrémité 40 gauche de la poutre 34 telle qu'elle est vue sur la figure 4, 70 23602 6 2092861 par la portion centrale de ladite poutre, l'extrémité droite du mécanisme étant une reproduction de l'extrémité gauche. Des paliers 55» aux extrémités opposées de la poutre 34 et sur plusieurs points le lonjj de ladite poutre, sup-5 portent en autorisant leur rotation les extrémités opposées d'une paire de balanciers 56 parallèles écartés horizontalement. En se référant en particulier à la figure 5» deux barres de ramassage parallèles 60 sont fixées à une série longitudinale de supports 62 montés rotatifs sur deux balan-10 ciers 63 montés, à leur tour, rotatifs aux extrémités inférieures des bras 64. Les extrémités supérieures des bras 64 sont fixées sur des arbres parallèles 56. En se référant en particulier aux figures 4 à 7, quatre bras intermédiaires 70 sont fixés de façon analogue 15 et suspendus aux balanciers 56 et sont également, à leurs extrémités inférieures, liés en rotation avec les arbres 63» ESatre les bras supérieur 56 et inférieur 63, deux autres arbres rotatifs 71 passent par les différents bras 70. Les bras 70 et les arbres 71 sont destinés à rapprocher et éloi-20 gner entre elles les barres 60 pour qu'elles saisissent et libèrent les extrémités supérieures des rangs de bouteilles ou d'objets analogues, comme on le verra à présent. Un cylindre à air 74 est monté au milieu de la poutre 34 et sa tige de piston 75 émerge vers le bas, comme 25 le montre la figure 4, et se termine dans un élément à crémaillère 76 disposé entre et relié cinématiquement avec deux pignons 77 qui sont montés sur des arbres supérieurs 56 de façon à tourner librement et à s'engrener avec des pignons 78 qui sont fixés sur les arbres intermédiaires 71 » le 30 tout comme le montre la figure 8. Les pignons 80 représentés sur les figures 4 et 7 sont fixés aux extrémités extérieures des arbres intermédiaires 71 et s'engrènent avec des pignons 81 qui sont fixés aux arbres inférieurs 63. Les arbres supérieurs 56 sont, normalement, im-^ mobilisés en rotation pendant les mouvements de préhension et de libération des barres 60 et, en conséquence, les barres 64 et 70 sont, de même, normalement fixes. Cet état de choses est dû au fonctionnement des moyens de réglage suivants. Plusieurs goujons 85 traversent les plaques 86 40 fixées à la poutre 34 et sont maintenus dans une position 70 23602 7 2092861 ajustée verticalement par des écrous 87 et 88. Les goujons 85 comportent des portions à crémaillère 89 à leurs extrémités inférieures, qui s'engrènent sur des pignons 91 fixés à des arbres 56, le tout comme le montre clairement la figues re 6. Il en ressort que la liaison à pignon et crémaillère 89, 91 empêche normalement les arbres 55 et les bras 64 et 70 de tourner. Par conséquent, la distance des arbres inférieurs 63 est normalement fixe, et ajustable pour modifier la dis-tance entre les barres 60 afin de leur permettre d'attraper des goulots de bouteilles de différents diamètres. Lorsque la tige de piston 75 du cylindre 74 descend, sa portion de crémaillère 76 passant entre et s'engrenant avec les deux pignons77 qui tournent librement sur les arbres 56, lesdits pignons 77 entraînent en rotation les arbres intermédiaires 71 par les pignons 78, ce qui entraîne en rotation les arbres 63 par la liaison par pignons 80,81 pour écarter les barres de ramassage et les rapprocher lors du déplacement ascendant subséquent de la tige de piston 75» 20 Le montage permettant d'ajuster l'écart entre les barres 60 permet de maintenir le parallélisme ou toute relation désirée entre les faces de préhension des barres 60 dans différentes positions de réglage. Lorsqu'on desserre les écrous 87 et 88 pour modifier l'écartement des barres 25 60, les pignons 77 sont maintenus au repos par la crémaillère 76, de sorte que les pignons 78 tournent contre les pignons 77 et, par les pignons 80, entraînent en rotation les pignons 81 et les balanciers dans un sens opposé au sens de réglage des arbres 56 et des bras 64 et 70. Cela main-30 tient le parallélisme des faces des barres 60 lorsqu'on les approche ou les éloigne l'une de l'autre. Après avoir réglé l'espace approprié des barres 60, on resserre les écrous 87 et 88 pour conserver ce réglage. Dans le présent mode de réalisation, en se réfé-35 rant à la vue en plan de la figure 3, les bouteilles parviennent au mécanisme de transfert en une seule rangée sur le transporteur 43 et doivent être transférées sur un transporteur à courroie de Lehr relativement large, désigné par la référence 44 sur la figure 1. Les courroies 43 et 44 40 de transporteurs sont perpendiculaires et, dans cet exemple 70 23602 8 2092861 ont, bien que ce ne soit pas obligatoire, leurs surfaces supérieures sensiblement dans un plan commun. L'axe des bouteilles qui se trouvent sur le transporteur 43 est indiqué par la ligne A sur la figure 3 et la poutre 34 est représen-5 tée en un point intermédiaire sur son arc de déplacement dans le sens sinistrorsum, qui représente le point auquel les barres 60 se ferment pour saisir une rangée de bouteilles sur le transporteur 43. Du fait qu'il est fondamental, dans la présente in-10 vention, que la barre de ramassage se déplace, dans la position de ramassage représentée en lignes continues sur la figure 3, à une vitesse sensiblement égale à celle du transporteur 43, on prévoit une période d'accélération préliminaire sur l'arc de déplacement. Sur la figure 3, la lettre B désigne 15 la poutre 34- dans la limite située à gauche de son déplacement suivant un arc et la lettre C désigne la poutre 34 dans la limite située à droite de son déplacement suivant un arc. Les arcs de déplacement correspondants du bras 45 et des balanciers 33 en liaison avec la poutre 34 sont désignés 20 respectivement par les lettres D et E. Au point de libération, qui se présente lorsque la poutre approche de sa position limite C ou l'atteint, la composante de déplacement de ladite poutre 34 dans le sens de déplacement de la courroie de Lehr 44 est sensiblement 25 égale à la vitesse de déplacement de ladite courroie. Cependant, du fait du déplacement relativement lent de la courroie de Lehr, cette synchronisation n'est pas aussi importante que dans l'opération de ramassage, dans le présent exemple. En fait, au point de libération, les bouteilles présentent une 30 petite composante de déplacement transversal par rapport au sens de déplacement de la courroie, mais ce fait est négligeable, du fuit que la poutre est pratiquement arrêtée au point de déchargement, dans le présent exemple. Le profil de la came 50 permet de produire les dé-35 placements synchronisés désirés de la poutre 34 aux points de ramassage et de déchargement. Il est clair que le profil de la came peut être modifié pour produire toute synchronisation requise aux points de ramassage et de déchargement. Si on le désire, on peut modifier l'amplitude des bras 33 et 40 45 pour décharger directement les bouteilles dans le sens de 70 23602 9 2092861 déplacement de la courroie de déchargement, mais ce n'est pas essentiel dans le présent exemple. Il est clair que la came 41 soulève ou abaisse les supports 25 sur le balancier 26 en synchronisme avec les 5 opérations de ramassage et de libération du mécanisme supporté par la poutre 34. Ainsi, la came 41 est profilée pour abaisser le support 25 immédiatement avant la position de ramassage représentée en lignes continues sur la figure 3, le soulever juste au moment de la fermeture des barres 60, 10 l'abaisser de nouveau juste avant d'atteindre la position de déchargement C , et le soulever de nouveau après la séparation des barres 60 pour décharger les bouteilles sur la courroie 44. Bien que les courroies 43 et 44 soient au même ni-15 veau dans l'exemple illustré, ce n'est pas nécessairement le cas ,et la came 41 peut être profilée de façon que la position abaissée du support 25 soit à un niveau différent au point de déchargement et au point de ramassage. Dans le présent exemple, les deux bras 33 n'ont 20 pas la même longueur et la poutre 34 maintient, en conséquence, le parallélisme. Cependant, si les courroies d'alimentation et de déchargement ne sont pas perpendiculaires, les bras peuvent avoir des longueurs inégales pour décharger les bouteilles suivant une ligne oblique par rapport à la 25 ligne de ramassage. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente in-30 vention. 70 23602 2092861 EEVHTOICATIOHS 1«- Appareil permettant de transférer simultanément une rangée d'objets entre deux positions, l'une dans laquelle les objets sont disposés suivant une rangée longi-5 tudinale sur un transporteur et l'autre où les objets sont disposés suivant une rangée transversale sur un transporteur qui se déplace à une vitesse inférieure, caractérisé en ce qu'il comprend des barres parallèles allongées pouvant se rapprocher l'une de l'autre pour saisir simultanément ladite 10 rangée d'objets et s'éloigner l'une de l'autre pour libérer ensuite ladite rangée, des bras pivotants écartés supportant lesdites barres de ramassage allongées de façon qu'elles oscillent dans un plan de direction générale horizontale et passent par une position où elles sont tangentes à la tra-15 jectoire de la rangée d'objets qui se trouvent le long du transporteur mentionné en premier lieu, des moyens d'entraînement variables pour déplacer lesdits bras à la vitesse du transporteur mentionné en premier lieu au moment où ladite position tangente est atteinte et pour les déplacer à une 20 vitesse plus lente lorsque lesdites barres se trouvent au-dessus du transporteur mentionné en second lieu, et des moyens permettant de rapprocher et d'éloigner lesdites barres en synchronisme par rapport au déplacement desdits bras pour saisir une rangée d'objets sur l'un des transporteurs et les 25 libérer sur l'autre transporteur. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les transporteurs sont sensiblement perpendiculaires, tandis que les bras 'déplacent' les barres de ramassage allongées de façon qu'elles restent parallèles. 30 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant de soulever et d'abaisser lesdites barres de ramassage en synchronisme avec leurs mouvements de ramassage et de libération, pour abaisser lesdites barres immédiatement avant leurs mouvements 35 de ramassage et de libération et les soulever immédiatement après leurs mouvements de ramassage et de libération. 4, Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites barres se rapprochent pour saisir une rangée d'objets sur le transporteur mentionné en premier 40 lieu et s'éloignent pour libérer ladite rangée d'objets en 70 23602 n 2092861 position transversale sur le transporteur mentionné en second lieu. 5. Appareil selon la revendication 4-, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant de soulever et d'abaisser les barres de ramassage en synchronisme avec leurs mouvements de ramassage et de libération, afin d'abaisser lesdites barres juste avant leurs mouvemencs de ramassage et de libération et de les soulever juste après leurs mouvements de ramassage et de libération.