Brevet FR2132536A1 — publié le 19721124

La présente invention concerne un dispositif destiné à alimenter un poste de travail en objets régulièrement espacés, et concerne notamment l'alimentation d'un poste d'embouteillage en flacons en matière plastique. 5 L'alimentation d'un convoyeur s'effectue couramment au moyen d'un système mécanique de distribution comportant des barrettes mobiles de retenue. Un tel système présente le défaut majeur d'avoir une cadence de distribution limitée. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif 10 permettant d'alimenter, à une grande cadence, un poste de travail, en objets régulièrement espacés. Le dispositif de distribution selon l'invention se caractérise en ce qu'il comporte en combinaison, un convoyeur horizontal destiné à transporter les objets vers le poste de travail, une vis sans fin dont l'axe est 15 parallèle au sens d'avancement du convoyeur et dont la gorge entre les filets est suffisamment large et profonde pour que les objets puissent venir s'y loger individuellement, et une canalisation verticale d'alimentation débouchant au-dessus de la vis sans fin et à partir de laquelle les objets descendent un à un 20 pour s'introduire dans la gorge de la vis sans fin. Dans un tel dispositif, la vit sans fin a pour rôle d'espacer régulièrement les objets afin de les présenter, à des intervalles de temps réguliers, devant le poste de travail. Les objets peuvent être fournis à la vis sans fin aussi bien en chute libre 25 qu'en charge ; dans ce dernier cas, ils forment une colonne, le fond d'un objet reposant sur le sommet de l'objet inférieur. Selon une caractéristique importante de l'invention, le dispositif de distribution comporte, en outre, un système de détection poux- le repérage de la présence d'une gorge de la vis sans 50 fin au droit de l'extrémité inférieure de la canalisation verticale d'alimentation, ce système étant susceptible d'émettre un signal de commande d'un appareil de relevage ou de blocage momentané des objets dans cette canalisation, pour d'une part, laisser tomber un nouvel objet chaque fois qu'une ^orge de la 55 vis sans fin se présente sous la canalisation et pour d'autre part, soulever ou empêcher de descendre dans la canalisation les objets suivant l'objet déjà engagé dans la vis sans fin, et un appareil de contrôle destiné à vérifier que, dans la canalisation, un objet se trouve en place immédiatement au-dessus de 40 celui engagé dans la gorge de la vis, ledit appareil de contrôle 71 12370 2 2U2S36 étant susceptible de n'autoriser le fonctionnement de l'appareil de relevage, après que ce dernier ait reçu un signal de commande du système de détection, que lorsqu'il constate qu'un objet, prêt à être introduit dans la vis sans fin, est présent dans la 5 canalisation. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le système de détection est constitué par un micro-contacteur pourvu d'une gâchette disposée sur le trajet du sommet des filets de la vis sans fin, de façon qu'à chaque passage d'un filet, la 10 gâchette soit sollicitée vers une position pour laquelle le micro-contacteur émet un signal, ce dernier commandant, éventuellement avec un certain retard, le fonctionnement de l'appareil de relevage . Dans une forme particulière de réalisation, l'appareil de 15 relevage est constitué par un organe en forme d'une fraction d'un pas d'hélice, monté tournant autour d'un axe vertical à la sortie de la canalisation d'alimentation et à une distance au-dessus du convoyeur approximativement égale ?.. la hauteur d'un objet, ledit organe supportant le premier objet contenu dans la 20 canalisation d'alimentation par la portion pleine du pas d'hélice et libérant ledit objet au moment du passage de la portion évidée du pas d'hélice. L'organe est entraîné en rotation, dans le sens correspondant au déplacement ascendant du filetage de l'hélice, par un moteur à vitesse variable, commandé par le sys-25 tème de détection, de façon que ledit organe accomplisse un tour complet chaque fois que son moteur reçoit un signal de commande. La dimension angulaire de la fraction du pas d'hélice et la vitesse de rotation de l'organe sont choisies en fonction de la hauteur des objets ainsi que de la vitesse de rotation de la vis 30 sans fin, afin qu'un objet, tombant à travers l'évidement de l'organe, ait le temps de descendre pour s'inserrer-dans la vis sans fin avant que la fraction du pas d'hélice ne revienne obturer la sortie de la canalisation d'alimentation. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, -55 l'appareil de contrôle est constitué par line cellule photoélectrique dont le faisceau de détection est susceptible d'être interrompu lorsqu'un objet se trouve dans la canalisation d'alimentation, prêt à être introduit dans la vis sans fin. L'expérience montre que si on ne prévoit pas de cellule photo-électri-40 que ou un appareil de contrôle analogue pour détecter la présence à 71 12370 3 21.12536 d'un objet en bonne position dans la canalisation d'alimentation, l'organe en forme de fraction d'hélice pourrait tourner dans le vide, et un objet arrivant à ce moment, risquerait d'être coincé entre la paroi de la canalisation et l'hélice. 5 Or> a constaté au cours d'essais que, dans le cas de la dis tribution d'objets légers de forme allongée, par exemple de flacons en matière plastique, les flacons doivent être attaqués par les flancs de la vis sans fin en un point situé en-dessous de l'axe de rotation de ladite vis. En effet, lorsque de tels objets 10 sont en contact avec un point du flanc de la vis, situé au-dessus de l'axe, ils ont tendance, en raison de leur faible poids, à se pencher selon l'inclinaison du filet de la vis sans fin. Par contre, dans le cas de l'entraînement d'objets pesants, tels que des bouteilles en verre, la position du point d'attaque du flanc 15 de la vis est pratiquement sans influence sur la stabilité des bouteilles. Un mode de réalisation de l'invention sera à présent décrit à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés dans lesquels: 20 La figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif de dis tribution selon l'invention ; et La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. Avec référence aux figures, le dispositif de distribution 25 selon l'invention est utilisé pour alimenter un poste d'embouteillage en flacons en matière plastique, régulièrement espacés. Il est cependant bien entendu, que le dispositif qui va être décrit sert aussi bien à convoyer d'autres objets quelconques et identiques entre eux. 30 Le dispositif de distribution représenté, comporte un con voyeur horizontal 1 sur lequel les flacons 2 sont transportés dans le sens de la flèche f vers un poste d'embouteillage, non représenté. Les flacons sont a;.enés par une alimentation constituée par six tiges de guidage verticales 3 définissant entre 55 elles un passage dans lequel les flacons sont amenés en position verticale. Dans le mode de réalise, rion choisi, les flacons sont fournis en charge, le fond du flacon 2a reposant sur le sommet du goulot du flacon 2b, mais ils peuvent également être amenés en chute libre. 40 L'espacement régulier entre les flacons sur le convoyeur 1 â 71 12370 4 2132536 est réalisé au moyen d'une vis sans fin 4 dont l'axe est parallèle au sens d'avancement du convoyeur et entraînée en rotation autour de son axe dans le sens de la flèche F, de sorte que son filet 5 progresse dans le sens d'entraînement du convoyeur. La 5 vitesse de déplacement du filet en un point donné fixe sera choisie, de préférence, sensiblement égale à celle du convoyeur. Comme le montre la figure 2, l'axe longitudinal de la vis sans fin est à une distance telle de l'axe de l'alimentation verticale, que les flacons fournis par cette dernière peuvent descendre 10 en chute libre pour s'engager exactement dans la gorge 6 de la vis sans fin. Au cours de leur déplacement sur le convoyeur, les flacons sont maintenus appliqués contre la vis sans fin au moyen d'une plaque latérale 7* La sortie de l'alimentation verticale 3 est contrôlée par 15 "uii organe 8 en forme de demi-pas d'hélice et porté par un axe vertical 9 entraîné en rotation, par un moteur à vitesse variable 10, dans le sens de la flèche f ', ce sens correspondant au déplacement ascendant du filetage de la demi-hélice. L'organe 8 est monté de façon qu'au cours d'une rotation complète de son 20 axe, la demi-hélice vient d'abord obturer partiellement ou totalement la sortie de l'alimentation 3» retenant ainsi les flacons en attente dans cette dernière, puis s'écarte de la sortie, laissant de ce fait les flacons tomber le long de l'alimentation. D'autre part, l'organe 8 doit être disposé de façon que le bord 25 supérieur 8a de la demi-hélice se trouve à une distance du convoyeur, supérieure à la hauteur d'un flacon. Le bord inférieur 8b de la demi-hélice peut, sans inconvénient, se trouver à une hauteur inférieure à celle d'un flacon, ainsi qu'il sera expliqué par la suite. 30 Le fonctionnement du moteur 10 d'entraînement de l'organe 8 est commandé par un micro-contacteur 11 qui délivre une impulsion de commande, chaque fois que sa gâchette 12 est actionnée par le sommet d'un filet de vis. Chaque impulsion émise, entraîne le moteur 10 en rotation pendant un temps suffisant pour que 35 la demi-hélice effectue un tour complet, obturant et débouchant ainsi successivement la sortie de l'alimentation. La position angulaire initiale de la demi-hélice doit être choisie pour que*juste avant la réception d'une impulsion, le bord supérieur 8g de la demi-hélice se trouve sous la sortie de 40 l'alimentation, maintenant de ce fait les flacons 2a, 2b soulevés 71 12370 5 213-2336 au-dessus du flacon 2c qui est engagé dans la vis sans fin. Cette position est illustrée par les figures. La mise en rotation de l'organe 8 est coia;;iar_dée, éventuellement avec un certain retard, pour que la déni- élice s'écarte complètement de la sortie de 5 11 alimentation, exactement au moment où une gorge libre de la vis sans fin se présente à la verticale de l'alimentation. Il est évident que le choix d'une amplitude d'un demi-par; d'hélice n'est pas limitatif. On peu'" également choisir une amplitude différente, par exemple de deux tiers d'un pas d'hélice, 10 étant entendu que dans tous les cas, la portion évidée du pas d'hélice doit avoir une amplitude suffisamment grande pour que le premier flacon 2b retenu dans l'alimentation ait le temps de tomber, dès que le passage lui est offert, pour s'inserrer dans la vis sans fin, et ceci avant qu'il ne soit heurté par le bord 15 inférieur 8b de l'oi'gane 8. Le temps que dure cette chute dépend évidemment de la hauteur de chute donc de la hauteur des flacons. Pour le convoyage de flacons courts, la vitesse de rotation du moteur 10 doit être plus grande que pour le convoyage de flacons longs. La vitesse de rotation du moteur 10 doit égale-20 ir.ent être variée lorsqu'on désire changer la cadence de distribution de la machine. On comprend de ce fait, l'importance qu'il y a d'utiliser un moteur à vitesse variable. Selon l'invention, le dispositif de distribution comporte en outre un appareil de contrôle de la présence d'un flacon dans 25 l'alimentation 5- Selon le mode de réalisation représenté dans la figure 1, cet appareil est constitué par unecellule photoélectrique 1o et par son récepteur 14, ces deux organes étant disposés de façon que le faisceau lumineux émis par la cellule photo-électrique soit interrompu lorsqu'un flacon 2b repose sur 50 la demi-hélice, prêt à être introduit dans la vis sans fin. La rotation de la demi-hélice, provoquée par le signal reçu du micro-contacteur, n'a lieu que si la cellule atteste qu'un flacon est bien présent dans l'alimentation. La cellule a donc pour rôle d'évité!- que la demi-hélice tourne à vide et ne risque de 55 se ccincex* dans le cas où un flacon arriverait pendant qu'elle tourne. Le dispositif de distribution qui vient être décrit fonctionne de la façon suivante : On choisit d'abord la cadence à laquelle les flacons doi-'i-O vent être délivrés à l'extrémité de la vis sans fin 4. Pour cela, bad original 71 12370 6 21J2536 on règle d'une part, la vitesse de rotation de la demi-hélice 8 . et d'autre part, le décalage de temps qui doit exister entre l'instant où le courant est établi dans le micro-contacteur 11 et l'instant de la mise en rotation de la demi-hélice. Il est en 5 effet essentiel, pour que le fonctionnement soit correct, que la demi-hélice débouche la sortie de l'alimentation au moment précis où une gorge libre 6 de la vis sans fin se présente à la verticale de l'alimentation. On règle ensuite la position initiale de la demi-hélice 8 en la faisant tourner jusqu'à ce que 10 sa portion supérieure, voisine du bord 8a, vienne obturer partiellement la sortie de l'alimentation. Ces différents réglages étant effectués, on fournit des flacons à l'alimentation verticale J. L'alimentation peut se faire en charge, comme c'est le cas de la figure 1, ou encore en chute 15 libre, par exemple à partir d'une machine de fabrication des flacons. Les flacons 2b, 2a, etc... sont d'abord maintenus soulevés dans la canalisation par la demi-hélice. Au cours de la rotation de la vis sans fin 4, le sommet du filet 5 se trouvant immédiatement à la gauche du micro-contacteur 11, suivant la figure 2, 20 vient appuyer sur la gâchette 12. Le micro-contacteur 11 émet alors ime impulsion qui commande, avec un certain retard, la mise en rotation de la demi-hélice 8, qui accomplit alors un tour complet autour de son axe 9- Cependant, cette rotation n'a lieu que si la cellule photo-électrique 13 atteste qu'un flacon 2b 25 est présent dans l'alimentation. Au début de cette rotation, la demi-hélice se dégage de la sortie de l'alimentation et laisse de ce fait tomber la colonne de flacons2b, 2a, etc... . Le flacon 2b vient alors s'introduire exactement dans la gorge de la vis sans fin, prenant ainsi la place qu'occuprit le flacon 2c;, le-30 quel pendant ce temps a été entraîné d'un pas de vis dans le sens de la flèche f. Pendant tout le temps que la demi-hélice se trouve écartée de la sortie de l'alimentation, le falcon 2c supporte le poids de toute la colonne en charge, de sorte qu'il ne peut être faci-35 lement entraîné par la vis sans fin. La vitesse de rotation de la demi-hélice est avantageusement réglé pour que ce temps soit minimum. Lorsque la demi-hélice a accompli une rotation de 180° environ à partir de sa position initiale, son bord inférieur 8b vient en contact avec le fond du flacon 2a, qui a pris entre 40 temps la place du flacon 2b, sur la figure 1. J» 71 12370 7 2132S36 Compte tenu du sens de rotation f' de la demi-hélice, la colonne de flacons en charge dans l'alimentation 3 est progressivement soulevée, au fur et à mesure que la demi-hélice tourne jusqu'à revenir à sa oosition initiale représentée sur la figure 1. 5 A ce moment, le flacon 2b qui se trouve introduit dans la vis sans fin est dégagé et peut être entraîné sans gêne par la vis sans fin. Le dispositif est alors prêt pour une nouvelle opération. On notera que, pour une cadence choisie, la demi-hélice doit exécutei- un tour complet par cycle, ce qui ne veut pas dire for-10 cément que le mouvement de rotation s'effectue pendant toute la durée du cycle. Supposons par exemple, que le dispositif fournisse un flacon par seconde à la sortie de la vis sans fin 4. La demi-hélice doit, bien entendu, effectuer elle aussi un tour complet par seconde. Cette rotation peut être faite à vitesse cons-15 tante et sans aucune interruption, mais elle peut être également exécutée pendant une fraction de la durée du cycle, par exemple en une demi-seconde, la demi-hélice restant immobile pendant l'autre demi-seconde. Ainsi, le cycle peut, par exemple, être décomposé de la façon suivante: 20 A l'instant t = o, un flacon 2b repose sur la partie supé rieure 8a de la demi-hélice. A cet instant, la demi-hélice se met en rotation et débouche la sortie de l'alimentation : le flacon 2b prend la place du flacon 2c sur la vis sans fin et le flacon 2a prend la place du flacon 2b. A 11 instant t = e, le bord in-25 férieur 8a de la demi-hélice vient en contact avise le fond du flacon 2a. Pendant le quart de seconde suivant, la demi-hélice continue à tourner, soulevant de ce fait le flacon 2a su-dessus du flacon 2b, puis s'arrête de tourner pendant la deni-seconde restante du cycle. 30 II va de soi que de nombreuses modifications de détail peu vent être apportées au mode de réalisation rui vient d'être décrit, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Par exemple, la demi-hélice peut être remplacée par un dispositif de relevage quelconque, tel qu'un jet d'air comprimé ca-35 pable de maintenir les flacons soulevé" dans l'alimentation, tout le temps qu'il n'y a pas de place sur la vis sans fin. D'au tre part, à la place du micro-cortacicur, il est possible d'utiliser un moyen de repérage quelcon ..3 de la position des filets de la vis sans fin, par exemple u;:. valve pneumatique. De même, 40 la cellule piioto-électrique peut être remplacée par un appareil de contrôle approprié, par exemple un détecteur à ultra-sons .11 est d'autre part, évident que l'utilisation du dispositif de distribution selon l'invention n'est pas limitée à l'alimentation en flacons en matière plastique. Il peut être utilisé avec autant 45 d'efficacité chaque fois que l'on désire alimenter un poste de travail en objets régulièrement espacés. bas original 71 12370 8 2132536 BEVEMDICATIOKS 1.- Dispositif destiné à alimenter un poste de travail en objets régulièrement- espacés, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison, un convoyeur hori-5 zontal destiné à transporter les objets vers le poste de travail, une vis sans fin dont l'axe est disposé parallèlement au sens d*avancement du convoyeur et pourvu d'une gorge suffisamment large et profonde; pour que les objets puissent venir se loger individuellement entre les filets de la vis sans fin, et 10 une canalisation verticale d'alimentation débouchant au-dessus de la vis sans fin, et à partir de laquelle les objets descendent un à un pour s'introduire dans la vis sans fin. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte,en outre, un système de détection pour le repé- 15 rage de la présence d'une gorge de la vis sans fin au droit de l'extrémité inférieure de la canalisation verticale d'alimentation, ce système étant susceptible d'émettre un signal de commande d'un appareil de relevage ou de blocage momentané des objets dans cette canalisation, pour d'une part, laisser tomber 20 un nouvel objet chaque fois qu'une gorge de la vis sans fin se présente sous la canalisation et pour d'autre part, soulever ou empêcher de descendre dans la canalisation les objets suivant l'objet déjà engagé dans la vis sans fir, et un appareil de contrôle destiné à vérifier que, dans la canalisation, un objet 25 se trouve en place immédiatement au-dessus de celui engagé dans la gorge de la vis, ledit appareil de contrôle étant susceptible de n'autoriser le fonctionnement de 1*appareil de relevage, après que ce dernier ait reçu un signal de commande du système de détection, que lorsqu'il constate qu'un objet 30 prêt à être introduit dans la vis sans fin, est présent dans la canalisation. 3.— -ûispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de détection est constitué par un micrc-contac— teur pourvu d'une gâchette disposée sur le trajet du sommet des 35 filets de la vis sans fin, de façon qu'à chaque passage d'un filet, la gâchette soit sollicitée vers une position pour laquelle Ie micrc-cûût.a.c,te_ur éaet un signal, ce dernier eomman-da&tjj éveffit.ueliemeartt avec tin certain retard, le fonctionnement de l'appareil de relevage. À 71 12370 9 21 .'2S36 4o- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'appareil de relevage est constitué par un organe en forme d'une fraction c'un pas d'hélice, monté tournant autour d'un axe vertical à la sortie ae la canalisation d'alimentation et à une distance au-dessus du convoyeur approximativement égale à la hauteur d'un objet, ledit organe supportant le premier objet contenu aans la canalisation d'alimentation par ?a portion pleine ju pas d'hélice et libérant ledit objet au moment au passage ae la portion évidée du pas d'hélice. ô.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe est entraîné en rotation, dans le sens correspondant au déplacement ascendant du filetage de l'hélice, par- un i. :teur à vitesse variable commandé par le système de détection, de Jayon que ledit organe accomplisse un tour complet chaque fois 1uc son moteur reçoit un signal de comcande. 6o- dispositif selon l'une des revendications 2 à !?, caractérisé en ce que la dimension angulaire de la fraction du pas d'hélice et le vitesse de rotatien de l'organe sont choisies en fonction de la hauteur des objets ainsi que de la vitesse de rotation ae la vis sans fin, afin qu'un objet, tombant à travers l'évidement de l'organe, ait le temps de descendre pour s'inserrer dans la vis sans fin avant que la fraction du pas d'hélice ne revienne obturer la sortie de la canalisation d'alimentation. 7.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'appareil de contrôle est constitué par une cellule photoélectrique dont le faisceau de détection est susceptible d'être in errompu lorsqu'un objet se trouve dans la canalisation d'alimentation, prêt à être introduit dans la vis sans fin. Dispositif selon l'une des revendications précédentes,et plus particulièrement adapté à la distribution d'objets légers et ae forme allongée, caractérisé en ce que les objets sont attaqués par les flancs .:e la vis sans fin en un point situé en aee^eus de l'axe rotation ie la vie sans fin. 9.- Application du dispositif selon l'une aes revendications précédentes, à l'alimentation d'un poste d1embcuteilla&e en flacons en matière plastique. bad original