Brevet FR2156498A1 — publié le 19730601

La présente invention concerne un répartiteur de produits, tels que des produits en forme de corps de révolution que lron amène en succession continue ou discrète par un ou plusieurs convoyeurs et que l'on veut répartir entre plusieurs convoyeurs. L'invention concerne également un tel dispositif fonctionnant de façon inverse, c'est-à-dire pour regrouper les produits. De tels répartiteurs sont généralement utilisés pour manipuler des produits, de dimensions assez réduites, mais qu'il faut manipuler en un très grand nombre à vitesse élevée. De tels dispositifs s'utilisent essentiellement dans des installations de remplissage, d'étiquetage et d'emballage de boites de conserve, de boites de conditionnement de produits divers, de flacons et de bouteilles. Ils peuvent également être utilisés pour assurer la répartition des produits dans un ensemble de stockage et pour reprendre ensuite les produits ainsi stockes. Dans ce dernier cas, les dispositifs fonctionnent alternativement pour la répartition et le regroupement. On connaît déjà un certain nombre de répartiteurs, tels que ceux décrits dans ltétude Jorgen DRAEBEL N.F.C. INDUSTRIES INC., MOUNT VERNON, N.Y. Les répartiteurs s'utilisent, par exemple, pour séparer un flot de produits en deux flots distincts et réduire ainsi la vitesse de défilement des produits en vue de faciliter certaines opérations. En effet, dans une chaîne de traitement, par exemple, certaines machines de traitement fonctionnent rapidement alors que d'autres fonctionnent plus lentement et, pour assurer un traitement sans interruption des produits, il faut multiplier le nombre des machines moins rapides par rapport à celui des machines rapides. Il se pose alors le problème de la division du flot des produits et de son éventuel regroupement à la sortie des machines lentes. Pour réaliser ces diverses opérations, on connaît, comme l'indique ltétude DRAEBEL, un certain nombre de moyens qui se subdivisent essentiellement en des dispositifs statiques et des dispositifs dynamiques. Les dispositifs statiques consistent en une bifurcation à I'extrémité du convoyeur. Cette bifurcation dévie les produits d'un côté ou de l'autre vers des chemins de transport séparés. Ce diviseur statique présente l'incon vénient de diviser très irrégulièrement le flot des produits. Pour régulariser les débits partiels, on associe généralement à ce diviseur statique des roues étoilées doubles, prévues au niveau de la bifurcation. Ces roues étoilées, entrainées en synchronisme, font passer alternativement les produits d'un côté ou de l'autre de la bifurcation. On connaît également un diviseur séparant un flot principal en deux flots secondaires et utilisant une bifurcation au sommet de laquelle se trouve un triangle balancier qui culbute alternativement d'un côté ou de l'autre après le passage d'un produit. De la sorte, les produits sont alternativement envoyés dans l'une ou l'autre des deux lignes de sortie. Les deux derniers diviseurs ci-dessùs présentent l'inconvénient de laisser une liberté trop grande aux produits manipulés. Cela est particulièrement gênant dans le cas de produits fragiles. En effet, les chocs ou les coincements des produits entre eux, ou contre les parois du dispositif, ou contre les organes mobiles, peuvent endommager les produits. Cet inconvénient, peu gênant aux faibles vitesses, est particulièrement grave lorsque les dispositifs fonctionnent à grande vitesse. Or, la recherche de vitesses élevées est une tendance générale pour toutes les installations de manutention traitant de grands nombres de produits Par exemple, d'après ltétude DRAEBEL, les lignes d'embouteillage modernes peuvent atteindre un débit de l'ordre de 1 200 bouteilles à la minute. Les diviseurs classiques permettent difficilement de traiter un tel débit. On connaît également des dispositifs appelés "tables tournantes d'accumulation" et qui sont alimentés par une entrée et doivent distribuer les produits reçus entre un certain nombre de lignes de sortie. Ces dispositifs comportent une table tournante sur laquelle un convoyeur sans fin envoie des produits dans un ordre quelconque. Une raclette fixe, prévue sur cette table, retient les produits et provoque une accumulation, de sorte que les produits passent nécessairement à la périphérie de la table où, guidés par des rampes, ils pénètrent dans des couloirs de sortie. Ce dispositif présente le même inconvénient que les dispositifs précédents. Les produits s'entrechoquent de sorte que l'on ne peut utiliser ces dispositifs aux vitesses élevées. La présente invention a pour but de remédier à ces divers inconvénients et se propose de créer un répartiteur de produits, susceptible de fonctionner en combineur par simple inversion de son sens d'entraînement, et qui permette de traiter un flot très intense de produits pour le diviser entre plusieurs flots secondaires ou de combiner un certain nombre de flots secondaires pour obtenir un ou plusieurs flots principaux et cela sans qu'au cours des manipulations les produits soient laissés libres en mouvement. A cet effet, la présente invention concerne un répartiteur caractérisé en ce qutil comporte un barillet répartiteur recevant les produits d'au moins un couloir d'entrée et les transférant à au moins un couloir de sortie, la liaison entre le barillet répartiteur et chacun des couloirs étant assurée par un moyen de transfert échangeant les produits entre le barillet répartiteur et chacun des couloirs, ce moyen de transfert étant susceptible de modifier 11 espacement des produits. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens de transfert sont constitués par des vis hélicoidales de mise au pas, des barillets de transfert et des organes de basculement, ltensemble fonctionnant en synchronisme avec le barillet répartiteur. De façon particulière, le barillet répartiteur et les barillets de transfert comportent des alvéoles périphériques ouvertes, recevant les produits à transporter, la répartition des alvéoles dans les barillets de transfert et celle des alvéoles du barillet répartiteur étant dépendantes, et le nombre des alvéoles du barillet répartiteur étant un multiple du nombre de couloirs d'entrée et de sortie du répartiteur. Grâce aux caractéristiques de l'in- vention, à aucun moment de leur transfert, les produits, qui peuvent être des produits fragiles, ne sont livrés à eux-mêmes. Ils sont constamment accompagnés et maintenus isolés les uns des autres par les organes du répartiteur. Ces produits sont d'abord mis au pas, c'est-à-dire accélérés ou freinés, puis transférés séparément dans des alvéoles des barillets de transfert qui les font passer dans les alvéoles du barillet répartiteur. Pour permettre une vitesse de fonctionnement particulièrement élevée, adaptée aux autres machines d'une ligne de traitement, il est intéressant que le barillet répartiteur comporte une surface de support, inclinée en direction de l'axe, l'angle d'inclinaison étant choisi pour que les produits transportés soient au moins en équilibre lors de la rotation du barillet. Ainsi, les produits reposent sur cette surface inclinée et s'appuient dans les alvéoles pour être au moins en équilibre par rapport aux forces auxquelles ils sont soumis et notamment à la force centrifuge du barillet. Pour guider les produits lors de leur basculement dans les alvéoles du barillet répartiteur ou lors de leur transfert du barillet répartiteur au barillet de sortie correspondant, le barillet répartiteur comporte des organes de basculement agissant au niveau du barillet répartiteur dans la zone de transfert de réception et de transfert d'éjection des produits pour faire basculer ces produits du barillet de transfert d'entrée dans le barillet répartiteur et du barillet répartiteur dans le barillet de transfert de sortie correspondant. Suivant un mode de réalisation avantageux, les organes de basculement sont associés à chaque alvéole du barillet répartiteur en étant solidaires en rotation de celuici, et ces organes sont commandés dans le sens de la réception ou de l'éjection en fonction de la position de l'alvéole. Toutefois, il est également possible de prévoir des organes de basculement à poste fixe dans les zones de transfert d'entrée ou de sortie du barillet. Le répartiteur selon l'invention présente également ltavantage de pouvoir fonctionner indifféremment comme répartiteur proprement dit ou comme combineur. Le changement de fonction s'opère par une simple inversion du sens de ltentratnement. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est possible de combiner plusieurs répartiteurs en série parallèle, ce qui permet de diviser ou de multiplier la vitesse des produits par un facteur quelconque. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un mode de réalisation représenté schématiquement à titre d'exemple sur les dessins annexés dans lesquels - La figure i est une vue de dessus simplifiée du répartiteur selon l'invention, - La figure 2 est une vue en coupe, selon la ligne brisée A-B de la figure 1, - La figure 3 est une vue schématique servant au calcul de l'angle d'inclinaison du support du barillet en fonction du produit transporté et des paramètres du mouvement. - La figure 4 est un schéma de la circulation des produits dans le répartiteur dont les organes ont seulement été esquissés. Le répartiteur de produits, conforme à l'invention, destiné à regrouper ou à diviser des produits, suivant son sens de fonctionnement, est, dans l'exemple représenté, relié à un couloir d'entrée i et débouche sur trois couloirs de sortie 2, 3 et 4. La répartition entre le couloir d'entrée et les couloirs de sortie est assurée par le barillet répartiteur 5, représenté en pointillés. Celui-ci reçoit les objets à répartir du barillet de transfert d'entrée 6 et distribue ces objets aux couloirs de sortie par les barillets de transfert de sortie 7, 8, 9. Les barillets de transfert, comme le barillet répartiteur, sont des organes rotatifs munis à leur périphérie d'un certain nombre d'alvéoles, ouverts, recevant les produits à transporter. Le mécanisme d'entraînement, le barillet répartiteur ainsi que les barillets de transfert seront décrits plus en détail ultérieurement, en relation avec la figure 2. Des vis de réglage d'intervalle 10, il, 12, 13 équipent la sortie du couloir d'entrée i et les entrées des couloirs de sortie 2, 3, 4. Le rôle de la vis de réglage 10 est d'amener les produits transportés par le couloir 1 à intervalle régulier, correspondant à l'intervalle d'écartement des alvéoles du barillet de transfert 6. Le rôle des ensembles de vis de réglage d'intervalle ll, 12, 13 est inverse. Ces ensembles de vis reçoivent les produits à la sortie des barillets de transfert 7, 8, 9 et les mettent à l'intervalle choisi, dans les couloirs 2, 3, 4. Les couloirs l, 2, 3, 4 sont, par exemple, constitués par des chaînes à palettes. Les produits sont ainsi amenés du couloir d'entrée à l'un quelconque des couloirs de sortie, sans qutil y ait de chocs entre eux au moment de la répartition. Lorsque le répartiteur transporte les produits dans le sens indiqué ci-dessus, il agit comme réducteur de vitesse des produits transportés et la vitesse dans l'un quelconque des couloirs de sortie 2, 3, 4 peut être réduite jusqu'a un tiers de la vitesse dans le couloir d'entrée 1. Le nombre des branches d'entrée et des branches de sortie peut être choisi de façon quelconque, ces deux nombres étant toutefois différents pour permettre, soit une augmentation, soit une réduction de la vitesse des produits transportés. Lorsque le répartiteur décrit cidessus fonctionne comme moyen permettant de regrouper des produits venant de points différents, les couloirs 2, 3, 4 jouent le rôle de couloirs d'entrée et le couloir l le rôle de couloir de sortie. Dans ce cas, la vitesse à la sortie 1 est égale à n fois la vitesse des produits dans le couloir d'entrée, n étant le nombre de ces couloirs d'entrée. La vue en coupe de la figure 2 permet de voir le détail des organes constituant le répartiteur de bouteilles selon l'invention. Cette vue en coupe montre la zone d'entrée I, la zone de basculement II et la zone de sortie III. Dans chacune des zones ci-dessus, on a représenté un produit IOO, lOl, 102 occupant une position correspondante. Le barillet répartiteur 5 est constitué par un support 51 en forme de surface de révolution faisant la transition entre une couronne plane et une surface conique dont l'angle est déterminé en fonction des paramètres de l'installation. Le barillet comporte, en outre, deux disques 52, 53, munis d'alvéoles recevant les produits à transporter. La forme de ces alvéoles, comme celle des alvéoles des barillets de transfert, dépend des produits à transporter. Le support 51 et les disques 52, 53 sont montés sur un moyeu 53. L'entrainement du barillet 5 est assuré par l'intermédiaire de la couronne dentée 55, qui engrène avec un pignon de transmission 58. Pour la réception dans la zone de basculement II et le relèvement dans la zone de sortie III, on a prévu un organe de basculement 56, basculant dans le plan de la figure. Cet organe est formé par un doigt 561 et bascule autour du pivot 562. La manoeuvre est assurée par une bielle 563 et un coulisseau 564. Ce coulisseau est commandé contre l'action d'un ressort de rappel 565 par un galet 566.Le galet 566 suit lune des cames fixes 57', 57tus, 57t. Z . Le dessin de cette came est choisi pour que, dans la position Il, le doigt s'escamote et guide le produit 101 au cours de son basculement dans l'alvéole correspondant du barillet 5 et qu'en position III, le doigt se relève pour faire glisser le produit sur le support 51 et l'amener dans l'alvéole correspondant du barillet de transfert 8. A chaque couloir 2, 3, 4, est associée une came fixe de sorte que le nombre de celles-ci dépend du nombre des couloirs. Pour chaque alvéole du barillet 5, on a prévu un organe de basculement 56 qui tourne solidairement avec le barillet, les cames 57e s 57r 57"' t restant fixes. Les barillets de transfert 6, 7, 8, présentent tous une structure identique. A titre d'exemple, on décrira ci-après le barillet 6. Il comporte un support 61 et deux disques 62, 63, définissant des alvéoles ouverts destinés à recevoir périodiquement les produits à transporter. Les deux disques 62 et 63 sont solidaires d'un moyeu 64 portant une couronne dentée 65 assurant son entraînement synchrone avec le barillet 5. Cet entraînement est dérivé, comme celui du barillet 5 et des autres barillets de transfert 7, 8, 9, du pignon 58, entraîné, soit directement par un moteur, soit à partir d'une prise de force. La vis de réglage d'intervalle 10, vue en coupe sur la figure 2, est également entraînée en synchronisme avec les dispositifs précédents, de façon connue. Pour assurer un guidage des produits transportés, lorsque ceux-ci se trouvent dans les alvéoles des barillets de transfert 6, 7, 8 ou du barillet 5, la machine comporte des rampes 14, 15, 16, 17, 18 assurant le guidage de ces produits. La forme de ces rampes est choisie en fonction de la trajectoire et de la forme des produits. L'inclinaison du support 51 du barillet 5 doit être choisie de façon précise en fonction des performances.de la machine. A cet effet, on effectue le calcul suivant pour la détermination de l'angle d'inclinaison La figure 3 est une coupe axiale schématique à travers le barillet montrant les diverses forces régissant l'équilibre du produit prenant appui sur la surface inclinée 51. En appelant C le centre de gravité du produit, m sa masse, i ltangle du support 51 par rapport à l'horizontale, R la distance du centre du fond du produit par rapport à l'axe du barillet, H la hauteur du centre de grvité C, r le rayon du produit supposé être un corps de révolution, il faut traduire la relation d'inégalité relative au couple de renversement Cr et au couple stabilisant Cs. Cette inégalité est la suivante Cs # Cr A cet effet, on calcule séparément les deux couples. On obtient - le couple de renveEsement : Cr = m (H cos &alpha; - r sin ) R-Hsin - le couple stabilisant Cs = mg (r cos&alpha; + H sin &alpha;) L'inégalité donne la vitesse limite qui relie la vitesse à l'angle et au rayon R Dans le cas pratique d'un produit pour lequel r = 0,040 m H = 0,110 m on peut calculer les valeurs de la vitesse limite pour R = O,a00 m et pour différentes valeurs de o( . On peut également calculer pour différentes valeurs de 0k le diamètre extérieur D qu'il faudrait donner au barillet répartiteur pour assurer un débit en ligne de 200 produits par minute. V V D (degrés) (m/s > (m) o 0,845 6,320 10 1,012 4,464 20 1,156 3,465 30 1,302 2,772 45 1,603 1,893 60 2,412 0,942 On voit que l'ajustement de la valeur de l'angle cet d'inclinaison des produits vers l'axe du barillet répartiteur permet de faire varier dans de larges limites les performances du dispositif répartiteur. La figure 4 est une vue schématique de la circulation des produits dans le dispositif de transfert telle quelle apparaîtrait à un observateur placé au-dessus du dispositif. En admettant que les produits se déplacent dans le sens indiqué par les flèches, ils arrivent, pratiquement au contact les uns des autres, sur le convoyeur 1 pour être répartis par la vis 10 suivant un pas relativement faible qui est celui des alvéoles du barillet de transfert d'entrée 6 et du barillet répartiteur 5. Les produits sont alors entraînés par le barillet 6 au contact du barillet 5. Ils sont entrainés par les alvéoles de ce dernier barillet puis basculés en direction de son axe par les organes de basculement. Ils sont ensuite relevés de manière sélective par certains des organes de bas culement pour être engagés de manière sélective dans les alvéoles des barillets de transfert de sortie 7, 8 et 9 suivant des intervalles de répartition relativement grands (3 fois le pas des alvéoles du barillet 5 dans l'exemple représenté). Ces intervalles sont alors réduits par l'action des ensembles de vis ll, 12, 13 à une valeur voisine de celle du pas d'entrée dans le dispositif répartitueur. La présente invention convient particulièrement pour assurer la répartition ou le regroupement de produits fragiles, car pendant toutes les opérations de transfert, le produit transporte est toujours suivi dans son mouvement et est, à a' aucun moment, livré à lui-même. Le répartiteur peut egalement, par simple inversion de sens de marche, être utilisé comme dispositif de regroupement des produits transportés. De nombreuses applications de ce dispositifs sont possibles dans le domaine du stockage. En effet, on peut envisager le montage en série d'un certain nombre de répartiteurs ci-desus, ayant un nombre choisi de branches de sortie. Les derniers répartiteurs de cet agencement débouchent sur des couloirs à chaîne sans fin ou autres, constituant des points de stockage des produits. Pour récupérer les produits, il suffit, par simple inversion du sens de marche, de commander l'ensemble de répartiteurs qui fonctionnent alors comme moyens de regroupement. Cette installation ne nécessite pas le fonctionnement simultané de tous les répartiteurs, lorsqu'il s'agit de récupérer un produit quelconque se trouvant sur l'une des chaînes de sortie. En effet, il suffit de commander ladite chaîne qui alimente le répartiteur correspondant qui transfère lui-même les seuls produits reçus au répartiteur suivant les amenant à la sortie. Bjén entendu, l'invention ntest pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés. On pourra au besoin recourir à d'autres modes et à d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Répartiteur de produits tels que des produits en forme de corps de révolution, applicable à la répartition et au regroupement de produits fragiles, répartiteur du type comportant des couloirs d'entrée et de sortie dans lesquels défilent les produits, répartiteur caractérisé en ce qu'il comporte un barillet répartiteur recevant les produits d'au moins un couloir d'entrée et les transférant à au moins un couloir de sortie, la liaison entre le barillet répartiteur et chacun desecouloirs étant assurée par un moyen de transfert rechangeant les produits entre le barillet répartiteur et chacun des couloirs, ce moyen de transfert étant susceptible de modifier l'espacement des produits. 20) Répartiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de transfert sont constitués par des vis de réglage d'intervalle et des barillets de transfert, l'ensemble fonctionnant en synchronisme avec le barillet répartiteur. 30) Répartiteur selon la revendication l, caractérisé en ce que le barillet répartiteur et les barillets de transfert comportent des alvéoles périphériques ouverts, recevant les produits à transporter, la répartition des alvéoles des barillets de transfert et celle des alvéoles du barillet répartiteur étant dépendantes et le nombre des alvéoles du barillet répartiteur étant un multiple du nombre de couloirs d'entrée et de sortie. 4 ) Répartiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le barillet répartiteur comporte une surface de support, inclinée en direction de l'axe, l'angle d'inclinaison étant choisi pour que les produits transportés soient au moins en équilibre lors de la rotation du barillet. 50) Répartiteur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des organes de basculement agissant au niveau du barillet répartiteur dans la zone de transfert d'entrée et de transfert de sortie des produits pour faire basculer ces produits du barillet de transfert d'entrée dans le barillet répartiteur et du barillet répartiteur dans le barillet de transfert de sortie correspondant. 60) Répartiteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les organes de basculement sont associés à chaque alvéole du barillet répartiteur en étant solidaires en rotation de celui-ci, et ces organes sont commandés dans le sens de la réception ou de l'éjection des produits en fonction de la position de l'alvéole 70) Répartiteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les organes de basculement sont constitués par des doigts basculant sous l'action d'un coulisseau commandé par une came. 80) Répartiteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les coulisseaux agissant sur les doigts des organes récepteurs sont solidaires en rotation du barillet et les cames sont fixes.