Brevet FR2188962A1 — publié le 19740125

La présente invention concerne les dispositifs de préhension et de déplacement de produits, notamment les ventouses pour le préhension de produits alimentaires peu solides et à surface de forme quelconque. L'invention permet notamment la préhension de produits de confiserie, par exemple de bonbons au chocolat fourrés de pâte ou de liquide avec une mince couche de chocolat du type "assorti", et emballés dans une boîte, ainsi que la préhension de gelées. On connaît déjà des ventouses pour la préhension et le transport de feuilles de papier, du verre, d'oeufs, du cuir, de matériaux de construction et de produits alimentaires. Différentes constructions de ventouses sont utilisées pour divers articles selon leurs propriétés, l'état de leur surface,leurs formes géométriques, leurs dimensions et leurs poids. Ainsi on connaît une ventouse pour lever des sacs pleins, composée d'une coupelle à bords rigides et semi-rigides destinés à entrer en contact avec le sac à lever, un col pour réunir la ventouse à un système de dépression, et une cloisongrille incorporée dans la ventouse entre les parois de la coupelle à une certaine distance de ses bords et limitant la déformation éventuelle de la paroi du sac sous l'action de la dépression (voir, par exemple, le brevet suisse NO 455.201, cl. 35b, 6'22, 1968). Le bord de la coupelle doit s'enfoncer dans la surface du sac pour y former un creux se présentant sous l'aspect de l'empreinte de la ventouse afin d'éviter la formation de plis et de conserver la dépression à l'intérieur de la ventouse. La cloison est solidaire des parois de la coupelle et sert à empêcher les parois du sac d'être aspirées à l'intérieur de la ventouse sous l'action de la dépression; les parois du sac ne sont aspirées que sur une certaine distance. Cette distance doit déterminer l'enfoncement du bord du sac dans la surface du sac en vue d'assurer l'étanchéité précitée dans les conditions d'une dépression appropriée. Cette ventouse ne peut pas être utilisée pour saisir, lever et déplacer les produits alimentaires peu solides, ayant une forme quelconque (surface de hauteur et courbure variables et placée sous un angle par rapport à la ventouse), et ce pour les raisons suivantes. On ne peut enfoncer le bord rigide de la coupelle dans le produit en vue de créer l'étanchéité, sous peine d'abîmer l'aspect de la marchandise. La cloison disposée à une certaine distance du bord de la coupelle n'est pas un obstacle à une aspiration partielle de l'article, ce qui entraîne la déformation et parfois la détérioration de ce dernier. Ceci est inadmissible pour les produits alimentaires peu solides. En outre, l'emploi d'une cloison rigide de forme prédéterminée ne peut exclure la déformation de produits à surface de forme quelconque. La ventouse connue ne comprend pas non plus d'élément permettant de saisir simultanément plusieurs articles de hauteurs variées. Des ressorts ou des tubes gaufrés sont utilisés, en général, à cet effet. Ces tubes présentent de grands avantages en comparaison des ressorts, car ils permettent à la coupelle de préhension de se mettre elle-même en place, sans l'aide de dispositifs supplémentaires, sur la surface de l'article disposé sous un angle par rapport à l'axe de la ventouse. Toutefois, les ventouses connues à tubes gaufrés et à paroi d'épaisseur uniforme possèdent de moins bonnes caractéristiques dynamiques que les ventouses à ressorts, notamment quand il s'agit de saisir des articles de hauteurs très différentes et dont la surface est peu solide, du fait que la dimension de la partie annelée augmente et que la succion diminue. En outre, la force de maintien (levage) de chaque ventouse diminue quand des articles à surface disposée sous un angle par rapport à l'axe de la ventouse sont saisis, car lors de la déformation des tubes gaufrés à parois de même épaisseur apparaissent des forces qui arrachent de l'article la coupelle placée sous un angle par rapport à l'axe, ces forces nuisibles jutant d'autant plus grandes que les tubes gaufrés sont rigides. L'invention est destinée à résoudre le problème suivant mettre au point une ventouse comportant une cloison de conception perfectionnée et dotée d'un élément compensateur permettant à cette ventouse de saisir d'une manière fiable des produits alimentaires peu solides et ayant une surface de forme quelconque. Ce problème est résolu de la manière suivante : dans une ventouse comprenant une coupelle destinée à entrer en contact avec la surface du produit à saisir et dotée d'un col et d'une cloison, selon l'invention la cloison est réalisée en une matière élastique et en une seule pièce avec ledit col et est disposée dans le plan d'intersection de la coupelle et du col, ce dernier étant contigu à un canal livrant passage à l'air et formé par un tube à parois d'épaisseur variable et comportant au moins une gaufre. Une telle construction de la ventouse permet une préhension fiable des produits alimentaires peu solides sans les détruire, du fait que la cloison est placée à fleur du plan d'intersection de la coupe de contact et du col, ce qui lui permet de s'appliquer étroitement sur le produit et empêche ce dernier d'8tre aspiré à l'intérieur de la ventouse, l'aspect de la marchandise étant ainsi conservé. La cloison réalisée en matière élastique assure aussi son application étroite sur la surface irrégulière du produit, car cette cloison acquiert une forme qui correspond à celle de la surface irrégulière, le produit n1 étant pas ~ détruit quand la cloison se déforme. De plus, une telle ventouse permet de saisir sans les détruire les produits alimentaires de hauteurs variées grâce aux parois d'épaisseurs variées du tube gaufré. Ceci est dA à ce que les différences de hauteur des produits sont compensées uniquement grâce à la déformation des parois minces, dont la force de déformation est inférieure à la force tendant à détruire l'article, car il n'est pas possible, avec les ventouses comportant un tube gaufré à parois minces d'épaisseur uniforme et ne détruisant pas les produits, de saisir et de transporter d'une manière fiable les produits, du fait qu'elles perdent leur rigidité transversale. Cette rigidité des ventouses à tube gaufré à parois d'épaisseur variable augmente, en général , avec la diminution de l'angle d'inclinaison des parois,donc avec l'augmentation du diamètre, ce qui limite l'utilisation des ventouses servant à la préhension de produits alimentaires de faible largeur ou diamètre. En conservant le diamètre et l'angle entre les parois de chaque tube gaufré, ses propriétés de compensation diminuent, ce qui exige une augmentation du nombre de gaufres réduisant la rigidité de l'ensemble de la ventouse. De plus, l'augmentation du diamètre ou du nombre de gaufres du tube entraîne une plus grande consommation de matériau pour la fabrication des ventouses ou d'air au cours de leur utilisation. La ventouse proposée permet une préhension fiable des produits ayant une surface disposée sous un angle par l'axe longitudinaldeliWentouse, du fait que la coupelle se positionne d'elle méme sur cette surface. Ceci est possible du fait que l'angle est comprimé grâce à la déformation des parois minces, la rigidité transversale de la ventouse étant conservée grâce à ses parois épaisses. Pour une meilleure compréhension de l'invention-, des. exemples non limitatifs de réalisation sont décrits dans ce qui suit, avec renvois aux dessins annexés qui représentent-: - la figure 1, une ventouse selon l'invention (vue en coupe longitudinale); - la figure 2, une vue en coupe suivant II-II de la figure 1; - la figure 3, un autre mode de réalisation de la cloison; - les figures 4, 5, 6 et 7, différents modes d'exécution des ventouses (vues en coupe longitu:diflalel,- - la figure 8, la position de la ventouse, une fois le produit saisi; - la figure 9, la position des ventouses proposées quand elles saisissent simultanément un produit dont la surface est disposée sous un angle par rapport à leur axe longitudinal. La ventouse conforme à l'invention comprend une coupelle 1 (figure 1) destinée à entrer en contact avec le produit à saisir et possédant un col 2. La cloison 3 réalisée en une seule pièce avec ce col est fabriquée en matière élastique telle que le caoutchouc ou une matière synthétique analogue, suffisamment élastique pour ne pas provoquer la déformation et la destruction du produit, tout en permettant de le saisir d'une manière fiable. La cloison 3 est placée dans le plan d'intersection de la coupelle et du col. Ceci lui permet d'épouser étroitement la forme du produit sans le déformer ni le détruire. La cloison exécutée en matière élastique épouse aussi étroitement la forme de produits de surface quelconque. Un canal 4 de passage de l'air est contigu au col 2. Ce canal est formé par un tube gaufré 5 à parois d'épaisseur variable, emmanché sur un raccord 6 relié à un mécanisme d'emballage et à un circuit de dépression. La cloison 3 est réalisée de manière que sa surface de contact avec le produit se trouve à fleur du plan d'intersection de la coupelle et du col. La forme de cette cloison peut être quelconque, mais afin de simplifier la fabrication du moule servant à former ces cloisons, il est rationnel de les réaliser sous la forme représentée sur les figures 2 et 3. Pour saisir des produits de poids et de dimensions plus importants, la cloison de la figure 2 est la. plus indiquée, tandis que pour les produits de poids et de dimensions moindres mais aussi résistants, celle de la figure 3 est préférable. Selon les différences de hauteur des produits, le nombre de gaufres du tube peut être augmenté comme indiqué sur les figures 4 à 7, à condition que l'épaisseur des parois 7 et 8 de chaque gaufre soit différente. Les combinaisons de différences d'épaisseur des parois de la ventouse, telles qu'elles sont représentées sur les figures,n'ont pas une importance primordiale pour la préhension des produits d'une manière fiable. La ventouse fonctionne de la manière suivante. Fixée au mécanisme d'emballage (non représenté sur les figures), elle est abaissée sur le bonbon 9 (figure 8) à l'aide du raccord 6, jusqu'à ce que la coupelle 1 et la cloison 3 entrent en contact avec la surface du bonbon et que la cloison 3 épouse sa forme irrégulière. Il se produit alors une déformation préliminaire de la paroi.mince 7, déformation qui est déterminée par la hauteur du bonbon 9, la déformation de la cloison 3 et la position inférieure préalablement établie de la ventouse. Une dépression est ensuite créée dans le canal 4. Sous l'action de la pression extérieure, la coupelle épouse étroitement la forme de la surface du bonbon 9. Le bonbon est ainsi saisi et maintenu par la ventouse grâce à la différence entre la pression extérieure et la pression dans le canal 4. A mesure que la différence de pression s'accroît, les parois 7 et 8 se déforment définitivement, l'importance de cette déformation dépendant de la différence entre leurs épaisseurs. Etant donné que la paroi 3 épouse la forme de la surface du bonbon par toute sa surface inférieure avant même que la dépression soit créée, l'aspiration d'une partie du bonbon dans le canal 4 est exclue, de même, par conséquent, que la déformation ou la destruction du bonbon quand la dépression est créée. Plus la différence entre les épaisseurs des parois 7 et 8 est grande, moins la force avec laquelle la ventouse agit sur le produit peu solide lors de sa déformation préalable est importante, et plus elle se comprime dans son canal lors de la dépression et devient rigide et courte longitudinalement, ce qui améliore sa caractéristique dynamique lors du transport du produit. S'il s'agit de la préhension d'un produit dont la surface est disposée sous un angle par rapport à l'axe longitudinal de la ventouse (ceci se rencontre 2e plus fréquemment dans la cas d'articles de grandes dimensions, par exemple de petits pains à surface façonnée), il est rationnel d'utiliser plusieurs ventouses montées dans un collecteur 10 (figure 9) afin d'augmenter la rigidité et la fiabilité de la prise. Dans ce cas, les coupelles 1 des ventouses épousant la forme du petit pain Il se mettent en position d'elles-mêmes, grâce à la déformation des parois minces 7. Quand la dépression est créée, les parois 7 et 8 entrent en contact et la force tendant à arracher la coupelle du produit, toujours présente quand la surface de ce dernier est inclinée par rapport à l'axe de la ventouse, est très faible. Ceci est dû à ce que lors du contact entre les cloisons 7 et 8, la réaction sur le produit, causée par la déformation des parois-7, est faible, et que la cloison 7 elle-m8me se déforme dans deux directions. Le résultat en est que le col 2, et par conséquent la coupelle 1, demeurent dans la position qu'ils avaient prise d'eux-memes précédemment et dans laquelle ladite force de déformation des parois minces est inférieure à la force créée par la dépression, et appliquent la coupelle 1 sur le petit pain 11. La force d'arrachement est d'autant moins grande que la différence d'épaisseur des parois 7 et 8 est importante. Pour le reste, l'article est saisi et transporté comme décrit plus haut. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. -REVENDICATION Ventouse pour la préhension de produits alimentaires peu solides et à surface de forme quelconque, du type comprenant une coupelle destinée à entrer en contact avec la surface du produit à saisir et comportant un col et une cloison, caractérisée en ce que la cloison est fabriquée en matière élastique, et en une seule pièce avec le col et en ce qu'elle est disposée dans le plan d'intersection de la coupelle et du col, ce dernier étant contigu à un canal livrant passage à l'air et formé par un tube à parois d'épaisseur variable et comportant au moins une gaufre.