Brevet FR2280553A1 — publié le 19760227

L'invention concerne la manutention des pots, tels que yogourths ou similaires, fabriqués par thermoformage, remplis et scellés en nappe avant d'etre découpés, mais de manière a laisser les pots réunis en groupes par leur bord supérieur dans les deux dimensions, c'est-i-dire en général par quatre ou par six. Ces groupes, fabriqués automatiquement par une machine de type connu, comportent généralement au centre de chaque groupe de quatre pots un orifice sensiblement carré qui facilite la prise manuelle du groupe ainsi que la séparation ultérieure des pots. Pour la manutention et en particulier la mise en caisses de ces groupes, les moyens de manutention habituels, en particulier les ventouses, ne conviennent pas, en raison d'une part, des orifices prévus dans les parties rigides et, d'autre part, de la fragilité des parties minces pleines constituant les opercules de scellement. Par ailleurs, dès leur découpage, les groupes de pots circulent en nappe continue et il est nécessaire de les séparer et de les manipuler avec précision pour assurer leur introduction correcte dans la caisse. Pour ces raisons, ces groupes de pots sont généralement mis en caisse manuellement. Le but de l'invention est de realiser un moyen de manutention et de mise en caisse spécialement adapté à de tels groupes de pots et qui élimine en particulier tous les inconvénients précédents. L'invention consiste essentiellement en un dispositif de prise formé par une plaque horizontale comportant sur sa face inférieure un certain nombre de pièces de centrage verticales situées chacune a l'aplomb d'un des orifices sensiblement carré se trouvant au centre d'un ensemble de quatre pots appartenant S un meme groupe, chaque pièce de centrage se terminant par un embout sensiblement pyramidal assurant le centrage et en même temps le verrouillage par une rotation de 450 en étant pour cela solidaire d'un axe traversant la pièce de centrage et entraîné par son extrémité supérieure, la plaque de centrage étant animée d'un double mouvement relatif vertical et horizontal par rapport aux pots arrivant en nappe et par rapport d la caissette en cours de chargement pour assurer la prose d'une coche de zes groupes de pots et leur dépose dans la caissette sur un ou plusieurs niveaux. L'appareil se complète par un dispositif de recentrage et d'arret des pots immédiatement en amont de l'endroit où se fait la prise, et un dispositif de contrôle des manques d'alimentation situé lui-même en amont du dispositif de centrage. D'autres particularités de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé, sur lequel la fig. 1 est une coupe verticale de l'ensemble de la machine de mise en caisse selon I-I de la fig. 2 ; la fig. 2-est une vue en coupe selon II-II de la fig. 3. la fig. 3 représente à plus grande échelle une coupe selon III-III de la fig. 1 la fig. 4 est une coupe horizontale S plus grande échelle selon IV-IV de la fig. 2 ; la fig. 5 est une coupe a plus grande échelle selon V-V de la fig. 4 montrant le détail d'un dispositif de centrage et de prise ; la fig. 6 est une vue de dessous de ce dispositif. Une machine de type connu et non représentée assure, en partant d'un rouleau de matière plastique en feuille continue, le thermoformage des pots, généralement à l'aide d'une forme comportant 24 pots, soit 6 dans le sens de la largeur de la bande et 4 dans le sens de la longueur, puis le remplissage de ces pots à l'aide du produit désiré, ensuite l'application sur le dessus d'une feuille continue assurant la fermeture et constituée généralement par une feuille d'aluminium thermosoudée sur les bords des pots, enfin le découpage entre poinçon et matrice, à la fois des bords des pots et de la feuille de fermeture pour séparer les pots de la bande continue. Lors de ce découpage, au lieu de séparer tous les pots isolément, il est connu de ne les séparer que partiellement pour laisser subsister des ensembles de pots prégroupés sans aucune dépense supplémentaire.Généralement, ces pots restent groupés par quatre sous la forme d'un groupe de 2 x 2 ou par 6 sous la forme d'un groupe de 3 x 2. Dans chaque groupe de 4 pots, groupés en carrés, il subsiste habituellement un orifice central sensiblement carré à côtés rectilignes ou curvilignes, le plus souvent concaves, cet orifice facilitant la préhension par l'introduction dvun doigt et également la séparation ultérieure des pots. Dans les groupes de 6, il subsiste naturellement de la même manière deux orifices semblables placés au centre de chaque sous-ensemble de 4. Au sortir de la presse de découpage, les groupes de pots, désignés par 1 sur les figures, sont évacués en continu à l'aide de convoyeurs àbandes 2 visibles sur les fig. 1 et 3. Ces groupes de pots, transportés par les bande 2 et guidés par des barres de guidage 3, s'accumulent en nappe continue en venant buter contre une butée transversale 4 visible sur la fig. 1. Là, ils sont repris par un dispositif de manutentiqn particulier et transportés dans les caissettes 5. Ce dispositif de manutention comprend essentiellement une plaque de centrage 6, visible en particulier sur les fig. 1, 2 et -4, et sous laquelle sont fixés deb dispositifs de centrage et de prise représentés en particulier sur a fig. 5. Pour la position de départ de la plaque de centrage 6, visible en trait interrompu sur la fig. 1, chaque dispositif de centrage 7 a son axe vertical situé l'aplomb d'un des orifices centraux sensiblement carrés entouré par 4 pots d'un meme groupe, et ceci pour tous les pots en nappe en butée contre la butée 4 et correspondant à une couche que l'on désire déposer dans la caissette 5. Chaque dispositif de centrage 7 comporte une pièce de centrage 8 fixée par sa base supérieure dans la plaque 6 au moyen de vis 9 et ternir née à son extrémité inférieure par un usinage 1,0 d'une section carrée susceptible de venir se centrer avec précision à l'intérieur de l'orifice 11 découpé au centre de 4 pots d'un meme groupe. A l'extérieur de la pièce de centrage 8 peut coulisser un presseur tubulaire 12 poussé axialement vers le bas par un ressort 13 et dont la course est limitée axialement par une vis 14 passant à travers une lumière 15 de la pièce tubulaire.Cette pièce de centrage 8 est d'autre part traversée par un alésage axial avec deux douilles paliers 16 dans lesquelles tourillonne un axe 17 terminé à son extrémité inférieure par une têse 18 en forme de tronc de pyramide dont la base 19 a de préférence exactement la meme section que la partie 10. Lorsque les deux sections 10 et 19 sont en corncidence, l'ensemble peut ainsi etre introduit verticalement de haut en bas dans chacun des orifices 11 en comprimant le ressort 13 et en assurant le recentrage précis du groupe de pots correspondant. Il suffit ensuite de faire tourner l'axe 17 de 450 pour que la tete 18, en venant se placer dans la position représentée sur la fig. 6, assure le verrouillage du groupe de pots dont les quatre côtés de orifice 11 sont appliqués fermement au-dessus des quatre angles de la base 19 par le poussoir 12 sous l'effet du ressort 13 lorsque celui-ci se détend. Pour assurer cette rotation de 45 de l'axe 17, l'extrémité supérieure 20 de celui--ci est clavetée dans un axe creux 21 qui tourillonne dans une douille palier 22 montée dans un orifice 23 de la plaque 6. Cet axe creux 21 se prolonge d'autre part à la partie supérieure par un levier 24 pour permettre la manoeuvre. Dans le cas où l'on manipule 6 groupes de 4, comme dans exemple représenté sur les figures, les dispositifs de centrage 7 sont au nombre de 6, disposés comme il apparaît sur les figures, et les 6 leviers de manoeuvre 24 sont groupés trois par trois à l'aide de deux bielles 25, visibles en particulier sur la fig. 4, et qui se déplacent selon deux mouvements de translation circulaires parfaitement symétriques sous l'effet d'un vérin horizontal 26 dont la tige 27 est solidaire d'une coulisse transversale 28 à section en U-qui coiffe deux galets 29 tourillonnant chacun librement sur un axe porté par une des bielles 25.La manoeuvre du vérin 26 permet ainsi d'entraîner simultanément les 6 axes 17 de 450 pour passer de la position de verrouillage, représentée en trait plein sur les fig. 4 à 6, à la position de libération dont la direction des leviers 24 est indiquée en trait mixte sur la fig. 4. Dans le cas où l'on manipule 4groupes de 6, les pièces de centrage, identiques aux précédentes, sont au nombre de 8 en utilisant pour cela des orifices supplémentaires pratiqués dans la plaque 6 et les bielles 25 aux endroits représentés mais non référencés sur la fig. 4. Pour permettre le mouvement de pénétration verticale des tetes 18 dans les orifices 11, la plaque de centrage 6 est portée par quatre tiges verticales 30 susceptibles de coulisser verticalement dans des entretoises 31 qui réunissent deux flasques 32, le mouvement vertical étant communiqué au moyen de deux vérins 33 fixés chacun à la partie supérieure sur un des flasques 32 et dont les tiges 34 entraînent la plaque 6, directement ou par l'intermédiaire de deux palonniers 35 solidaires des tiges coulissantes 30. Le chariot constitué par les flasques 32 et les entretoises 31 peut coulisser horizontalement dans le sens du plan de la fig. 1 en roulant au moyen de galets 36 et 37 sur deux rails cylindriques 38 fixés au bâti de la machine, tout cet ensemble étant déplacé dans ce mouvement de translation par un vérin 39 fixé également au bâti de la machine et dont la tige 40 est réunie par une équerre 41 à une des entretoises 31. Lorsque les divers dispositifs de centrage sont venus se centrer et se verrouiller dans les divers orifices 11 sous l'effet du vérin 34, puis du vérin 26, tout l'ensemble est déplacé vers la gauche de la fig. 1 par rétraction du vérin 39 pour placer les pots au-dessus d'une caissette 5. Pour que les pots franchissent la barre de butée 4, il est possible de rétracter à nouveau le vérin 34 pour contourner cette butée, mais il est également possible, comme dans l'exemple représenté, de rendre cette butée 4 mobile sous l'effet de deux vérins verticaux 42 visibles sur la fig. 1. Dans ce cas, des que le verrouillage des tetes de centrage 7 est effectué, l'ensemble n'a plus qu'à se déplacer horizontalement jusqu'S la position représentée en trait plein sur la fig. 1 sans manoeuvre verticale, ce qui évite tout accrochage des bords des pots suivants. Pour déposer la couche de pots ainsi prise par le dispositif, il suffit d'assurer un mouvement vertical relatif entre cette couche de pots et la caissette 5. Ceci pourrait être obtenu en utilisant le vérin 33 à condition de prévoir un vérin d'une course suffisante et avec deux courses supplémentaires de valeurs distinctes dans le cas où l'on veut disposer les pots sur deux niveaux dans la caissette 5. Ceci est assez difficile à obtenir avec des vérins à air comprimé de type simple. Pour l'éviter, on utilise dans le dispositif pris comme exemple un mécanisme pour élever au contraire la caissette jusqu'au niveau des pots. Les caissettes 5, qui sont distribuées sur deux courroies 43 visibles sur les fig. 1 et 2, par exemple & l'aide d'un dispositif d'alimentation en caissettes préformées du type décrit dans le brevet français déposé ce jour au nom de la demanderesse, pour "Dispositif d'alimentation en caissettes préformées de plusieurs postes de chargement", sont arrêtées à l'aplomb du poste de chargement par une butée 44 escamotable sous l'effet d'un vérin 45, comme il apparaît sur la fig. 2. Dans cette position, la caissette 5 se trouve située au-dessus d'un plateau rectangulaire 46 susceptible de s'élever verticalement en passant entre les courroies 43. Pour permettre ce mouvement vertical, le plateau 46 est solidaire de deux tiges verticales 47 coulissant dans deux parties fixes 48 et 49 solidaires du châssis de la machine, les extrémités inférieures de ces tiges 47 étant réunies par une traverse 50 à la tige 51 d'un vérin 52 dont le cylindre peut passer librement à travers une ouverture de la pièce 49. Ce cylindre 52 est, d'autre part, solidaire du cylindre 53 d'un autre vérin situé dans le prolongement et dont la tige 54 est fixée à la pièce fixe 48. Cet assemblage permet de réaliser très facilement un vérin à deux courses.En effet, la manoeuvre simultanée en rétraction des deux vérins 52 et 53 soulève le plateau 46 et la caissette 5 qu'il porte jusqu'à ce que le fond de celle-ci arrive au contact avec les fonds des pots 1, c'est-à-dire pratiquement le niveau des courroies transporteuses 2. Au contraire, lorsquton dépose la deuxième couche de pots, la manoeuvre en rétraction d'un seul de ces vérins soulève la caissette et la première couche de pots seulement de la quantité qui permet au-dessus des pots de la première couche d'arriver contre le dessous des pots de la deuxième couche en position de prise. Pendant ces mouvements de montée et de descente du plateau 46, la caissette 5 est bloquée en position précise sur le plateau 46 au moyen de quatre doigts 55 en forme de crochet s'appuyant sur les faces de la caissette, ou de préférence pénétrant à travers des ouvertures de cette face, ces doigts étant réunis deux par deux par un même axe 56 solidaire d'un levier 57, les deux leviers 57 correspondant aux deux axes 56 étant entraînés au moyen de deux vérins 58 fixés tete-beche sous le plateau 46. Après la dernière descente du plateau 46 portant la caissette 5 qui vient de recevoir la deuxième couche de pots, les vérins 58 escamotent les quatre doigts 55 et le vérin 45 escamote la butée 44, ce qui permet à la caissette 5 d'etre évacuée par les courroies 43 vers le côté droit de la fig. 2, en meme temps que la caissette vide suivante prend sa place. Pour éviter que les groupes de pots suivants ne poussent horizontalement contre les pots en cours de prise, et également pour éviter que ces pots suivants ne tombent audelà des tapis 2 lorsque la butée 4 est escamotée, il est prévu un dispositif d'arrêt visible sur les fig. 1 et 3. La difficulté est que lorsqu'on a une nappe jointive de groupes de pots, il n'est pratiquement pas possible d'introduire une butée d'arret entre deux groupes.Pour éviter cette dif ficulté, on utilise à nouveau la présence des orifices 11, au centre de chaque groupe~de pots, pour y introduire des doigts d'arret 59 dont l'extrémité pointuS pénètre dans les orifices 11 et les recentre, pour éviter la poussée horizontale indiquée précédemment et arrêter le mouvement de la nappe continue sur le convoyeur. Tous ces doigts d'arrêt 59 sont solidaires d'une traverse horiontale 60 manoeuvrée par deux vérins 61 visibles sur les fig. 1 et 3. Enfin, pour assurer un fonctionnement correct de la machine, et pour éviter en particulier que des caissettes 5 partent incomplètement remplies, il est nécessaire de contrôler la continuité de la nappe de pots alimentant la machine. Ceci est obtenu conformément à l'invention au moyen d'un détecteur de défaut d'alimentation visible également sur les fig. 1 à 3 et placé en amont du dispositif d'arret précédent. Ce dispositif est constitué par une simple tige cylindrique transversale 62 portée par deux supports laté- raux 63 et autour de laquelle tourillonne un certain nombre de taquets oscillants 64 placés chacun entre deux butées d'arret 65 fixées sur la tige.Chacun de ces taquets, qui correspond à un des groupes de pots de la deuxième rangée par rapport au sens de l'avancement, a une forme sensiblement rectangulaire avec deux branches inégales, de manière qu'en l'absence de pots sous le dispositif, la branche la plus longue vienne par son propre poids se placer en-dessous, la branche la plus courte venant alors se placer à la verticale au-dessus où elle intercepte un rayon lumineux non représenté allant d'un colimateur 65 à une cellule photoélectrique 66 en suivant un trajet parallèle & la tige transversale 62. De cette manière, si l'on a un seul manque de pots dans une des trois lignes d'alimentation, le taquet 64 correspondant vient intercepter le rayon de la cellule qui commande automatiquement l'arrêt de la machine et alerte les services responsables. On voit en définitive que l'ensemble de l'appareil peut fonctionner d'une manière absolument automatique et sans surveillance, l'ensemble étant par ailleurs relativement économique puisqu'il ne comporte que des pièces mécaniques relativement simples et des vérins pneumatiques opérant les diverses manoeuvres sous l'action d'une commande classique assurant le déroulement des cyles d'opération. REVENDICATIONS 1. Machine de mise en caisses de pots thermoformés et thermoscellés ou similaire se présentant sous forme de groupes d'au moins quatre pots entourant au moins un orifice central à section sensiblement carrée et arrivant en nappe continue à un poste de prise, caractérisée par le fait qu'elle comprend un dispositif de prise constitué par une plaque de centrage comportant, à l'aplomb de chacun desdits orifices, une pièce de centrage de section appropriée pour pénétrer dans cet orifice et muni d'un embout effilé de section correspondante constituant la tête d'un axe traversant la pièce de centrage et susceptible d'être entraîné, par son extrémité supérieure, selon une rotation alternative de 450 assurant le verrouillage et le déverrouillage du groupe de pots correspondant avec la plaque de centrage, l'appareil se complètant par un mécanisme assurant les déplacements relatifs verticaux et horizontaux nécessaires de la plaque de centrage par rapport aux groupes de pots arrivant en nappe continue au poste de prise et par rapport à la caissette destinée à recevoir ces pots sur un ou plusieurs niveaux. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la rotation de 450 des diverses tiges rotatives des pièces de centrage est assurée au moyen de deux bielles à mouvement de translation circulaires symétriques entraînées par un vérin unique et entraînant les divers leviers solidaires desdites tiges, et que le mouvement vertical de la plaque de centrage nécessaire pour assurer la pénétration des embouts de centrage dans lesdits orifices est réalisée au moyen de vérins verticaux de la course nécessaire agissant entre ladite plaque et un chariot à déplacement horizontal. 3. Machine selon la revendication 2,caractérisée par le fait que les groupes de pots arrivant en nappe continue à l'entrée de la machine sont arrêtés par une butée escamotable sous l'action de vérins en aval du poste de prise et par des doigts d'arrêt pénétrant dans lesdits orifices sous l'action d'autres vérins en amont du poste de prise, la plaque de centrage étant simplement déplacée horizontalement dans le-sens d'avancement des pots après la prise par le mouvement dudit chariot, tandis que la caissette devant recevoir les pots est soulevée à une hauteur nécessaire pour les recevoir au moyen d'un plateau comportant des vérins de blocage et d'un vérin vertical, ou u ensemble de vérins verticaux montés en série, pour assurer le nombre de ccurses verticales nécessaires en fonctlon du nombre de coaches de pots que doit recevoir la caissette. 4. Machine selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte un dispositif de détection de manque d'alimentaion disposé en amont du poste de prise et constitué paf des taquets oscil- lants en nombre au moins égal au nombre transversal de groupes de pots et qui en position de repos, ctest-à-dire en l'absence de pots sous eux, prennent une position d'équilibre dans laquelle ils occultent un rayon lumineux impressionnant une cellule photoélectrique afin de détecter le manque..