Brevet FR2421107A1 — publié le 19791026

L'invention concerne un procédé et un appareil perfectionnés de manutention de récipients empilés et superposés, et notamment un appareil de manutention de colonnes de récipients ou de conteneurs empilés et emboîtés les uns dans les autres. Cet appareil comporte un dispositif destiné à guider et positionner les poignées des récipients situés à l'extrémité inférieure de la pile afin de permettre la séparation et l'enlèvement du récipient inférieur de la colonne ou de la pile suivant un mouvement vertical. Pour le conditionnement de certains produits, par exemple de crèmes glacées ou autres, on utilise des récipients appropriés, de même que pour un transport ou une manipulation convenable du produit par le consommateur. Des récipients de ce type sont normalement réalisés en polyéthylène, en carton ou autre. Les récipients vides ont normalement une forme tronconique permettant de les emboîter les uns dans les autres et donc d'économiser le volume de stockage de ces récipients. Ces récipients tronconiques comprennent généralement un fond, une lèvre supérieure et un épaulement d'empilage faisant saillie vers l'extérieur et réalisé le long de la périphérie du corps du récipient, en un point espacé de la lèvre supérieure. Une poignée ou anse à peu près semicirculaire est fixéeà la paroi du récipient, en des points à peu près diamétralement opposés, entre l'épaulement d'empilage et la lèvre supérieure. A l'état libre, la poignée de transport repose normalement contre la surface extérieure du corps et elle est inclinée vers le bas. Lorsque les récipients sont empilés ou emboîtés, leurs poignées de transport gênent fréquemment la séparation par mouvement vertical du récipient inférieur ou le plus bas de la pile, car la poignée de l'avantdernier récipient accroche fréquemment la lèvre supérieure du dernier récipient de la pile.L'appareil selon l'invention comporte un dispositif de positionnement de la poignée de transport de l'avant-dernier récipient d'une colonne formée par ces récipients emboîtés les uns dans les autres, afin de permettre une séparation déterminée et convenable, par mouvement vertical du récipient le plus bas de la pile. L'invention concerne donc un appareil qui comporte un dispositif de maintien d'une colonne de récipients tronconiques superposés ou emboités et un dispositif qui distribue un à un les récipients de la pile vers une surface réceptrice. Une fois sur la surface réceptrice, le récipient est déplacé vers une zone de remplissage où il est rempli du produit qu'il doit contenir. Le dispositif de remplissage comporte un élément d'alimentation ou de commande d'écoulement par intermittence du produit à introduire dans les récipients. L'appareil de manipulation de récipients selon l'invention comprend une fourche de forme à peu près en U qui comporte deux bras espacés latéralement et disposés de manière à chevaucher ou autrement recevoir entre eux un récipient. Un dispositif fait exécuter un mouvement alternatif à la fourche suivant un trajet sensiblement horizontal, entre des positions d'avance et de retrait. Dans la position d'avance, la surface supérieure d'au moins un des bras de la fourche porte contre la poignée de transport de l'avant-dernier récipient de la pile et la fait pivoter vers le haut afin de l'orienter à peu près horizontalement dans une position de dégagement permettant une séparation verticale convenable du récipient inférieur de la pile.Un dispositif de support de la colonne soutient par intermittence le récipient inférieur de la pile et le même dispositif ou, en variante, le dispositif de support de la fourche en U, peut être utilisé pour commander la descente de la colonne pas à pas. L'amplitude d'un pas de descente est sensiblement égale à l'espacement vertical normal des récipients voisins dans la colonne, de sorte que cette dernière est repositionnée verticalement pour permettre l'enclenchement des bras de la fourche avec la poignée de transport du nouvel avant-dernier récipient de la pile. L'invention concerne donc un appareil et un procédé perfectionnés de manutention de récipients empilés et superposés, notamment de récipients de formes tronconiques comportant un épaulement d'empilage et une poignée de transport à proximité de leur lèvre supérieure. L'appareil perfectionné selon l'invention est destiné à la manutention et à la distribution de récipients tronconiques un à un, à partir d'une colonne formée par ces récipients empilés. L'appareil comporte un dispositif destiné à supporter et maintenir la colonne formée par les récipients empilés de manière que la poignée de transport desdits récipients ne porte pas contre leur corps et que le récipient le plus bas de la colonne puisse être retiré d'une manière déterminée.L'appareil selon l'invention comporte également un dispositif destiné à retirer le récipient le plus bas de la colonne au cours de chaque cycle de travail. La séparation s'effectue alors que la colonne est supportée par la poignée de transport de l'avant-dernier récipient de cette colonne. Le récipient le plus bas ou dernier récipient est amené sur une surface de réception afin d'être transporté vers un poste de remplissage. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une élévation schématique partielle de l'appareil de manutention de récipients selon l'invention, montrant une partie d'un transporteur de remplissage, cette vue montrant également un dispositif de chargement de piles ou de colonnes supplémentaires de récipients dans l'appareil selon l'invention, pendant son fonctionnement la figure 2 est une élévation partielle, à échelle agrandie, d'un détail de certains éléments de manutention des récipients, cette vue montrant la pile de récipients supportée par la fourche de manutention et prête à être soutenue par une coupelle de support proche de la surface inférieure du récipient le plus bas de cette pile la figure 3 est une vue en plan, avec coupe partielle suivant la ligne 3-3 de la figure 2, montrant la fourche de manutention des récipients ; la figure 4 est une élévation partielle, analogue à celle de la figure 2, montrant la position de l'appareil au moment où la fourche est rétractée afin de permettre à la pile de descendre sur la coupelle de support la figure 5 est une élévation partielle, analogue à celle de la figure 2, montrant une autre phase du fonctionnement de l'appareil au cours de laquelle la fourche est avancée de manière à être soulevée ou faire pivoter la poignée de transport de l'avant-dernier récipient de la pile afin de l'empêcher d'accrocher le récipient voisin ;; la figure 6 est une élévation, analogue à celle de la figure 2, d'une autre phase du fonctionnement de l'appareil selon l'invention au cours de laquelle le récipient inférieur est abaissé et séparé de la pile par la coupelle de support, le reste de la pile de la colonne reposant alors sur la fourche ; la figure 7 est une élévation partielle, analogue à celle de la figure 2, montrant une autre phase du fonctionnement de l'appareil au cours de laquelle le récipient inférieur est déposé sur une surface destinée à le recevoir, par exemple la surface d'un brin de transporteur, comme représenté la figure 8 est une vue en perspective d'une variante de récipients empilés dont la forme ou la configuration diffère de celle des récipients montrés sur les figures 1 à 7 la figure 9 est un graphique montrant les opérations d'un cycle complet de fonctionnement de l'appareil selon l'invention ;; la figure 10 est une élévation partielle, à échelle agrandie, montrant les détails d'une variante de certains éléments de manutention de récipients de l'appareil représenté sur la figure 1, cette vue montrant comment la colonneest supportée par la fourche de manutention ; et les figures IlA à 11D sont des élévations partielles montrant les différentes phases de fonctionnement de la forme de réalisation représentée sur la figure 10. La figure 1 représente l'appareil 10 de manutention de récipients selon l'invention qui comprend des éléments 11 de châssis, des montants 12 de support et des éléments 13 et 14 de support d'une pile ou colonne de récipients. La figure 1 représente également un transporteur dont un brin 16 est destiné à faire sancer les récipients de la colonne ou de la pile 18 vers un poste de remplissage représenté globalement en 19. Une roue dentée 20 d'entraînement fait avancer le transporteur et en particulier le brin 16 comme souhaité. Dans la forme de réalisation représentée, un injecteur 21, comportant une buse 23 de décharge, fait passer le produit de remplissage du poste 19 dans les récipients. Comme montré sur la figure 1, la pile ou colonne 18 est conçue pour être remplacée par une pile 24 de réserve lorsque sensiblement tous les récipients constituant cette pile 18 ont été utilisés. L'appareil représenté sur la figure 1 comporte des éléments de manutention des récipients. D'une manière globale, la pile repose alternativement sur une coupelle 26 de support et sur une fourche 27, comme décrit plus en détail ci-apres. La coupelle 26 assûme d'autres fonctions parmi lesquelles la commande du mouvement de descente de la pile ou colonne 18 et le retrait ou enlèvement final du récipient le plus bas de cette pile, comme décrit plus en détail ci-après. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, le récipient le plus bas de la pile, par exemple le récipient 30, est prêt à pénétrer dans une cavité ou ouverture présentée par le brin 16 du transporteur (comme représenté, par exemple, sur la figure 7). Ainsi qu'il ressort de la figure 1, la fourche 27 qui porte les récipients restants de la pile 18 et cette fourche 27 agit sur les poignées de transport de récipients ou les maintient à l'écart du récipient inférieur, dans ce cas le récipient 30. La disposition de la pile 18, comme montré sur la figure 1, est maintenue jusqu'à ce que le récipient 30 soit logé dans l'ouverture du brin 16 (figure 7), le mouvement de retrait ou descente de la coupelle 26 de support se prolongeant de manière à permettre au brin 16 d'avancer d'une position et de permettre ainsi à la coupelle 26 de support de remonter et d'entrer en contact avec le nouveau récipient inférieur de la pile 18. Un vérin 32 est alors actionné par un distributeur d'un dispositif 33 de commande, de manière que la tige 34 de son piston se rétracte et permette à la totalité de la pile 18 de reposer sur la coupelle 26 de support.Au cours de l'opération suivante, le dispositif 33 de commande met en oeuvre un vérin 36 de manière à provoquer un léger retrait de la tige 37 de son piston et d'abaisser ainsi la coupelle 26 pour permettre à la tige 34 de revenir vers l'avant et, par conséquent, à la fourche 27 de s'enclencher avec la pile 18 en un point tel que l'avant-dernier récipient de cette pile 18 repose sur la fourche 27. La figure 9 montre cette phase de fonctionnement. En particulier,comme représenté sur la figure 2, la coupelle 26 de support est élevée de manière à porter contre la surface inférieure 39 du récipient le plus bas de la pile, dans ce cas le récipient 40. La coupelle 26 continue de s'élever jusqu'à ce qu'elle atteigne la position montrée sur la figure 4 et dans laquelle le récipient 40 repose fermement sur cette coupelle 26. La fourche 27 est représentée en position de retrait de sorte que la totalité de la pile peut reposer uniquement sur la coupelle 26. Cette situation est maintenue jusqu'à l'opé- ration suivante qui est l'avance de la tige 34 du piston du vérin 32 de manière que la fourche 27 s'enclenche avec l'avantdernier récipient de la pile 18.Comme représenté sur la figure 5, la poignée 41 de transport de l'avant-dernier récipient 42 est soulevée de sa position de repos , en pivotant dans le sens des aiguilles d'une montre > la poignée 40A du récipient 40 étant représentée en position de repos. De plus, la figure 5 montre que la dent avant 43 de la fourche 27 présente une surface supérieure 44 qui porte en fait contre la surface inférieure de la poignée 41 dans la position montrée sur la figure 5. Si cela est souhaité, des dents plus courtes 45 et 46 peuvent être utilisées pour soulever ou déplacer les poignées 45A et 46A de transport, des autres récipients, ce mouvement étant réalisé afin d'assurer le dégagement de la poignée 41 par rapport au récipient 40.Comme montré sur les figures , les poignées de transport tendent à accrocher par leur partie extérieure ou partie centrale l'épaulement 40B d'engrenage du récipient 40. I1 apparait que tous les récipients sont identiques et comprennent un corps tronconique 40C et une lèvre supérieure 40D qui fait saillie vers l'extérieur, comme montré en détail sur la figure 5. Les poignées sont évidemment de forme à peu près semi-circulaire et elles sont reliées à la périphérie des récipients, généralement en des points diamétralement opposés de ces derniers. La figure 6 représente l'opération suivante au cours de laquelle le récipient 40 est abaissé et séparé des autres récipients de la pile 18 par la coupelle 26 de support. Cette dernière est reliée à une source de vide par un tuyau 50, comme montré, de manière que la dépression apparaissant à l'intérieur de cette coupelle 26 applique fermement cette dernière contre la surface du fond du récipient 40. Le mouvement vertical limité de la coupelle 26 est commandé par un vérin 51 à double effet, qui est relié à une source de fluide sous pression par un tuyau 52, et à une source de fluide à pression réduite ou à dépression par un tuyau 53. Lorsque la disposition montrée sur la figure 6 est atteinte, le mouvement se poursuit comme montré sur la figure 7. La figure 7 représente le récipient 40 maintenu dans le brin 16 du transporteur. La longue course du vérin 36 (figure 1) permet à la coupelle 26 de poursuivre son mouvement de descente. La coupelle 26 peut ainsi être ramenée au-dessous de la surface du brin 16 des transporteurs, ce qui permet à ce brin 16 d'avancer pour l'exécution de 1'9pération suivante. De plus, comme représenté sur la figure 7, la coupelle 26 se sépare de la surface inférieure du récipient 40, ce qui est évidemment souhaitable. Le graphique de la figure 9 comporte une courbe sinu soldate en trait mixte représentant le mouvement d'une came classique d'alimentation en récipients au cours d'une opération périodique typique. La courbe en traits plein. -passe par le point A qui correspond au début du cycle de fonctionnement et elle représente la montée de la coupelle 26 de sa position de retrait (figure 7) à sa position d'extension (figure 4). Le point B de la courbe indique l'arrivée à la position montrée sur la figure 4, alors que la distance comprise entre le point B et le point C représente la durée pendant laquelle le vide est appliqué à la coupelle 26 afin que cette dernière soit maintennue fermement contre le fond du récipient le plus bas de la pile 18. Au point C, la coupelle 26 commence son mouvement de retirait, comme montré sur les figures 5 et 6, ce mouvement ne commençant qu'après la fin du mouvement d'avance de la tige 34 pour permettre à la fourche 27 de porter contre la poignée de l'avantdernier récipient de la pile. Le mouvement de descente et de retrait commençant au point C se poursuit jusqu'au pointD qui correspond à la position représentée sur la figure 7.Pour adapter l'appareil à diverses formes de réalisation, il convient de noter que la distance DP de descente de la pile, indiquée sur la figure 9, peut être modifiée, de même que la distance verticale comprise entre le point le plus haut de la course de la coupelle 26 et son point le plus bas, cette distance étant indiquée en abscisse sur la figure 9. I1 est également possible d'effectuer des réglages dans le temps afin d'adapter l'appareil à des récipients de diverses conceptions et de diverses formes. Sur la figure 9, toutes les distances indiquées par des flèches peuvent être modifiées. La droite CV correspond à la coupure du vide. I1 convient de noter, en regard de la figure 8, que l'appreil selon l'invention peut être adapté à des récipients de diverses conceptions, par exemple à des récipients analogues à ceux représentés en 59, de forme tronconique et comportant des épaulements 60 d'empilage. La fourche 27 peut se déplacer de manière à entrer en contact avec des poignées telles que celles représentées en 61 et 62 afin de les faire pivoter vers des positions de dégagement. I1 convient de noter que l'appareil selon l'invention peut êtreadapté pour l'utilisation avec divers types de pro- duits à conditionner et avec divers types de dispositifs de remplissage. Pour permettre un fonctionnement le plus continu possible, une pile 24 de réserve est placée sur un plateau 24A. Un vérin 24B est destiné à élever cette pile 24 en la faisant pivoter autour d'un bras 24C jusqu'à ce qu'elle puisse tomber directement sur la pile précédente presque épuisée. La forme précise des montants 14 de maintien de la pile n'est évidemment pas critique. I1 convient cependant de noter que les montants doivent évidemment être disposés de manièreà ne pas gêner le mouvement des poignées de transport des récipients, tout en assurant un maintien vertical et en résistant au déplacement de la pile 18 dans la direction verticale lorsque la fourche 27 vient en contact avec les poignées des récipients formant cette pile. Les figures 10 et llA à llD représentent une variante de l'appareil selon l'invention dans laquelle le maintien de la colonne de récipients est assuré par un vérin 32 pouvant être déplacé verticalement. I1 convient de noter que les références numériques communes aux figures 2 et 10 désignent des éléments identiques, la forme de réalisation montrée sur la figure 10 comportant certains éléments supplémentaires destinés à assûmer certaines fonctions. A cet égard, le vérin 32 est monté ou fixé sur un berceau 70 qui lui-même est suspendu en 71 à la tige 72 du piston d'un vérin 73 à double effet monté rigidement. Le mouvement vertical de la tige 72, indiqué par la double flèche 75, montre comment le vérin 32 peut être abaissé d'une manière déterminée afin de faire descendre la colonne 18 selon le cycle de fonctionnement représenté sur les figures lIA à llD. En particulier, la figure llA représente la fourche 27 en U dans sa position de retrait, alors que la figure llB la représente dans sa position d'avance dans laquelle elle porte contre les poignées, comme décrit précédemment en regard des figures 1 à 9. Pour permettre l'enlèvement du récipient le plus bas de la pile, la fourche 27 est élevée verticalement afin que le récipient le plus bas de la pile puisse être retiré. Le vérin 73 fait ensuite avancer la tige 72 de son piston de manière à abaisser la fourche 27 et, par conséquent, à faire descendre la colonne 18. La coupelle 26 de support peut évidemment être utilisée si cela est nécessaire. Dans certains dispositifs de chargement et dans certains montages, la coupelle 26 de support peut être utilisée afin de soutenir la colonne et d'en régler la position.Par exemple, comme montré sur les figures llA à llD, la position verticale de la coupelle 26 de support peut être utilisée pour déterminer la position verticale de la colonne et pour libérer ou enlever le récipient le plus bas de cette colonne. Dans certains cas, il est évident que la coupelle 26 de support peut être une coupelle à vide, comme décrit précédemment, ou bien qu'elle peut être remplacée par une plaque ou un organe séparé de support. Comme indiqué précédemment, le vérin 73 est un vérin à double effet et il peut être alimenté en fluide afin de commander le mouvement vertical de la tige 72 de son piston. Dans certains cas, il peut être souhaitable de permettre la descente de la tige 72 par gravité, ce qui ne nécessite que la présence d'un clapet ou d'un étranglement dans le conduit d'alimentation pour que la tige 72 du piston puisse descendre par gravité. I1 est évident que la tige 72 peut être déplacée classiquement par l'introduction d'un fluide sous pression dans le vérin 73. Pour maintenir l'alignement horizontal, il peut être nécessaire, dans certains cas, de monter un organe suiveur, un profilé de guidage ou autre, sur la partie inférieure du vérin 32. Cependant, dans d'autres cas, la tige peut être reliée à l'étrier ou au berceau 70 de manière à maintenir l'alignement vertical et l'alignement horizontal. I1 a été indiqué-précédemment que la coupelle 26 de support est utilisée pour séparer les uns des autres les récipients voisins dans la pile, et en particulier pour séparer le récipient le plus bas de la pile. En variante, il convient de noter qu'il est possible d'utiliser un dispositif pouvant saisir d'autres parties ou surfaces du récipient, par exemple la lèvre supérieure, la poignée ou d'autres surfaces ou organes de butée. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Appareil destiné à retirer un à un des récipients d'une pile qu'ils forment en étant emboîtés les uns dans les autres, chaque récipient comportant un corps tronconique qui comprend un fond, une lèvre supérieure et un épaulement d'empilage qui fait saillie vers l'extérieur et qui est présenté par le corps, à une certaine distance de la lèvre, une poignée de transport à peu près circulaire étant fixée à la périphérie du récipient, en des points à peu près diamétralement opposés, cette poignée étant disposée le long du corps, entre l'épau- bment d'empilage et la lèvre supérieure et portant normalement contre la surface extérieure du corps tronconique, à un niveau compris entre celui de l'épaulement d'empilage et le fond du récipient, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'empilage destiné à maintenir une colonne à peu près verticale formée par les récipients emboités les uns dans les autres, un dispositif destiné à faire passer un à un et par intermittence les récipients sur une surface réceptrice, ce dispositif comportant un mécanisme de distribution qui supporte la colonne et qui comporte une fourche de forme à peu près en U, formée de deux bras espacés latéralement l'un de l'autre, de manière à recevoir entre eux un récipient, un élément faisant exécuter un mouvement alternatif à la fourche sur un trajet à peu près horizontal, entre une position d'avance et une position de retirait, la fourche présentant une surface destinée à entrer en contact avec les récipients et disposée normalement dans un plan . qui est espacé de ladite surface des récipients d'une distance supérieure à la hauteur d'un récipient, au moins l'un des bras de la fourche étant disposé de manière à porter contre la poignée de transport d'un récipient et à la faire pivoter vers le haut, vers une position à peu près horizontale pour permettre au récipient le plus bas de la colonne d'être séparé verticalement de celle-ci, un dispositif de support de la colonne portant contre cette dernière et comportant un élément de commande verticale destiné à supporter et à faire descendre d'une manière déterminée la colonne sur une certaine distance à peu près égale à l'espacement vertical normal des récipients voisins formant ladite colonne, afin que cette dernière descende lorsque la fourche est déplacée de sa position d'avance à sa position de retrait, et que ladite colonne soit repositionnée verticalement afin que les bras de la fourche portent contre la poignée de transport de l'avant-dernier récipient de la colonne. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs éléments superposés de forme en U destinés à entrer en contact avec les poignées de plusieurs récipients de la pile, ces récipients étant proches du récipient le plus bas de la pile. 3 - Appareil selon la revendication 1 > caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif destiné à saisir la surface inférieure du fond du récipient le plus bas et à faire descendre ce récipient pour l'éloigner de l'extrémité inférieure de la colonne et pour le placer sur ladite surface réceptrice. 4 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface réceptrice des récipients est la surface d'un transporteur à avance intermittente. 5 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif destiné à saisir la surface inférieure du fond du récipient le plus bas de la pile est une coupelle à vide. 6 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif supportant la colonne porte contre la surface inférieure du récipient le plus bas de cette colonne et comprend un élément de commande verticale destiné à supporter et à faire descendre ladite colonne d'une manière déterminée. 7 - Appareil destiné à retirer un à un des récipients formant une pile dans laquelle ils sont emboîtés les uns dans les autres, chaque récipient comportant un corps tronconique un fond, une lèvre supérieure et un épaulement d'empilage qui fait saillie vers l'extérieur du corps, à une certaine distance de la 1 ivre, une poignée à peu près semi-circulaire de transport étant fixée à la périphérie du récipient, en des points à peu près diamétralement opposés, cette poignée s'appliquant contre le corps, entre l'épaulement d'empilage et la lèvre supérieure et portant normalement contre la surface extérieure du récipient tronconique, à un niveau compris entre celui de l'épaulement d'empilage et le fond, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'empilage destiné à maintenir une colonne à peu près verticale formée par les récipients emboîtés les uns dans les autres, un dispositif destiné à faire passer par intermittence les récipients sur une surface réceptrice, ce dispositif comprenant un mécanisme de distribution qui supporte la colonne et qui comprend une fourche de forme à peu près en U, comportant deux bras espacés latéralement et destinés à recevoir entre eux un récipient, et un élément destiné à faire exécuter un mouvement alternatif à cette fourche > sur un trajet à peu près horizontal, entre des positions d'avance et de retrait, ladite fourche présentant une surface destinée à entrer en contact avec les récipients et disposée normalement dans un plan éloigné de ladite surface réceptrice d'une distance supérieure à la hauteur des récipients, au moins l'un des bras de la fourche étant disposé de manière à porter contre la poignée de transport du récipient le plus bas de la colonne, et à la faire pivoter vers le haut pour l'orienter à peu près horizontalement afin de permettre la séparation verticale dudit récipient le plus bas de la colonne, un dispositif de support de la colonne maintenant cette dernière et comprenant un élément de commande verticale destiné à supporter et à faire descendre d'une manière déterminée ladite colonne pendant que la fourche se déplace de sa position d'avance à sa position de retirait, l'élément de commande repositionnant ladite colonne verticalement afin que les bras de la fourche portent contre la poignée de transport de l'avantdernier récipient de la colonne.