Brevet FR2482925A1 — publié le 19811127

Installation pour l'encartonnage de petits emballages La présente invention se rapporte d'une façon générale à l'encartonnage de petits emballages et plus spécialement d'emballages de forme plate tels que des plaquettes ou pains de beurre, de margarine, de-fromage ou de produits analogues, ou encore de produits divers conditionnés en boites plates tels que des produits alimentaires, des produits de beauté, des savonnettes, etc... I1 est connu de réaliser cet encartonnage au moyen. d'un dispositif dénommé "ascenseur". Ce dispositif comprend un premier plateau sur lequel des rangées d'emballages sont déposées et qui est associé à un second plateau ou plateau d'ascenseur, des moyens étant prévus pour escamoter rapide- ment le premier plateau afin de déposer les rangées successives d'emballages, lesquels sont retenus par une butée afin d'éviter leur entrainement lors de l'escamotage du premier plateau, sur le plateau de l'ascenseur, qui après cette réception est abaissé d'une hauteur correspondant à la hauteur d'une rangée, les rangées successives d'emballages étant ainsi empilées sur ce plateau d'ascenseur. Quand le nombre désiré de rangées a été atteint, le plateau de l'ascenseur est au point le plus bas et il est alors remonté pour l'introduction des emballages dans un carton qui a été préalablement ouvert et mis en place audessus de lui. Après l'encartonnage, le carton plein est évacué et le plateau de l'ascenseur est ainsi libéré pour la réception de nouvelles rangées d'emballages. On conçoit que toutes ces manoeuvres effectuées à un seul poste de travail limitent fortement la cadence d'encartonnage. On a cherché à remédier à cet inconvénient en dédoublant le poste formant ascenseur. Dans ce cas, il est prévu en combinaison avec le dispositif mentionné ciavant un second ascenseur sur lequel les rangées d'emballages superposées sont transférées par un mouvement latéral quand le premier ascenseur se trouve à son point le plus bas. Ce premier ascenseur peut ainsi être ramené à sa position de départ, en vue de la réception de nouvelles rangees d'emballages tandis que le second ascenseur effectue l'opération d'encartonnage proprement dite. Toutefois, la cadence pouvant être atteinte est ici encore limitée et par ailleurs le dédoublement de l'ascenseur est à l'origine de frais supplémentaires non négligeables. Les dispositifs existants présentent en outre d'autres inconvénients dans certaines industries, du fait des difficultés de glissement sur les guides dirigeant les emballages au cours de l'encartonnage. Ceci est le cas, notamment, dans l'industrie heurrière, où les emballages sont peu rigides et les produits parfois très mous et où l'air très humide rend un tel glissement difficile. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients des dispositifs existants et de créer une installation d'encartonnage capable de fournir une cadence de travail élevée, adaptée aux machines à conditionner modernes, qui atteignent des cadences de l'ordre de 400 emballages par minute et plus, sans mouvements brutaux des produits susceptibles de provoquer un endommagement en particulier dans le cas d'emballages peu rigides et de produits mous. Un autre but de l'invention est de créer une installation comportant des moyens évitant les conditions pouvant gêner le glissement des produits sur les guides du dispositif. Un autre but encore est de créer une installation applicable à l'encartonnaqe de tous les emballages devant être encartonnés en rangées dans un ordre prédéterminé. L'invention est matérialisée à cet effet dans une installation pour l'encartonnage de petits emballages, notamment de forme plate, à cadence élevée, caractérisée en ce qu'elle comprend un collecteur rotatif comportant des tiroirs ou cases constituant des logements de réception des emballages à encartonner, des moyens pour assurer l'entraînement en rotation de ce collecteur afin que les tiroirs ou cases suivent un trajet en circuit fermé, des moyens pour introduire des rangées d'emballages dans chacune des cases successives à un poste de chargement situé sur ce trajet en circuit fermé et, des moyens pour prélever simultanément des rangées d'emballages à ces cases à un poste de prélèvement écarté de ce poste de chargement sur ce trajet en circuit fermé et pour transférer lesdites rangées, directement ou indirectement, dans un carton de réception. De façon judicieuse, les moyens de prélèvement sont agencés de manière à prélever simultanément ces rangées d'emballages à un nombre de cases successives correspondant au nombre des rangées d'emballages devant être introduites dans un même carton. Suivant un mode de réalisation paraissant avantageux le collecteur est monté dans une position telle que les cass parcourent, lors de sa rotation, un trajet situé dans un plan vertical. Les postes de chargement et de prélavement des produits à encartonner peuvent alors être en principe diamétralement opposés dans un plan horizontal. Pour permettre le prélèvement simultané de plusieurs rangées de produits à plusieurs cases successives, il est avantageux que ces cases soient parallèles entre elles au moment de ce prélèvement. Suivant un mode de réalisation judicieux, le collecteur formé par ces cases se déplaçant en circuit fermé a judicieusement une forme ovale, ménageant deux côtés verticaux sensiblement plats, de façon telle qu?au niveau de ces côtés les cases soient horizontales et parallèles entre elles. Ce collecteur peut être constitué, par exemple, par des channes ou éléments à maillons analogues passant sur des roues d'entraînement tournant autour d'axes parallèles, les cases étant reliées aux maillons de ces chaînes. Les moyens assurant l'entraînement du collecteur sont agencés de manière à assurer un déplacement pas à pas, avec des temps d'arrêt pour permettre le chargement et le prélèvement des emballages à encartonner. Suivant un mode de réalisation possible,- les moyens assurant le chargement des cases comprennent une bande transporteuse qui peut recevoir les emballages à encartonner par exemple une machine-de conditionnement. Suivant une disposition paraissant avantageuse, des moyens sont prévus pour provoquer le déplacement en hauteur au moins de l'extrémité de sortie de cette bande transporteuse pour le chargement de deux ou plusieurs cases superposées lors d'un temps d'arrêt du collecteur. Des moyens de détection sont prévus pour indiquer ou déterminer le moment auquel le nombre désiré d'emballages a été introduit dans une case de collecteur. Ces moyens peuvent être de type quelconque et être actionnés par butée, par proximité, etc... Suivant un mode de réalisation de l'invention, les moyens assurant le prélèvement des emballages à encartonner à un nombre déterminé de cases comprennent un dispositif en forme de peigne qui comporte des dents ou poussoirs reliés à un support et s'engageant simultanément depuis le côté dans les cases occupant des positions parallèles au poste de prélèvement,pour refouler le nombre requis de rangées d'emballages jusque dans un carton de réception. Ce peigne peut être monté sur des glissiè- res fournissant un mouvement de translation assurant un déplacement uniforme de tous les emballages des rangées intéressées.De façon judicieuse, un guide fixe est prévu au poste de prélèvement, à ltopposé du dispositif formant peigne par rapport au collecteur, et ce guide peut avoir avantageusement une forme d'entonnoir, en vue de la réception d'un carton ouvert, pour diriger les emballages refoulés par le peigne jusque dans ce carton dans une relation de juxtaposition. Suivant une autre particularité de l'invention, des moyens de séchage sont prévus en combinaison avec le collecteur, pour sécher les cases notamment avant la réception ou le chargement des emballages à encartonner. Ces moyens peuvent être constitués, par exemple, par des lampes à rayons infrarouges, des buses à air chaud et sec, etc... Le séchage des cases évite ainsi les difficultés de glissement qui apparaissent pour certains produits lors d'un déplacement sur des tôles humides. La description qui va suivre faite en regard des dessins- annexés donnés à titre non limitatif permettra de mieux comprendre l'invention. La Fig. 1 est une vue en élévation avec arrachement partiel du collecteur prévu suivant l'invention. La Fig. 2 est une vue schématique montrant le mode de chargement des cases du collecteur. La Fig. 3 est une vue schématique montrant les moyens destinés au prélèvement simultané de rangées d'emballages au collecteur pour lencartonnage. L'installation suivant l'invention comprend, à titre d'élément principal, un collecteur qui est désigné par la référence 1 sur la fig. 1. Suivant le mode de réalisation représenté, ce cal lecteur comprend quatre roues porteuses, dont l'une est montrée partiellement en 2 sur la fig. 1, ces roues étant disposées par paires de chaque côté du collecteur. Ces roues porteuses 2, qui sont munies d'encoches à la manière de roues à chaines, recoivent des maillons 3 sur les axes 4 desquels sont articulés des tiroirs ou cases 5. Chaque case est formée dans le cas présent par deux plaques 6 maintenues dans des positions parallèles et dont l'écartement correspond sensiblement à la hauteur des emballages à encartonner, comme cela est visible sur les fig. 2 et 3. De chaque côté du collecteur 1, I'entraxe entre deux roues porteuses 2, qui est indiqué en 7 sur la Fig. 1, est fonction à la fois de la hauteur des tiroirs ou cases 5 et du nombre de rangées d'emballages devant être logées dans un meme carton. On voit en effet sur la fig. 1 que cet entraxe ménage, sur deux côtés opposés du collecteur, des zones dans lesquelles les cases 5 occupent des. positions parallèles, pour une raison qui apparaîtra plus loin. Des moyens non représentés mais qui peuvent être de tout type classique,sont prévus pour assurer ltentra;- nement en rotation de deux roues porteuses coaxiales, d'une manière provoquant un déplacement pas à pas des cases 5 tout autour du collecteur 1. L'entraînement peut être réglé de façon à assurer chaque fois un déplacement sur une distance correspondant à la hauteur d'une case 5, ou bien à une demi-case, ou encore à deux ou plusieurs cases. Dans le dispositif faisant l'objet de l'invention, le collecteur 1 est disposé de telle sorte que les axes des roues porteuses 2 Soient horizontaux, c'est-à-dire que les cases S tournent dans un plan vertical. Sur la Fig. 1, la rotation pas à pas s'effectue dans le sens indiqué par la flèche 8, c'esto dire dans le sens horaire. Du fait de l'agencement décrit ci-avant, les cases 5 occupent ainsi, dans deux zones opposées au cours de leurs déplacements en circuit fermé autour du collecteur une position horizontale. L'une de ces deux zones correspond au poste de chargement A de l'installation, tandis que l'autre correspond au poste B.de prélèvement des emballages au collecteur pour l'encartonnage. On notera sur la fig. 1 qu'il est prévu en 9 des lampes infrarouges qui ont pour but de sécher les tôles des cases 5 lorsque celles-ci passent en face d'elles, afin de faciliter le glissement des produits ou emballages sur ces tôles. Ces lampes 9 sont prévues légérement en amont du poste de chargement A du collecteur. Le chargement des emballages dans le collecteur et leur prélèvement s'effectuent depuis le côté des cases, c'est-à-dire perpendiculairement au plan de la Fig. 1. On a montré sur la Fig. 2 un mode de réalisation possible de dispositif de chargement. Celui-ci comprend une bande transporteuse 10, qui est judicieusement indépendante du tapis de sortie de la machine de conditionnement, comme cela est le cas habituellement sur les encartonneuses. Cette bande transporteuse 10 comporte un tapis 11 passant de la manière habituelle sur des rouleaux de renvoi et dont l'axe arrière 12 sert d'axe d'articulation, tandis que l'axe avant 13 est attaqué par un dispositif de relevage constitué ici par un vérin 14. On a représenté simplement sur la Fig. 2, quatre cases 5 du collecteur, qui se trouvent au poste de chargement A et qui sont celles occupant à ce poste une position horizontale. Comme visible sur cette Fig. 2, lorsque la bande transporteuse 10 se trouve en position basse, le niveau de son brin de transport correspond à celui de la case horizontale inférieure 5a du poste de chargement. Le chargement des cases s'effectue pendant les temps d'arrêt du collecteur. On a indiqué en 15 sur la Fig. 2 les emballages chargés par cette bande transporteuse 10 dans la case inférieure 5 & On a montré également sur la Fig. 2, i l'opposé de la bande transporteuse 10 par rapport au collecteur 5, une tôle de butée 16 qui est conjuguée à des détecteurs de contact ou de proximité 17. On comprend que, lorsque les emballages 15 introduits dans la case 5a atteignent la tôle 16, une détection va être assurée, pour indiquer que cette case 5a est remplie. Des organes, non représentés mais bien connus des techniciens spécialises s dans ce domaine, permettent alors d'exploiter cette détection pour, par un signal de commande, actionner le vérin 14 et relever la bande transporteuse 10 autour de son axe arrière 12, afin de l'amener dans la position indiqude en traits mixtes, dans laquelle les emballages sont, comme indiqué, chargés dans la case 5b qui se trouve au-dessus de la case 5a dans le collecteur å l'arrêt. Une fois la case 5b remplie, un nouvel actionnement du trin peut, si désiré, permettre le chargement d'une autre case, ou bien si le collecteur est alors déplacé la détection peut être utilisée pour ramener le vérin 14 et ainsi la bande transporteuse 10 à sa position basse. On comprend aisément qu'il est possible sans difficulté de régler l'un en fonction de l'autre le mouvement pas à pas du collecteur et la commande du vérin 14 déplaçant la bande transporteuse 10. Sur la Fig. 2, on a montré schématiquement cinq emballages 15 destinés à être introduits dans une case. I1 va de soi toutefois que ce nombre peut être quelconque et que la largeur de la bande transporteuse 10 est également calculée en fonction du nombre de rangées d'emballages désiré. Des moyens sont également prévus pour arrêter la progression des emballages, soit par butée, soit par une commande intermittente de la bande ttansporteuse 10, lors de l'inclinaison de celle-ci pour passer d'une case à l'autre. On décrira maintenant le dispositif de prélèvement prévu au poste d'encartonnage B du collecteur, en regard de la Fig. 3. On a montré schématiquement sur cette Figw 3 le collecteur 1 et quatre cases 5 occupant une position horizontale à ce poste de prélèvement B, étant entendu que ce nombre de cases peut être différent, comme indiqué précédemment. Le dispositif de prélèvement des emballages est constitué par un peigne désigné d'une façon générale par la référence 18, comprenant des dents ou poussoirs 19 fixés sur un support 20. Ces dents 19 ont une forme telle qu'elles s'appliquent par une face plane contre la rangée d'emballages qui se trouve dans une même case. Dans le mode de réalisation consideré, quatre dents 19 sont reliées au support 20. Ce support est raconté de façon coulissante sur des tiges de guidage 21 afin de pouvoir subir. un mouvement de translation parallèle aux axes des roues porteuses 2 du collecteur. Le déplacement est assuré ici au moyen d'un vérin 22 dont la tige de piston 23 estreliée par sa tête au support 20 en 24. I1 va de soi toutefois que des moyens équivalents peuvent être prévus pour commander le déplacement du peigne 18. On a représenté en 25 sur la Fig. 3 un carton qui a été placé dans la condition ouverte en face du collecteur, afin de recevoir les emballages. Pour faciliter l'encartonnage, il est prévu entre le collecteur 1 et le carton 25 un guide 26 enforme d'entonnoir, qui dirige les emballages dans le carton en rapprochant les rangées d'emballages pour compenser l'intervalle qui sépare nécessairement ces rangées dans le collecteur, du fait qu'elles sont logées dans des cases différentes. Le mode de fonctionnement de l'installation faisant l'objet de l'invention se comprend aisément à la lecture de la description qui précède. Comme indiqué précédemment, le collecteur 1 est déplacé en un mouvement pas à pas ou intermittent. Au cours d'un temps d'arrêt de ce collecteur, les emballages 15 sont introduits dans les cases 5 au moyen de la bande transporteuse 10, au poste de chargement A. Ce chargement peut avoir lieu dans deux ou plusieurs cases 5 occupant à ce pos-te des positions parallèles et horizontales. Le déplacement du collecteur 1 correspond au nombre des cases parallèles vidées au poste de prélèvement B ou à un sous multiple de ce nombre. Dans le premier cas, il se produit un prélèvement des emballages à chaque pas d'avance, et dans le second cas un prélèvement après un nombre de pas approprié, le chargement s'effectuant alors à chaque pas d'avance. Pendant un temps d'arrêt approprié, le vérin 22 du poste de prélèvement B est actionné et le peigne 18 est déplacé pour refouler les emballages des cases 5 se trouvant à ce poste de prélèvement jusque dans un carton ouvert 25 adapté sur le guide en forme d'entonnoir 26. On voit ainsi que les opérations de chargement et de prélèvement peuvent s'effectuer de façon simultanée, ce qui permet d'obtenir une cadence d'encartonnage nettement plus élevée que dans les installations connues, pouvant atteindre par exemple 500 emballages par minute. Par ailleurs, le mouvement des emballages sur les tales sèches peut s'effectuer sans difficulté. I1 est possible par ailleurs, à partir d'une installation de base, de faire varier les dimensions des emballages en modifiant le nombre d'emballages par ran gée, ainsi que le nombre des rangées correspondant chaque fois à une opération de chargement ou de prélèvement. D'autres modifications encore peuvent être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Installation pour l'encartonnage de petits emballages, notamment de forme plate, à cadence élevée, caractérisée en ce qu'elle comprend un collecteur rotatif (1) comportant des tiroirs ou cases (5) constituant des logements de réception des emballages à encartonner, des moyens (2) pour assurer l'entraînement en rotation de ce collecteur afin que les cases suivent un trajet en circuit fermé, des moyens (10) pour introduire des rangées d'emballages dans chacune des cases successives à un poste de chargement (A) situé sur ce trajet en circuit fermé, et des moyens (18) pour prélever simultanément des rangées d'emballages à ces cases à un poste de prélèvement (B) écarté de ce poste de chargement sur ce trajet en circuit fermé et pour transférer lesdites rangées, directement ou indirectement, dans un carton de réception (25). 2.- Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ces moyens de prélèvement (18) sont agencés de manière à prélever simultanément ces rangées d'emballages à un nombre de cases (5) successives correspondant au nombre des rangées d'emballages devant être introduites dans un même carton (25). 3.- Installation suivant la revendication 1, caract- risée en ce que le collecteur (1) est monté dans une position telle que les cases (5) parcourent, lors de sa rotation, un trajet situé dans un plan vertical. 4.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le collecteur (1) a une forme générale ovale, afin de ménager en deux points opposés des zones rectilignes dans lesquelles les cases (5) sont parallèles entre elles et formant les postes de chargement (A) et (ou) de prélèvement (B). 5.- Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le collecteur (1) est constitué par des chaines ou éléments à maillons (3) analogues passant sur des roues d'entraînement (2) tournant autour d'axes parallèles, les cases (5) étant reliées aux maillons (3) de ces chaînes. 6.- Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les cases (5) sont constituées par deux tôles ou plaques (6) maintenues dans des positions parallèles et reliées à un même maillon de chaîne (3) ou analogue. 7.- Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens (2) assurant l'entraînement du collecteur sont constitués par un dispositif d'entrainement pas à pas. 8.- Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens assurant le chargement des cases comprennent une bande transporteuse (10), des moyens (14) étant prévus pour provoquer le déplacement en hauteur au moins de l'extrémité de sortie de cette bande transporteuse pour le chargement de deux ou plusieurs cases (5) superposées pendant un temps d'arrêt du collecteur (1). 9.- Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que des organes détecteurs (16, 17) sont prévus pour détecter le chargement de chaque case (5) afin d'interrompre l'arrivée des emballages à cette case et de déplacer la bande transporteuse (10) pour le chargement d'une autre case. 10.- Installation suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de prélèvement des emballages aux cases (5) du collecteur (1) sont constitués par un dispositif en forme de peigne (18), comprenant des organes (20, 21) pour le montage de ce peigne d'une manib- re permettant son déplacement, et des organes (22 - 24) pour assurer ce déplacement du peigne pendant un temps d'arrêt du collecteur, pour prélever les emballages au nombre désiré de cases (5) et pour les transférer dans un carton (25). 11. - Installation suivant la revendication 10, caractérisée en ce qu'un guide (26) en forme d'entonnoir est conjugué au collecteur (1) et est interposé entre les cases (5) situées au poste de prélèvement (B) et le carton (25) de réception des emballages, pour faciliter l'introduction des emballages dans ce carton. 12.- Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que des moyens de séchage (16) sont prévus en combinaison avec le collecteur (1) pour sécher les tôles ou plaques (6) des cases (5), notamment en amont du poste de chargement (A).