Brevet FR2501083A1 — publié le 19820910

- 1 - L'invention a pour objet un dispositif pour le tri d'objets supportés et entratnés par un convoyeur continu horizontal. Elle vise plus particulièrement l'application d'un tel dispositif au refoulement de bouteilles ou flacons défectueux, dans une chatne de fabrication ou d'embouteil- lage, en direction d'un système de rebut. Dans de nombreuses industries, les objets manipulés peuvent reposer à la verticale sur un support et, le plus souvent, présentent même une symétrie par rapport à un axe perpendiculaire à leur base, notamment une symétrie de révolution. Pour leur transport d'un poste opératoire au suivant, il est alors possible et souvent avantageux d'utiliser des convoyeurs horizontaux, sur lesquels les objets en question sont simplement posés. Ceci est particulièrement vrai dans des industries qui travaillent à très haute cadence, telles que la fabrication des bouteilles ou flacons en verre et, plus encore, pour les industries de l'embouteillage. A différents stades de la fabrication, des objets sont prélevés sur les convoyeurs, en particulier par des systèmes de cames, puis entraînés sur des barillets munis de mâchoires de préhension ou de roues à étoiles, qui les présentent successivement, de façon continue ou dans un mouvement pas à pas, à un certain nombre de postes de travail, avant de les libérer à nouveau pour les restituer aux convoyeurs qui les entraînent vers une étape ultérieure. A divers moments, il peut en outre être nécessaire d'aiguiller différemment les objets successifs, en fonction de tel ou tel critère, vers les étapes ultérieures de la fabrication en cours. C'est en particulier le cas à la sortie des postes de contr8le, lorsqu'il faut éliminer les objets qui présentent des défauts les rendant impropres à l'utilisation à laquelle ils sont destinés, ou encore sur les chaînes d'embouteillage, lorsque les récipients à remplir, en verre ou en matière plastique, défilent à - 2 - très haute cadence en files qu'il peut être nécessaire de dédoubler ou de regrouper au contraire. On a rapidement songé, en particulier pour éliminer des objets défectueux, à placer sur le côté du convoyeur,. à poste fixe, un éjecteur constitué d'un poussoir transver- sal mû par un vérin pneumatique sur une distance de l'ordre de la largeur ou du diamètre de l'objet, ou encore, quand il s'agit d'objets relativement légers, une buse émettant à leur passage un jet d'air suffisamment violent pour les éjecter latéralement vers une goulotte qui les dirige vers un poste de rebut. Ces dispositifs présentent l'intérêt d'une construction très simple et qui ne dépend pratiquement ni des dimensions des objets traités, ni des intervalles les séparant sur la chaîne. Ils s'adaptent donc très facilement à des changements de fabrication, puisqu'il suffit de synchroniser l'action du vérin avec le passage de l'objet à détourner et, le cas échéant, de régler l'orientation de l'éjecteur. Toutefois, pour intercepter l'objet au passage, il est nécessaire d'agir d'autant plus rapidement que la cadence est plus élevée, de sorte que l'action de l'éjecteur devient plus violente: il en résulte que l'opération devient de plus en plus délicate. On cherche cependant, même s'il s'agit d'objets défectueux, à opérer avec assez de précautions pour éviter de les détériorer, car il faut pouvoir les soumettre à un examen ultérieur, afin de déterminer les causes de leurs défauts et d'y remédier au stade correspondant du processus de fabrication. Il faut bien entendu aussi éviter de renver- ser, d'endommager ou simplement de déplacer des objets voisins, éventuellement même contigus. C'est pourquoi on a déjà proposé d'associer au poussoir un organe auxiliaire, telle une roue élastique contre laquelle celui-ci applique l'objet à évacuer pendant un temps suffisant pour permettre à la roue de 3 - l'engager sur un convoyeur auxiliairequi le dévie vers un couloir latéral a la course du poussoir peut être réduite, son action est rendue plus douce et plus sûre, mais le gain en cadence est malgré tout limité. C'est pourquoi, pour trier des objets tels que des bouteilles défilant à des vitesses élevées et qui peuvent avoir déjà été remplies, diverses autres solutions ont été envisagées. Sur les appareils de contrôle optique de bouteilles et flacons utilisant des barillets à axe vertical pour présenter les objets aux postes d'inspection successifs, on équipe couramment ces barillets de systèmes de préhension m s par des vérins hydrauliques ou encore électromagnétiques, qui accompagnent ainsi les objets dans leur déplacement à travers l'appareil et peuvent servir au tri. En règle générale, les bouteilles placées en face de ces organes sur le barillet sont saisies dès l'entrée, puis# par mesure de sûreté, relâchées ensuite sur le convoyeur principalsi aucun défaut n'a été détecté à l'un des postes d'inspection, mais entrainées plus longtemps et ainsi transférées sur un convoyeur secondaire, si des défauts ont été signalés. Les organes de préhension peuvent être des pinces commandées magnétiquement ou encore, si le contrôle ne requiert aucune rotation des objets sur leur axe, des ventouses connectées à un circuit en dépression et remises à l'air au moment choisi sous la commande du dispositif d'inspection auquel elles se trouvent asservies. Un tel dispositif est d'un fonctionnement très sûr et peut, au moins dans certains cas, utiliser pour son fonctionnement les organes mêmes qui ont pour objet de tenir les bouteilles au poste de contrôle, mais il n'est pas dépourvu d'inconvénients, puisque les organes de préhension doivent être adaptés à la dimension des objets à manipuler et peuvent gêner la détection. On relève en outre une grande complexité de construction et de fonction- - 4 - nement. Il en résulte que les machines de contr8le ainsi conçues, pratiquement impossibles à modifier pour les adapter à des changements de fabrication, obligent à des investissements extrêmement lourds et conduisent à une solution coûteuse. D'autre part, cette solution ne s'applique évidemment pas aux machines sur lesquelles, notamment dans le but d'atteindre des cadences très élevées, le contrôle s'effectue au passage, sans autre contact avec l'objet que celui du convoyeur. Il faut alors prévoir un appareil auxiliaire et l'on peut utiliser en particulier un système de poussoirs rétractables, montés à espacement fixe sur un organe tel qu'une chaine sans fin, disposé latéralement par rapport au convoyeur principal, le cas échéant en oblique, et qui accompagne celui-ci dans son mouvement, à une vitesse voisine. Un poussoir est mis en action au droit de tout objet à séparer et peut alors le repousser progressivement le long du convoyeur principal. - Ces appareils sont très satisfaisants, car ils évitent tout choc et réduisent beaucoup les risques de détérioration ou de renversement, même si les cadences sont extrêmement élevées. Toutefois, ici encore, pour atteindre les objets sur le convoyeur, il est nécessaire que le pas des poussoirs soit adapté à celui des objets sur la chaîne, afin que leur défilement puisse se synchroniser avec le passage de ces derniers, de sorte que l'appareil, qui est moins coûteux grâce à une structure moins complexe, manque encore de souplesse d'emploi. L'invention vise à remédier à ces inconvénients en revenant à un dispositif de tri utilisant un unique poussoir transversal disposé à poste fixe, mais à très faible course, pour repousser les seuls objets à dévier, sans les saisir, vers un moyen auxiliaire d'entraînement qui les dirige vers le poste de rebut. -5- Ce moyen auxiliaire est un moyen de rétention, avantageusement constitué par un organe d'aspiration dont la surface tournée vers les objets convoyés sera de préférence munie d'un réseau serré de ventouses passives, de faibles dimensions, sensiblement jointives, contre lesquelles le poussoir viendra plaquer les objets choisis. Il s'agira de préférence d'une bande transporteuse disposée latéralement en oblique par rapport au convoyeur principal et qui entraînera les objets capturés jusqu'à un moyen d'évacuation tel qu'une goulotte ou, encore, un convoyeur auxiliaire, avant qu'un simple guide judicieusement disposé les décolle pour permettre leur évacuation. Du fait qu'il ne comporte qu'un poussoir transversal, à poste fixe, mais bien entendu à retard réglable, le dispositif conforme à l'invention est utilisable, au prix de réglages simples, quels que soient la dimension des objets à trier et l'intervalle qui les sépare. Il peut même avoir pour rôle d'intervenir lorsque cet inter- valle varie accidentellement, au risque de perturber la chalne. De plus, l'emploi d'un système auxiliaire de rétention des objets défectueux à ventouses passives ne comporte aucun dispositif de mise sous dépression des ventouses et est donc plus simple, plus fiable, et moins coûteux que les dispositifs de tri d'un type connu. En outre, le dispositif conforme à l'invention est peu encombrant et facile à adapter à une chaîne existante de convoyage d'objets, notamment une chaîne d'embouteillage. Il présente encore l'avantage de pouvoir être utilisé avec des objets de formes et de dimensions très diverses. Il est naturellement possible d'adapter plusieurs dispositifs de tri de ce type à un même convoyeur principal, pour distribuer les objets vers plusieurs convoyeurs ou en plusieurs files, en décalant longitudinalement les unes par rapport aux autres les bandes porteuses de ventouses et en faisant répondre chacun des poussoirs rétractables à - 6 - un signal de tri différent, émis en particulier par un détecteur de défauts. Si chaque signal correspond à un type de défaut différent, par exemple à une glaçure ou à une ébréchure pour un récipient en verre, les objets présentant le même type de défaut seront ainsi retirés du convoyeur principal par un même dispositif de tri et seront rassemblés à un même poste de rebut, ce qui facilitera leur examen ultérieur en vue de déceler la cause du défaut en question. Le dessin annexé est une vue schématique en plan d'un dispositif de tri conforme à l'invention. Sur ce dessin, le convoyeur principal 1, disposé horizontalement, achemine des objets 2 sensiblement cylindriques (des bouteilles par exemple), séparés par un intervalle éventuellement variable. Sur le côté du convoyeur principal 1 est disposé un vérin à double effet 3. Sa tige 4, horizontale et perpen- diculaire à la direction d'avancement du convoyeur 1 ou légèrement tournée vers l'aval, porte un poussoir 5,dont l'extrémité 5a tournée vers les bouteilles 2 est en un matériau souple. De façon connue en soi, le vérin 3 est assujetti, avec un retard réglable, à un dispositif de contr8le des objets, non représenté, disposé en amont sur la chaîne de convoyage. Du côté du convoyeur principal 1 opposé à celui o est placé le poussoir 5 est montée une bande transporteuse continue 6, passant sur deux tambours d'axe vertical, un tambour d'entraînement 7 et un tambour de renvoi 8, de sorte que sa face externe se trouve parallèle à l'axe des bouteilles 2 ou, plus précisément, aux génératrices de leur fût. Cette bande transporteuse est disposée au- dessus du convoyeur 1 et en oblique par rapport à la direction d'avancement de celui-ci, l'axe du poussoir 5 passant pratiquement par l'axe du tambour amont, en l'occurrence le tambour 8. Elle défile vers l'aval à une - 7 - vitesse égale à celle du convoyeur le long d'un couloir d'évacuation 9. Les deux tambours sont montés sur une platine 10 et, de façon avantageuse, la platine 10 est elle-même montée sur un bâti fixe 11 par l'intermédiaire d'une glissière 12, qui permet de la rapprocher ou de l'éloigner de l'axe du convoyeur 1. Un moteur 13,fixé directement-sur la platine 10,est relié au tambour d'entraînement 7, par l'intermédiaire d'une courroie 14,passant sur une poulie 15 solidaire d'un axe vertical en prise sur l'arbre de sortie du moteur 13. Enfin, le cas échéant, un tendeur 16 peut être prévu. La face interne de la bande en appui sur la paroi des tambours est avantageusement formée d'une couche élastique souple 17 et sa face externe est munie d'un réseau serré et continu de ventouses 18. Ces ventouses sont passives, c'est-à-dire qu'elles ne sont reliées à aucun système de succion. Mais elles sont de petites dimensions, pratiquement jointives et de préférence en quinconce, de façon qu'un nombre suffisant d'entre elles soient capables de venir en prise à la fois, à une hauteur convenable, sur le corps de chaque bouteille0 Leur diamètre est de préférence compris entre le dixième et le cinquième de celui des bouteilles. Le dispositif de contr8le émet un signal de commande pour le vérin 3, lorsqu'il détecte une anomalie sur une bouteille 2 arrivant à son niveau, et le vérin répond à ce signal de commande avec un retard prédéterminé, dépendant de la vitesse d'avancement du convoyeur 1, pour actionner le poussoir 5, lorsque la bouteille défectueuse arrive devant lui. Cette dernière est donc repoussée contre la face externe de la bande 6 et appliquée contre les ventouses dont cette face est équipée. Elle devient ainsi solidaire de cette bande 6, qui l'entraîne en dehors du convoyeur principal, tandis que le poussoir 5 revient à sa position initiale. On notera que la périphérie du tambour 8 est disposée à proximité immédiate de la trajectoire des objets sur le convoyeur principal 1, de même que l'extrémité Sa du poussoir 5, de sorte que la course de ce poussoir est très faible, ce qui, pour une cadence donnée, permet de réduire sa vitesse. Du fait que la bande 6 est porteuse de ventouses et au besoin munie d'une couche élastique au contact du tambour 8, et que l'extrémité 5a du poussoir 5 est en un matériau souple, l'objet défectueux ne subit pratiquement aucun choc, jusqu'à des cadences élevées, pendant son transfert du convoyeur principal 1 à.la bande 6, et il n'est donc pas détérioré - d'autre part, le retrait du poussoir 5 intervient très vite et il ne gêne pas les objets suivants. La bande 6 achemine les objets défectueux, par exemple jusqu'au niveau du tambour d'entratnement 7, disposé en aval, o ils entrent en contact avec un guide 19, formant un extracteur passif, qui les décolle des ventouses de la bande 6 pour les laisser reposer sur un convoyeur auxiliaire 20, qui les entraîne au rebut. Ce dispositif est donc d'une grande simplicité de construction et de fonctionnement, ce qui le rend parti- culièrement fiable et peu coûteux, aussi bien pour ce qui concerne sa mise en place sur des chaînes de convoyage et notamment d'embouteillage, que pour son entretien. Il est à remarquer qu'il peut être utilisé sans difficulté pour le tri d'objets à faces simplement planes, tels que des flacons de section horizontale rectangulaire, mais aussi pour celui d'objets dont le fût aurait une forme complexe, par exemple des bouteilles de fantaisie, en forme de tonneau ou même.présentant un rétrécissement local, etc... Dans un tel cas, il peut être avantageux de former la bande 6 de plusieurs courroies 6a, 6_, e.., juxtaposées avec un certain décalage, les tambours qui les portent - 9- ou a tout le moins le tambour 8 étant formés d'une superposition de roues interchangeables de diamètres adaptés aux profils à traiter. Leurs faces externes dessinent aussi en regard des poussoirs,puis le long du couloir d'évacuation,un profil reproduisant approximative- ment celui de la bouteille à traiter, la tige des ventouses étant assez souple pour leur permettre d'épouser sa surface. On peut cependant, si cela est nécessaire pour obtenir que la portée utile couvre une hauteur suffisante, donner en outre aux diverses courroies des sections non rectangu- laires, de façon que leur surface extérieure ne soit pas verticale, mais suive de plus près le dessin de la bouteille. Les vitesses périphériques des diverses courroies resteront identiques si la poulie motrice 15 devient une poulie à gorges multiples d'un seul et même diamètre, entraînant chacune des roues par l'intermédiaire d'une courroie distincte 14a, 14b. D'autres variantes sont évidemment possibles, et on peut notamment envisager l'emploi de roues d'un diamètre unique, montées sur des platines indépendantes qui seraient décalées d'une certaine distance par translation sur des glissières respectives, quoique ceci entraîne une complica- tion notable de la transmission. On peut aussi utiliser des platines tournantes, et notamment des platines tournant autour du même axe que le tambour d'entraînement, ce qui a certes pour conséquence de faire varier le profil de la bande transporteuse en aval du tambour de renvoi pour le ramener progressivement à un profil rectiligne, au ri.sq-ue de décoller progressivement certaines ventouses, mais permet de simplifier à nouveau la transmission. Dans tous les cas, on voit que la transformation de l'appareil d'un type à un autre de bouteilles requiert à la fois peu de matériel de rechange et peu d'opérations de réglage. - 10 - REVENDICATIONS 1l- Dispositif pour le tri d'objets (2) supportés et entraînés par un convoyeur continu horizontal (1) comprenant, à poste fixe sur le côté du convoyeur, un poussoir transversal (5) repoussant les objets à dévier vers un moyen auxiliaire d'entra nement,qui engage l'objet sur un moyen auxiliaire d'entraînement, caractérisé en ce que ce moyen auxiliaire d'entraînement est un moyen de rétention (6). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de rétention (6) est un moyen d'aspiration, 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'aspiration est constitué par un organe dont la surface tournée vers les objets convoyés est munie d'un réseau serré de ventouses (18) passives, de faibles dimensions, sensiblement jointives, contre lesquelles le poussoir vient plaquer les objets à trier. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit organe est une bande transporteuse disposée latéralement, qui s'écarte en oblique par rapport à la direction du convoyeur principal, en entraînant les objets capturés jusqu'à un moyen d'évacuation comprenant un guide (19) qui les décolle des ventouses. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bande (6) est constituée de plusieurs courroies (6a, 6b) défilant à la même vitesse, mais dont, les positions sont réglables séparément. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la bande transporteuse (6) passe sur deux tambours d'axe vertical (7, 8), à un niveau supérieur à celui du convoyeur (1), l'axe du tambour (8), disposé en amont par rapport au sens de déplacement du convoyeur (1), se trouvant pratiquement dans l'axe du poussoir (5). 7.- Dispositif selon les revendications 5 et 6, - il - caractérisé en ce que l'un au moins des tambours, à savoir le tambour amont (8), est formé d'une superposition de roues interchangeables, de diamètres au besoin différents. 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tambour d'entraînement est formé d'une superposition de roues interchangeables, de diamètres au besoin différents, reliées par des courroies (14a, l4b) à une même poulie motrice (15) à gorges multiples, d8un seul et même diamètre. 9.- Dispositif selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le tambour d'entraînement est le tambour aval (7).