Brevet FR2519951A1 — publié le 19830722

APPAREIL D'EMPILEMENT D'ARTICLES PLATS ET PROCEDE D'EMPILEZ MENT CORRESPONDANT. La présente invention concerne l'empilement darticles plats en nombre prédéterminé, par exemple de protège-slips, de serviettes périodiques ou de couches pour bébés. Les articles plats du type considéré, tels que les protège-slips, les serviettes périodiques et les couches pour bébés, sont des objets relativement mous qui se déforment facilement. Ces articles sont légers et fragiles ils doivent subir un minimum de manipulations de manière que les piles formées n'aient pas tendance à se déformer lorsquWelles sont disposées verticalement Ces articles sont de consommation courante et sont produits à très grande cadence par des machines automatiques de grand débit dont le cotit est élevé. Les difficultés d'empilement dues à la nature des articles eux-mêmes sont donc accentuées par les vitesses très élevées auxquelles les piles doivent être formées.Les différentes piles sont destinées à être insérées dans un conditionnement et doivent donc toutes comprendre un même nombre d'articles ; lorsque les opérations d'empilement sont exécutées comme il est connu dans l'état de la technique, le nombre de piles dont le conditionnement doit être recommencé est important. En plus des difficultés précitées, ces articles sont fragiles, c'est-à-dire qu'ils ne peuvent pas être comprimés inconsidérément sans perdre-une partie de leurs proprié tés absorbantes. Il existe déjà des machines destinés à empiler des articles plats du type considéré, mais celles-ci présentent de nombreux inconvénients. Elles sont complexes, peu robustes et ont donc un fonctionnement peu fiable en marche continu. Etant donné les cadences importantes des lignes de production, elles exercent des efforts excessifs sur les articles plats. Certains types, réduisant les forces appliquées aux articles, ne permettent pas le respect des cadences des machines de production et nécessitent un ralentissement de celles-ci. Un inconvénient important des machines connues est que le changement de la dimension des articles ou du nombre d'articles dans chaque pile nécessite des modifications importantes des machines, et notamment un démontage complexe. L'invention concerne un appareil d'empilement d'articles plats du type considéré qui est simple, robuste et de fonctionnement fiable. Les efforts exercés sur les articles sont très faibles si bien que ceux-ci sont manipulés doucement. Les piles sont toujours formées avec un même nombre d'articles. Les cadences sont très élevées et ne limitent aucunement la vitesse des machines de production. Enfin, la modification du nombre d'articles par pile ou de la nature des articles ne nécessite que des réglages simples, sans aucun démontage ou remplacement de pièces. Plus précisément, l'invention concerne un appareil d'empilement d'articles plats disposés horizontalement et projetés un par un dans une première direction horizontale, comprenant - un dispositif de butée placé sur le trajet des articles projetés horizontalement, transversalement par rapport audit trajet, de manière que les articles tombent verticalement à plat sous l'action de leur propre poids - un tapis transporteur disposé suivant une seconde direction sensiblement transversale par rapport à la première et ayant un brin de transport placé dans un plan sensiblement horizontal, ledit tapis étant placé par rapport au dis. positif de butée de manière que les articles tombent à plat sur le brin de transport sensiblement horizontal ; - un mécanisme d'entrainement du tapis destiné à faire avancer celui-ci d'une manière telle que, entre la réception de deux articles plats consécutifs, le tapis parcourt une distance déterminée inférieure à la dimension maximale des articles plats mesurée dans la seconde direction, si bien que les articles consécutifs tombant sur le tapis se recouvrent partiellement - un dispositif d'entraînement rapide d'un groupe d'articles déposés à recouvrement sur le tapis, par glissement sur le brin de transport selon la seconde direction, et - un dispositif de redressement des articles du groupe par arrêt de l'article antérieur du groupe par un organe incliné alors que le groupe est encore déplacé par le dispositif d'entrainement rapide. Il est avantageux qu'un détecteur d'articles soit placé à l'entrée de l'appareil. Le dispositif d'entrainement du tapis peut alors fonctionner à une vitesse constante qui dépend de la cadence d'arrivée des articles plats et du recouvrement voulu, un dispositif interrompant l'entrainement lorsque le détecteur note qu'il manque un article. Dans une variante, le dispositif d'entrainement du tapis pourrait avancer d'un ou plusieurs pas après la détection de chaque article plat. Le dispositif d'entraînement rapide comporte avantageusement au moins une palette, qui est entraînée parallèlement au brin de transport, à proximité immédiate de celuici. Il est alors avantageux que l'appareil comporte, en outre, un second détecteur destiné à noter le passage d'une palette. Un organe de commande du dispositif d'entrainement rapide provoque alors avantageusement le fonctionnement de celui-ci, après que le premier détecteur ait compté un nombre prédéterminé d'articles, et l'arrêt du fonctionnement, lorsque le second détecteur indique le passage d'une palette. Le dispositif de redressement a avantageusement son organe incliné d'arr8t placé au-dessus d'une table qui prolonge le brin de transport. Dans une variante, le dispositif de redressement pourrait avoir son organe incliné d'arrêt placé au-dessus du brin de transport du tapis lui mfime. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la position de l'organe d'arr8t est réglable en fonction du nombre et de l'épaisseur d'articles d'un groupe des tiné à former une pile. I1 est avantageux que l'organe incliné d'arrêt et, le cas échéant, les palettes, aient une inclinaison de 30 à 60 par rapport à un plan horizontal. Un dispositif assure avantageuse ment l'évacuation, selon une direction parallèle à la première direction, d'un groupe d'articles lorsque celui a été redressé, L'invention concerne aussi un procédé d'empilement d'articles plats disposés horizontalement et projetés un par un dans une premiere direction horizontale, comprenant - le comptage des articles projetés - 1'arrêt de chaque article successivement afin qu'il tombe sous l'action de son propre poids sur un transporteur placé au-dessous de lui, selon une deuxième direction transversale par rapport à la première - le déplacement des articles, qui sont tombés sur le transporteur, de manière qu'un article tombe en ne recouvrant que partiellement l'article précédent - lorsque le comptage des articles projetés atteint un nombre prédéterminé, l'entraînement rapide du groupe d'articles vers un organe d'arr8t incliné de 30 à 600 par rapport au plan horizontal et - le redressement et l'évacuation du groupe d'articles, par glissement de l'article antérieur du groupe le long de l'organe d'arret. Un tel procédé comprend avantageusement, en outre, le tassement du groupe d'articles par arrêt de l'entraînement rapide lorsque l'article postérieur du groupe atteint un emplacement pré dé terminé. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illus tractif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé, Sur ce dessin .- la figure 1 est une vue schématique en plan-d'un appareil d'empilement d'articles plats selon l'invention - la figure 2 est une élévation latérale schématique selon II-II de l'appareil de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de bout de l'appareil de la figure 1, représenté avec ltextrémité adjacente d'une machine de production d'articles plats, selon III-III de la figure 2. La machine schématiquement représentée sur les diverses figures est destinée à empiler des serviettes périodiques en nombre déterminé, dix dans exemple considéré. Ces articles sont formés dans une machine de production, dont l'extrémité de sortie est schématiquement représentée sur la figure 3. Les serviettes périodiques 10 découpées à la dimension dans une bande continue passent entre des courroies transporteuses 12 vers un dispositif 14 qui dScou- pe des bords arrondis, avant transmission à des rouleaux 16 d'éjection. Ces derniers projettent les articles 10 à grande vitesse selon une direction sensiblement horizontale alors quelles sont à plat dans un plan horizontal. Les couches parviennent alors dans l'appareil d'empilement selon l'invention proprement dit. L'appareil comporte une plaque 18 de butée placée le long d'un c8té d'un tapis transporteur 20. Comme l'indique la figure 1, cette plaque 18 de butée constitue un guide latéral des articles 10 projetés successivement. Le brin supérieur du tapis 20, qui reçoit les articles successifs, se prolonge par une table horizontale 22 sur laquelle est monté un organe incliné 24 d'arrét. Celui-ci est maintenu par une tige 26 dans un dispositif 28 de réglage fixé à la table 22 et au bàti (non représenté) de l'appareil. Le tapis 20 et la table 22 nont alignés dans une direction, qui est perpendiculaire à la direction d'arrivée des articles 10. Parallèlement à la direction d'arrivée des articles 10, une goulotte 30 prolonge la table 22.De l'autre cOté de cette table, en face de la goulotte 30, un vérin 32 porte, à l'extrémité de la tige 34 de son piston, une plaque 36 destinée à chasser une pile d'articles 10 formée sur la table 22. Des palettes 38 sont destinées à se déplacer le long de la surface du brin supérieur du tapis 20, très près de celle-ci, et sont portées par des tiges 40 qui ont des prolongements 42, qui dépassent des channes 44 de support des tiges 40. Ces channes 44 forment un transporteur de type bien connu. L'entrainement de l'appareil selon l'invention est assuré indépendamment par un premier ensemble 46 qui commande le tapis 20 et un second ensemble 48 qui commande les charnels 44. L'appareil comporte,en outre, un premier détecteur 50, représenté à titre purement illustratif par une source de lumière et un détecteur photoélectrique associé, ce dé- tecteur étant destiné à noter le passage des articles 10, qui pénètrent dans l'appareil. Celui-ci comporte un second détecteur 52 qui peut entre de tout type bien connu et qui détecte le passage du prolongement 42 d'une tige 40 de support d'une palette 38 à un emplacement prédéterminé. Sur les diverses figures, on a repéré par la référence 54 les articles placés sur le tapis et, par la référence 56, les articles dans la position qu'ils occupent juste avant leur évacuation de l'appareil. L'appareil fonctionne de la manière suivante : les rouleaux 16 d'éjection de la machine de production (figure 3) projettent les articles 10 à grande vitesse, par exemple proche de 100 mdmin, si bien que ces articules, du fait de leur légèreté et de leur déplacement par la tranche, viennent heurter la plaque 18 de butée. Etant donné leur souplesse, ils ne rebondissent pas et tombent à plat sur le brin de transport du tapis 20. Bien qu'on ait représenté celui-ci avec une largeur inférieure à celle des articles, la disposition peut être inverse. Les articles projetés successivement sont distants les une des autres. Par exemple, à la sortie de la machine, ils peuvent être séparés par une distance comprise entre 3 et 30 cm. Comme le tapis 20 avance, les articles tombent les uns sur les autres en ne se recouvant que partiellement. Il est important selon l'invention que ce recouvrement existe et soit partiel uniquement. Comme l'indique la figure 2, ce recouvremènt partiel donne aux articles une bonne stabilité sur le tapis 20. Be détecteur 50 note le passage de chaque article projèté dans l'appareil. Un circuit logique relié au détecteur 50 compte le nombre d'articles projetés et, lorsque ce nombre atteint une valeur prédéterminée, il commande le dispositif 48 d'entraînement des chaines 44. Ce dispositif 48 fonctionne à grande vitesse.Dès qu'il est déclenché, il fait avancer rapidement les palettes 3S si bien que la palette la plus proche des articles 54 repousse le groupe d'articles contenant le nombre prédéterminé vers la gauche sur les figures 1 et 2 à grande vitesse, c 'est-à-dire que la palette 33 a dépassé l'emplacement de chute des articles 10 lorsque l'article suivant tombe sur le tapis. La palette déplace rapidement le groupe jusqu'à la table 22 et contre l'organe d'arrêt 24. L'article antérieur du groupe vient heurter le bas de l'organe 24. Comme celui-ci a une inclinaison comprise entre 30 et 60 , et de préférence de l'ordre de 45 , cet article antérieur se redresse et vient s'appuyer contre l'organe 24.Il repousse simultanément les articles suivants, qui prennent tous cette inclinaison de tordre de 45 . La palette 38 a aussi avantageusement une inclinaison correspondant à celle de l'organe d'arrêt 24. Comme le groupe d'articles doit être tassé mais non excessivement comprimé, la palette 38 est arrêtée des que le second détecteur 52 note la présence de son prolongement 42. De cette manière, le groupe juste tassé mais non comprimé peut alors etre chassé par la plaque 36 du vérin 32, vers la goulotte 30.Celleci a des c8tés dont l'inclinaison, à proximité de la table 22, correspond à celle de l'organe 24 et de la palette 3 ; ces cotés se redressent progressivement de façon hélicol- dale de façon qu'à la sortie de la goulotte, le groupe forme une pile parfaitement alignée, toutes les serviettes ayant leur plan moyen perpendiculaire au fond de la goulotte. La plaque 36 est alors ramenée en position de repos par le vérin 32, et l'appareil est prebt pour un nouveau cycle de fonctionnement des palettes 38. Cependant, pendant ce cycle, l'appareil de production a continué à projeter des couches 10 si bien que le tapis 20 porte déjà un certain nombre de couches 54, par exemple quatre ou cinq. Le fonctionnement décrit montre que le tapis 20 doit Etre suffisamment lisse pour qu'il n'exerce pas de force excessive de retenue lorsque les palettes 38 balaient le groupe de couches 54 vers la table 22. Celle-ci et lror gane 24 doivent aussi être lisses afin qu'ils permettent le redressement facile des articles. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, lorsque le premier détecteur 50 ne note pas le passage d'articles pendant un certain temps, le circuit logique de commande de l'appareil bloque le dispositif 46 d'entraînement du tapis 20 afin que le recouvrement des couches déposées successivement sur le tapis soit toujours le même. Ce résultat est obtenu au moyen d'un embrayage-frein associé au mc- teur d'entrainement. Le fonctionnement du dispositif 48 d'entrainement des chaînes 44 est déclenché lorsque le circuit logique de commande associé au détecteur 50 indique que le groupe porté par le tapis contient le nombre voulu prédéterminé d'articles et est arrêté lorsque le second détecteur 52 indique que la palette correspondante est en position de tassement convenable du groupe formé. La description, qui précède, du fonctionnement de l'appareil montre que celui-ci permet de nombreux réglages et que ces réglages sont indépendants. Ainsi, les critères fixés par la machine de production sont l'espacement des articles et leur vitesse de production, c'est-à-dire le temps disponible entre la chute de deux articles successifs. Cette vitesse détermine une vitesse minimale de déplacement des palettes 38 afinqu quelles puissent entraîner un groupe sans perturber la chute de l'article plat suivant. L'expérience montre que, lorsque les articles sont séparés par une distance de l'ordre de 50 mm, les chaînes doivent avoir une vitesse comprise entre 0,5 et 1,5m/s.Ce réglage est simplement effectué par réglage de la vitesse d'entrainement assuré par l'ensemble 48, lorsque celui-ci est commandé. te réglage de l'appareil, lorsque le nombre d'objets d'une pile doit entre modifié, est très simple : le circuit logique est informé du nouveau nombre afin qu'il déclenche au moment opportun l'ensemble 48 dtentrainement, et l'organe d'arrêt 24 est déplacé de manière que, lorsque la palette 38 s'arra- te, le groupe comprenant le nouveau nombre d'articles soit juste tassé. Le cycle d'entrainement rapide du groupe d'articles puis de redressement et d'évacuation dans la goulotte 30 nécessite un certain temps avant qu'un nouveau cyle puisse commencer. La durée de ce cycle fixe une limite inférieure au nombre d'articles que peut comprendre un groupe. Dans le cas d'une machine de production de 300 articles par minute et pour les valeurs indiquées précédemment, le nombre minimal d'articles d'un groupe est égal à cinq. Le recouvrement des articles plats 54 sur le tapis est réglé indépendamment à l'aide du dispositif d'entrainement 46. Ainsi, l'adaptation de l'appareil à des articles différents ou à un nombre différent d'articles dans chaque groupage est extrêmement simple et s'effectue simplement par des réglages indépendants les uns des autres. Les dispositifs 46 et 48 d'entraînement du tapis 20 et des chaînes 44 respectivement peuvent être de types très divers. Par exemple, le dispositif 46 peut comprendre un groupe motovariateur, qui est arrêté en cas de manque d'articles. Au contraire, le dispositif 48 peut comprendre un moteur à vitesse variable couplé par un embrayage, qui n' est commandé que lorsque le circuit logique de commande llindi- que. Dans l'appareil décrit, les articles sont redressés sur une table 22 qui prolonge le tapis 20. Cette caractéristique ntest cependant pas indispensable, car l'organe d'arrêt 24 pourrait entre placé directement sur le tapis 20. En effet, celui-ci a une surface lisse afin que les palettes 35 puissent entrainer facilement les couches à sa surface ; il n'exerce donc pas trop d'effet perturbateur sur le groupe placé entre l'organe d'arrêt et la palette. Cette disposition permet un raccourcissement de l'appareil et notamment des chaînes 44 qui peuvent avoir un nombre réduit de palettes. L'appareil décrit présente de nombreux avantages. D'abord,il est simple et robuste car il ne comporte qu'un petit nombre d'éléments déjà éprouvés dilns la technique. Son fonctionnement continu est fiable. La manipulation des articles est très douce car ceux-ci ne subissent jamais de forces importantes, sauf lors du choc de l'extrémité antérieure contre la plaque de butée. Les piles formées sont toujours convenables car le recouvrement partiel des articles est réglé en fonction de leur cadence de production. Grace 9 sa simplicité, l'appareil peut fonctionner rapidement et il ne nécessite aucune restriction de la vitesse de fonctionnement de la ligne associée de production. Les réglages à effectuer lorsque le nombre d'articles par pile ou lorsque la nature des articles sont modifiés, sontshmples et indépendants et ne nécessitent aucun démontage. L'appareil et le procédé selon Invention conviennent particulièrement bien aux articles d'hygiène féminine et infantile couramment fabriqués à partir de bandes de produits fibreux ou textiles et/ou de feuilles de matière plastique superposées. Des exemples de tels produits sont les protège-slips, les serviettes périodiques et les couches pour bébés. Cependant, l'appareil décrit pourrait convenir à de nombreux autres articles, étant donné qu'il n'exerce que des forces très réduites sur les articles plats. Il est bien entendu que l'appareil ci-dessus décrit pourra donner lieu à toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVEDDICATIONS 1 - Appareil d'empilement d'articles plats disposés horizontalement et projetés un par un dans une première direction horizontale, caractérisé par le fait qu'il comprend - un dispositif de butée (lei) placé sur le trajet des articles (10) projetés horizontalement, transversalement par rapport audit trajet, de manière que les articles tombent verticalement à plat sous l'faction de leur propre poids ; - un tapis transporteur (20) disposé suivant une seconde direction sensiblement transversale par rapport à la première et ayant un brin de transport placé dans un plan sensiblement horizontal, ledit tapis étant placé par rapport au dispositif de butée (18) de manière que les articles tombent à plat sur le brin de transport sensiblement horizontal;; - un mécanisme (46) d'entraînement du tapis (20) destiné à faire avancer celui-ci, de manière que, entre la réception de deux articles plats consécutifs, le tapis (20) parcoure une distance déterminée, inférieure à la dimension maximale des articles plats mesurée parallèlement à la seconde direction, si bien que les articles consécutifs tombant sur le tapis (20) se recouvrent partiellement - un dispositif (38, 48) d'entraînement rapide d'un groupe. d'articles déposés à recouvrement sur le tapis (20), par glissement sur le brin de transport selon la seconde direction, et - un dispositif de redressement des articles du groupe par arrêt de l'article antérieur du groupe par un organe incliné (24) alors que le groupe est encore déplacé par le dispositif dtentrainement rapide. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un premier détecteur (50) d'articles plats projetés selon la première direction. 3 - Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif (46) d'entrainement du tapis (20) entraîne celui-ci à une vitesse constante, qui est fonction de la cadence d'arrivée des articles plats, et comporte un dispositif de blocage de l'entraînement, lorsque le premier détecteur (50) note un manque d'article. 4 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le dispositif d'entrainement rapide comporte au moins une palette (38) entrainée parallélement au brin de transport, à proximité immédiate de celuici. 5 - Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un second détecteur (52),qui repère le passage d'une palette (38). 6 - Appareil selon la revendication 5 caractérisé par le fait qu'il comporte un organe de commande du dispositif d'entrainement rapide afin que celui-ci fonctionne après que le premier détecteur (50) a compté un nombre prédéterminé d'articles et cesse de fonctionner, lorsque le second détecteur (52) indique le passage d'une palette (38). 7 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le dispositif de redressement comporte un organe incliné d'arrêt (24) disposé sur une table (22) qui prolonge le brin de transport du tapis (20). 8 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la position de l'organe incliné d'arrêt (24) est réglable, notamment en fonction du nombre et de l'épaisseur des articles d'un groupe. 9 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'organe incliné d'arrêt (24) et les palettes (38)ont une inclinaison par rapport à un plan horizontal comprise entre 30 et 600. 10 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif (30, 32, 36) assurant l'évacuation d'un groupe d'articles empilés selon une direction parallèle à la première direction. 11 - Appareil selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le dispositif d'évacuation comporte un organe pousseur (32, 36) se déplaçant selon la première direction pour assurer le transport d'un groupe d'articles empilés et son introduction dans une goulotte redresseuse (30). 12 - Procédé d'empilement d'articles plats dispo sés horizontalement et projetés un par un selon une première direction horizontale, caractérisé par le fait qutil comprend : - le comptage des articles projetés (10) - l'arrtt de chaque article successivement afin qu'il tombe sous l'action de son propre poids sur un transporteur (20) placé au-dessous de lui selon une deuxième direction transversale par rapport à la première - le déplacement des articles, qui sont tombés sur le transporteur (20), de manière qu'un article tombe en ne recouvrant que partiellement l'article précédent -lorsque le comptage des articles projetés (10) atteint un nombre prédéterminé, l'entrainement rapide du groupe d'articles selon la deuxième direction vers un organe d'arrêt (24) incliné de 30 à 600 par rapport à un plan horizontal, et - le redressement et l'évacuation du groupe d'articles par glissement de l'article antérieur du groupe le long de l'organe d'arrêt (24).