Brevet FR2525987A1 — publié le 19831104

- Dispositif pour l'introduction de bouteilles dans une caisse d'emballage. La présente invention concerne un dispositif pour l'introduction dans une caisse d'emballage, de bouteilles disposées soit dans le même sens, soit en tête-bÈche. Il est bien connu de remplir une caisse d'emballage avec des bouteilles, en introduisant celles-ci une à une en position verticale par l'extrémité supérieure ouverte de la caisse, mais une telle solution est difficilement mécanisable. Il a donc été proposé un procédé de remplissage consistant à disposer la caisse en position couchée avec ses extrémités opposées ouvertes, à amener les bouteilles en position verticale auxdites extrémités de la caisse, à les coucher de manière à ce qu'elles s'orientent lon- gitudinalement par rapport au tunnel formé par la caisse ouverte, à former en regard de chaque extrémité ouverte un empilement de bouteilles disposées en quinconce et avec leur goulot tourné du c 8 té de la caisse, les deux empilements étant agencés de façon inverse et complémen- taire, puis à introduire simultanément les deux empile- ments dans la caisse, avant de réaliser la fermeture des deux extrémités ouvertes. Le dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé comporte des moyens aptes à coucher les bouteilles, cons- titués par un tapis transporteur qui amène les bouteilles au contact d'une rampe, laquelle assure leur basculement, et des moyens de formation d'empilements en quinconce des bouteilles, constitués par un second tapis transpor- teur pourvu d'alvéoles recevant chacun une bouteille. Ce dispositif, qui fait intervenir deux tapis trans- porteurs dont l'un comprend des alvéoles, a une structure compliquée et est relativement coûteux De plus, il ne permet d'obtenir que de très faibles cadences de remplis- sage, compte tenu du temps mort qui s'écoule lors du transfert des bouteilles d'un tapis à l'autre, et surtout parce que le défilement du premier tapis doit être réglé à une vitesse relativement faible, afin que les bouteilles -2- aient le temps de s'insérer une à une dans les alvéoles du premier empilement, puis dans ceux du second emnpi- lement. La présente invention vise à remédier à ces incon- vénients et concerne à cet effet un dispositif pour l'introduction de bouteilles à l'intérieur d'une caisse d'emballage couchée contenant un croisillon, à travers au moins l'une des extrémités ouvertes de la caisse, ledit dispositif se caractérisant en ce qu'il comprend, du c 8 té de l'extrémité ouverte ou des extrémités ouvertes de la caisse, au moins un équipage formé d'un chariot mobile monté sur des moyens de guidage rectilignes, ho- rizontaux et parallèles à l'axe de la caisse, d'un sup- port alvéolaire monté sur le chariot pour recevoir et 1.5 prépositonner un lot de bouteilles en position verti- cale, de vérins solidaires du support et susceptibles de pousser les bouteilles par leur fond et d'un portique solidaire du chariot et sur les montants duquel un embo- choir pourvu de passages axiaux de section légèrement supérieure à la section maximale des bouteilles et dis- posé selon la répartition exacte que les bouteilles doi- vent avoir sur le support, est monté coulissant verti- calement entre une position supérieure pour laquelle il se trouve au-dessus des bouteilles et une position infé- rieure pour laquelle il s'embo te sur les bouteilles, ledit équipage mobile étant en outre monté pivotant au- tour d'un axe perpendiculaire à la direction de dépla- cement du chariot et portant à cet effet un organe de roulement, qui, lorsque l'équipage se déplace vers la caisse, vient rouler sur une came dont le profil est tel qu'il provoque un pivotement de 900 de l'équipage à par- tir de sa position initiale, amenant ainsi le lot de bouteilles en position couchée, dans l'axe de la caisse et avec les goulots tournés du côté de cette dernière. Le mode d'encaissage des bouteilles comprend donc les phases suivantes: l'équipage étant en position rétractée, alimentation du support alvéolaire en bouteilles en position verticale, descente de l'embochoir sur les bouteilles pour les brider, avance de l'équipage vers la caisse, basculement progressif de l'équipage de 900 à mesure *que l'organe de roulement parcourt le profil de la came, jusqu'à ce que les bouteilles soient couchées, poursuite du mouvement de l'équipage jusqu'à ce que l'embochoir vienne s'adapter dans l'extrémité ouverte de la caisse, extension des vérins associés aux bouteilles de façon à pousser ces dernières par leur fond et les intro- duire dans la caisse, rétraction de l'équipage vide et basculement en sens inverse de 900 relèvement de l'embochoir et mise en place sur le support d'un nouveau lot de bouteilles. Ainsi, le basculement de l'équipage se fait progres- sivement et sans à-coups, de sorte qu'il n'existe pas de temps mort entre la phase d'avance de l'équipage et celle de son basculement De plus, pendant le mouvement de l'équipage, les bouteilles sont maintenues à écarte- ment constant au niveau de leur culot par les parois des alvéoles et au niveau de leur épaulement par l'embochoir. Leur positionnement dans l'axe de la caisse est donc ex- tr Smement précis Le dispositif selon l'invention permet ainsi d'obtenir des cadences d'encaissage relativement élevées. Les bouteilles peuvent être encaissées par une seule extrémité de la caisse Dans ce cas, comme on l'a déjà précisé, l'équipage mobile et la came fixe sont montés du c 8 té ouvert de la caisse et le lot entier de bouteilles à introduire est disposé sur le support Les bouteilles peuvent également être introduites en tête-bêche par les deux extrémités ouvertes de la caisse On utilise à cet effet deux équipages mobiles, identiques à celui de la première réalisation, disposés symétriquement en regard -4 des extrémités ouvertes, et synchronisés mécaniquement par un système de bielles Les équipages sont associés à des cames susceptibles de provoquer leur pivotement respectif de 900 dans des sens opposés, de manière à amener les bouteilles en position couchée avec leur gou- lot tourné du côté de la caisse Avec le dispositif se- lon l'invention, on peut atteindre des cadences allant jusqu'à 4000 bouteilles encaissées à l'heure. Cette cadence peut être doublée selon l'invention, avec un dispositif à deux postes d'encaissage en série, disposés le long d*un convoyeur d'entraînement des caisses, chaque poste comprenant un ensemble équipage- came monté d'un côté du convoyeur ou deux ensembles équipages-cames montés de part et d'autre du convoyeur, selon que l'encaissage des bouteilles se fait dans le même sens ou en tête-bêche, les équipages amont et aval ayant des mouvement synchronisés mécaniquement et les vérins associés aux bouteilles étant synchronisés entre eux pour introduire simultanément toutes les bouteilles dans les deux caisses qui se trouvent en position aux postes d'encaissage C'est seulement lorsque les deux caisses sont en place que les opérations de basculement et d'introduction se déclenchent. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective diun premier mode de réalisation du dispositif, adapté à lencaissage de bouteilles par une seule extrémité d'une caisse; La figure 1 A est une vue en élévation à plus grande échelle de la came de la fiiure 1; Les figures 2 à 6 représentent en élévation plusieurs phases successives du fonctionnement du dispositif de la figure 1; La figure 7 est une vue en élévation, avant bascule- ment, d'un second mode de réalisation du dispositif, adapté à l'encaissage par les deux extrémités de la caisse; -5- Les figures 8 et 9 montrent en perspective les zmbs- choirs du dispositif de la figure 7, en position épaulée sur les bouteilles; et La figure 10 est une vue schématique en plan d'un troisième mode de réalisation du dispositif, comportant deux postes d'encaissage. Le dispositif d'encaissage de bouteilles représenté à la figure 1 convient pour introduire simultanément un lot de six bouteilles 10 à travers une extrémité ouverte d'une caisse d'emballage classique 12 Celle-ci est pré- levée à la base d'un magasin non représenté, o des cais- ses sont disposées à plat en pile verticale Dans les caisses sont collés des croisillons 14 qui définissent des logements pour les bouteilles Au cours de sa des- cente suivant la flèche f, la caisse inférieure de la pile ainsi que son croisillon sont mis en volume par des moyens connus appropriés qui ne seront pas décrits ici parce que ne faisant pas l'objet de l'invention Pour une description détaillée d'un exemple de réalisation de ce système, on pourra se reporter à la demande de brevet français ne 82 03 837 déposée le 8 Mars 1982, au nom de la Demanderesse. La caisse, ainsi mise en volume, est déposée en po- sition couchée sur une bande transporteuse 16, les loge- ments formés par le croisillon étant orientés perpendi- culairement à la direction F de déplacement de la bande transporteuse Des moyens sont prévus pour immobiliser la caisse sur la bande transporteuse Cette dernière est entratnée dans un mouvement de pas à pas qui amène régulièrement une caisse vide en regard d'un poste d'en- caissage dans lequel est monté le dispositif d'encais- sage selon l'invention, et évacue une caisse pleine. Le dispositif d'encaissage comprend un équipage mo- bile formé essentiellement d'un chariot 18 portant un support 20 sur lequel peut s'accumuler un lot de bou- teilles t Odistribuées à partir d'un convoyeur d'alimenta- tion non représenté. 6 _ Le chariot 18 peut avoir toute forme appropriée Dans l'exemple représenté, il est constitué par deux barres parallèles 22, orientées parallèlement aux logements définis par le croisillon 14 Le chariot est monté rou- lant sur des rails de guidage 24 parallèles aux barres 22, au moyen de galets 26 portés par des plaquettes ver- ticales 28, lesquelles sont articulées en 30 et 32 sur les barres Des moyens d'entraînement non représentés, sont prévus pour déplacer le chariot sur les glissières, vers la face ouverte de la caisse 1 ?. Le support 20 est constitué par une pièce plate rec- tangulaire, limitée par un rebord vertical et sur la- quelle peut *tre posé dans l'exemple de réalisation choisi, un lot de six bouteilles à introduire dans la caisse Les bouteilles occupent sur le support une dispo- sition identique à celle qu'elles auront dans la caisse. A cet effet, elles sont maintenues écartées au niveau de leur culot, par des séparateurs 33 faisant saillie sur le support et ayant une épaisseur sensiblement égale à celle des parois du croisillon 14 Sous le chariot sont fixés six vérins à double effet 35 dont les tiges s'ap- puient respectivement sur les fonds des bouteilles, à travers des ouvertures formées sur le support 20 Lorsque les vérins se détendent, ils écartent simultanément toutes les bouteilles du support Dans une variante de réalisation, on peut utiliser un unique vérin 35 agissant sur une pièce comportant six pousseurs. L'équipage mobile comprend également un embochoir 34 d'un type connu en soi et dont on trouvera une description détaillée dans la demande de brevet français N O 81 09 941 déposée le 19 Mai 1981 au nom de la Société SOUAR L'embo- choir est en forme de tronc de pyramide à base rectangulai- re, et dont la petite base a une section sensiblement égale à celle de l'ouverture de la caisse Il comprend six passa- ges cylindriques 36 d'axe vertical et de diamètre égal au diamètre maximal des bouteilles Lesdits passages sont répartis selon la même disposition que les bouteilles 10 sur le support L'embochoir est fixé sur une pièce trans- -7 - versale 38 montée coulissante le long de deux montants verticaux 40 fixés par leur extrémité inférieure à une embase 42 solidaire du chariot 18 La pièce 38 est en- tratnée en mouvement par la tige 44 d'un vérin 46 fixé sous l'embase, entre une position haute (figures 1 et 2) pour laquelle l'embochoir se trouve au-dessus des bou- teilles et une position basse (figure 3) pour laquelle, il vient s'épauler sur les bouteilles. L'équipage mobile comprenant le chariot 18, le sup- port 20, le portique 40 et l'embochoir 34 forme donc un ensemble solidaire pouvant se déplacer longitudinalement en bloc le long des rails 24 et pivoter autour de l'axe X-X qui joint les pointa d'articulation 30 et 32 des plaquettes 28 sur les barres 22. Le pivotement de l'équipage mobile est provoqué lorsqu'un galet 48, fixé entre les barres 22 en avant de l'axe X-X, passe sur une came fixe 50 montée entre le chariot 18 et la bande transporteuse 16 Comme le montre la figure l A, la came présente un profil inférieur en i comprenant successivement, dans le sens de déplace- ment de l'équipage vers la caisse 12, une portion ini- tiale 52 pratiquement tangentielle à la droite horizon- tale 54 qui est tangente au galet 48 à sa partie supé- rieure, et une portion intermédiaire 56 qui s'incline progressivement suivant une courbe sinusoïdale qui se raccorde tangentiellement à une portée horizontale 58. Pour que le galet 48 reste constamment en contact avec la portée 58, il est nécessaire que la hauteur h du pro- fil utile de la came soit sensiblement égale à la dis- tance d séparant l'axe X-X de l'axe du galet 48 En regard d'au moins la portion sinusoïdale 56, il est prévu une contre-came 60 de profil parallèle à celui de la portion 56 et écartée de cette dernière d'une distance légèrement supérieure au diamètre du galet 48. Cette contre-came a pour r 8 le de s'opposer au bas- culement de l'équipage au-delà de la position définie par la came 50. -8- Le fonctionnement du dispositif d'encaissage de la fi- gure 1 sera décrit à présent en regard des figures 2 à 6. L'équipage mobile est initialement dans la position de la figure 2, avec le chariot 18 disposé horizontale- ment et l'embochoir 34 repoussé en position haute Une caisse 12, munie de son croisillon 14, est arrêtée sur le convoyeur 16 en regard de l'équipage mobile Le sup- port 20 reçoit un lot de six bouteilles 10 d'un con- voyeur d'alimentation non représenté. Un contacteur commande alors la rétraction du vérin 46, ce qui amène Ilembochoîr 34 en position emboltée sur les bouteilles (figure 31 (nr notera que même si les bouteilles sont initialement posées e 7 ur le support sans trop grande précision, elles sont automatiquement centrées sur leur po- sition définitive par l'embochoir au cours de sa descente sur les bouteilles, pour autant que le décalage des bouteil- les soit inférieur à une valeur prédéterminée. L'équipage mobile est ensuite déplacé le long des rails 24 vers la caisse 12 Au cours de son déplacement, le galet 48 vient rouler sur la came 50, provoquant le basculement progressif et sans choc de l'équipage Le lot de bouteilles passe donc de la position verticale à la position couchée, comme le montre la figure 4. L'équipage poursuit sa course horizontale et ne s'arr O- te que lorsque la petite base de l'embochoir 34 vient s'adapter dans l'ouverture de la caisse (figure 5) Dans cette position, l'embochoir maintient écarté les rabats 62 de la caisse contre ses parois inclinées, et équerre par- faitement la caisse. La fin de course de l'équipage mobile est détectée par un contacteur qui commande l'extension simultanée des six vérins 35 Les bouteilles sont alors introduites à l'intérieur de la caisse (figure 6). L'équipage mobile amorce ensuite un mouvement de retrait Lorsque le galet 48 arrive sur la surface de came 50, l'équipage rebascule en sens inverse vers sa position de la figure 3 L'embochoir remonte à sa position haute et les six vérins 35 se rétractent La caisse pleine -9- 12 est évacuée par le convoyeur vers un poste de ferme- ture o les rabats 62 sont fermés et une caisse vide vient prendre sa place au poste d'encaissage Le dispo- sitif d'encaissage est alors prêt pour un nouveau cycle. Le dispositif représenté sur la figure 7 sert à effectuer l'encaissage de bouteilles en tête-bêche dians la caisse 12 Il comporte à cet effet deux ensembles équipages-cames, identiques à celui de la figure 1 et qui sont disposés symétriquement par rapport à la bande transporteuse 16 Les mouvements des chariots 18, 18 ', des embochoirs 34, 34 ' et des vérins 35, 35 ' sont syn- chronisés de manière à ce que les bouteilles des deux équipages soient introduites simultanément dans la caisse. Le support 20 reçoit quatre bouteilles 10 et le support 20 ' n'en reçoit que deux, 10 '. Les figures 8 et 9 montrent la disposition des bou- teilles 10 et 10 ' ainsi que la forme des embochoirs 34, 34 ' utilisés. La figure 10 représente un dispositif d'encaissage qui permet de doubler la cadence de mise en caisse des dispositifs décrits précédemment A cet effet, le dis- positif comprend deux postes d'encaissage A, B montés en série le long de la bande transporteuse 16 Sur la figure, chacun des postes est équipé de deux ensembles équipages-cames identiques à celui de la figure 7, en vue d'effectuer l'encaissage en tête-bêche des caisses, mais il va de soi que chaque poste peut comporter un unique ensemble équipage-came adapté à l'encaissage de bouteilles dans le même sens Les équipages mobiles 701 à 704 sont synchronisés mécaniquement en mouvement au moyen d'un embiellagede tout type approprié La figure en représente un mode de réalisation à titre d'exem- ple L'embiellagecomprend deux bielles 721 et 723 res- pectivement articulées par l'une do leurs etrémités air les équipages 701 et 703 et par leur autre extrémité sur un premier coulisseau 74 monté coulissant sur des guides - rectiligmes horizontaux 76 disposés dans le plan média- teur du dispositif et deux autres bielles 722 et 724 articulées de la même façon sur Yes équipages 702 et 704 et sur un second coulisseau 78 également coulissant le long des guides 76 Les coulisseaux 74 et 78 sont reliés par une connection rigide 80 et petuvent de ce fait être entraînés solidairemif-nt par un unique vérin de commande 82 ou un seul moteur. Le fonctionnement du dispositif de la figure 10 est se suivant: Le vérin de commande 82 est initialement rétracté comme le montre la figure 10 de sorte que les équipages sont en position horizontale Les bouteilles s'accumulent en même temps sur les quatre supports Pendant ce temps, une première caisse vide 121 défile devant le premier poste A sans déclencher le mouvement des équipages 701 et 703, puis vient s'immobiliser au poste B, pendant qu'une seconde caisse vide 122 vient se placer au poste A Ce n'est que lorsque les caisses 121 et 122 sont en place à leur poste respectif que les équipages sont actionnés. Les embochoirs viennent épauler les bouteilles, ce qui commande la détente du vérin de commande 82 En s'éloi- gnant sur les guides 76, les coulisseaux 74, 78 exercent une traction sur les équipages 701 à 704, lesquels se déplacent en synchronisme sur leurs rails respectifs et basculent en même temps de 90 lorsqu'ils rencontrent les cames 501 à 504 Le fonctionnement se poursuit ensuite comme pour le dispositif de la figure 7 Lorsque les deux caisses 121 et 122 sont remplies, elles sont évacuées par la bande transporteuse 16 et remplacées par deux autres caisses vides. _ il _ R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Dispositif pour l'introduction de bouteilles à l'intérieur d'une caisse d'emballage couchée ( 12) con- tenant un croisillon ( 14), à travers au moins l'une des extrémités ouvertes de la caisse, caractérisé en ce qu'il comprend, du côté de l'extrémité ou des extrémités de la caisse, au moins un équipage mobile formé d'un cha- riot mobile ( 18) monté sur des moyens de guidage recti- lignes ( 24), horizontaux et parallèles à l'axe de la caisse, d'un support alvéolaire ( 20) monté sur le cha- riot pour recevoir un lot de bouteilles ( 10) en position verticale, de vérins ( 35) solidaires du support et sus- ceptibles de pousser les bouteilles par leuri fond et d'un portique ( 38) solidaire du chariot et sur les montants ( 40) duquel, un embochoir ( 34) pourvu de passages axiaux ( 36) de section légèrement supérieure à la section maxi- male des bouteilles et disposés selon la même répartition que les bouteilles sur le support, est monté coulissant verticalement entre une position supérieure pour laquelle il se trouve au-dessus des bouteilles et une position inférieure pour laquelle il s'embotte sur les bouteilles, ledit équipage mobile étant en outre monté pivotant au- tour d'un axe X-X perpendiculaire à la direction de dé- placement du chariot et portant à cet effet un organe de roulement ( 48), qui, lorsque l'équipage se déplace vers la caisse, vient rouler sur une came ( 50) dont le profil est tel qu'il provoque un pivotement de 900 de l'équipage, à partir de sa position initiale, amenant ainsi le lot de bouteilles en position couchée, dans l'axe de la caisse et avec les goulots tournés du c 8 té de cette dernière. 2 Dispositif d'encaissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came présenté un profil en S comprenant successivement dans le sens de déplacement de l'équipage vers la caisse ( 12), une portion ( 52) pra- tiquement tangentielle à la droite horizontale ( 54) qui est tangente audit organe de roulement ( 48) à sa partie 12 - supérieure, et une portion intermédiaire ( 56) de profil sinusoïdal se raccordant à une portion finalehorizon- tale ( 58). 3 Dispositif d'encaissage selon l'une des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que la hauteur (i) du profil utile de la came est sensiblement égale à la distance (d) séparant l'axe de pivotement X-X de l'équi- page de l'axe de l'organe de roulement ( 43) et en ce qu'en regard d'au moins la portion sinusoïdale 56, il est prévu une contre-came 60 de profil parallèle à celui de la portion 56 et écartée de cette dernière d'une distance légèrement sup 6 rieure au diamètre du galet 48. 4 Dispositif d Icieaissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support ( 20) est constitué par une plaque pourvue d'un rebord pour la retenue des bouteilles et d'éléments séparateurs ( 33) faisant saillie sur sa face supérieure et définissant sur le support une implantation des bouteilles à peu près analogue à celle qu'elles auront dans les logements définis par le croi- sillon ( 14) de la caisse. Dispositif d'encaissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le portique comprend une pièce transversale ( 38) sur laquelle est fixé l'embochoir ( 34) et qui est montée coulissante le long de deux montants verticaux ( 40) fixés par leur extrémité inférieure à une embase ( 42) solidaire du chariot, ladite pièce trans- versale pouvant être entrainée par un vérin à double effet ( 46). 6 Dispositif d'encaissage selon l'une des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un unique poste comportant un seul équipage dont le sup- port peut recevoir le lot entier de bouteilles. 7.-Dispositif d'encaissage selon l'une des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un unique poste comportant deux équipages identiques disposés symétriquement en regard des extrémités ouvertes de la caisse, et dont les supports respectifs peuvent recevoir 13 - chacun une partie du lot de bouteillesd'isposé de manière à obtenir un encaissage des bouteilles en tête- beche. 8 Dispositif d'encaissage selon l'une des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux postes d'encaissage montés en série le long d'un convoyeur ( 16) sur lequel les caisses vides 121 et 122 à remplir sont posées, les équipages montés auxdits postes étant synchronisés entre eux au moyen d'un embiel- lage de manière à se déplacer simultanément lorsque deux caisses vides se trouvent en position auxdits postes. 9 Dispositif d'encaissage selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacun desdits postes comprend un seul équipage, les équipages des deux postes étant synchronisés mécaniquement au moyen d'un embiellage. Dispositif d'encaissage selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacun desdits postes comprend deux équipages disposés de part et d'autres du convoyeur d'amenée des caisses, les équipages 701 à 704 étant syn- chronisés en mouvement longitudinal puis en mouvement pivotant grâce à un embiellage et aux cames 501 à 504. 11 Dispositif d'encaissage selon la revendication , caractérisé en ce que l'embiellage comprend deux bielles 721 et 723 respectivement articulées par l'une de leurs extrémités sur les équipages 701 et 703 et par leur autre extrémité sur un premier coulisseau 74 monté coulissant sur des guides rectilignes horizontaux 76 dis- posés dans le plan médiateur du dispositif et deux autres bielles 722 et 724 articulées de la même façon sur les équipages 702 et 704 et sur un second coulisseau 78 éga- lement coulissant le long des guides 76, les coulisseaux 74 et 78 étant reliés par une connection rigide 80 et étant entraînés en bloc par un unique vérin de commande 82 ou un seul moteur.