Brevet FR2537546A1 — publié le 19840615

L'invention est relative à un procédé de remplissage-d'un emballage et une installation de mise en oeuvre du procédé. Elle trouvera notamment son application dans le conditionnement des produits alimentaires pré-emballés. L'invention concerne plus précisément un procédé de remplissage d'un emballage avec des éléments unitaires de poids différents et variables pour atteindre un poids total emballé fixe et pré-déter- mine. Certaines industries ont a livrer dans le commerce avec des éléments unitaires de poids différents et variables regroupés dans des emballages de conditionnement dont le poids total doit être fixe. C'est le cas, par exemple, dans le domaine alimentaire, des morceaux de fromage pré-découpés et conditionnés sous film plastique prets a la vente.Ce type de produits, dont chaque morceau présente un poids qui lui est propre doit être livré aux commerçants dans un carton dont le poids net doit généralement être de 10 kgs. I1 est important pour le fournisseur de disposer de cartons standards de 10 kgs sous peine de devoir les repérer individuellement au cas ou le poids total des morceaux compris dans chaque emballage varierait. I1 serait en effet nécessaire dans ce dernier cas de facturer au commerçant selon le poids exact de matières qui lui a été livré et, pour connaitre ce poids, il serait nécessaire de connaître le numéro du carton qui lui a éte fourni. La gestion qui en résulterait serait trop lourde a manoeuvrer, aussi, les fournisseurs conditionnent les, cartons selon un poids standard. A l'heure actuelle, le remplissage de ces cartons est fastidieux puisqu'il est nécessaire de totaliser les poids des differents éléments entrant dans un emballage et qu'il faut trier le stock pour déterminer les derniers morceaux qu'il faut mettre dans l'emballage pour que son poids atteigne aussi précisément que possible le poids standard. Ce procédé actuel necessite une main d'oeuvre nombreuse et il n'est pas tres rigoureux, de plus, le remplissage est très long. Le but principal de la présente invention est de présenter un procédé de remplissage qui puisse être facilement automatisé. En conséquence, il nécessite très peu de main d'oeuvre, et il est tres rapide. Un autre but de la présente invention est de présenter une installation de mise en oeuvre du procédé qui a été conçu dans un souci de simplicité de réalisation. D'autres buts et avantages de la presente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre et qui n'est donnée qu'à titre indicatif. Le procédé de remplissage d'un emballage avec des éléments unitaires de poids différents et variables pour atteindre un poids total emballé fixe et pré-déterminé est caractérisé en ce que - on mémorise le poids unitaire d'un certain nombre d'éléments que l'on stocke provisoirement et individuellement dans un magasin in termédi ai re, - on remplit partiellement un emballage avec des éléments unitaires de poids variables dont on a totalisé les différents poids, - on détermine dans le magasin intermédiaire quels sont les éléments -u'il faut choisir pour completer le chargement de l'emballage précédent dont on connaît le poids, pour aboutir à un poids final de l'emballage le plus proche possible du poids total à atteindre, - on prélève les éléments unitaires choisis précédemment et on les charge dans l'-emballage. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfere la description ci-dessous ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. Les figures la et lb schématisent les différentes phases du procédé de remplissage selon l'invention. Les figures 2a, b etr illustrent le principe de fonctionnement d'un mode preférentiel de réalisation de l'installation de remplissage de l'invention. La figure 3 illustre un mode préférentiel de réalisation des moyens de prélèvement des éléments unitaires dans le magasin comparti menté. L'invention concerne un procédé de remplissage d'un emballage avec des éléments unitaires de poids différents et variables pour atteindre un poids total emballé fixe et pré-déterminé. Il est connu notamment dans les chaînes de fabrication de produits alimentaires, d'obtenir des éléments unitaires finaux dont le poids peut varier. C'est le cas notamment, par exemple, des morceaux de fromage pré-découpés et conditionnés sous film plastique. Il est toutefois intéressant de livrer ces produits dans un emballage de poids standard, classiquement des cartons de 10 kgs. Selon le procédé de l'invention, on mémorise le poids unitaire d'un certain nombre d'éléments 1 que l'on stocke provisoirement et individuellement dans un magasin intermédiaire 2, tel qu'illustré à la figure la. Les éléments unitaires sont stockes dans le magasin 2, par exemple, directement après leur sortie de la chaîne de fabrication 3 dont le dernier poste sera, de preférence, un poste de pesage en continu. On remplit ensuite partiellement un emballage 4 avec des éléments unitaires 5 de poids- variables dont-on a totalisé les différents poids. Le remplissage de l'emballage 4 pouvant être réalisé avec les produits 6 directement obtenus en sortie de chaîne de fabrication 3. Après avoir rempli partiellement lJemballage 4, on détermine dans le magasin intermédiaire 2 quels sont les éléments .1 qu'il faut choisir pour compléter le chargement de l'emballage 4,précédent dont on connaît le poids pour aboutir à un poids final de l'emballage 4 le plus proche possible du poids total standard à atteindre. On prélève les éléments choisis, ce qui est illustré par la flèche 7 à la figure lb et on les charge dans l'emballage 4 pour le compléter. Les éléments 6, qui sortent de la chaîne de fabrication 3, servent à compléter le magasin 2, en remplaçant les éléments qui ont déjà été prélevés pour compléter les chargements précédents, tels qu'illustrés par la flèche 8. Il est évident que le nombre d'éléments unitaires 1 stockés dans le magasin compartimente 2 doit être suffisant pour que, statis-tiquement, on puisse y prélever une combinaison d'éléments unitaires dont le total des poids représente la quantité à rajouter au chargement partiellement réalisé de l'emballage 4 pour obtenir le poids total désiré. Afin de renouveler périodiquement le contenu du magasin de stockage, il sera avantageux, entre chaque cycle de remplissage, de renouveler partiellement son contenu. Pour cela, on vide au moins partiellement le magasin de stockage dans l'emballage 4, afin de réaliser un chargement partiel puis, simultanément, on remplit le magasin avec de nouveaux éléments unitaires provenant de la chaine de fabrication 3. En utilisant ce mode opératoire, il est possible d'éviter de devoir remplacer les éléments unitaires prélevés dans le magasin de stockage 2 au fur et à mesure de leur prélèvement pour compléter le chargement 4. Ce procédé de remplissage qui correspond à un mode pré férentiel de réalisation de l'invention est mis en oeuvre avec l'installation de remplissage illustré aux figures 2a, b, c et la figure 3. L'installation de remplissage est pilotée par un calculateur 9 directement relié au poste de pesage en continu 10 disposé à l'extré- mite de la chaîne, de fabrication 3 délivrant. périodiquement des éléments unitaires 6. Cette installation comprend un magasin compartimenté 2 dans lequel sont stockés les éléments unitaires 1 dont les poids respectifs ont été mémorisés par le-calculateur alors qu'ils sortaient de la chaine de fabrication 3. Le magasin est compartimenté car, il est nécessaire de pouvoir localiser , de façon précise, les différents éléments unitaires disposés dedans qui présentent chacun un poids variable et dif férent. L'installation comprend également des moyens 11 pour prélever un ou plusieurs éléments unitaires 1 d'un compartiment quelconque du magasin compartimenté 2 et les diriger dans l'emballage 4. L'installation comprend également des moyens 12 pour remplir le magasin compartimenté 2 en éléments unitaires, et également des moyens 13 de chargement de l'emballage à partir d'éléments unitaires 6 issus directement du poste de'pesage 10 ou du magasin de stockage 2. Selon un mode préférentiel de reålisation du magasin compar timenté 2, celui-ci se présente sous la forme d'un convoyeur à bande 12 sans fin sur laquelle sont fixées des réglettes 14 transversales, qui servent à délimiter chaque compartiment. La figure 2a illustre la phase de remplissage simultanée du magasin compartimente et de l'emballage 4. Le convoyeur 12 est animé d'une vitesse de translation longitudinale telle que chaque compartiment 15 en début de bande reçoive un élement unitaire 6 issu de la chaîne de fabrication, de sorte à procéder au remplissage progressif du magasin 2. Cette translation de la bande du convoyeur 12 s'accompagne par un déchargement en fin de convoyeur 16 des éléments unitaires 17 dans l'emballage 4. Il est évident que les compartiments 18 vides ne permettent aucun remplissage de l'emballage 4 mais le bilan global de cette opération est un rechargement du magasin 2 progressif. avec une élimination apparente du nombre de compartiments vides. Le chargement partiel de l'emballage 4 étant réalisé comme il a été décrit pour la figure 2a, l'étape suivante qui correspond au choix des éléments unitaires necessaires pour compléter l'emballage 4 correspond à la figure 2b. D es moyens de prélèvement des éléments unitaires 19 nécessaires pour complémenter le chargement de l'emballage 4 afin d'obtenir le poids total désiré sont prélevés par les moyens 11 qui se présentent sous la forme de vérins 20 et d'un convoyeur à bande 21. Le convoyeur à bande sans fin 21 est dispose parallèlement et à proximité du convoyeur 12 faisant office de magasin de stockage. Les verins 20 actionnent des poussoirs 22 qui transfèrent, comme l'illustre la figure 3, des éléments unitaires choisis 19 depuis le convoyeur magasin 12 sur le convoyeur de prélèvement 21. Les poussoirs 22 actionnables individuellement par les vérins 20 sont disposés le long du convoyeur magasin 12 et correspondent à chacun de ces compartiments. Chaque vérin 20 est pilote par le calculateur 9 qui peut les actionner en fonction du poids de l'élément présent dans chaque compartiment pour compléter le chargement 4. Pour faciliter le transfert, le convoyeur de prélèvement 21 sera dispose à un niveau inférieur à celui du convoyeur magasin 12, un plan incliné intermédiaire facilite le passage de l'élément 19 transféré. La manoeuvre est exécutée alors que, le convoyeur magasin est arrêté.Il faut noter, à ce sujet, que l'arrêt du convoyeur magasin 12 peut être opéré dans des positions séquentielles précises de telle sorte que les poussoirs 22 qui sont fixes soient en regard d'un compartiment. Par contre, le convoyeur de prélèvement 21 est anime d'une vitesse de translation necessaire à l'acheminement des éléments 19 prélevés vers l'emballage 4. Durant le remplissage final de l'emballage 4, afin de ne pas stopper la chaîne de fabrication 3, on disposera avantageusement en sortie de cette chaine d'un aiguillage 23 qui permettra de diriger les éléments unitaires 6 en sortie de chaîne vers le lieu de remplissage des emballages en particulier-vers un nouvel emballage 25. Les dits moyens de chargement direct se présentent sous la forme d'un convoyeur à bande sans fin 24 disposé parallèlement et à proximite du convoyeur de stockage 12. L'aiguillage 23 dirigeant directement les éléments issus de la chaîne 3. vers le convoyeur 24. Ainsi,.un premier chargement partiel des emballages 25 est réalisé alors que, l'e,.- ballage précédent 4 finit de recevoir son propre chargement. Durant cette opération, le calculateur prend en considération le pré-chargement de l'emballage 25 et en tiendra compte pour ajuster son poids total. Il est interessant de disposer d'un convoyeur de cra-- gement direct 24 animé d'une grande vitesse de translation afin que sa surface soit rapidement dégagée. Lorsque l'emballage 4 a reçu son chargement nominal, l'installation entre dans la phase de la figure 2c qui correspond au rechargement du convoyeur magasin 12. L'aiguillage 23 est à nouveau actionné et donc les éléments unitaires 6 sont issus de la chaîne de fabrication 3 sont à nouveau dirigés vers la chaîne 12 qui est animée d'un mouvement de translation bénéficiant des mêmes caractéristiques que celles décrites pour la figure 2a.Son chargement est à nouveau compléte et l'emballage 25 subit une translation afin de se placer de telle sorte qu'il puisse recevoir les produits issus du convoyeur magasin 12 et du convoyeur de prélèvement 21. Parallè-lement, un nouvel emballage vide 26 suit l'emballage 25 de façon à être en position tel qu'il puisse recevoir les élément5 unitaires issus du convoyeur de chargement 24. Dans cette figure 2c qui correspond à la figure 2a, on complète le chargement dans l'emballage 25 avec des élé- ment s unitaires issus du magasin de stockage 12.Le calculateur totalise ltensemble des poids des éléments qui ont été placés dans l'emballage 25 et complémentera ce poids en utilisant la phase du proche qui correspond au fonctionnement de l'installation de la figure 2b. L'installation telle que présentée ici présente l'avantage d'être simple et de ne susciter aucun temps mort pour la fabrication. Il faut également noter que le calculateur arrête le fonctionnement de l'installation au cas où il ne pourrait trouver d'éléments unitaires 1 dans le magasin 12 pour complementer le chargement de I'emballage tout en obtenant un poids final compris entre deux limites pré-fixées. D'autres mises en oeuvre de la présente invention auraient pu être adoptées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. En particulier, la forme lineaire de réalisation qui a été adoptée ici pourrait facilement etre modifiée pour, par exemple, se transformer en un stockage circulaire du type carroussel notamment. REVENDICATIONS 1. Procédé de remplissage d'un emballage avec des éléments unitaires de poids différents et variables pour atteindre un poids total emballé'fixe et pré-déterminé, caractérisé en ce que - on mémorise le poids unitaire d'un certain nombre d'éléments (1) que l'on stocke provisoirement et individuellement dansun magasin intermédiaire (2), - on remplit partiellement un emballage (4) avec des éléments unitaires (53 de poids variables dont on totalise les différents poids, - on détermine dans le magasin intermédiaire (2) quels sont les éléments (1) qu'il faut choisir pour completer le chargement de l'emballage (4) précédent dont on connaît le poids pour aboutir à un poids final de l'emballage (4) le plus proche'possible du poids total à atteindre, - on prélève les éléments choisis et on les charge dans l'emballage (4). 2. Procéde de remplissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on vide au moins partiellement le magasin de stockage intermédiaire (2) dans l'emballage (4) pour le compléter, ét simultanément, on remplit le magasin (2) avec des nouveaux élements unitaires dont les poids sont mémorisés, ceci avant de completer le chargement de l'emballage (4) avec les éléments unitaires (1) qui forment le nouveau contenu du magasin de stockage (2). 3. Installation de remplissage d'un emballage selon la revendication 1 avec des eiements unitaires de poids variables et différents pour obtenir un poids total fixe et pré-déterminé qui comprend un calculateur (9) et un poste de pesage en continu (10) délivrant des élé- ment s unitaires (6), caractérisée par le fait qu'elle présente - un magasin (2) compartimente dans lequel sont stockés des elements unitaires (1) dont les poids respectifs ont été memorisés dans, le calculateur (9), - des moyens (11) pour prélever l'élément unitaire (1-) contenu dans un compartiment quelconque du magasin compartimenté (2), - des moyens (12) pour remplir le magasin compartimente (2) en éléments unitaires (1), - des moyens (24) de chargement de 1 'emballage (4) à partir d'eléments unitaires (6) issus directement du poste de pesage (10)et des moyens de chargement a partir du magasin de stockage. 4. Installation de remplissage selon. la revendication 3, caractérisée par le fait que le magasin compartimenté (2) se présente sous la forme d'un convoyeur à bande (12) sans fin sur laquelle sont fixées des réglettes transversales (14) délimitant chaque compartiment. 5. Installation de remplissage selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens (11) pour prélever les éléments unitaires (1) du magasin de stockage (2) se présentent sous la forme d'un convoyeur a bande (21) sans fin disposé paralleiement et à proximité du convoyeur faisant office de magasin de stockage (12), et de poussoirs (22) actionnables individuellement qui permettent de trans férer les éléments unitaires (19) depuis le convoyeur magasin (12) sur le convoyeur de prélèvement (21). 6. Installation de remplissage selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les moyens (24) de chargement direct depuis le poste de pesage (10) se présentent sous la forme d'un convoyeur à bande (24) sans fin reliant le poste de pesage (10) au lieu de remplissage de l'emballage (4). 7. Installation de remplissage selon a revendication 4 ou 6, caractérisée par le fait qu'un aiguillage (23) est disposé en sortie du poste de pesage (10) et permet de charger soit le convoyeur magasin (12), soit le convoyeur de chargement direct (24) avec les éléments unitaires- (6) issus du poste de pesage (10). 8. Installation de remplissage selon la revendication 6, caractérisée par le fait que le convoyeur de chargement direct (24) dispose d'une vitesse de défilement rapide. 9. Installation de remplissage selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisée par le fait que les éléments unitaires (6) issus du poste de pesage (10) sont dirigés via l'aiguillage (23) vers le convoyeur à bande faisant of.fice de magasin de stockage compar timenté (2) qui se charge ainsi progressivement à lune de ses extré- mités alors qu'à l'autre extrémité, il se vide, par translation, dans l'emballage à remplir, puis, les éléments unitaires présents sur le convoyeur magasin (12) choisis par l'ordinateur sont poussés sur le convoyeur (21) par les poussoirs (22) pour achever le remplissage de l'emballage (4) jusqu'au poids total prédéterminé. 10. Installation de remplissage selon la revendication 9, caractérisée par le fait que, durant la phase d'achèvement du remplissage de l'emballage (4), l'aiguillage (23) est actionné pour diriger les éléments unitaires (6) provenant du poste de pesage (10) vers un convoyeur de rechargement direct (24) qui assure le remplissage initial d'un emballage (25).