Brevet FR2557548A1 — publié le 19850705

La présente invention concerne un dispositif permettant de distribuer un à un, sur un transporteur, des objets identiques se présentant en piles. On sait que dans de nombreuses industries, et notamment les industries alimentaires, certaines pièces ne peuvent être distribuées automatiquement par les distributeurs usuels, tels que bol vibrant ou trémie, par exemple pour des raisons d'autonomie ou de fragilité. L'invention a pour objet un dispositif pour la distribution automatique d'objets identiques entre eux, ne pouvant être distribués par de tels distributeurs usuels, mais pouvant être superposés et/ou partiellement emboités, pour former des piles. A titre d'exemple illustratif, mais non pas limitatif, de tels objets sont par exemple des récipients, tels que des barquettes, dés assiettes, des gobelets, etc... De tels objets sont donc fournis au dispositif de distribution sous la forme de piles contenant chacune une pluralité desdites objets, ce qui entraine un certain nombre de difficultés En effet, la distribution automatique des objets un à un par le dispositif doit être continue, alors que le charment de celui-ci par piles est discontinu. Pour assurer la continuité de distribution, il est donc nécessaire, d'une part, qu'une pile d'objets puisse être fournie au dispositif de distribution avant la fin de la pile en cours de distribution et, d'autre part, que le passage d'une pile en cours de distribution à la pile suivante s'effectue sans discontinuité. L'objet de la présente invention est donc de réaliser un dispositif pour la distribution automatique d'objets, alimenté par une suite de piles d'objets et délivrant lesdits objets un à un sur un transporteur. A cette fin, selon l'invention, le dispositif permettant de distribuer un à un, sur un transporteur, des objets identiques. amenés audit dispositif sous la forme de piles et comportant des moyens pour maintenir verticalement une pile desdits objets au-dessus de moyens d'échappe ment prélevant un à un, par le bas, lesdits objets de ladite pile pour les laisser tomber par gravité sur ledit transporteur, est remarquable en ce qu'il comporte un plateau horizontal fixe percé d'une ouverture à l'aplomb dudit transporteur, un plateau horizontal mobile monté sur ledit plateau horizontal fixe et percé d'au moins deux ouvertures pouvant être successivement amenées en regard de l'ouverture dudit plateau horizontal fixe, des réservoirs de stockage solidaires dudit plateau horizon tal mobile et permettant chacun de maintenir verticale ment une pile desdits objets à l'aplomb de chacune des dites ouvertures dudit plateau horizontal mobile, des moyens d'obturation commandés de l'ouverture dudit pla teau horizontal fixe, et un magasin de stockage intermé diaire d'une partie d'une pile desdits objets disposée sous lesdits moyens d'obturation commandés et au-dessus desdits moyens d'échappement. Ainsi, grâce à l'invention, au moins deux piles d'objets peuvent se trouver simultanément dans le dispositif, chacune maintenue verticalement dans un réservoir de stockage associé au plateau horizontal mobile. Lorsqu'aucune des ouvertures du plateau horizontal mobi le test en regard de l'ouverture du plateau horizontal fixe, lesdites piles d'objets reposent sur le plateau horizontal fixe par leur objet inférieur qui se trouve dans une ouverture du plateau horizontal mobile. En revan che, lorsque le plateau horizontal mobile est déplacé pour amener l'une de ses ouvertures en correspondance avec l'ouverture dudit plateau horizontal fixe, l'objet inférieur de la pile correspondante vient prendre appui sur lesdits moyens d'obturation commandés, les objets inférieurs de l'autre ou des autres piles restant au contact du plateau horizontal fixe, à travers l'ouverture correspondante du plateau horizontal mobile.Par une commande à l'ouverture desdits moyens d'obturation, la pile concernée pénètre, sous l'action de la pesanteur, dans ledit magasin de stockage intermédiaire, jusqu'à ce que son objet inférieur arrive au contact desdits moyens d'échappement. Ainsi, ceux-ci peuvent distribuer un à un les objets de ladite pile en laissant échapper successivement lesdits objets lorsqu'ils arrivent en position inférieure. La hauteur de la pile s'amenuise donc objet par objet et il arrive un moment où l'objet supérieur de cette pile franchit vers le bas lesdits moyens d'obturation commandés, alors en position d'ouverture, la totalité de la portion de la pile non distribuée se trouvant dès ce moment dans ledit magasin de stockage intermédiaire.On peut donc alors commander à la fermeture lesdits moyens d'obturation commandés, par exemple automatiquement au moyen d'un système optoélectronique détectant le passage de l'objet supérieur de la pile, puis amener une autre pile d'objets à l'aplomb desdits moyens d'obturation commandés, par déplacement dudit plateau mobile. Dès que cette nouvelle pile est en place, on commande à l'ouverture lesdits moyens d'obturation commandés, de sorte que la partie inférieure de cette autre pile peut tomber jusqu'à venir au contact de la partie supérieure restante, non encore distribuée, de la pile d'objets précédente. On voit donc que grâce à l'invention, on peut obtenir une distribution continue desdits objets, quoique l'alimentation du dispositif de distribution se fasse de façon discontinue, pile par pile. Dès que le plateau mobile a été déplacé pour amener une pile suivante à l'aplomb d'une pile précédente, comme cela vient d'être expliqué, on recharge avec une pile d'objets le réservoir de stockage, dont les objets viennent d'être distribués et qui se trouve alors de nouveau obturé à sa base par ledit plateau fixe. Le plateau horizontal mobile pourrait présenter une suite alignée d'ouvertures et être animé d'un mouvement alternatif, pour amener chacune de ses ouvertures en regard de l'ouverture du plateau horizontal fixe. Cependant, dans un mode avantageux de réalisation, ledit plateau horizontal mobile se présente sous la forme d'un plateau rotatif tournant autour d'un axe vertical et comportant une pluralité d'ouvertures identiques équiangulairement réparties. De préférence, chacun desdits réservoirs de stockage solidaire dudit plateau mobile est constitué d'une pluralité de tiges verticales formant une cage entourant la pile des objets qu'elle contient. Au moins l'une desdites tiges verticales peut être prévue amovible, par exemple par rotation, pour permettre le chargement de ladite cage en pile d'objets. Avantageusement, à leur partie inférieure, lesdites tiges verticales d'une cage sont solidaires d'une plaque percée, fixée au plateau mobile en entourant une ouverture de celui-ci. Notamment lorsque les objets à distribuer ne présentent pas de symétrie de révolution, on prévoit des positions de fixation différentes de chacune desdites cages par rapport à l'ouverture du plateau mobile à laquelle elle est associée, afin de pouvoir distribuer lesdits objets selon des positions angulaires différentes. Les moyens d'obturation commandés peuvent être constitués par une trappe de toute structure appropriée. Dans un mode avantageux de réalisation, cette trappe est formée par deux barrettes parallèles, mobiles en translation l'une par rapport à l'autre pour pouvoir se rapprocher ou s'écarter, par exemple sous l'action de deux courroies sans fin animées par un moteur réversible. Le magasin de stockage intermédiaire est, comme lesdits réservoirs de stockage, constitué de tiges essentiellement verticales. Cependant, il est avantageux que le magasin de stockage intermédiaire et le dispositif d'échappement soient combinés. Par exemple, ils comportent des blocs dont chacun d'eux porte des tiges de guidage vertical et au moins une paire de doigts alternatifs pour la distribution desdits objets. Ces blocs, à des fins de règlage, peuvent être montés coulissants sur des tiges elles-mêmes montées coulissantes parallèlement à elles-mêmes. Afin d'être facilement accessibles, le dispositif d'échappement et le magasin de stockage intermédiaire peuvent être montés dans un tiroir amovible, disposé dans ledit plateau fixe. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments identiques. La figure 1 est une vue en élévation simplifiée d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe horizontale de ce dis- positif, selon la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe verticale d'un réservoir de stockage d'objets, selon la ligne III-III de la figure 4. La figure 4 est une vue en plan d'un réservoir de stockage d'objets. La figure 5 est une vue en coupe verticale des moyens d'obturation commandés de l'ouverture dans le plateau fixe, selon la ligne V-V des figures 2 et 6. La figure 6 est une vue en plan, avec arrachement partiel du plateau fixe, desdits moyens d'obturation commandés. La figure 7 montre en perspective simplifiée lesdits moyens d'obturation commandés. La figure 8 est une vue en plan partielle, avec arrachements partiels, du magasin de stockage intermédiaire. Les figures 9 et 10 sont des coupes verticales du magasin de stockage intermédiaire, respectivement suivant les lignes IX-IX et X-X de la figure 8. Les figures il et 12 illustrent le fonctionnement des moyens d'échappement des objets. Le dispositif, conforme à l'invention et montré sur les figures 1 et 2, comporte un bâti 1 supportant un plateau horizontal fixe 2 et divers actuateurs, moteurs, etc..3. Du côté supérieur du plateau horizontal fixe 2 est monté un plateau horizontal rotatif 4, pouvant tourner autour d'un axe vertical Z-Z. Pour ce faire, l'un des moteurs 3 peut entrainer en rotation un arbre 5 (voir la figure 2) solidaire dudit plateau horizontal rotatif 4. Ce dernier, tout comme le plateau horizontal 2, peut être circulaire. Un transporteur 6 est disposé sous le plateau horizontal fixe 2, qui, en regard dudit transporteur, présente une ouverture 7.. Par ailleurs, le plateau horizontal rotatif 4 comporte une pluralité d'ouvertures 8, régulièrement réparties et pouvant être successivement amenées en coincidence avec l'ouverture 7 du plateau horizontal fixe 2, par rotation dudit plateau rotatif 4. L'ouverture 7 peut être obturée ou au contraire dégagée par un dispositif d'obturation commandable 9, décrit plus en détail par la suite et comportant deux barrettes parallèles 10 et 11. Ce dispositif d'obturation 9 est disposé juste sous le plateau fixe 2 (voir les figures 5 et 9). Entre le dispositif d'obturation 9 et le transporteur 6 est agencé un magasin de stockage intermédiaire 12, associé à un dispositif d'échappement 13 et logé dans un tiroir 14. Le tiroir 14 est monté sur le bati 1 et peut occuper une position rétractée, pour laquelle le magasin de stockage 12 et le dispositif d'échappement 13 peuvent être opérationnels, et une position tirée (représentée en pointillés sur les figures 1 et 2), pour laquelle ledit magasin et ledit dispositif sont accessibles, par exemple en vue d'un réglage ou d'une réparation. Sur la face supérieure du plateau rotatif 4 sont prévus des réservoirs de stockage 15, qui sont disposés en correspondance avec les ouvertures 8 du plateau 4 et dont certains ne sont représentés que sous la forme de rectangles en traits mixtes, pour la facilité du dessin. Sur la figure 2, on peut voir que le plateau rotatif 4 porte six réservoirs de stockage régulièrement répartis, ces réservoirs n'étant indiqués que par le contour en traits mixtes de leur plaque de base 16. Comme on peut le voir sur les figures 1, 3 et 4, chaque réservoir de stockage 15 est constitué d'une pluralité de colonnes verticales 17 liées entre elles par des cerces 18 et solidaires à leur base de la plaque de base 16, à la périphérie d'une ouverture 19 de celle-ci. Dans un tel réservoir, au moins une colonne verticale 17 est prévue rotative autour d'un axe verticaltexcentré, au moyen d'articulations 20 afin de pouvoir' introduire latéralement une pile d'objets 21 (voir la position en pointillés sur la figure 1). Les colonnes 17 enserrent, par leur ensemble, la pile desdits objets afin de les guider verticalement.Chaque réservoir de stockage 15 peut être fixé par sa plaque 16 sur le plateau rotatif 4, au moyen de vis 22, selon plusieurs positions d'otientations dif pérennes autour de l'axe vertical de l'ouverture 8 correspondante. L'ouverture 19 de la plaque de base 16 permet aux objets 21 de passer à travers celle-ci. Sauf lorsque l'ouverture 8 du plateau rotatif 4 se trouve en regard de l'ouverture 7 du plateau fixe 2, la base de chaque pile d'objets 21 contenue dans un réservoir 15 prend appui sur la face supérieure dudit plateau fixe 2 en traversant les ouvertures 8 et 19 en regard. De plus, lorsque le plateau rotatif 4 tourne, la base des piles d'objets 21 peut glisser sur le plateau fixe 2. Un peson 23 peut être prévu pour exercer une pression verticale sur chacune desdites piles. L'ouverture 7 du plateau fixe 2 peut être barrée par les barrettes 10 et 11 parallèles, comme cela est représenté sur les figures 2, 5 et 6. Le dispositif d'obturation commandable 9 auquel appar tiennent lesdites barrettes 10 et 11 est logé juste sous le plateau fixe 2 et au-dessus du tiroir 14. On remarquera que, sur la figure 6, on n'a pas représenté, à des fins de clarté de dessin, le contenu dudit tiroir,c'est- à-dire le magasin de stockage intermédiaire 12 et le dispositif d'échappement 13. En plus des barrettes 10 et 11, le dispositif d'obturation 9 comporte deux courroies sans fin 24 et 25, formant deux boucles sans fin identiques et parallèles (voir également la figure 7). Les courroies 24 et 25 passent sur des poulies d'extrêmité 26 à 29, dont deux, à savoir les poulies 26 et 28 correspondant chacune à l'une desdites boucles, sont montées sur un arbre d'entrainement commun 30, lui-même pouvant être entrainé en rotation, dans les deux sens, par un entrainement 31. Les barrettes 10 et 11 sont orthogonales aux courroies 24 et 25 et les extrêmités de la barrette 10 sont fixées sur les brins supérieurs des courroies 24 et 25, tandis que les extrêmités de la barrette 11 sont fixées sur les brins inférieurs desdites courroies. Ainsi, pour un sens de rotation de l'arbre 30 les deux barrettes 10 et 11 se rapprochent l'une de l'autre, alors que pour le sens de rotation opposé elles s'écartent l'une de l'autre. Par suite, les deux barrettes 10 et 11 peuvent prendre alternativement une position rapprochée (représentée sur les figures 2, 5 et 6), pour laquelle elles interdisent à un objet 21 de passer verticalement et une position écartée (non représentée), pour laquelle elles laissent passer un objet 21 à travers l'ouverture 7. Les extrêmités des barrettes 10 et 11 peuvent comporter des prolongements 32 susceptibles de prendre appui sur des réglettes de support 33, orthogonales auxdites barrettes. Sous le dispositif 9 d'obturation de l'ouverture 7, se trouve le tiroir 14 contenant-le magasin de stockage intermédiaire 12 et le dispositif d'échappement 13. Le magasin de stockage intermédiaire est essentiellement formé par une pluralité de colonnes verticales 34, constituant un conduit vertical de guidage pour les objets 21. Le dispositif d'échappement 13 est essentiellement constitué par une pluralité de paires de doigts alternatifs 35, 36, agencées à la partie-inférieure du conduit vertical de guidage formé par les colonnes verticales 34. Dans le mode avantageux de réalisation montré par les figures 8, 9 et 10, les éléments du magasin 12 et du dispositif d'échappement 13 sont fortement imbriqués. Dans ce mode de réalisation, on prévoit une pluralité de blocs 37, dont chacun porte au moins une paire de doigts 35, 36 et des colonnes verticales 34. Chaque bloc 37 peut coulisser et être fixé en position sur une tige de guidage et de support 38, ainsi que sur un arbre moteur 39 permettant d'actionner les doigts alternatifs 35, 36. Par ailleurs, les tiges 38 et les arbres moteurs 39 peuvent être rendus coulissants, par paire, par rapport aux parois du tiroir 14, grâce à des paliers coulissants 40. Enfin, à partir d'un entrainement unique 41, on peut entrainer tous les arbres moteurs 39, grâce à des renvois d'angle coulissants 42. On voit que ce dispositif est particulièrement avantageux, puisqu'il permet facilement d'adapter le magasin 12 et le dispositif d'échappement 13 aux contours d'objets 21 différents. Pour cette manoeuvre, on rend l'intérieur du tiroir 14 accessible en ouvrant celui-ci. Bien entendu, les paliers coulissants 40 peuvent être fixés en position sur les parois du tiroir 14, par exemple par des vis 43. Sur la figure 8, on a indiqué par des flèches F les différents mouvements possibles des blocs37 par rapport aux tiges 38 et aux arbres 39, ainsi que ceux des paliers coulissants 40 par rapport aux parois du tiroir 14. Chacun des doigts 35 et 36 d'une paire de doigts peut pivoter d'un mouvement alternatif d'amplitude limitée autour d'un axe 44, sous l'action de cames 45 et 46 respectivement. Les cames 45 et 46 sont en opposition de phases. De plus, chaque doigt 35 et 36 porte un ergot 47 ou 48, respectivement,susceptible de servir d'appui au bord périphérique d'un objet 21. Dans une paire de doigts 35 et 36 coopérants, l'ergot 47 du doigt 35 et l'ergot 48 du doigt 36 sont décalés en hauteur et ce décalage correspond à la distance d séparant verticalement le bord de deux objets consécutifs 21 de la pile. Les cames 45 et 46 d'une paire de doigts 35 et 36 peuvent être constitués de deux disques identiques, calés sur l'arbre 39 correspondant et portant des plats 49 et 50 diamétralement opposés. Les figures il et 12 permettent d'expliquer le fonctionnement du dispositif d'échappement 13. Lorsque les doigts 35 et 36 sont au contact de la partie circulaire identique 51 des cames 45 et 46, les deux doigts 35 et 36 sont poussés vers les objets 21 et l'ergot supérieur 48 du doigt 36 soutient le bord de l'objet supérieur 21 de la pile. Dès que le plat 49 de la came 46 se substitue à la partie circulaire 51, le doigt 36 bascule en sens opposé à la pile d'objets 21, de sorte que l'objet inférieur 21 de la pile tombe jusqu'à l'ergot 47 du doigt 35. Ensuite, le doigt 36 est de nouveau poussé vers les objets 21 par la partie circulaire 51 des cames et son ergot 48 vient prendre appui sous le rebord de l'avant dernier objet 21.Enfin, le doigt 35 est rétracté sous l'action du plat 50 de la came 45, de sorte que l'ergot 47 se dégage du rebord du dernier objet 21. Bien entendu, les différentes paires de doigts 35, 36 réparties autour de la pile des objets 21 sont synchronisées, de sorte que l'on conçoit aisément qu'elles laissent échapper un à-un lesdits objets 21 de la pile, pour qu'ils puissent tomber sur le transporteur 6. Ainsi, selon l'invention, par commande de la rotation du plateau rotatif 4, on peut amener un réservoir de stockage 15, c'est-à-dire une pile d'objets 21, en regard de l'ouverture 7 du plateau fixe 2. Pendant la rotation du plateau 4 par rapport au plateau fixe 2, l'objet inférieur 21 de la pile glisse sur ledit plateau fixe 2. Lorsqu'il arrive en regard de l'ouverture 7, il est supporté, ainsi que ladite pile, par les barrettes 10 et 11 en position rapprochée. Dès que lesdites barrettes 10 et 11 sont commandées à l'écartement, la pile d'objets 21, dans son ensemble, pénètre dans le tiroir 14, jusqu'à ce que l'objet inférieur 21 prenne appui sur les ergots 48 des doigts 36 (figure 11). A cet instant, la partie inférieure de la pile se trouve dans le tiroir 14, alors que la partie supérieure de celle-ci est encore dans le réservoir de stockage 15. Les doigts 35, 36 étant actionnés de la façon indiquée, les objets 21 sont distribués un à un surale transporteur 6 par le bas de la pile et la partie supérieure de celle-ci s'abaisse dans ledit réservoir de stockage 15. Lorsque l'objet 21 le plus élevé passe par l'ouverture 7 à travers le plateau fixe 2, il est détecté par détecteur 52, 53, par exemple une barrière lumineuse (voir la figure 6). Le détecteur 52, 53 commande alors le dispositif 9 pour que les barrettes 10 et 11 prennent leur position rapprochée et, dès que ceci est fait, le plateau 4 tourne pour amener un autre réservoir de stockage 15 à l'aplomb de l'ouverture 7 du plateau fixe 2. Les barrettes 10 et 11 s'écartent de nouveau et la nouvelle pile d'objets 21 tombe jusqu'à rejoindre le reste de la pile suivante. On remarquera ainsi que, grâce à l'invention, on peut distribuer les objets 21 en continu, sans interruption entre deux piles consécutives. Lorsqu'un réservoir de stockage 15 est vide, il est aisé à un opérateur de le recharger avec une nouvelle pile d'objets 21, de façon qu'il y ait toujours un réservoir de stockage 15 chargé, prêt à se mettre à l'aplomb de l'ouverture 7 du plateau -fixe 2. Dans le cas où les objets empilés 21 auraient tendance a se coincer, il serait possible de prévoir des systèmes annexes de griffes, aidant au décollement. De telles griffes pourraient être mues par des électroaimants solidaires des blocs 37, pour pouvoir être réglées en même temps. Une ou deux de ces griffes peuvent être agencées sur chaque bloc 37. REVENDICATIONS 1 - Dispositif permettant de distribuer un à un, sur un transporteur (6), des objets identiques (21) amenés au dispositif sous la forme de piles, et comportant des moyens pour.maintenir verticalement une pile desdits objets (21) au-dessus de moyens d'échappement (13) prélevant un à un, par le bas, lesdits objets de ladite pile pour les laisser tomber par gravité sur ledit transporteur (6), caractérisé en ce qu'il comporte un plateau horizontal fixe (2) percé d'une ouverture (7) à l'aplomb dudit transporteur (6), un plateau horizontal mobile (4) monté sur ledit plateau horizontal fixe (2) et percé d'au moins deux ouvertures (8) pouvant être successivement amenées en regard de l'ouverture (7) dudit plateau horizonal fixe (2), des réservoirs de stockage (15) solidaires dudit plateau horizontal mobile (2) et permettant chacun de maintenir verticalement une pile desdits objets (21) à l'aplomb de chacune desdites ouvertures (8) dudit plateau horizontal mobile (4), des moyens d'obturation commandés (10, 11) de l'ouverture (7) dudit plateau horizontal fixe (2), et un magasin de stockage intermédiaire (12) d'une partie d'une pile desdits objets (21) disposée sous lesdits moyens d'obturation commandés (10, 11) et au-dessus desdits moyens d'échappement (13). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (52, 53) pour détecter le passage, vers le bas des moyens d'obturation commandés (10, 11), de l'objet supérieur (21) d'une pile en cours de distribution. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le plateau horizontal mobile présente une suite alignée d'ouvertures et est animé d'un mouvement alternatif. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le plateau horizontal mobile se présente sous la forme d'un plateau rotatif 4, tournant autour d'un axe vertical Z-Z et comportant une pluralité d'ouvertures (8) identiques et équiangulairement réparties. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacun desdits réservoirs de stockage (15) solidaire dudit plateau mobile (4) est cons -titué d'une pluralité de tiges verticales (17) formant une cage entourant la pile des objets qu'elle contient. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque réservoir de stockage (15) peut être fixé audit plateau mobile (4) en une pluralité d'orientations autour de l'axe vertical de l'ouverture (8) correspondante dudit plateau mobile (4). 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'obturation (9) de l'ouverture (7) du plateau fixe (2) comporte deux barrettes parallèles (10, 11), mobiles en translation pour pouvoir se rapprocher ou s'écarter l'une de l'autre. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le magasin de stockage intermédiaire (12) et le dispositif d'échappement (13) sont disposés dans un tiroir amovible. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit magasin de stockage intermédiaire (12) et ledit dispositif d'échappement (13) comportent plusieurs blocs (37) dont chacun d'eux porte des tiges (34) de guidage vertical desdits objets et au moins une paire due doigts alternatifs (35, 36) pour la distribution un à un desdits objets (21). 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits blocs (37) sont montés coulissants sur des tiges de supports (38), elles-mêmes montées coulissantes parallèlement à elles-mêmes.