Brevet FR2576294A1 — publié le 19860725

DISPOSITIF AUTOMATIQUE DE CHARGEMENT PAR LITS La présente invention a pour objet un dispositif automatique de chargement de produits en doses unitaires destiné en particulier, mais non exclusivement, au remplissage de cartons ou containers par lits successifs. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte au remplissage de containers, cartons, emballages etc.. avec des produits fragiles. I1 est connu de grouper un ensemble d'objets à l'aide de convoyeurs à bandes ou tapis afin de charger des conteneurs de groupement. Dans ces dispositifs, toutefois, les objets subissent des forces importantes destinées à leur donner une traJectoire appropriée ce qui se traduit par des chocs incompatibles avec la fragilité de certains objets. Par aileurs, le remplissage d'un carton ou container nécessite une grande précision de positionnement des objets étant donné qu'il est souhaitable qUe le volume interne soit exactement égal au volume total des objets que l'on veut charger. La présente invention a pour objet un dispositif permettant de charger les objets par lits, la surface de l'ensemble des objets d'un lit étant exactement égale à la section interne du container ou emballage. Selon la présente invention, le dispositif de chargement d'un container est caractérisé en ce qu'il comprend un premier convoyeur à bande, permettant d'aligner un ensemble d'objets sur une colonne, un second convoyeur à bande, à fonctionnement continu permettant de rassembler les objets par lits et un troisième convoyeur à tapis incluant une plaque de déchargement animée d'un mouvement alternatif entre une position où elle recouvre le container et une position où elle dégage la surface supérieure de celui-ci. Après groupement des objets en lits, ceux-ci sont pris en charge par la plaque et déposés par celle-ci dans le container sans aucun choc. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent: - La Fig.1, une vue par-dessus de l'ensemble du dispositif; - La Fig.2, une vue schématique de côté du dispositif en position de chargement; - Les Figs.3 à 6 des schémas montrant l'évolution de la plaque du troisième convoyeur lors du chargement d'un lit; - La Fig.7, un schéma montrant la dépose des objets à l'intérieur d'un container. Sur les Figs 1 et 2 on distingue de la gauche vers la droite un premier convoyeur comprenant une bande ou tapis 1 dont la largeur est sensiblement égale à la largeur d'un objet, ceux-ci , parallélipipèdiques par exemple, étant figurés sur les Figs par des rectangles (non référencés). Il peut s'agir, par exemple de pains de beurre de 250 ou 500 grammes. Les objets sont retenus en fin de bande par une butée 3 et, sur le côté extérieur du transporteur par une plaque de guidage 2 commandée par un piston 2a. Perpendiculairement à la direction de défilement de la bande 1 se déplace un second tapis 4 sur lequel. sont poussées les lignes successives d'objets formées sur le convoyeur 1, comme indiqué par les flèches.La première ligne de produits est bloquée par une butée pivotante 5 qui peut être escamotée pour laisser passer un lit, lorsque celui-ci comprend le nombre de rangées ou lignes prédéterminé pour correspondre à la section du container. Le tapis 4 est entrainé en permanence en rotation par des poulies motrice et de guidage 8. Dans le prolongement du tapis 4 est disposé un troisième convoyeur à tapis 14. Au dessus du tapis 14 sont prévues deux autres butées 6 et 7 également pivotantes Le container 10 est disposé en bout du tapis 14. Au niveau du tapis 14 est prévu une plaque de guidage 12 actionnée par un vérin 13. Le container 10 est entouré dsune part par un container vide 9 et par un container vide il Les containers passent ainsi de la position 9 à la position 10, puis, après remplissage en 10, à la position 11. Bien entendu, l'ensemble des mouvements des tapis 1,4,14, des butées 5, 6 et 7 et du passage de la position 9 à la position 11 d'un container est commandé par un automate qui permet de régler le nombre d'objets par lits et le nombre de lits devant charger un container.Le container 10 est, par ailleurs monté sur un support (non représenté) qui abaisse le container de la hauteur d'un lit à chaque chargement dlun lit. Ainsi, la surface supérieure du dernier lit chargé affleure le niveau supérieur du tapis 14 de manière à ce que le déchargement du lit immédiatement supérieur se produise sans à coup comme celà sera expliqué par la suite. Contrairement aux tapis 1 et 4, le tapis 14 n'est pas entratné d'une manière continue mais sa surface se déplace par pas successifs, un pas étant égal à la longueur d'un lit. Comme celà apparat mieux sur la Fig.2 qui est une vue de c8té du dispositif sur - laquelle les éléments sont dans la même position que sur la Fig;1, la bande ou tapis 14 est une bande sans fin. Elle s'enroule sur des poulies ou galets 19, 20, 21,22 dont, en principe, aucun n'est moteur. La bande 14 s'enroule également autour d'une plaque 24. La plaque 24 est solidaire, à sa partie inférieure avec deux chapes 17 dont une seule apparat sur la Fig.2 portant chacune une poulie 22 ou un rouleau de guidage. Les chapes 17 sont fixées sur la partie avant de la tige 16 d'un vérin 15. Le vérin 15 est disposé au centre du tapis 14 si celui-ci est pourvu'd'une fente longitudinale et fixé au bati du transporteur (non représenté). Le vérin 15 peut également être disposé sur le c8té du tapis 14-.C'est le mouvement de la tige 16 du vérin qui va fournir le déplacement par pas du tapis 14. De préférence, la plaque 24 est soutenue par des galets ou un rouleau 23 disposé légèrement en retrait de la butée 7. Le fonctionnement de ce mécanisme sera maintenant décrit en regard des Figs 3 à 6. qui ne reprennent que les éléments nécessaires à l'explication à savoir une chape 17, les poulies 21 et 22 et la plaque 24. Pour montrer l'évolution pas à pas du tapis du convoyeur 14, on a individualisé par un trait renforcé un tronçon T1 du tapis. Le but recherché par ce transporteur consiste à amener un lit d'objets sur la plaque 24,à porter ces objets au-dessus du container puis à déposer les objets ligne par ligne ou rangée par rangée alors que la plaque effectue son mouvement de retrait. Sur la Fig.3, les éléments sont représentés en position de repos ou de retrait, la plaque 24 se trouvant à l'intérieur du gabarit du convoyeur. La tigre du vérin est rétractée au maximum. La poulie ou rouleau 21 est monte pivotante sur le bâti du convoyeur. Comme celà apparaît sur la Fig.4, le déplacement de la chape 17 propulse la plaque 24 vers l'avant.Ce mouvement ( Flèche F1) entraîne une traction sur le tapis 14 qui glisse sur la partie avant de la plaque 24 qui est de préférence arrondie ou peut encore entre constitué par un petit rouleau fou de meme épaisseur que celle de la plaque 24 qui est de l'ordre de 8 mm., par exemple. Le tronçon T1 qui précédemment surplombait la plaque est, à mi course de la plaque 24, enroulé en deux parties autour de la partie avant de la plaque autour de laquelle il s'enroule (Flèche F3). Seul le brin supérieur du tapis se déplace, la longueur de brin inférieur 18 dégagée par le mouvement de la plaque étant récupérée par le rouleau 21. Lorsque la plaque -24 a atteint son élongation maximale, (Fig.5) correspondant sensiblement à la longueur d'un lit,( aux espacements des lits prèsj, le tronçon T1 du tapis 14 est passé du dessus au dessous de la plaque 24. Dans ce mouvement il a entraîné en translation le reste du tapis de sorte que le lit suivant se présente sur la plaque. Au cours de l'étape ultérieure, la tige du vérin se rétracte ce qui correspond au retour de la chape 17 (Flèche F2) Fig.6. La longueur de tapis libérée est récupérée par le rouleau 21. Afin d'éviter l'entraînement du brin inférieur lors du mouvement d'avance de la plaque 24, il est possible de prévoir pour au moins l'une des poulies 22 ou 21 une rotation unidirectionnelle, ces deux poulies tournant toujours dans le même sens. Il est également possible de prévoir un crantage à section dissymétrique sur la partie inférieure du tapis 14. Ainsi, le tapis 14 ne peut tourner que dans un sens autour de la plaque 24. Le fonctionnement du dispositif est le suivant Les objets sont introduits un par un sur le convoyeur 1. Lorsque le nombre voulu d'objets constituant une ligne ou rangée est sur le tapis 1, ce qui peut être déterminé par un capteur (non représenté) ou par comptage, le vérin 2a déplace la plaque 2 d'une distance égale à la largeur d'une rangée, la garde 2b interdisant le passage des objets suivants pendant le transfert. Le tapis transporteur 4 étant entraîné en permanence, les différentes rangées d'objets introduites sur le tapis 4 se regroupent contre la butée 5 qui est alors en position fermée pour former un lit L5, lit qui se forme lors du recul de la plaque 24. Sur le tapis convoyeur 14 se trouvent les lits L4,L3 et L2, le lit L2 étant, au moment représenté sur la plaque 24 et au-dessus du container 10 en cours de remplissage. Les butées 6 et 7 sont fermées.La plaque 24 amorce son mouvement de recul et, comme celà apparaît sur la Fig.7, les objets sont déposés rangée par rangée , la partie avant de la première rangée venant contre la plaque 13 dont la position est commandée par le vérin 13a, la butée 7 retenant la partie arrière de la dernière rangée contre l'entraînement vers l'arrière. La plaque 24 est de faible épaisseur, de sorte que les objets ne "tombent" que de cette hauteur et se juxtaposent régulièrement. Lorsque la plaque a atteint sa position de recul maximum, les butées 5 6 et 7 s'escamotent. la plaque 24 est venue au-dessous du lit L3 qu'elle va porter en position avant. La partie avant du lit nouvellement constitué L5 est poussée par le transporteur 4 sur le tapis 14 pendant que celui-ci subit une translation comme expliqué ci-dessus. Le lit L5 prend la position occupée précédemment par le lit L4 sur le transporteur, mais sur le tronçon de tapis suivant. Les butées 7, 6 et 5 se referment successivement de manière à être toutes fermées lorsque la plaque 24 atteint sa position avant à partir de laquelle elle décharge les objets du lit L3 comme indiqué précédemment. Bien entendu, il n'est nullement nécessaire que les objets soient parallélipipèdique et le dispositif peut être mis en oeuvre avec des objets- quelconques. L'avancement du tapis 14 est réglé par la course de la tige 16 du vérin 15. Cette course est sensiblement égale à la longueur sur le tapis d'un lit d'objet(-'à la distance séparant deux lits sur le tapis 14 près), longueur elle-même égale à la largeur du container ou carton 10. ! Dans l'exemple qui a été donné, le pas d'avancement du tapis est déterminé par la course de la tige du vérin. Toutefois, pour certaines applications, il est possible d'entraîner l'une des poulies 19,20 ou 21 par un moteur à fréquence variable afin de modifier éventuellement l'avance du tapis lors d'un aller et retour du Vérin. Liexemplejqui a été donné se rapporte au cas d'une dépose des objets dans un plan horizontal. Dans le cas d'une dépose verticale, il est possible de prévoir un système de préhension des objets quand le tapis se trouve en position extérieure. I1 va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans sortir pour celà du cadre de llinvention. REVENDICATIONS 10 Dispositif-automatique de chargement d'une caisse par lits d'objets, un lit comprenant au moins une ligne ou rangée d'objets, caractérisé en ce qu'il comprend un convoyeur à tapis (14) dont le tapis s'enroule autour d'une plaque (24) animée d'un mouvement alternatif au-dessus de la caisse (1Q), une butée escamotable (7) retenant les objets lors du recul de la plaque (24). 20 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, la plaque (24) est solidaire par une chape (17) de la tige (16) d'un vérin (15) fixé sur le bâti du convoyeur, le tapis (14) passant sur des rouleaux fixes (19,20,21) et sur un rouleau (22) monté pivotant sur la chape (17), au moins l'un des rouleaux étant à rotation unidirectionnelle 30 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 de chargement des objets par lits dont la surface est égale à la section du container, caractérisé en ce qu'il comporte un premier convoyeur (1) à bande pour constituer des rangées, un second convoyeur (4) regroupant un ensemblesde rangées sur une surface égale à la section du container'-et un ensemble de butées (5,6, 7) escamotables commandées par un automate agissant également sur le vérin (15). 40 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le déplacement de la tige (16) du vérin (15) est sensiblement égal à la longueur sur le tapis (14) d'un lit d'objets. 50 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les objets sont transférés du convoyeur (1) au convoyeur (4) par une plaque (2) entraînée par un vérin (2a) 60 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce que le tapis du convoyeur (4) est entraîné en continu par des poulies (8).