Brevet FR2589137A1 — publié le 19870430

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour prélever dans une pile de barquettes en papier,emboîtées les unes dans les autres, la barquette supérieure de la pile. Certains gâteaux, par exemple les cakes et les gâteaux bretons, sont généralement cuits dans des barquettes en papier sulfurisé, très fin, avec lesquelles ils sont vendusensuite. Pour fabriquer un gâteau de ce genre, on prélève.une barquette en papier dans une pile, on la dépose dans un moule métallique de forme correspondante, on la garnit de pâte à gâteaux et on place l'ensemble dans un four de cuisson. Après cuisson, on démoule le gâteau (auquel adhère la barquette de papier) et on le conditionne en vue de la vente. Dans les biscuiteries industrielles actuelles, la plupart de ces opérations,et notamment la cuisson des gâteaux,se font sur des chaînes de fabrication travaillant de manière continue. Les barquettes utilisées, d'épaisseur de papier très fine, ont généralement un rebord légèrement conique, par- tiellement ou complètement gaufré; ce gaufrage leur confère une certaine rigidité en hauteur tout en leur permettant d'épouser correctement la forme du moule durant la cuisson. Ces barquettes sont livrées dans les biscuiteries par paquets, ou piles, comprenant un nombre élevé de barquettes emboîtées les unes dans les autres, par exemple une trentaine de barquettes. Les parties coniques et gaufrées des barquettes sont généralement imbriquées très fortement les unes dans les autres et adhèrent par effet de coin, de sorte qu'il est très difficile de les séparer sans les déformer ou les déchi- rer. Malheureusement, les tentatives d'automatisation faites jusqu'à présent n'ont pas données satisfaction et cette opération délicate et fastidieuse se fait géné- ralement de manière manuelle. Ceci pose naturellement un grave problème dans les biscuiteries modernes qui sont hautement automatisées par ailleurs; en effet, le manque d'efficacité de l'opération de prélèvement des barquettes vient abaisser sensiblement le rendement de la chaine de fabrication des gâteaux. L'invention se propose de résoudre ce problème. Ce résultat est atteint, dans le procédé faisant l'objet de la présente invention, par le fait qu'on réalise., dans la zone centrale du fond de la barquette supérieure de la pile, une aspiration multiple provoquant une cas- sure de cette zone centrale, puis qu'on soulève cette dernière de manière à décoller le bord de la barquette du reste de la pile. Selon une caractéristique particulièrement intéressante de ce procédé, on réalise l'aspiration multiple suivant plusieurs directions qui convergent vers la zone centrale du fond de la barquette et qui sont réparties régulièrement autour d'un axe fictif passant dans cette zone, perpendiculairement au fond. Lorsqu'on souhaite plus particulièrement prélèver des barquettes de forme allongée, à extrémités gaufrées, il est parti- culièrement simple et avantageux de réaliser une double aspiration suivant des axes qui sont situés dans le plan de symétrie longitudinal de la barquette, symétriquement de part et d'autre de l'axe fictif passant dans la zone centrale du fond de la barquette, perpendiculairement à ce fond; dans ce cas, l'angle que forme chacun de ces deux axes d'aspiration avec cet axe fictif perpendiculaire au fond des barquettes a.de préférence une valeur comprise entre 15 et 40 , avantageusement de l'ordre de 25 à 3o0. Le dispositif de prélèvement de barquettes en papier, qui fait l'objet également de la présente invention, comprend un coulisseau animé d'un mouvement de va-et-vient en direction de la pile de barquettes, perpendiculairement au fond de celle-ci, ce coulisseau étant pourvu d'une tête d'aspiration tournée vers les barquettes; ce dispo- sitif est caractérisé par le fait que ladite tête d'as- piration comprend au moins deux ventouses dont les axes convergent en direction des barquettes, ces axes formant un angle aigu avec la direction de déplacement du coulisseau. Dans une forme de réalisation avantageuse, les ventouses sont des manchonsdéformables en forme de soufflets, ce qui leur permet de s'adapter correctement au fond de toutes les barquettes, indépendamment de l'épaisseur de la pile. La dépression dans les ventouses peut être réalisée très simplement au moyen d'un tube Venturi qui est alimenté en air comprimé par l'intermédiaire d'une élec- trovanne. Dans un mode de réalisation préférentiel, qui est particulièrement adapté au prélèvement de barquettes de forme allongée, à extrémités gaufrées, dans une pile placée horizontalement, le coulisseau se déplace suivant un axe vertical et sa tête d'aspiration comprend une paire de ventouses dont les axes sont situés dans le plan de symétrie longitudinal des barquettes et sont inclinés symétriquement de part et d'autre de l'axe vertical selon lequel se déplace le coulisseau. Il est possible d'agencer ce dispositif pour qu'il transfère les barquettes prélevées et les dépose individuellement dans des moules à gâ- teaux; à cet effet, le coulisseau peut être monté sur un chariot animé d'un mouvement de va-et-vient horizontal, transversal par rapport au plan de symétrie longitudinal des barquettes, et les mouvements du coulisseau et du chariot sont alternés de telle manière que la tête d'aspi- ration ait une trajectoire en forme de "U" inversé. Les mouvements de va-et-vient vertical du coulisseau et horizontal du chariot sont avantageusement commandés par des verins pneumatiques à double effet. Ce dispositif peut être équipé, selon une caractéris- tique intéressante de l'invention, d'une part de premiers moyens qui sont agencés pour amener et positionner des piles de barquettes successives au-dessous de la trajec- toire de la tête d'aspiration, dans une position permet- tant le prélèvement des barquettes, et, d'autre part des seconds moyens qui sont agencés pour amener et position- ner successivement les moules au-dessous de la trajectoire de la tête d'aspiration, dans une position permettant le réception des barquettes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés qui en présentent des modes de réalisation préférentiels. Sur les figures annexés, les figures 1 et 2 sont respectivement des vues de face et de dessus d'une barquet- te allongée à extrémités gaufrées; La figure 3 représente schématiquement et en coupe, un dispositif de prélèvement d'une barquette identique à celle représentée aux figures 1 et 2,dans une pile; Les figures 4 et 5 sont des vues analogues à la figure 3, illustrant deux phases du procédé de prélèvement de la barquette supérieure de la pile; La figure 6 représente schématiquement un second mode de réalisation possible de dispositif de prélève- ment conforme à l'invention, adapté pour le prélèvement d'une barquette ronde; La figure 7 est une vue de face, qui représente une -5 installation destinée à prélever des barquettes dans une pile, et à les transférer dans des moules de cuisson pour gâteaux, cette installation étant équipée d'un dispositif de prélèvement analogue à celui des figures 3 à 5; La figure 8 est une vue de droite, partiellement coupée par un plan vertical transversal,de l'intallation de la figure 7. La barquette en papier 1 représentée sur les figures I et 2, est une barquette en papier très fin sulfurisé; elle présente un fond 12, dont la longueur L est par exemple de 500 millimètres, et la largeur 1 de 100 milli- mètres; elle présente un bord périphérique approximati- vement vertical 13, dont la hauteur h est de 60 millimé- tres; A chacune des deux extrémités 10 de la barquette, ce bord relevé 13 est arrondi et gaufré; les lignes de gaufrage ont été désignées par la référence 1il; de plus, les bords d'extrémité 10 sont légèrement coniques, formant un angle e avec la verticale.En raison de la finesse de sa paroi, les deux bords latéraux non gaufrés de la barquette, ont tendance à s'affaisser, comme on le voit à la figure 2. On a désigné par la référence 120 la zone centrale du fond 12 de la barquette, et par la référence(V)le plan longitudinal vertical de symétrie de cette barquette. A la figure 3, on a représenté une pile P de barquet- tes 1, emboîtées les unes dans les autres, dans laquelle on souhaite prélever la barquette supérieure la. Le dispositif conforme à l'invention, représenté à la figure 3, comprend un coulisseau 2 qui est mobile verti- calement, dans un mouvement de va-et-vient, qui est figuré par la double flèche F. Le coulisseau 2, qui est positionné au-dessus de la pile de barquettes P, laquelle est placée horizontalement, est pourvu d'une tête d'aspiration généralement désignée par la référence 21, qui est tournée vers le bas, c'est-à- dire vers les barquettes. Cette tête d'aspiration comprend une paire de ventouses 20, dont les axes X1, X2, sont tous-deux placés dans le plan de symétrie longitudinal (V) des barquettes; ces axes X1 et X2 sont inclinés symétri- quement d'un angle opar rapport à un axe vertical ZZ' passant dans la zone centrale 120 du fond des barquettes; ces deux axes convergent donc en direction des barquettes; l'angle c Les ventouses 20 communiquent par un conduit appro- prié 22, via une électrovanne, avec un dispositif d'aspi- ration ou de dépression D. 15. Les ventouses 20 ont une paroi élastiquement défor- mable, par exemple en caoutchouc ou matériau similaire et ont la forme de soufflets. Pour prélever la barquette supérieure la de la pile P, on fait descendre le coulisseau 2, de telle manière que lesdeux ventouses 20 viennent s'appliquer contre le fond de cette barquette. La souplesse des ventouses leur permet de prendre correctement appui contre le fond de la barquette la, malgré leur inclinaison et quelle que soit l'épaisseur de la pile P (voir figure 4). Lesventouses étant mises en communication avec le dispositif d'aspiration D (vanne 23 ouverte), on fait remonter le coulisseau 2; les ventouses élastiques repren- nent alors leur forme initiale, et provoquent une cassure de la zone centrale 120 de la barquette la, réalisant le décollage de ses deux extrémités gaufrées 10 par rapport aux extrémités de la pile P dans lesquelles elles étaient imbriquées (voir figure 5). La barquette la ainsi aspirée peut naturellement être ensuite transférée au moyen du coulisseau en tout endroit désiré, par exemple à l'intérieur d'un moule de cuisson, comme on le verra par la suite en se référant aux figures 7 et 8. Dans la variante de la figure 6, le dispositif est adapté au prélèvement de barquettes 1' de forme circu- laire; ce dispositif comprend un coulisseau 2' qui est mobile suivant un axe vertical ZZ', qui passe dans la zone centrale 120' du fond 12' de cette barquette; la tête d'aspiration 21' dont est équipé le coulisseau 2', comprend quatre ventouses 20' qui sont disposées régu- lièrement autour de cet axe ZZ', de telle manière que leurs axes Y Y2 Y3, Y4 forme une pyramide dont le sommet est tourné vers la barquette 1'. On a désigné par l'angle que forme chacun des axes Y1, Y2, Y3 et Y4 des ventouses 20' avec l'axe vertical ZZ' des dépla- cements du coulisseau. L'opération de prélèvement de la barquette 1' dans une pile se fait de manière tout à fait similaire à celle qui a été décrite pour la forme de réalisation précédente: abaissement du coulis- seau 2', mise en dépression des ventouses 20' qui viennent en contact avec le fond 12', et relevage du coulisseau 2'; ce relevage provoque une cassure de la zone centrale ' du fond de barquette, et un décollement du bord annulaire 13' de la barquette, ce bord se détachant du bord du reste de la pile dans lequel il était imbriqué. L'installation qui est représentée sur les figures 7 et 8 comprend un bâti 3 en forme de potence qui présente une paire de barres horizontales 30 dans lesquelles sont formées des glissières 31. Une plaque horizontale 4, qui sera par la suite appelée "chariot" est guidée pour coulis- ser dans les glissières 31. Sur la face supérieure du chariot 4 est monté un vérin pneumatique à double effet 7; La tige de vérin 70 de celui-ci traverse la plaque 4 et porte au-dessous de celle-ci, un coulisseau 2. Ce dernier est pourvu d'une tête d'aspiration 21 constituée de deux ventouses 20; les axes X1, X2 de ces ventouses forment un angle aiguo( avec l'axe vertical de la tige de vérin 70; ces ventouses sont des soufflets en caoutchouc élastique- ment déformable. Il est possible, grâce à des lumières allongées 24 formées dans le coulisseau 2, de régler l'écartement mutuel des deux ventouses 20, ainsi que l'inclinaisons( de ces ventouses. Les deux ventouses 20 sont reliées par un tuyau 22 à un tube de Venturi 24, qui est alimenté par une source d'air comprimé AC, via une électrovanne 23. Le chariot 4 présente une partie arrière 40 qui est relevée verticale- ment, à laquelle est fixée l'extrémité d'une tige hori- zontale 80 d'un vérin pneumatique à double effet 8; ce dernier est porté par le bâti 3. La course du vérin 8 est désignée par la référence '"d" à la figure 8. Le dispositif de commande des deux vérins 7 et 8, qui n'a pas été représenté sur les figures dans un but de simplification/ et dont la conception est à la portée de l'hom- me de métier, est agencé de telle manière que le coulisseau 2 (et la tête d'aspiration 21 portée par celui-ci) décrive une trajectoire en forme de "U" inversé, dont les deux branches sont distantes de la valeur d. L'installation comprend un premier convoyeur 6 consti- tué par exemple par un tapis roulant monté sur des galets assurant son guidage et son entraînement pas à pas par des moyens qui n'ont pas été représentés dans un but de simplification. Ce convoyeur 6 est adapté pour trans- porter pas à pas des piles de barquettes P1, P2, P3 à l'aplomb du coulisseau 2 lorsque celui-ci se trouve dans la position arrière du chariot 4 (position de la figure 8); 9. on a désigné par(v)le plan vertical dans lequel se trouvent les axes des ventouses 20; ce plan est confondu avec le plan de symétrie longitudinal de la pile de barquettes P1 qui se trouve en position de prélèvement de ces barquettes; dans cette position, la pile P1 est en appui contre une pièce de positionnement et de centrage 62. L'installation et équipée d'un second convoyeur 5 destiné à amener des moules métalliques M servant à la cuisson des gâteaux, en position de réception des barquet- tes prélevées. Ce convoyeur 5 a par exemple la forme d'un tapis mobile entraîné en continu par des moyens qui n'ont pas été représentés dans un but de simplification. De part et d'autre du tapis 5 sont disposés des organesd'arret et de centrage des moules M; ces organes comprennent une paire de verins presseurs 50 coopérant avec des butées d'appui 51 situées de l'autre côté du tapis; l'installation est également équipée d'un dispo- sitif de détection des moules, par exemple une cellule photoélectrique 52. On notera également que le coulisseau 2 porte une tige verticale9 qui est pourvue d'un contacteur 90 apte à coopérer avec un contact 41 solidaire du chariot 4; ce contacteur permet de détecter l'arrivée en position basse du coulisseau 2. Le plan de symétrie vertical longitudinal des moules M, lorsque ceux-ci se trouvent en position de serrage entre les vérins 50 et les butées 51, désigné par (Vl), est confondu avec le plan vertical contenant l'axe des ventouses 20, lorsque le chariot 4 se trouve dans sa position avancée, décaléede la valeur d par rapport au plan (V). L'installation fonctionne de la manière suivante: Une pile P1 de barquettes de papier étant positionnée sur la pièce 62, les moyens de commande automatique de l'installation provoquent l'extension du vérin pneumati- que 7, ce qui réalise la descente du coulisseau 2 dans le plan vertical (V);les ventouses 20 pénètrent alors à l'intérieur de la pile P1, et viennent en appui contre le fond de la barquette supérieure de cette pile; lorsque le coulisseur 2 est dans sa position basse, le contacteur - 41 se ferme, ce qui provoque l'ouverture de l'élec- trovanne 23; de l'air comprimé est alors envoyé dans le tube de Venturi 24, ce qui provoque une dépression dans les tuyaux 22 et, corrélativement, une aspiration dans les ventouses 20; simultanément, le vérin 7 se rétracte, provoquant la remontée du coulisseau 2. Durant cette remontée, la tête d'aspiration 21 extrait de la pile P1 la barquette supérieure de cette pile, comme on l'a expliqué plus haut, en se référant à la figure 5. Pendant ce temps, un moule M a été amené par le convoyeur à bande 5 à proximité du dispositif; lorsque la cellule 52 a détecté l'arrivée de l'extrémité du moule M, il envoie un signal d'extension aux vérinspresseurs , qui réalisent le serrage de ce moule contre les butées 51. Le moule M est donc retenu par ces moyens 50, 51 en position de réception de la barquette, malgré l'avance en continu de tapis 5, ce tapis glissant contre le fond du moule. Lorsque le coulisseau 2 a atteint sa position extrême haute, le vérin 8 entre en action, et déplace le coulisseau 4 dans sa position avancée; le coulisseau 2 se trouve alors dans le plan(vl), exactement au-dessus du moule M; à ce moment, le verin 7 entre à nouveau en action pour faire descendre le coulisseau en introduisant la barquette, toujours retenue par la tête d'aspiration 21, à l'intérieur du moule M; lorsque le coulisseau 2 a atteint sa position extrême basse, le contacteur 90 - 41 commande la fermeture de l'électrovanne 23, et corrélativement, la mise à la pression atmosphérique des ventouses 20, si bien que la barquette de papier est déposée dans le moule M; simultanément, les vérins 50 se rétractent, libérant le moule garni de la barquette, qui est entraîné par le tapis 5 vers le poste suivant de réception de la pâte à gâteaux (flèche H, figure 7). Les mouvements du coulisseau sont ensuite inversés, la tête d'aspiration allant chercher dans le plan (V) la barquette suivante; l'installation est avantageusement équipéed'un organe de détection de la pile P1 se trouvant sur la pièce d'appui62; lorsque la dernière barquette de cette pile a été prélevée, cet organe détecteur (non représenté) commande la mise en route du convoyeur 6 et celui-ci amène une nouvelle pile P2 sur la pièce d'appui62. On notera que le dispositif qui vient d'être décrit peut être adapté à différentes dimensions de barquettes; c'est ainsi qu'on trouve généralement deux séries de barquettes de longueursdifférentes: L = 500 mm et L = 250 mm, les autres dimensions 1 et h des barquet- tes étant inchangées; l'expérience a montré que pour les barquettes les plus longues(L = 500 mm), l'angleos idéal était de l'ordre de 25 , tandis que pour des barquettes courtes (L = 250 mm) l'angleo> idéal était de l'ordre de 30 ; pour passer d'un angle à un autre, il suffit de modifier l'inclinaison des axes des ventou- ses 20, en déplaçant légèrement ceux-ci dans les lumières de montage 24 et en les y faisant basculer. Il va de soi que la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation.qui viennent d'être décrits à simple titre d'exemple; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. Le nombre, la disposition et l'inclinaison des ventouses utilisées dépend naturelle- ment de la forme et des dimensions des barquettes concernées. REVENDICATIONS 1. Procédé pour prélever dans une pile de barquettes en papier emboîtées les unes dans les autres la barquette supérieure de la pile, caractérisé par le fait qu'on réalise, dans la zone centrale (120) du fond (12) de la barquette (1) une aspiration multiple provoquant une cassure de cette zone centrale (120) et qu'on soulève cette dernière de manière à décoller le bord de la bar- quette (1) du reste de la pile (P). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on réalise l'aspiration multiple suivant plusieurs directions qui convergent vers la zone centrale (120) du fond (12) de la barquette (1), et sont réparties régulièrement autour d'un axe fictif (ZZ') passant dans cette zone perpendiculairement à ce fond (12). 3. Procédé selon la revendication 2, qui est adapté plus particulièrement au prélèvement de barquettes allon- gées (1) à extrémités gaufrées (10), caractérisé par le fait qu'on réalise une double aspiration suivant des axes (X1, X2) qui sont situés dans le plan de symétrie longitudinal de la barquette, symétriquement de part et d'autre dudit axe fictif (ZZ'), avec lequel ils forment un angle aigu (oe). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit angle (o 15 et 40 , de préférence de l'ordre de 25 à 30 . 5. Dispositif de prélèvement de la barquette supé- rieure dans une pile de barquettes en papier emboîtées les unes dans les autres, qui comprend un coulisseau animé d'un mouvement de va-et-vient en direction de la pile, perpendiculairement au fond des barquettes, ce coulisseau étant pourvu d'une tête d'aspiration tournée vers les barquettes, caractérisé par le fait que ladite tête d'aspiration (21) comprend au moins deux ventouses (20) dont les axes (X1, X2; Y1, Y2, Y3 Y4) convergent en direction des barquettes (1), ces axes formant un angle aigu (co) avec la direction (ZZ') de déplacement du coulisseau (2). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les ventouses (20) sont des manchons déformables, en forme de soufflets. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que la dépression dans les ventou- ses (20) est réalisée au moyen d'un tube Venturi (24) qui est alimenté en air comprimé via une électrovanne (23). 8. Dispositif selon l'une des revendications 5, 6 ou 7, qui est plus particulièrement adapté au prélèvement de barquettes de forme allongée, à extrémités gaufrées, dans une pile placée horizontalement, caractérisé par le fait que ledit coulisseau (2) se déplace suivant un axe (ZZ') vertical et que sa tête d'aspiration (21) com- prend une paire de ventouses (20) dont les axes sont situés dans le plan de symétrie longitudinal (V) des barquettes (1) et sontinclinés symétriquement de part et d'autre dudit axe (ZZ') d'un angle (o 15 et 40 , avantageusement de l'ordre de 25 à 30 . 9. Dispositif selon la revendication 8, qui est adapté pour transférer et déposer individuellement les barquettes dans des moules à gâteaux, caractérisé par le fait que le coulisseau (2) est monté sur un chariot (4) animé d'un mouvement de va-et-vient horizontal, trans- versal par rapport au plan de symétrie longitudinal (V) des barquettes (1) , les mouvements du coulisseau (2) et du chariot (4) étant alternés de telle manière que la tête d'aspiration (21) ait une trajectoire en forme de "U" inversé. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les mouvements de va-et-vient vertical du coulisseau (2) et horizontal du chariot (4) sont com- mandés par des vérins pneumatiques à double effet (7, 8). 11. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé par le fait qu'il comprend des premiers moyens (6, 62) agencés pour amener et positionner des piles de barquettes successives (P1, P2, P3...) au-dessous de la trajectoire de la tête d'aspiration (21), dans une position permettant le prélèvement des barquettes (1) et des seconds moyens (5, 50 - 51) agencés pour amener et positionner successivement les moules (M) au-dessous de la trajectoire de la tête d'aspiration (21) dans une position permettant la réception des barquettes (1).