Brevet FR2608569A1 — publié le 19880624

La présente invention a trait à une méthode pour le transfert et le rangement selon un pas déterminé de produits alimentaires disposés au hasard. Plus particu- lièrement la présente invention concerne une méthode de transfert de paquets de cigarettes de la ligne de sor tie d'une machine d'empaquetage de cigarettes à la ligne d'entrée d'une machine à surenvelopper les paquets ou "machine cellophaneuse". On sait que les paquets qui sortent de la machine d'empaquetage sont acheminés sur un convoyeur pourvu de mouvement continu, de l'extrémité finale duquel ils sont transférés à un convoyeur d'entrée d'une machine cellopha- neuse. Les paquets, qui avancent sur le premier de ces con voyeurs selon un ordre fortuit,doivent être alimentés à la machine cellophaneuse de manière à respecter des synchro- nismes bien précis avec les organes de travail de cette machine. Il est donc nécessaire, lors du passage du premier au deuxième de ces convoyeur, normalement disposés orthogo- nalement, un écartment des paquets l'un par rapport à l'au tre selon un pas déterminé. Dans l'art connu cette opération est effectuée de la manière suivante. A l'extrémité finale dudit convoyeur de sortie on pré voit une butée fixe contre laquelle il y a la formation par accumulation d'une rangée de paquets disposés l'un au contact de l'autre. Un dispositif de poussée pourvu de mouvement alternatif dont la fréquence est déterminée par le rythme de travail de la machine à surenvelopper, enga- ge individuellement les paquets qui sont à l'arrêt contre la butée fixe, de manière à les transférer sur le deuxiè- me convoyeur. Dans le but d'éviter les rebonds des paquets contre -2- la butée fixe et d'assurer la disposition correcte de la rangée formée par accumulation, le premier convoyeur est pourvu d'une surface qui a un coefficient de frot- tement élevé et au-dessus de lui, au moins en correspon- dance de son extrémité finale, il y a une plaque adhérant aux paquets. En conséquence de ce qui précède, la rangée de pa- quets à l'arrêt contre la butée fixe est soumise à une ac- tion dangereuse de glissement de la part du convoyeur qui, comme déjà dit, est pourvu d'un coefficient de frottement élevé. En outre, à la suite de chaque opération de trans- fert effectuéepar le dispositif de poussée, il y a l'a- vancement de toute la file de paquets et le choc de celle- ci contre la butée fixe. Ce choc non seulement cause l'en- dommagement par compression des paquets les plus proches de la butée fixe, mais il donne également lieu à une sé- rie de contrecoups qui se répercutent sur toute la file. Il est évident que cet inconvénient se répète,par cha- que paquet qui compose la file adossée à la butée fixe, un nombre de fois égal aux pas qu'il effectue avant qu'il soit transféré sur le deuxième convoyeur. Le but de la présente invention est celui de réaliser une méthode pour le transfert de produits d'un premier à un deuxième convoyeur et pour le rangement simultané de ces produits selon un pas déterminé, laquelle soit capable de surmonter les différents inconvénients énoncés en se ré- férant à l'art connu. Selon la présente invention on réalise une méthode pour le transfert et le rangement selon un pas déterminé de produits alimentaires disposés au hasard, caractérisée en ce qu'elle comporte les étapes consistant à: décélérer par des moyens de freinage lesdits produits -3- alimentés en succession selon un ordre fortuit par un premier convoyeur pourvu de mouvement continu de manière à assurer la formation d'une rangée de produits adossés l'un à l'autre; - enlever de ladite rangée des produits individuels, pendant leur avancement, en les transférant,par des organes d'enlèvement montés sur une tête à rotation pour vue de mouvement continu, sur un deuxième convoyeur; - régler, par des moyens de controle et de commande, la vitesse d'avancement des produits soumis à l'action des dits moyens de freinage en vue de réaliser un rapport syn- chronisé déterminé entre les produits individuels et les respectifs organes d'enlèvement. Les caractéristiques de l'invention seront mieux il- lustrées dans la description qui suit de deux formes d'exécution préférées mais non exclusives en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en plan d'un disposi tif pour la mise en oeuvre de la méthode en question; - la figure 2 montre le dispositif de la figure 1 en vue schématique de côté; - la figure 3 montre, à plus grande échelle et en coupe selon une ligne IIIIII de la figure 4, un détail des figures 1 et 2; - la figure 4 montre schématiquement une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3; - la figure 5 montre une variante d'exécution du disposi tif des figures 1 à 4; et la figure 6 représente un schéma-bloc de contrôle et de commande faisant partie du dispositif des figures précédentes. An se référant aux figures 1 et 2, en 1 on a globa- -4- lement indiqué un trasporteur de paquets P sortant d'une machine d'empaquetage non représentée. Les paquets P, disposés selon un ordre fortuit,sont portés vers une zone A d'enlèvement de paquets individuels P et de transfert de ceux-ci, sans en modifier l'orienta- tion, vers une zone B de délivrance en correspondance de laquelle se trouve l'entrée d'un deuxième transporteur 2 qui sera décrit par la suite. Il faut remarquer que, pour des raisons qui seront claires après, la surface du transporteur 1 a un bas coef ficient de frottement. En correspondance de l'extrémité en aval, dans le sens de son avancement, du transporteur 1, on prévoit des moyens de freinage comportant deux convoyeurs à bande 4 et 5, chacun desquels est enroulé autour d'un rouleau fou de renvoi 6 et d'un moyen d'actionnement ou rouleau moteur 7 tous les deux à axe vertical. Les brins en regard des convoyeurs 4 et 5 définissent, ensemble avec le trans- porteur 1, un canal 8. Les convoyeurs 4 et 5 ont un coef- ficient élevé de frottement et sont pourvus de mouvement unidirectionnel continu de vitesse variable pour des rai- sons qui ressortiront plus clairement par la suite. En 9 on a indiqué un élément de poussée ou élévateur, situé au débouché du transporteur 1 en correspondance de la zone d'enlèvement A. Cet élévateur 9 est pourvu de mouve- ment alternatif vertical entre une position inférieure dis- posée au niveau de la surface de transport du convoyeur 1 et une position supérieure, de manière à transférer, à chaque course d'aller, un paquet P à une position d'enlè- vement de la part d'organes d'enlèvement 10 portés par une tête à rotation 3. Cette tête 3 définit un transporteur intermédiaireentre le convoyeur 1 et le convoyeur 2, de -5- manière que les zones A d'enlèvement et B de délivrance des paquets P sont écartées l'une de l'autre de 90 le long de la trajectoire que les organes d'enlèvement 10 suivent à la rotation de la tête 3. L'élévateur 9 reçoit son mouvement alternatif de l'arbre cyclique d'actionnement de la tête à rotation 3, de manière qu'il effectue une course d'aller chaque fois qu'un organe d'enlèvement 10 passe en correspondance de sa zone d'action. En 12 on a indiqué une cellule photoélectrique à barrage disposée immédiatement en aval de l'élévateur 9 et formant l'élément principal d'un dispositif de contrôle de la position correcte des paquets individuels P reçus par l'élévateur 9 en vue de leur transfert aux organes d'enlèvement 10. Ce dispositif de contrôle, voir les figu res 1, 2 et 6, est relié à un moteur 14, par exemple un mo- tuer pas à pas, d'actionnement des rouleaux motorisés 7 des convoyeurs 4 et 5, par l'intermédiaire d'un moyen de commande comportant un différentiel 15. Le différentiel 15 a deux entrées, dont la première est reliée à la sortie du moteur 13 et la deuxième est reliée à la sortie du moteur pas à pas 14. Le moteur 14 est pourvu d'un circuit de contrôle com- portant un transducteur 16 destiné à émettre un signal électrique proportionnel à l'intensité de lumière reçue par l'élément récepteur de la cellule photoélectrique à barrage 12 pendant sa période d'activation coincidant avec l'arrivée d'un paquet P dans la zone d'action de l'éléva- teur 9 et avec l'arrivée d'un organe d'enlèvement 10 dans la zone d'enlèvement A. Dudit circuit de contrôle font éga lement partie un dispositif détecteur de phase 17 qui est destiné à émettre un signal à la détection de chaque valeur - 6 - de crête de l'intensité de lumière lue par l'élément ré- cepteur et un émetteur de signal de phase 18 relié au moteur 13 et destiné à émettre un signal à chaque instant théorique dans lequel un paquet P devrait se trouver exac- tement positionné sur l'élévateur 9. Le circuit de contrôle comporte en outre un compara- teur 19 dont les entrées reçoivent les signaux de phase provenant du détecteur 17 et de l'émetteur 18 et dont la sortie envoie au moteur 14 un signal proportionnel, en valeur absolue et signe, à la différence de phase existant entre les deux signaux d'entrée, ce qui entraîne l'action- nement du moteur 14 de manière à annuler ledit signal de sortie en augmentant ou diminuant, par le différentiel 15, la vitesse des rouleaux 7 des convoyeurs 4 et 5. En se référant aux figures 1, 2 et 3, la tête à rota- tion 3 est du type qui présente les organes d'enlèvement supportés de manière à ne pas modifier leur orientation pendant la rotation de la tête 3 elle-même. Selon ce qui a été représenté, notamment sur la figu- re 3, on a indiqué en 11 l'arbre moteur de la tête à rota- tion 3, lequel reçoit son mouvement, de manière non illus- trée, du moteur 13 qui peut être un moteur autonome ou bien le même moteur qui actionne l'une des machines incorporant le dispositif en question. Sur l'extrémité supérieure de cet arbre est emboîtée une flange 20,à laquelle est fixé le corps 21 de la tête à rotation 3. Une douille 23, dont une chambre intérieure 23A est mise en communication par un suceur 24, avec une source d'aspirationnon re- présentée, est montée de manière étanche sur le moyeu 22 de la tête à rotation 3. La douille 23, coaxiale avec la tête à rotation 3, est montée hermétiquement de maniè- re que sa partie supérieure 23B se trouve à l'intérieur -7- du corps 21. La paroi cylindrique de la douille 23 est traversée par une ouverture oblongue ou élément synchro- nisateur 25 s'étendant angulairemert sur 90 (voir les figures 3 et 4). Les organes d'enlèvement 10 sont du type à ventouse et ils sont pourvus de canaux d'aspiration i0A débouchant sur la paroi intérieure du corps 21 à la hauteur de l'ou- verture oblongue 25. De cette manière, les organes d'enlèvement 10 sont mis en communication avec la source d'aspiration lors de leur passage de la zone A, d'enlèvement des paquets P individuels, à la zone B de délivrance des paquets P sur le transporteur 2. La douille 23 est assujettie à l'action d'un disposi- tif 26 de réglage de sa position par rapport au moyeu 22, au moyen duquel elle peut être tournée en vue de varier la position de l'ouverture oblongue 25 par rapport aux li- gnes idéales médianes des zones A et B. Ceci permet un réglage, dans le cadre du cycle machine défini par une rotation complète de la tête à rotation 3, de la phase de liaison entre les canaux 10A et la chambre 23A, et par conséquent la source d'aspiration, pour l'activation des organes d'enlèvement 10. Le dispositif de réglage 26 peut comporter un petit piston à commande hydraulique ou pneumatique, dont la tige 26A est fixée à un prolongement 27 présenté latéralement par la douille 23 et contre lequel, en direction opposée à la tige 26A, est exercée une pression par un ressort 28 réagissant contre un épaulement 29 dont le moyeu 22 est pourvu. Plus précisément, en cas d'augmentation de cette vitesse, le dispositif 26, sur commande d' organes détec- teurs non représentés, est actionné de manière à causer une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre (pour ceux qui regardent la figure 4) de la douille 23 et donc le déplacement de l'ouverture oblongue 25 d'un *angle "a" déterminé par rapport aux lignes idéales mé- dianes des zones A et B. De cette manière on évite tout retard dans les pha- ses de prise et de délivrance des paquets P dé à l'aug- mentation de la vitesse. Comme déjà dit, pendant l'étape de transfert depuis la zone A jusqu'à la zone B, l'orientation des paquets P n'est pas modifiée.Ceci, selon des techniques connues, est obtenu au moyen d'un rouage de type épicycloidal lequel prévoit (voir les figures 1 et 3) par chaque organe d'en- lèvement 10 une roue dentée satellite 30 reliée, au moyen d'une roue dentée intermédiaire 31, à une roue dentée 32 formant l'engrenage planétaire du mécanisme cinématique et emboîtée sur le moyeu 22. On va maintenant décrire le fonctionnement du dis- positif partant d'une conformation dans laquelle les trans porteurs 1 et 2 sont en mouvement, l'élévateur 9 est à l'arrêt au niveau de la surface de transport du trans- porteur 1, les convoyeurs à bande 4 et 5 sont en mouve- ment, la tête à rotation 3 est en rotation et un organe d'enlèvement 10 va arriver dans la position d'enlèvement A, un paquet P est à l'appui sur l'élévateur 9, la cellu- le photoélectrique à barrage 12 est activée et la douille 23 est positionnée de manière que les extrémités de l'ou- vertureoblongue 25 se trouvent sur les directrices idéa- les médianes des zones A et B. A partir de cette situation l'élévateur 9 effectue une course d'aller et il porte le paquet P vers l'organe d'enlèvement 10. Lors de son soulèvement le paquet P -9- glisse sur le plan de l'élévateur 9, sous la poussée de la rangée de paquets accumulés. Pendant que le paquet P, au moyen de l'organe d'enlèvement 10, est transféré vers la zone B, l'élévateur 9 retourne à sa position initiale de fin de course inférieure, avant que le paquet P qui suit celui pris en considération puisse heurter contre son côté. En conditions de travail idéales, après l'arrivée sur l'élévateur 9 du nouveau paquet P, ce dernier est por- té au contact d'un autre organe d'enlèvement 10 qui, entre - temps, a atteint la zone A. Si un paquet P devait atteindre la zone d'enlèvement A à l'avance ou en retard par rapport à l'instant établi, la cellule photoélectrique 12 détecterait cette condition non correcte. Le moteur pas à pas 14 reçoit ensuite un si- gnal de commande, subséquent à la comparaison effectuée par le comparateur 19 entre le signal émis par l'émetteur de signal de phase 18 et le signal émis par le détecteur de phase 17 relié à la cellule photoélectrique 12. Le différentiel 15, assujetti au moteur pas à pas 14, agit enfin sur les rouleaux moteurs 7, ce qui entraîne comme résultat de corriger la vitesse des convoyeurs 4 et jusqu'à l'annulation du signal de sortie du compara- teur 19. En conséquence de ce qu'on a précisé il y a un contrôle continuel de la vitesse des convoyeurs 4 et 5, tendant à maintenir les conditions idéales de fonctionne- ment du dispositif. Cette opération de contrôle de la vitesse des con- voyeurs 4 et 5 entraîne par conséquent une correction constante de la position des paquets P, pour qu'ils soient disposés de manière correcte sur l'élévateur 9 lors de - 10 - leur enlèvement de la part des organes d'enlèvement 10. Il est évident que cette correction, du fait qu'elle est effectuée en amont de la zone d'enlèvement A, n'exclut pas complètement la possibilité que les organes d'enlè- vement 10 adhèrent aux paquets P en position non exacte- ment centrée. C'est pour cette raison que l'on prévoit des moyens de réglage, faisant partie du convoyeur 2, comportant des rebords fixes 36 sur le convoyeur 2 et des ressauts 37 fixés selon un écartement constant sur la surface de trans port du convoyeur 2. Les rebords 36 ont des portions de guidage inclinées destinées à corriger progressivement d'éventuels défauts de positionnement des paquets P en sens parallèle à la direction du convoyeur 1. Les ressauts 37 engagent le côté arrière, en se référant au sens d'a- vancement du convoyeur 2, de chaque paquet P, après sa séparation de l'organe d'enlèvement 10, assurant de cette manière l'acheminement correct selon le pas désiré des paquets P. Selon une variante d'exécution possible (voir la figure 5) lesdits moyens transporteurs à bande 4 et 5 peuvent être remplacés par une autre paire de transpor- teurs égaux 34 et 35, disposés en aval du premier trans- porteur 1 et en amont de l'élévateur 9, leurs surfaces de transport étant dans des plans horizontaux, tel que représenté sur la figure 5, ou même verticaux (les ban- des 34 et 35 sont disposées sensiblement comme les trans- porteurs 4 et 5 de manière à définir un canal de passage des produits P à l'aval du transporteur 1). Dans ce der- nier cas il faudra prévoir un élément de fermeture du fond du canal et de support des produits P, dans le pas sage du premier transporteur 1 à l'élévateur 9. - 11 - Le dispositif en question pourra être installé de manière que le transfert des paquets P puisse avoir lieu dans des plans horizontaux ou même verticaux. Par exemple, ce qui a été illustré sur la figure 1 pourrait correspondre à une vue de face du dispositif, le trans- porteur 2 étant disposé verticalement. Dans ce cas, évi- demment, il faudra prévoir une disposition différente du transporteur 1 par rapport aux paquets P et, si nécessaire, des transporteurs à bande 4 et 5 ou 34 et 35 par rapport au transporteur 1. D'après ce qui précède il ressort clairement que la méthode réalisée au moyen du dispositif décrit est en état de surmonter tous les inconvénients typiques de l'art connu. En effet, le dispositif en question est capable de transférer des produits entre deux convoyeurs sans que les produits subissent des arrêts et évite par conséquent leur endommagement dû à la compression ou à des chocs contre des éléments tels que ladite butée fixe. En outre, pendant leur passage le long des convoyeurs du dispositif décrit, les produits ne sont pas sensible- ment soumis aux dangereux glissements qu'ils subissent quand ils sont manipulés par les dispositifs de trans- fert de type connu. Enfin, le dispositif selon la présen- te invention permet également, comme illustré, une parfai- te marche pas à pas des produits. - 12 - R E V E N D ICAT ION S 1. Méthode pour le transfert et le rangement selon un pas déterminé de produits (P) alimentés selon un ordre fortuit, caractérisée en ce qu'elle comporte les étapes con sistant à: - décéléter par des moyens de freinage (4, 5) lesdits pro duits (P) alimentés en succession selon un ordre fortuit par un premier convoyeur (1) pourvu de mouvement continu de manière à assurer la formation d'une rangée de pro- lo duits (P) adossés l'un à l'autre; - enlever de ladite rangée des produits individuels (P), pendant leur avancement, en les transférant,par des orga nes d'enlèvement (10) montés sur une tête (3) à rotation pourvue de mouvement continu, sur un deuxième convoyeur (2); - régler, par des moyens de contrôle et de commande (13; ), la vitesse d'avancement des produits (P) soumis à l'action desdits moyens de freinage (4, 5)en vue de réa liser un rapport synchronisé déterminé entre les pro- duits individuels (P) et les organes d'enlèvement res- pectifs (10). 2. Méthode selon la revendication 1,caractérisée en ce qu'elle comporte encore l'étape consistant à rapprocher desdits organes d'enlèvement (10) lesdits produits indi- viduels (P) pendant leur avancement, par des moyens de poussée (9). 3. Méthode selon la revendication 1 ou 2, caracté- risée en ce qu'elle comporte encore l'étape consistant à effectuer la correction, par des moyens de réglage (36; 37) de la position des produits (P) sur ledit deuxième convoyeur (2). 4. Méthode selon la revendication 1, caractérisée - 13 - en ce que ledit premier convoyeur (1) est pourvu d'une surface de transport ayant un bas coefficient de frot- tement, en vue de favoriser le glissement des produits (P) par rapport à celui-ci après l'intervention des- dits moyens de freinage (4, 5). 5. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de freinage comportent un con- voyeur à bande (4, 5) ayant un coefficient de frotte- ment élevé. 6. Méthode selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens de réglage comportent des éléments de guidage fixes (36) pour le réglage de la po- sition des produits (P) en sens transversal audit deuxième convoyeur (2) et des ressauts (37) solidaires dudit deuxième convoyeur (2) pour le réglage de la posi- tion des produits (P) dans le sens de leur avancement. 7. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit premier et ledit deuxième convoyeur (1; 2) sont orthogonaux entre eux. 8. Méthode selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens de contrôle et de commande comportent une cellule photoélectrique à barrage (13) agissant en correspondance d'une zone (A) d'enlèvement desdits produits (P) de la part de ladite tête à rota- tion (3), de commande, par un différentiel (15), des moyens d'actionnement (7) desdits convoyeurs à bande (4, 5). 9. Méthode selon les revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits organes d'enlèvement (10) sont de type aspirant et aboutissent à une source d'aspiration à travers un élément synchronisateur (25) de réglage, dans le cadre de chaque cycle machine défi- - 14 - ni par une rotation complète de ladite tête (3), de la phase de liaison entre chaque organe d'enlèvement (10) et ladite source d'aspiration. 10. Méthode selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit élément synchronisateur (25) est assujet ti à des moyens détecteurs de la vitesse de rotation de ladite tête à rotation (3).