Brevet FR2612488A1 — publié le 19880923

La présente invention a essentiellement pour objet un procédé d'emballage automatique et en continu d'objets tels que par exemple des bottes, des bouteilles, des bocaux, des pots cylindriques ou tronconiques, ou analogue s. Elle vise également une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé. I1 est déjà connu d'introduire dans un groupe de bouteilles ou analogues déplaçable par un tapis transporteur, des cloisons, appelées encore intercalaires, de façon à séparer matériellement les bouteilles les unes des autres, ce après quoi le groupe de bouteilles ainsi cloisonnées est mis en caisse ou en carton. Mais une telle façon de faire présente des inconvénients en ce sens que l'introduction successive des intercalaires nécessite un allongement du circuit de transport des bouteilles, et que l'insertion plus ou moins à force des intercalaires entre les lignes et colonnes de bouteille risque de détériorer les étiquettes portées par ces bouteilles. Par ailleurs, on a déjà proposé des machines comprenant essentiellement un carrousel auquel sont suspendues des têtes preneuses comportant chacune un certain nombre de cloches aptes à saisir des objets tels que des bouteilles et à les déposer par la suite dans un carton ou une caisse acheminée par exemple sur un tapis transporteur. Mais, là encore, si l'on veut que les bouteilles encaissées soient séparées par des intercalaires, il faut que les intercalaires soient disposés dans la caisse ou le carton avant introduction dans celui-ci du groupe de bouteilles, ce qui provoque la détérioration des étiquettes portées par les bouteilles. Le problème de l'encaissage d'un groupe de bouteilles séparées par des intercalaires sans risque d'abîmer les étiquettes portées par les bouteilles et sans la nécessité d'allonger le circuit des bouteilles pour insérer les intercalaires demeure par conséquent entier et n'a pas été résolu par les machines proposées jusqu'à ce jour. C'est pourquoi la présente invention propose un procédé et une machine qui résolvent ce problème et remédient évidemment à tous les inconvénients résultant de l'insertion des intercalaires entre les bouteilles ou l'inverse. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'emballage d'un groupe d'objets, tels que par exemple des bouteilles, dans un carton, une caisse ou analogue, à l'aide d'une tête preneuse comportant des cloches aptes à saisir les objets et à les déposer dans le carton ou la caisse, caractérisé en ce que tout d'abord on introduit et on retient entre les cloches des moyens de séparation des objets, puis on saisit les objets avec les cloches retenant déjà ces moyens de séparation, ce après quoi on écarte les cloches pour relâcher lesdits moyens tout en libérant simultanément les objets retenus par les cloches pour qu'ils s'encaissent dans le carton ou la caisse en même temps que les moyens qui les séparent. On comprend donc déjà qu'on tire avantage de l'espace entre les cloches aptes à saisir et à relâcher les bouteilles et déplaçables les unes par rapport aux autres, pour retenir des intercalaires en carton par exemple, ce après quoi les bouteilles peuvent être saisies ou relâchées par les cloches qui retiennent déjà les intercalaires, lesquels ne peuvent ainsi, aucunement détériorer les étiquettes des bouteilles. Suivant une autre caractéristique de ce procédé, les moyens de séparation précités sont constitués par des cloisons intercalaires introduites successivement entre les cloches ou par une paroi percée d'orifices que traversent lesdites cloches. On précisera encore ici qu'on introduit sensiblement horizontalement les objets ou bouteilles avec leurs moyens de séparation associés dans un élément en forme de gouttière ou analogue qui, après relâchement des objets et des moyens qui les séparent, est refermé pour constituer un carton fermé contenant lesdits objets. L'invention vise également une machine pour l'exécution du procédé répondant aux caractéristiques ci-dessus, cette machine comprenant un carrousel supportant des têtes preneuses comportant chacune un certain nombre de cloches aptes à saisir des objets tels que des bouteilles pour les déposer dans un carton ou une caisse acheminée par un convoyeur ou-analogue, et étant caractérisée en ce que ledit carrousel et constitué par un convoyeur horizontal à barres horizontales et parallèles portant les têtes preneuses et sur lequel peuvent se déplacer transversalement lesdites têtes, ce convoyeur comprenant d'une part un brin supérieur de retour des têtes au-dessus duquel sont agencés des moyens d'alimentation en éléments de séparation des objets à saisir, et d'autre part un brin inférieur sous lequel s'étendent sensiblement parallèlement et côte-à-côte un premier convoyeur de transport des cartons et un deuxième convoyeur de transport des objets qui, par translation des têtes preneuses sur le convoyeur à barres, peuvent être acheminés depuis le deuxième convoyeur vers le premier convoyeur et vice-versa. Suivant une autre caractéristique de cette machine, les têtes preneuses sont montées horizontalement coulissantes sur des traverses qui sont parallèles aux barres précitées et qui sont attelées à des bras ou analogues montés verticalement coulissants sur les barres. On précisera encore ici que les bras, à leur extrémité opposée à celle solidaire des traverses, portent un galet ou analogue coopérant avec un rail formant came s'étendant le long de chacun des côtés intérieurs du convoyeur à barres et permettant la montée et la descente desdites traverses dans un plan orthogonal à celui du convoyeur à barres. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le bâti supportant le convoyeur à barres comporte, outre les rails précités formant came, un deuxième rail sinueux formant chemin de came qui s'étend à la fois suivant la direction longitudinale du convoyeur à barres et transversalement à cette direction, lequel rail sinueux coopère avec un galet ou analogue solidaire de chaque tête preneuse pour permettre son coulissement sur les traverses. On comprend donc que la combinaison des deux rails formant came et du rail sinueux permettra aux têtes preneuses de se déplacer tant dans le plan vertical que dans le plan horizontal. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, le convoyeur de transport des cartons comporte respectivement en amont et en aval un poste de formage d'un élément en forme de gouttière recevant les objets, et des postes de fermeture et collage de cet élément après dépose des objets avec leurs éléments de séparation. On précisera encore ici que les moyens d'alimentation en éléments de séparation des objets comportent plusieurs postes disposés successivement au-dessus du bras supérieur du convoyeur à barres. Mais d'autres caractéristiques et av ntages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique et en perspective d'une machine conforme aux principes de l'invention - la figure 2 est une vue très schématique et de dessus de cette machine, les têtes preneuses n'étant pas représentées pour plus de clarté ; et - la figure 3 est une vue en bout de la machine, suivant la flèche III de la figure 1. En se reportant aux dessins, on voit qu'une machine d'emballage automatique et en continu d'objets tels que des bouteilles B, conforme à cette invention comprend essentiellement un convoyeur horizontal 1 à barres 2 parallèles et horizontales portant des têtes preneuses 3, un convoyeur 10 de transport de caisses ou cartons C, et un convoyeur de transport 20 des bouteilles B. Comme on le voit mieux sur les figures 2 et 3, les convoyeurs 10 et 20 de transport des cartons et des bouteilles s'étendent sensiblement parallèlement et côte-à-côte en dessous du convoyeur 1 de têtes preneuses 3, et l'ensemble est supporté par un bâti 4 qui repose sur le sol par l'intermédiaire de pieds 5. Les têtes preneuses 3 comportent chacune, comme connu en soi, un certain nombre de cloches 6 qui peuvent saisir les bouteilles B par le goulot pour les déposer en groupe dans les cartons C. Ces têtes preneuses 3 sont extensibles, de sorte que les cloches 6 peuvent s'écarter ou se rapprocher en fonction de l'intervalle et/ou du diamètre des bouteilles d'un groupe de bouteilles à saisir. Le convoyeur horizontal 1 portant les têtes preneuses 2 comporte deux paires de roues dentées 7 à axe horizontal 14 entraînant des channes sans fin 8 entre lesquelles sont fixées les barres 2 portant les têtes preneuses 3. Plus précisément, et comme on le voit mieux sur la figure 3, les barres 2 sont fixées par l'intermédiaire d'un étrier ou analogue 9 sur les channes 8, et l'extrémité de ces barres porte des galets 11 qui roulent sur un rail de guidage en U 12 porté par un support latéral 13 solidaire du bâti 4 et extérieur aux roues 7. Les arbres 14 portant les paires de roues dentées 7 sont fixés par l'intermédiaire de paliers 15 aux supports 13. On comprend donc que la rotation des roues 7 entraîne les barres 2 qui sont supportées et guidées à leurs extrémités par les rails 12 formant un circuit en boucle fermée. Les barres 2 sont pourvues de supports verticaux 16 dans chacun desquels coulissent verticalement des bras ou analogues 17. Comme on le voit bien sur la figure 3, les têtes preneuses 3 comportent des oreilles ou analogues 19 grâce auxquelles elles peuvent coulisser horizontalement sur des traverses 18 fixées par leurs extrémités sur l'une 16a des extrémités des bras coulissants 17. Il en résulte que non seulement les têtes preneuses 3 peuvent coulisser dans le plan horizontal, mais elles peuvent être animées d'un mouvement de montée ou de descente par rapport au convoyeur 1, et cela grâce aux bras coulissants 17 qui les supportent. Le mouvement vertical ou de monte et baisse des têtes preneuses 3 est obtenu par un rail 21 formant came qui s'étend le long de chacun des côtés intérieurs du convoyeur 1 et qui coopère avec un galet 22 solidaire de l'autre extrémité 16b des bras 17. Comme on le voit sur la figure 1, chaque tête preneuse 3 coulisse sur deux traverses 18 lesquelles, encore une fois peuvent se déplacer vers le haut ou vers le bas grâce aux galets 22 coopérant avec les rails formant came 21 et qui sont bien sûr solidaires du bâti 4 de la machine. Chaque tête preneuse 3 est munie d'un bras sensiblement horizontal 23 qui porte à son extrémité un galet 24. Ce galet 24 roule dans un rail sinueux 25 formant chemin de came et s'étendant à la fois suivant la direction longitudinale du convoyeur à barres 1, comme on le voit en 25a et suivant une direction transversale à cette direction longitudinale, comme on le voit en 25b. On remarquera que les portions 25a du rail sinueux 25, et qui s'étendent suivant la direction longitudinale du convoyeur 1 suivent une trajectoire apte à rendre compatible le déplacement horizontal des têtes 3 sur les barres 18 avec ltentrainement en rotation des têtes 3 par le convoyeur 1 et aussi avec le mouvement de monte et baisse de ces têtes provoqué par les deux rails 21. Au dessus du brin supérieur la du convoyeur à barres 1, lequel brin supérieur constitue le brin de retour des têtes preneuses 3, sont prévus des moyens 26 d'alimentation en éléments de séparation des bouteilles B. Suivant l'exemple de réalisation représenté, ces moyens 26 comportent successivement un poste 26a de distribution d'intercalaires ou cloisons en carton 27 entre les cloches 6 portées par les têtes 3, trois postes 26b de distribution d'intercalaires 27 entre les cloches 6, et cela suivant un plan perpendiculaire au plan des intercalaires délivrés par le poste 26a, et un poste 26c permettant l'introduction d'intercalaires entre les cloches 6, et ce suivant un plan parallèle aux intercalaires délivrés par le poste 26a. Cela dit, on pourrait parfaitement, sans sortir du cadre de l'invention, prévoir un autre agencement permettant de réaliser une autre séquence d'insertion des intercalaires en carton entre les cloches 6. De même, à la place d'un ou plusieurs postes de distribution des intercalaires, on pourrait prévoir un seul poste de dépilage de plaques en carton comportant des orifices et qui serait posé à plat sur les têtes preneuses, de façon que lesdits orifices traversent les cloches 6. En d'autres termes, les bouteilles B qui seront chargées dans les cartons C pourront sans sortir du cadre de l'invention, être séparées soit par des intercalaires verticaux tels que 27, soit par une plaque de carton horizontale. Le convoyeur 10 à cartons C destinés à recevoir un groupe de bouteilles B séparées par les intercalaires 27, peut transporter soit des cartons ou même des caisses préalablement formées ou, comme cela est représenté sur la figure 1, des cartons présentant chacun, avant chargement, la forme d'éléments en U ou en gouttière 28 qui seront remplis avec un groupe de bouteilles avant d'être repliés, fermés et collés pour constituer un emballage fini. A cet effet, et comme on le voit sur la figure 1, la machine selon cette invention comprend un magasin 29 de cartons à plat auquel fait suite un mandrin pivotant dont le mouvement est schématisé en 30 et qui confère aux plaques de carton une forme en gouttière ou en U, et cela en amont de la machine, comme on le voit en 28. En aval du convoyeur 1, lorsque les éléments de carton en U sont chargés de bouteilles, ils sont repliés latéralement et en partie supérieure, puis collés pour réaliser l'emballage final, comme on l'a montré schématiquement en 31. Le convoyeur 10 à cartons ou ébauches de cartons C comporte, comme cela est connu en soi et est visible sur la figure 3, des doigts ou taquets 32 susceptibles de les faire avancer. Quant au convoyeur à bouteilles 20 disposé à côté du convoyeur 10 à cartons et en dessous du convoyeur à barres 1, il est d'un type connu en soi et peut comporter en amont un système d'indexage puis de regroupement des flots de bouteilles B, avant que celles-ci soient saisies par les têtes preneuses 3 se trouvant à ce moment là suspendues au brin inférieur lb du convoyeur à barres 1. Mais, dans un but de meilleure compréhension, on expliquera dans ce qui suit le fonctionnement de la machine qui vient d'être décrite, et cela en se reportant à la figure 1. Le convoyeur à barres 1 tournant dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, comme cela est matérialisé par des flèches, les cloches 6 des têtes preneuses 3 portées par le brin supérieur la de ce convoyeur sont dirigées vers le haut, de sorte que les intercalaires en carton délivrés par les postes 26a, 26b et 26c sont insérés successivement entre les cloches qui les retiennent. Les têtes preneuses ainsi munies d'intercalaires arrivent à l'extrémité du convoyeur 1 (partie gauche de la figure 1) et passent autour d'une paire de roues 7 pour se retrouver en position inversée sous le brin inférieur lb du convoyeur 1. Il est à noter ici qu'un système de pinces (non représenté) peut être prévu au niveau des cloches pour retenir les intercalaires pendant le demi-tour de rotation des têtes parvenant au droit d'un flot de bouteilles transportées par le convoyeur 20. Comme expliqué précédemment, ce flot de bouteilles est préalablement traité pour constituer un groupe de bouteilles suivant un nombre correspondant à celui des cloches et qui peut bien entendu être quelconque. A ce stade, grâce aux rails 21, les têtes preneuses 3 descendent de manière que les cloches saisissent les bouteilles, comme on le voit en 33, étant bien entendu que les intercalaires 27 sont maintenus par lesdites cloches et cela entre les bouteilles B. Puis, grâce au rail sinueux 25, les têtes preneuses 3, qui coulissent sur les traverses 18, effectuent un déplacement transversal pour effectuer le chargement de l'élément de carton en forme de gouttière 28 par le côté, comme on le voit en 34. Puis on écarte les cloches 6 pour relâcher les intercalaires 27, en même temps qu'on libère les bouteilles B dans les éléments 28, comme on le voit en 35. il est important de noter ici que la libération simultanée ou sensiblement simultanée des intercalaires et des bouteilles dans l'élément 28 ne provoquera aucune détérioration des étiquettes que peuvent porter les bouteilles. Ensuite, grâce à la portion transversale 25b du rail sinueux 25, les têtes preneuses retournent vers le convoyeur 20 de transport des bouteilles, comme on le voit en 36, et la séquence des opérations décrites ci-dessus peut recommencer. Quant aux éléments 28 contenant les bouteilles B avec les intercalaires 27, ils continuent leur chemin sur le convoyeur 10, et comme on l'a expliqué précédemment, les éléments 28 sont repliés, fermés et encollés pour réaliser un carton 37 rempli de bouteilles et prêt pour l'expédition. I1 convient de remarquer que la machine selon cette invention fonctionne d'une manière entièrement automatique et en continu, ce qui signifie que les convoyeurs 1, 10 et 20 fonctionnent en synchronisme grâce à des moyens d'entraînement appropriés. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que le nombre de cloches portées par les têtes preneuses, le type et la nature des intercalaires utilisés et le type de cartons ou caisses utilisés, préformés ou non, peuvent être quelconques sans sortir du cadre de l'invention. C'est dire que l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Procédé d'emballage d'un groupe d'objets, tels que par exemple des bouteilles, dans un carton, une caisse ou analogue à l'aide d'une tête preneuse comportant des cloches aptes à saisir les objets et à les déposer dans le carton ou la caisse, caractérisé en ce que tout d'abord on introduit et on retient entre les cloches des moyens de séparation des objets, puis on saisit les objets avec les cloches retenant déjà ces moyens de séparation, ce après quoi on écarte les cloches pour relâcher lesdits moyens et on libère simultanément les objets retenus par les cloches pour qu'ils s'encaissent dans le carton ou la caisse en même temps que les moyens qui les séparent. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de séparation précités sont constitués par des cloisons intercalaires introduites successivement entre les cloches ou par une paroi percée d'orifices que traversent les cloches. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on introduit sensiblement horizontalement les objets avec leurs moyens de séparation associés dans un élément en forme de gouttière ou analogue qui, après relâchement des objets et des moyens qui les séparent, est refermé pour constituer un carton fermé contenant ces objets. 4. Machine pour l'exécution du procédé selon l'une des revendications 1 à 3 et du type comprenant un carrousel supportant des têtes preneuses (3) comportant chacune un certain nombre de cloches (6) aptes à saisir des objets tels que des bouteilles (B) pour les déposer dans un carton ou une caisse acheminée par un convoyeur ou analogue, caractérisé en ce que ledit carrousel est constitué par un convoyeur horizontal à barres transversales et parallèles (2) portant les têtes preneuses (3) et sur lequel peuvent se déplacer transversalement lesdites têtes, ce convoyeur (1) comprenant d'une part un brin supérieur (la) de retour des têtes (3) au-dessus duquel sont agencés des moyens (26) d'alimentation en éléments de séparation des objets à saisir et d'autre part, un brin supérieur (lb) sous lequel s'étendent parallèlement et côte-à-côte un premier convoyeur (10) de transport des cartons et un deuxième convoyeur (20) de transport des objets qui, par translation des têtes preneuses (3) sur le convoyeur à barres (1), peuvent être acheminés depuis le deuxième convoyeur (20) vers le premier convoyeur (10). 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que les têtes preneuses (3) sont montées horizontalement coulissantes sur des traverses (18) qui sont parallèles aux barres précitées (2) et qui sont attelées à des bras ou analogues (17) montés verticalement coulissants sur les barres (2). 6. Machine selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que les bras (17), à leur extrémité (16b) opposée à celle (16a) solidaire des traverses (18) portent un galet ou analogue (22) coopérant avec un rail (21) formant came s'étendant le long de chacun des côtés intérieurs du convoyeur (1) et permettant la montée et la descente desdites traverses dans un plan orthogonal à celui du convoyeur à barres (1). 7. Machine selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que, outre les rails précités (21) formant came, le bâti (4) supportant le convoyeur à barres (1) comporte un rail sinueux (25) formant chemin de came qui s'étend à la fois suivant la direction longitudinale du convoyeur à barres (1) et transversalement à cette direction, lequel rail sinueux (25) coopère avec un galet ou analogue (24) solidaire de chaque tête preneuse (3) pour permettre son coulissement sur les traverses (18). 8. Machine selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que le convoyeur (10) de transport des cartons comporte respectivement en amont et en aval un poste (29, 30) de formage d'un élément (28) en forme de gouttière recevant les objets et des postes (31) de fermeture et collage de cet élément après dépose des objets. 9. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'alimentation en éléments de séparation des objets comportent plusieurs postes (26a, 26b, 26c) disposés successivement au dessus du brin supérieur (la) du convoyeur à barres (1).