Brevet FR2657841A1 — publié le 19910809

APPAREIL DE DISTRIBUTION DE SACHETS DE CONDITIONNEMENT DE PRODUITS DIVERS A PARTIR D'UN PRECONDITIONNEMENT EN CHAPELET La présente invention est relative au domaine de la distribution de doses de produits ayant fait l'objet d'un préconditionnement préalable sous la forme d'un chapelet. Par doses, il convient de considérer toute présentation à caractère prédéterminé unitaire, qu'il s'agisse d'un produit pulvérulent, granuleux, voire unitaire dans sa structure ou sa fonction ultérieure, emprisonné dans un sachet ou compartiment constitué, le plus généralement mais non exclusivement, par une gaine de matière souple comportant, de place en place, des plages de liai son séparant des sachets successifs. A titre d'application préférée, il convient de citer le domaine alimentaire et, plus particulièrement, les sachets d'épices ou de tous autres produits susceptibles de faire l'objet d'un préconditionnement unitaire. Le préconditionnement unitaire en sachets, sous forme de chapelets de longueurs variables, permet de conditionner, sous une forme aisément utilisable, des doses alimentaires présentant un caractère commun de forme, de composition, de masse, devant être respecté pour une utilisation ultérieure. Tel est le cas, par exemple, du garnissage de conteneurs, récipients, boîtes ou autres réceptacles de conditionnement de plats culinaires préparés, devant être commercialisés sous une forme unitaire présentant, intérieurement, tous les ingrédients nécessaires à la préparation. Il va de soi que cet exemple n'est donné qu'à titre indicatif et que l'invention trouve, également, une application possible dans tous les domaines où une analogie de présentantion de produits divers est respectée. Le problème qui se pose, à partir d'un préconditionnement en chapelet, est, bien évidemment, celui de pouvoir distribuer ensuite automatiquement un ou plusieurs sachets du chapelet, afin de les incorporer, de les déposer ou les présenter dans ou sur des conteneurs, réceptacles ou emballages qui sont garnis et définitivement conditionnés dans des chaines automatiques. Dans de telles installations, le besoin se fait sentir de pouvoir disposer d'un appareil de distribution, à caractère universel, pouvant être adapté aisément à la configuration locale d'une chaine de conditionnement dans laquelle une opération de distribution d'un sachet doit être implantée. Le besoin se fait également sentir de pouvoir disposer d'un appareil de distribution à même d'assumer la fonction de distribution unitaire de sachets, à partir d'un chapelet de préconditionnement, en adaptant sa fonction de distribution et, par conséquent, de détachement des différents sachets distribués, d'une part, à la présence du conteneur dans lequel le sachet doit être déposé et, d'autre part, à l'état de garnissage du chapelet, lequel, en raison de sa production automatique, peut comporter, de façon aléatoire, des sachets qui ne correspondent pas aux critères de préconditionnement établis. Le besoin se fait également sentir de pouvoir disposer d'un appareil de distribution de conception simple, de fonctionnement fiable, d'encombrement réduit et de grande possibilité de réglage, en fonction de l'implantation des chaînes de production dans lesquelles un tel appareil doit être inséré de façon provisoire ou définitive. Pour atteindre les obectifs ci-dessus, l'appareil de distribution selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend : - une colonne de support portant un fourreau réglable axialement, - un berceau monté en porte-à-faux sur le fourreau par un pivot de réglage en basculement sur un axe perpendiculaire à celui de la colonne, - une poutre qui est montée sur le berceau par un moyen de réglage en translation et qui définit une voie de guidage et de support pour un chapelet de sachets, - et une tête de distribution portée par la poutre en bout de la voie et comprenant : un ensemble de prise en charge et d'avancement pas à pas du chapelet, un système de coupe du chapelet, - et un éjecteur du sachet coupé. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une élévation schématique de l'appareil selon l'invention. La fig. 2 est une vue prise selon la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe-élévation, en partie arrachée, prise à plus grande échelle selon la ligne III-III de la fig. 1. Les fig. 4 et 5 sont des coupes prises selon les lignes IV-IV et V-V de la fig. 3. La fig. 6 est une coupe-élévation prise, à plus grande échelle, selon la ligne VI-VI de la fig. 2. La fig. 7 est une coupe transversale partielle prise selon la ligne VII-VII de la fig 6. L'appareil de distribution selon les fig. 1 et 2, désigné dans son ensemble par la référence 1, est destiné à assurer le garnissage partiel d'un réceptacle 2, tel qu'une boîte ou un coffret, déplacé statiquement ou dynamiquement dans le sens de la flèche f1 par un transporteur ou convoyeur 3 faisant partie d'une chaîne de production. A titre d'exemple, le réceptacle 2 peut représenter une boîte dans laquelle sont disposés les différents ingrédients préconditionnés nécessaires à l'exécution d'une préparation culinaire. Le dépôt unitaire d'un sachet mono ou pluri-poches intervient à un poste fixe P s'insérant dans une suite de postes P1... P n s'échelonnant le long de la chaîne 3, sans qu'un ordre d'implantation quelconque ne soit à considérer au sens de l'invention.De même, la distribution peut intervenir au poste P, en relation avec un réceptacle 2 entraîné en défilement continu ou intermittent. L'appareil I est destiné à être interposé entre le poste P et un magasin de prélèvement 4, par exemple constitué par une unité 5 de stockage temporaire d'un chapelet 6 de sachets 7 devant répondre chacun à des critères communs de forme, de remplissage, de poids. De façon connue, de tels sachets sont, généralement, liés l'un à l'autre, transversalement à la longueur du chapelet, par des zones ou plages de prédécoupage. L'appareil 1 comprend une colonne de support 10 destinée à s' élever verticalement, soit directement à partir du sol 11 dans lequel elle est implantée à demeure ou de façon temporaire, soit à partir d'un piètement 12. La colonne 10 est du type tubulaire, de préférence à section droite transversale circulaire, et supporte un fourreau 13 extérieur, à même de coulisser sur la colonne 10 par l'intermédiaire de bagues de guidage 14. Le fourreau 10 peut être immobilisé axialement par l'intermédiaire d'une manette de blocage 15 ou de tout organe approprié à même d'assumer la même fonction. Le fourreau 13 est lié, par une sangle 16 ou autre organe souple, à un contrepoids d'équilibrage 17 guidé en déplacement libre à l'intérieur de la colonne 10.La sangle 16 est, de préférence, prise en charge par une poulie ou analogue 18 adaptée à la partie supérieure de la colonne 10. Le fourreau 13 porte, en porte-à-faux, comme illustré par les fig. 3 et 4, un pivot 20 dont l'axe x-x' est orthogonal à l'axe y-y' de la colonne 10. Le pivot 20 est solidaire d'un berceau 21 qui peut être réglé en position de basculement par rotation sur l'axe x-x' du pivot 20, au moyen d'un organe de réglage 22. A titre d'exemple, l'organe 22 comprend un ensemble roue 23 et vis sans fin 24, laquelle est portée par un arbre 25 susceptible d'être entraîné en rotation par un volant 28 (fig. 2). Le berceau 21 supporte une platine 30 comportant deux glissières 31 parallèles entre elles et destinées à assurer le support et le guidage de deux règles 32 portées par une poutre 33 qui s'étend latéralement et extérieurement à la colonne 10, de part et d'autre de l'axe de basculement x-x'. La poutre 33 est, de préférence, réalisée de façon tubulaire et se trouve liée à la platine 30, par l'intermédiaire d'un moyen 34 de réglage en translation sur l'axe longitudinal z-z' que définit la poutre 33. Le moyen 34 peut être constitué de nombreuses façons connues pour permettre un réglage de translation réversible. A titre d'exemple, la poutre 33 peut comporter un écrou 35, à caractère fixe, avec lequel coopère une vis mère 36 portée par la platine 30. La vis mère 36 peut être actionnée dans l'un ou l'autre sens d'entraînement en rotation par un renvoi d'angle 37 commandé par un arbre 38 actionné par l'intermédiaire d'un volant 39 (fig. 1). La poutre 33 délimite, par sa partie supérieure, un convoyeur plan statique 40 définissant une voie de guidage et de support V sur laquelle peut glisser un chapelet 6 extrait du magasin 4. La voie V est, de préférence, délimitée, de place en place, par des taquets latéraux 41 offrant une possibilité de réglage en largeur pour adapter celle utile de la voie V à la mesure du chapelet 6. La voie V est délimitée de façon plane et rectiligne entre une partie terminale 42 (fig. 1), dite d'engagement du chapelet 6, et une tête de distribution 43. La partie terminale 42 est, de préférence, constituée sous une forme convexe permettant d'assurer le glissement relatif du chapelet 6, quel que soit son angle d'inclinaison par référence à un aplomb vertical. La partie terminale 42 est, de préférence, munie d'un capteur 44 à même de détecter la présence ou l'absence du chapelet 6 à l'entrée de la voie V. La tête de distribution 43 comprend, tout d'abord, un ensemble 45 de prise en charge et d'avancement pas à pas du chapelet 6. L'ensemble 45 comprend un duo de rouleaux 46 monté sur la poutre à l'entrée de la tête 43, de façon superposée l'un à l'autre, pour s'étendre transversalement à la voie V. Le duo 46 comprend un rouleau menant 47 porté par la poutre en-dessous de la paroi 40 pour faire légèrement saillie à travers une fenêtre 48 que présente cette dernière. Le rouleau 47 est associé à un organe d'entraînement 49, par exemple constitué par un moteur électrique. Le duo 46 comprend un contre-rouleau 50 situé au-dessus de la paroi 40, de façon superposée au rouleau 47. Le contrerouleau 50, dit presseur, est porté par un balancier 51 monté articulé par un axe 52 sur la poutre 33 et-sollicité par un organe élastique 53 pour pivoter toujours dans le sens de la flèche f2, de manière à presser le contre-rouleau 50 sur le rouleau menant 47. L'ensemble 45 est associé à un détecteur 54 de garnissage des sachets. Un tel détecteur est disposé en aval de l'ensemble 45, immédiatement après ce dernier et comporte un palpeur 55 situé au-dessus de la voie V à une distance qui est, dans tous les cas, inférieure à l'épaisseur de garnissage des sachets 7. Le palpeur 55 est monté articulé sur un axe 56 susceptible de coopérer avec un capteur d'asservissement 58. La tête 43 supporte, en aval du détecteur de garnissage 54, un système de coupe 60 conçu de toute manière appropriée pour être à même de détacher un sachet d'un chapelet par action de coupe au niveau de la plage de liaison entre deux chapelets successifs. L'ensemble 60 est, par exemple, constitué par un contrecouteau statique 61 porté, comme cela apparaît à la fig 7, par une paroi transversale 62 constitutive de la tête 43. Le système 60 comprend, également, un couteau mobile 63, du type guillotine, monté sur une armature 64 guidée sur la paroi 62. Les couteaux 61 et 63 sont disposés de façon à s'étendre sur toute la largeur utile de la voie V. Le couteau 63 est maintenu en position surélevée par rapport à la voie V et au contre-couteau 61, afin de délimiter un guichet 65 de passage des sachets. Le guichet 65 présente une hauteur de passage au moins égale et, de préférence, légèrement supérieure à l'épaisseur maximale des sachets. Le maintien du couteau mobile 63 dans la position ci-dessus est assuré par l'intermédiaire d'un organe élastique de rappel 66 interposé entre l'armature 64 et la paroi 62.Le couteau 63 est commandé en abaissement dans le sens de la flèche f3, par l'intermédiaire d'un organe moteur approprié 67, par exemple constitué par un électro-aimant porté par la paroi 62. La tête 43 porte, par ailleurs, en aval du système de coupe 60, un éjecteur 70 constitué par un rouleau 71 s'étendant transversalement à l'axe z-z', au-dessus de la voie V. Le rouleau 77 est, de préférence, monté sur un pontet 72 mobile sur un axe 73 sur lequel est adaptée une transmission d'entraînement en rotation par un moteur 74 porté par la tête 43. L'organe 74 est conçu Dour soumettre le rouleau 71 à une vitesse de défilement angulaire dans le sens de la flèche f4, telle qu'elle imprime à un sachet découpé, une vitesse de défilement, dans le sens de la flèche f5, supérieure à celle d'avancement conférée par l'ensemble de prise en charge 45.Le pontet 72 est pourvu d'un nez 75 qui est disposé à l'aplomb de l'armature 64, de manière à reposer sur cette dernière qui, sous l'action du ressort 66, le maintien dans une position élevée telle que le rouleau 71 se trouve situé à une distance de la voie V supérieure à l'épaisseur d'un sachet La poutre 33 porte, à proximité de sa partie terminale d'engagement 42, un pupitre 80 d'alimentation et d'asservissement des organes moteur décrits précédemment. Le pupitre 80 est chargé de permettre l'établissement d'un cycle de fonctionnement élémentaire et séquentiel consistant en l'avancement du chapelet 6 pas à pas sur une valeur correspondant au pas de constitution et d'intervalle des différents sachets 7.Le pas d'avancement est réglé de telle sorte que, pour chaque arrêt intermittent, une plage de liai son, entre deux sachets successifs, soit temporairement arrêtée dans le plan transversal correspondant au système de coupe 60. La séquence de fonctionnement élémentaire fait donc intervenir une première alimentation de l'ensemble 45 pour provoquer l'avancement d'un pas du chapelet, ensuite le fonctionnement du système 40 pour couper un sachet et l'alimentation de l'éjecteur 70 pour évacuer le sachet coupé dans la direction de la flèche f5 hors de la tête 43 dès l'abaissement du couteau 63. Chaque séquence de fonctionnement est, de préférence, placée sous la dépendance d'un détecteur 81 chargé d'apprécier le pas réel d'un sachet, soit par le contenu d'un tel sachet, soit par un repère, par exemple optique, porté par chaque plage de liai son entre les sachets. Le détecteur 81 asservit le fonctionnement, notamment du moteur 49. Il doit, bien entendu, être considéré que les plages de fonctionnement peuvent faire intervenir des temps d'alimentation masqués pour accroître le rendement fonctionnel ou, encore, faciliter certaines opérations, telLes que celles d'éjection préalablement au retour du couteau de coupe 63 dans sa position d'élévation maximale, telle qu'illustrée par la fig 6. Le fonctionnement séquentiel élémentaire ci-dessus est, bien entendu, placé sous la dépendance des différents capteurs de présence du chapelet sur la voie V du capteur de garnissage 54 et aussi d'un capteur 82 placé en bout de la tête 43 pour apprécier la présence d'un réceptacle 2. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'appareil selon l'invention est à même de prendre en charge un chapelet 6 à partir d'un magasin 5, de conduire linéairement un tel chapelet selon une orientation quelconque de la poutre 33 jusqu'en direction de la tête 43 où une coupe par sachet peut intervenir avec une distribution en direction d'un réceptacle 2. Les moyens ci-dessus permettent de distribuer, de façon automatique, à partir d'un préconditionnement en chapelet des sachets ou doses unitaires répondant aux critères de sélection communs, tels que ceux de forme, d'épaisseur, de largeur. De tels sachets ou doses, représentant des unités élémentaires de distribution, sont délivrés de façon automatique au poste P qui peut être implanté spatialement selon des dispositions requises, en raison des possibilités de réglage en translation de la poutre 33, de réglage en basculement ou en orientation sur l'axe x-x' et de réglage en élévation par coulissement du fourreau 13 sur la colonne 10. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Appareil de distribution de sachets de conditionnement de produits divers, à partir d'un préconditionnement en chapelet, caractérisé en ce qu'il comprend : - une colonne de support (10) portant un fourreau (13) réglable axialement, - un berceau (21) monté en porte-à-faux sur le fourreau par un pivot (20) de réglage en basculement sur un axe (x-x') perpendiculaire à celui (y-y') de la colonne, - une poutre (33) qui est montée sur le berceau par un moyen (34) de réglage en translation et qui définit une voie (V) de guidage et de support pour un chapelet (6) de sachets (7), - et une tête de distribution (43) portée par la poutre en bout de la voie et comprenant :: un ensemble (45) de prise en charge et d'avancement pas à pas du chapelet, un système (60) de coupe du chapelet, - et un éjecteur (70) du sachet coupé. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poutre (33) s'étend de part et d'autre de l'axe de basculement du berceau sur le fourreau et comporte, à l'opposé de la tête, une partie terminale (42) d'engagement d'un chapelet et un pupitre (80) de sélection de moyens de commande et d'asservissement des fonctions de prise en charge et d'entraînement pas à pas, de coupe et d'éjection. 3 - Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ensemble de prise en charge (45) comprend un duo (46) de rouleaux (47 et 50) montés sur la poutre à l'entrée de la tête, de façon superposée l'un à l'autre pour s'étendre transversalement à la voie. 4 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le duo (46) de rouleaux comprend un rouleau menant (47) associé à un organe d'entraînement (49) et faisant saillie à travers une fenêtre (48) de la voie (V) et un contre-rouleau (50) superposé monté sur la poutre par un balancier (51) sollicité par un organe élastique (53) pressant le contre-rouleau contre le rouleau menant. 5 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ensemble de prise en charge (45) comporte un détecteur (54) de garnissage des sachets, disposé en aval du duo de rouleaux. 6 - Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système de coupe (60) comprend, en aval de l'ensemble de prise en charge, un contre-couteau fixe (61) porté par la poutre pour s'étendre transversalement à la voie et sensiblement dans le plan de cette dernière et, au-dessus du contre-couteau, un couteau mobile (63), guidé en déplacement et lié à un organe moteur (67) agissant à l'encontre d'un ressort de rappel (66). 7 - Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'éjecteur (70) comprend un rouleau (71) s'étendant transversalement au-dessus de la voie, porté par un pontet mobile prenant appui sur le couteau (63) pour être maintenu par ce dernier dans une position de repos dans laquelle l'éjecteur est situé à une distance de la voie (V) supérieure à l'épaisseur des sachets, en aval du système de coupe, et un organe moteur (73) entraînant ledit rouleau à une vitesse de rotation telle qu'elle imprime au sachet coupé une vitesse de défilement supérieure à celle d'avancement conférée par l'ensemble de prise en charge. 8 - Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le fonctionnement séquentiel de l'ensemble de prise en charge, du système de coupe et de l'éjecteur, est placé sous la dépendance d'un détecteur (81) de pas des sachets porté par la tête pour détecter la présence d'un réceptacle (2). 9 - Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le fonctionnement séquentiel est placé sous la dépendance d'un capteur (82) de présence d'un réceptacle (2). 10 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pivot (20) de réglage en basculement et le moyen de réglage en translation comprennent, respectivement, des surfaces de guidage et des organes de commande du type roue à vis sans fin et vis mère-écrou.