Brevet FR2657842A1 — publié le 19910809

APPAREIL DE DISTRIBUTION ET DE POSE DE DOSES UNITAIRES PREEMBALLEES DE PRODUITS DIVERS, EN RELATION INDIVIDUELLE AVEC DES RECIPIENTS. La présente invention vise le domaine technique de conditionnement d'unités élémentaires, à base de différents constituants et, elle vise plus particulièrement la constitution d'unités élémentaires devant être chacune complètée par l'apport d'un composant unitaire préconditionné sous la forme d'une dose ou d'un sachet devant être associé intérieurement ou extérieurement au conteneur de conditionnement. A titre d'exemple non limitatif, l'invention concerne la constitution d'unités élémentaires de composants divers, notamment, pour la constitution d'une préparation alimentaire. Dans ce domaine, l'invention vise plus spécifiquement l'apposition sur le récipient ou boîtage d'un sachet ou d'une dose de composant fixé extérieurement de façon temporaire. L'objet de l'invention s'applique, bien évidemment, à tous domaines où un récipient, un réceptacle, un conteneur ou un emballage doit être complèté par l'apport intérieur ou extérieur d'un produit complémentaire de composition, d'association ou d'utilisation, ayant fait l'objet préalablement d'un préemballage à titre unitaire en vue de son association en relation individuelle avec un récipient Dans le domaine technique ci-dessus, la difficulté est d'assurer, de façon précise et impérative, la pose d'un dose ou d'un sachet unitaire préemballé de produits divers sur un récipient issu d'une chaîne de conditionnement.Plus particulièrement, la difficulté réside dans la pose précise d'une telle dose ou d'un tel sachet, lorsque, notamment, la dimension hors tout de cette dose ou de ce sachet correspond, à peu de choses près, à la surface de la paroi sur laquelle la pose doit être effectuée. Dans le domaine du contionnement de récipients, notamment pour produits alimentaires tels que des boîtes de conserves, il est connu de constituer, en amont d'un poste de prélèvement précédant un transporteur, un stock de boîtages ou de récipients ouverts qui sont individuellement et successivement pris en charge de façon à être conduits sous un poste de remplissage, au-delà duquel une fermeture est assurée. La prise en charge et l'amenage de chaque récipient sous le poste de remplissage sont effectués de façon positive, généralement par l'intermédiaire d'un sélecteur de préhension, du type cabestan ou analogue, entraîné en rotation par un organe moteur. Un tel système ne peut être envisagé dans l'application de l'invention car la caractéristique d'une chaîne de conditionnement final de tels récipients réside dans la présentation aléatoire ou non régulière des récipients remplis et fermés. Il n'apparaît donc pas possible de mettre en oeuvre un appareillage à commande positive qui serait astreint à fonctionner de façon continue même en l'absence d'arrivée de récipients conditionnés. En outre, un tel appareillage n'est pas de nature à établir de façon adéquate la prise en charge d'un récipient et le dépôt d'une dose ou d'un sachet unitaire préemballé d'une façon suffisamment précise pour ne pas entraver les opérations ultérieures de préhension et de groupage dans des emballages de transport et de conditionnement. L'objet de l'invention est justement de répondre au problème ainsi posé, dans tous les cas où il convient de placer sur un récipient de conditionnement, de préférence fermé, une dose ou un sachet unitiaire de produits préemballés, en respectant la condition de présentation irrégulière individuelle de chaque récipient conditionné et la nécessité d'effectuer une pose automatique de façon précise. A titre d'exemple d'application industrielle préférée, il convient de citer le conditionnement définitif de produits alimentaires en boîtes de conserves, de préférence mais non exclusivement de forme de révolution. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, l'appareil selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend : - un corps de fixation ou de suspension supportant un tunnel rectiligne apte à délimiter, au-dessus d'un transporteur d'amenage de récipients, un couloir de guidage et de passage indivuduel desdits récipients, - un arbre tournant monté sur le corps latéralement au tunnel pour s'étendre dans un plan de section droite transversale du tunnel, - une roue de commande calée angulairement sur l'arbre et présentant à la périphérie des dents radiales à même de traverser succesivement et au moins partiellement une fenêtre du tunnel pour faire saillie dans le couloir et délimiter un portillon mobile dans le plan de section droite transversale, - un plateau-serveur calé angulairement sur l'axe dans un plan superposé au tunnel et pourvu de logements traversants ménagés selon un lieu géométrique circulaire, en coincidence avec les entre-dents de la roue pour passer successivement sous une goulotte de garnissage implantée en amont du plan, - et une découpe ménagée dans le plafond du tunnel à partir et en aval du plan, à l'aplomb du lien géométrique des logements. 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 vue en plan de l'appareil conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe transversale prise sensiblement selon la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe partielle prise sensiblement selon la ligne III-III de la fig. 1. L'appareil selon l'invention est destiné à permettre la distribution et la pose de doses unitaires préemballées de produits divers, en relation individuelle avec des récipients I qui sont transférés, de façon positive mais irrégulière, en condition de présentation par un transporteur 1 du type à bande sans fin ou analogue défilant dans le sens de la flèche fl, Le transporteur 1 représente, par exemple, un plan de transfert entre une chaîne de remplissage de chaque récipient I et un poste P de conditionnement groupé dans lequel les récipients I sont stockés ou emmagasinés en lits superposés par exemple. Il doit être considéré que le poste P pourrait, aussi, être constitué par une station de contrôle, de marquage ou de chemisage. De préférence, l'appareil selon l'invention concerne le conditionnement de récipients I du type boîtes de conserves constituées sous la forme de récipients de révolution sur un axe x-x' s'étendant ordinairement perpendiculairement au plan du transporteur 1. Dans l'exemple d'application non limitatif illustré, l'appareil est destiné à permettre la distribution et la pose en relation individuelle avec chaque récipient I, et sur le dessus de chacun, d'une dose unitaire préemballée, tel qu'un sachet de produits divers fournis par un appareil de production 3, schématisé en trait mixte à la fig. 3. L'appareil 3 peut, par exemple, être du type de ceux délivrant des doses unitaires à partie d'un chapelet de préconditionnement. A cet égard, un tel appareil ne fait pas partie directement de l'invention. L'appareil de distribution et de pose comprend un corps 10 de fixation sur la structure du transporteur 1, telle que celle représentée en trait mixte et désignée par la référence la. Le corps 10 peut, aussi, être conçu de manière à assurer par l'intermédiaire de pattes ou consoles 11 une suspension sur l'appareil 3. Le corps 10 forme ou supporte un tunnel 12 rectiligne destiné à être placé au-dessus du transporteur d'amenage I en étant orienté parallèlement à l'axe y-y' de ce dernier. Le tunnel 12 délimite, notamment par l'intermédiaire de guides latéraux 13, un couloir 14 de guidage et de passage individuels des récipients I entraînés en défilement dans le sens de la flèche f par l'intermédiaire du transporteur 1. La section de passage transversale du couloir 14 est calculée au jeu près pour correspondre à la section d'orientation et d'introduction des récipients I, ou plus particulièrement au diamètre extérieur de ces derniers, lorsque de préférence, ils sont constitués par des corps de révolution.Bien entendu, la section transversale du couloir 14 est déterminée pour tenir compte d'un faible jeu correspondant à une possibilité de déplacement libre et, aussi, éventuellement, à une capacité d'absorption des tolérances de cote des récipients I. Les guides 13 peuvent être constitués par des règles amovibles, de manière à permettre une adaptation de la section transversale du couloir 14 en fonction de celles éventuellement variables des corps I. Le corps 10 de fixation ou de suspension porte, latéralement au tunnel 12, et par l'intermédiaire de paliers appropriés, un arbre 15 donc l'axe est contenu dans un plan P-P' de section droite transversale du tunnel 12. Dans la forme de réalisation représentée, l'arbre 15 s'étend verticalement et perpendiculairement au plan du plafond 16 du tunnel 12, lequel s 'étend horizontalement et parallèlement au-dessus du transporteur 1. L'arbre 15 porte une roue 17 calée angulairement et axialement. La roue 17, dite de commande, présente à sa périphérie des dents 18 de direction radiale, qui sont prévues selon un écartement angulaire constant. De préférence, les dents 18 sont raccordées entre elles par des encoches 19 de forme circulaire correspondant sensiblement à l'enveloppe cylindrique des récipients I, lorsque ceux-ci sont de révolution. La roue de commande 17 présente un diamètre tel que chaque dent 18, amenée en alignement avec le plan P-P', traverse une fenêtre 20 ménagée dans la paroi latérale correspondante du tunnel 12. Chaque dent 18 est, ainsi, amenée à faire saillie au moins partiellement dans le couloir 14 en constituant un portillon mobile s'étendant dans le plan P-P', au point de réduire la section de passage du couloir 14 à une mesure inférieure à la section des récipients I. La conformation de la roue de commande 17, voire l'écartement de l'arbre 15, par rapport à l'axe y-y' sont déterminés pour que dans cette position telle qu'illustrée par la fig. 1, les deux dents 18, respectivement amont et aval par rapport à celle occupant le plan P-P', se trouvent effacées par rapport à la section utile du couloir 14. La roue de commande 17 est libre de tourner avec l'arbre 15 qui est monté sur le corps 10 par l'intermédiaire d'une roue libre 21 autorisant une rotation de l'arbre 15 uniquement dans le sens de la flèche f2. La roue de commande 17 est associée à un organe 22 d'immobilisation angulaire, par exemple formé par le doigt 23 d'un taquet 24 monté par un axe 25 sur une patte 26 portée par le corps 10. Le taquet 24 est lié à un organe moteur 27 de tout type convenable, de préférence à double effet, tel qu'un vérin pneumatique. L'organe 27 peut, aussi, etre constitué par un électro-aimant associé dans un tel cas à un organe élastique de rappel ramenant toujours le taquet 24 dans une position dans laquelle le doigt 23 est engagé devant une dent 18 dans la position de référence selon la fig. 1. L'arbre 15 supporte, également, un plateau-serveur 28 calé angulairement et axialement pour s'étendre dans un plan directement superposé au plafond 16 du tunnel 12. Le plateau-serveur 28 présente des logements traversants 29 qui sont pratiqués selon un diamètre voisin ou égal à celui des corps I, enexacte coancidence avec les encoches 19. Chaque logement traversant 29 peut, ainsi, être amené, par la rotation du plateau-serveur 28, à l'aplomb d'une goulotte de garnissage 30 prolongeant l'appareil de distribution 3 et dont la section de passage est contrôlée par un volet 31 dont la fonction apparaît dans ce qui suit.La goulotte de garnissage 30 est disposée de façon inclinée et superposée au plateau-serveur 28 pour que son orifice de sortie soit placé sensiblement au-dessus du tunnel 12 mais en amont du plan P-P', par rapport au sens de rotation dans le sens de la flèche f2 de l'arbre 15. L'appareil de distribution et de pose selon l'invention comprend, par ailleurs, deux détecteurs de présence 32 et 33 appréciant la présence d'un récipient I en amont du plan P-P' et l'absence d'un tel récipient par rapport au même plan. Les détecteurs 32 et 33 pilotent à distance au moins le fonctionnement de l'organe moteur 27. L'appareil de distribution et de pose se caractérise, en outre, par l'existence d'une découpe 34 pratiquée dans le plafond 16 pour que son arête ou bord 35 soit sensiblement située à l'aplomb du plan P-P', de telle manière que la découpe se développe en aval dudit plan. L'appareil de distribution et de pose décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante. L'appareil 3 peut délivrer des sachets ou des doses sous forme unitaire qui sont évacués hors de l'appareil de l'invention par l'intermédiaire du volet 31 occupant, alors, la position représentée en trait mixte, si tous les critères de sélection ne sont pas réunis. Si tous les critères de sélection sont acquis, un sachet délivré est projeté dans la goulotte 30 pour venir garnir en attente le logement 29 du plateau-serveur 28 immobilisé angulairement dans la position illustrée par la fig. 1. Le logement 29 garni est celui situé immédiatement en amont du plan P-P'. Le sachet distribué est immobilisé dans le logement 29, en raison de la fermeture de ce dernier par l'intermédiaire du plafond 16 du tunnel 12. Lorsqu'un récipient I, améné dans le sens de la flèche f1 par le transporteur 1, s'engage dans le couloir 14, sa progression s'effectue librement jusqu'au moment où il prend appui, contre le portillon mobile occupant le plan P-P'. Le détecteur 32 constate la présence d'un tel corps I et commande l'actionnement de l'organe 27 pour effacer ou dégager le doigt 23 du taquet 24. Dans certains cas, le détecteur 32 peut aussi commander le fonctionnement de l'appareil 3 de manière que la distribution d'un sachet n'intervienne que lorsqu'un récipient I a été détecté. La roue de commande 17 est, ainsi, libérée et peut être sollicitée en rotation dans le sens de la flèche f2 par l'appui qu'exerce le récipient I sur la dent 18 sous l'effet de la sollicitation d'entraînement appliquée par le défilement permanent du transporteur I. La dent 18 saillant à l'intérieur du couloir 14 s'efface pour être remplacée par la dent 18 immédiatement située en amont. Dans cette séquence de fonctionnement, le récipient I constitue L'organe moteur commandant le fonctionnement de l'appareil de distribution et de pose en assurant l'entraînement en rotation de la roue de commande 17. Lorsque le récipient I a traversé le plan P-P', le capteur 33 détecte son absence et commande l'inversion d'alimentation de l'organe 27 ramenant le taquet 23 sur la trajectoire de la dent subséquente 18. La rotation commandée de la roue 17 entraîne l'arbre 15 qui commande la rotation simultanée du plateau-serveur 28 sur une même plage angulaire. Ainsi, le logement 29, précédemment garni, s'ouvre progressivement par son passage face à l'arête 35 et se trouve complètement ouvert des qu'il est en coFncidence avec la découpe 34. En même temps un second logement 29 vient se placer sous l'orifice de sortie de la goulotte 30. Par gravité, le sachet contenu dans le logement 29, précédemment garni, est déposé sur le récipient I, sur lequel il est immobilisé par contact, par exemple avec un point de colle ou d'adhésif, du type hot-melt, préalablement déposé. Un fonctionnement séquentiel identique à celui décrit ci-dessus intervient donc automatiquement pour chaque présentation d'un récipient I amené, par le couloir de guidage 14, à traverser le plan P-P' occupé par le portillon mobile que constitue une dent 18. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'appareil à caractère statique permet d'assurer la distribution et la pose automatique dsun sachet ou d'une dose unitaire préemballé de produits divers, en ralation individuelle avec des récipients I, quel que soit l'ordre de présentation ou d'arrivée de ces récipients qui peuvent se succèder régulièrement ou non sur le transporteur I. Le fait que la présentation de chaque récipient I initie le fonctionnement de l'appareil selon l'invention, permet de supprimer toutes les sujétions de commandes synchronisées et de réaliser, néanmoins, le dépôt d'une dose unitaire préemballée, voire d'un sachet, en relation individuelle avec un récipient. L'appareil selon l'invention est de conception simple et robuste et ne nécessite que peu d'entretien en offrant toutes garanties de sécurité fonctionnelle. En effet, la présence du couloir 14 en association avec le transporteur 1 permet d'assurer toujours une présentation individuelle de chaque récipient responsable du déclenchement fonctionnel de l'appareil chargé de lui assurer la pose d'une dose ou d'un sachet. 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 et de pose de doses unitaires préemballées de produits divers, en relation individuelle avec des récipients I, caractérisé en ce qu'il comprend - un corps de fixation ou de suspension (10) supportant un tunnel rectiligne (12) apte à délimiter, au-dessus d'un transporteur (1) d'amenage de récipients, un couloir (14) de guidage et de passage individuel desdits récipients, - un arbre tournant (15) monté sur le corps latéralement au tunnel pour s'étendre dans un plan P-P' de section droite transversale du tunnel, - une roue de commande (17) calée angulairement sur l'arbre et présentant à la périphérie des dents radiales (18), à même de traverser, successivement et au moins partiellement, une fenêtre (20) du tunnel pour faire saillie dans le couloir et délimiter un portillon mobile dans le plan de section droite transversale, - un plateau-serveur (28) calé angulairement sur l'axe dans un plan superposé au tunnel et pourvu de logements traversants (29) ménagés selon un lien géométrique circulaire en coincidence avec les entre-dents (19) de la roue pour passer successivement sous une goulotte de garnissage (30) implantée en amont du plan, - et une découpe (34) ménagée dans le plafond (16) du tunnel à partir et en aval du plan à l'aplomb du lien géométique des logements. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dents radiales (18) de la roue (17) délimitent entre elles des encoches (19) en portions de cercle, dont les centres sont situés sur un lien géométrique circulaire coaxial à celui des logements traversants du plateau-serveur. 3 - Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la roue (17) est associée à un organe (24) d'immobilisation dans autant de positions stables angulaires qu'il existe de dents, et pour chacune desquelles l'une des dents (18) s'étend dans le plan de section droite transversale P-P' du tunnel (12) pour constituer le portillon mobile. 4 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la roue (17) est montée sur l'arbre (15) avec présence d'une roue libre (21) autorisant la rotation de l'arbre dans le sens correspondant au sens de défilement des récipients entraînés par le transporteur. 5 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe d'immobilisation angulaire (24) est commandé en effacement et en retour par deux détecteurs (32) et (33) de présence et d'absence d'un récipient, disposés de part et d'autre du plan de section droite transversale du tunnel. 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'un au moins des détecteurs pilote le fonctionnement de l'appareil distributeur de sachets. 7 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la goulotte (30) est pourvue d'un volet (31) d'éjection de dose vide.