Brevet FR2675464A1 — publié le 19921023

L'invention concerne un dispositif de pose en automatique sur des objets convexes7 sensiblement de révolution. demballages réalisés à partir de films minces plisses dont les plis sont fiés sur les bords; ce dispositif peut notamment servir à l'emballage en automatique des hamburgers; dans ce qui suit7 nous prendrons comme exemple le cas de l'emballage d'un hamburger, mais cette technique peut aussi bien s'appliquer à des produits comme les pizza, les assiettes ou tout autre objet répondant aux caractéristiques d'un l'objet convexe sensiblement de révolution. Le brevet frangeais publié sous le numéro FR 2.595.6-B1 décrit un remballage7 constitué d'un film mince7 formé de plis couchés fixés sur les bords; lorsqu'on déploie cet emballage autour du hamburger7 la partie centrale se déploie tandis que les bords, dont les plis sont fixés entre eux, se rabattent sur les faces inférieures et supérieures du hamburger pour les recouvrir partiellement; seul subsiste de part et d'autre un rond central non recouvert.Jusqu't ce jour7 les emballages ont été posés manuellement ; cette opération nécessite un tour de main qu'il faut apprendre à chaque fois à un nouvel employé; et quand on sait le rythme auquel ils se succèdent dans la restauration rapide, on consort que cela pose un problème. Etant donné l'originalité de cet emballage, il n'existe pas de machine permettant son emballage en automatique et qui est à créer de toutes pièces. Pour alimenter cette machine automatique, on utilise des emballages de dimension convenable suivant les spécifications du brevet cité, les emballages étant de préférence reliés les uns aux autres par des zones sans plis comportant une prédécoupe; la prédécoupe permet d'assurer une alimentation en continu de la machine et de séparer les emballages seulement au moment de leur mise en place sur les hamburgers. Les emballages forment ainsi une bande continue qui peut être enroulée sur elle mEme ou bien rangée à plat par empilement de longueurs successives d'un nombre entier d'emballages formant des "Z"; cette dernière configuration permet de livrer les emballages dans des caisses parallèlépipédiques classiques: nous ne décrirons pas le dispositif d'alimentation de la bande dans le machine qui utilise des méthodes connues. Les hamburgers7 de leurs cette, sont entrés dans la machine posés sur des plateau, sur lesquels le centrage du hamburger est repéré par exemple par un cercle tracé sur le plateau; ces plateaux entrent un à un dans le dispositif de pose de l'emballage d'un cEté et ressortent généralement de l'autre cEté pour y Entre déchargés. Affin de gagner du temps de main d'oeuvre, on peut créer une file d'attente de plateaux; le cuisinier, ayant préparé une série de hamburgers7 charge un certain nombre de plateaux avec des hamburgers, puis va de l'autre cttté récupérer les hamburgers emballés, pour les poser sur les banquets chauffantes, tandis que l'opération d'emballage se continue en temps masqué; puis il revient à l'entrée du dispositif de pose des emballages, pour recharger des plateaux; il reste seulement au cuisinier à charger les hamburgers sur les plateaux puis à reprendre les hamburgers emballés dans un réceptacle pour les mettre sur les banques chauffantes; ce dispositif d'alimentation qui utilise des techniques connues ne sera pas décrit dans le cadre de la présente invention. La Fig.1 représente une vue perspective du dispositif de pose de l'emballage de hamburger, ce dernier étant enlevé pour montrer le plateau support du hamburger, la roue dentée principale étant éclatée pour montrer le dispositif d'indexation du hamburger7 ainsi que la courroie pour montrer la rampe de guidage du papier. La Fig.2 représente une vue perspective du dispositif de pose de l'emballage de hamburger en cours de fonctionnement la roue dentée principale, la courroie, l'emballage, le hamburger, ont été éclatés pour montrer la position respective des divers éléments, ainsi que la zone dans laquelle l'emballage s'intercale entre la plateau et le hamburger. La Fig.3 représente une vue perspective de la pose de l'emballage terminée, avant évacuation du hamburger emballé de la machine La Fig.4 représente une vue de dessus du dispositif roue dentée principale enlevée, au moment de l'arrivée du plateau chargé d'un hamburger à emballer; le dispositif d'entrainement des rouleaux n'est représenté qu'à titre indicatif pour matérialiser la différence de vitesse des deux rouleaux. La Fig.5 représente une vue de dessus du dispositif roue dentée principale enlevée7 au stade montré par la Fig.2. La Fig.6 représente une vue du dispositif roue dentée principale enlevée, en phase finale d'assemblage montré par la Fig.3; le dispositif d'indexation du hamburger n'est pas représenté. Le dispositif selon l'invention comporte une courroie (1) Fig.2 permettant d'appliquer la partie centrale (2) de l'emballage déployé (3) sur le hamburger (4)1 la partie périphérique (5) du hamburger et la courroie (1 > se déplacent7 à la mEme vitesse linéaire7 en pinçant entre eux la partie centrale (e) de l'emballage déployé (3? qui est alimentée aussi à la me vitesse linéaire; l'emballage se rabat dessus (6) et dessous le hamburger tandis queJ le hamburger est entrainé en rotation sur un plateau (7) Fig.1 qui est fixe pendant l'opération de pose de l'emballage et sur lequel il glisse.L'emballage se rabat d'abord sous le plateau (7) dont le bord (8) dans cette zone a la forme sensiblement circulaire du hamburger7 mais qui est fixe; une rampe (9) Fig.2 guide la partie (10) de l'emballage déployé (3) rabattu qui emprisonne le plateau (7) vers une fente (il) Fig.1 lui permettant de se glisser entre le hamburger (4) Fig.2 et le plateau (7).La courroie (1) est manoeuvrée par trois poulies (12) (13) et (14) Fig.l à axes parallèles, mobiles les unes par rapport aux autres7 permettant de maintenir une tension suffisante de la courroie (1) au cours du mouvement de pose de l'emballage pour éviter les déraillements; deux des poulies (12) et (13), sont de meme diamètre et ont leurs aes (24) et (Z0) qui peuvent décrire un arc circulaire, dont l'axe (15) est sensiblement confondu avec le centre du hamburger7 lorsque ce dernier est en place pour la pose de l'emballage7 et parallèle à celui des poulies (12)7 (13), (14); les poulies (12) et (13) sont par exemple reliées à l'axe (15) par les bras (16) et (17) qui pivotent autour de ce dernier; les poulies (12) et (13) appliquent une partie (18) Fig.2 de la courroie (1) sur l'emballage déployé (3) qui est lui mEme en contact avec le hamburger (4); la troisième poulie (14) assure la tension de la courroie (1); son axe (19) est, par exemple, relié par un bras (21) à l'axe (20) d'une des deux autres poulies (13) ou (14) et se déplace en décrivant un arc de cercle autour de celle-ci; un ressort (22) Fig4 de rappel permet d'assurer une tension permanente; le mouvement des deux poulies (12) et (13) Fig.1 qui sont en contact avec le hamburger (4) est assuré par une roue dentée principale (23) centrée sur le meme axe (15) que celui autour duquel tournent les axes (24) et (20) des poulies (12 > et (13) et d'un diamètre sensiblement égal à celui du hamburger (4) Fig.2; les deux premières poulies (12) et (13) Fig.1 comportent chacune au bout de leur axe (24) et (20) une roue dentée satellite (25) et (26), sensiblement du diamètre des poulies (12) et (13), qui engrène sur la roue dentée principale (23).Ru cours de la mise en place de l'emballage déployé (3) Figé sur le hamburger, la roue dentée principale (23) tourne à la vitesse d'enroulement de l'emballage déployé j (3) sur le hamburger. Une des poulies (13) est entratnante et possède un dispositif (27 > permettant un indexage commandé par rapport à la roue dentée principale (23) ou par rapport à un point fixe du chassi; dans ces conditions, la poulie (13) Fig.2 peut se déplacer, sans tourner sur elle-même, en étant entraînée par la roue principale (23), ou bien tourner sur elle-meme Fig.3, autour de son axe (20) maintenu fixe au chassi (28) par le dispositif d'indexage (27), entrainée en rotation par la roue dentée principale (23). L'autre poulie (12) est entratnée et dispose du mye système commandé d'indexation (29).La troisième poulie (14) est libre et se positionne de manière à rattrapper toute variation de tension au cours des mouvements. En ce qui concerne l'alimentation de l'emballage déployé (3) Fig.27 il est constitué de deux rouleaux (30) et (31) dont les axes (32) et (33) sont parallèles à ceux des poulies (12) (13) et (14) et qui pressent l'emballage contre une paroi (34) sur laquelle glisse l'emballage. Le premier rouleau (30) Fig.2 tourne à une vitesse tangentielle sensiblement égale à celle de la courroie (1); en amont de ce dernier un autre rouleau (31) tourne à une vitesse plus faible.Si le pas de l'emballage déployé (3) est caractérisé par la somme des largeurs R et B de deux bandes successives constituant un pli, le rapport de vitesse tangentielle entre les deux rouleaux (31) et (30) est égal à (A-B)/(A+B); si les rouleaux (30) et (31) sont de mye diamètre le rapport des vitesses tangentielles est le me que le rappoert des vitesses de rotation.L'écartement des rouleaux (30) et (31) est fait pour que l'emballage non déployé (35) ait l'espace suffisant pour se déployer entre le moment où il est passé sous le rouleau (31) à faible vitesse et celui où il passe sur le rouleau (30) à grande vitesse. L'entratnement des rouleaux (30) et (31) peut éventuellement titre fait par la grande roue dentée (23) avec un dispositif de débrayage permettant d'tue entrainé ou non. Les axes (32) et (33) de ces rouleaux peuvent se déplacer légèrement par rapport à la plaque d'appui (34) pour faciliter l'introduction des emballages (35) et tenir compte de leur variation d'épaisseur.Une des caractéristiques de ce dispositif de déploiement des emballages consiste en ce que lorsque le rouleau (31) tournant à faible vitesse commence à rouler sur une zone sans plis, il débite une longueur d'emballage (35) insuffisante à celle demandée par le rouleau (30) tournant à vitesse rapide; le film souple constituant l'emballage se tend et dans ces conditions la prédécoupe se déchire séparant l'emballage (35) en cours de déploiement de l'emballage suivant. La mise en place l'emballage déployé (3) Fig.4 sur le hamburger (4) se réalise de la manière suivante Dans un premier temps7 les poulies entrainante (13) et entraînée (14) sont cotte à cotte au voisinage de la zone (36) de délivrance de l'emballage déployé (3). Les rouleaux (31) et (30) commencent à déployer une longueur d'emballage suffisante pour s'interposer entre la courroie (1) et le hamburger (4) qui est encore en dehors de l'aire d'emballage.Pendant cette phase, Si c'est la roue dentée principale (23) qui est entragnante des rouleaux (30) et (31), elle peut entraîner en mme temps en rotation les deux poulies (12) et (13) qui sont dans cette position indexées au chassi t28) et qui tournent autour de leurs axes fixes t24) et (20).Si l'entraînement des rouleaux t30) et(31) est indépendant de la roue dentée principale (23) cette dernière peut rester immobile7 et les poulies (12) et t13) peuvent rester immobile sans inconvénient dans la mesure où l'emballage déployé (3) ne les touche pas au risque d'entre bloqué lorsqu'il passe devant sinon il faudra coupler l'opération avec une rotation de la roue dentée principale (23) comme précédemment. Le débit d'emballage déployé (3) s'arrête lorsque la partie (18) de la courroie (1) située entre les poulies (12) et t13) est complètement masquée. Le plateau (7) supportant le hamburger (4) se présente de manière à ce que le hamburger (4) vienne s'appliquer sur l'emballage déployé (3) pour venir le coincer contre la courroie (1) dans la zone (18). Un dispositif (37) comportant un système d'indexation du hamburger (4) par rapport à l'axe t20) de la poulie entratnante t13) s'applique sur la partie supérieure du hamburger t4) pour faciliter son entraînement en rotation; dans le cas présent il peut , par exemple, comporter plusieurs pointes (38) Fig.1 qui viennent se planter dans le pain du hamburger (4 > ; sa zone d'application sur le hamburger (4) est située en avant de la poulie (13) de manière à ce que l'extrémité t39) Fig.4 de l'emballage en se rabattant ne puisse le recouvrir lorqu'il est en position d'indexage. Simultanément à cette opération, la poulie entratnante (13) qui était indexée au chassi (28) est indexée à la roue dentée principale(23) par exemple par bloquage en rotation de la roue dentée satellite t26) Fig.1. Le me me ordre électrique et le me me mouvement peuvent servir à faire les deux opérations d'indexation du hamburger (4), de la poulie entrainante (13) et de la roue dentée principale (23). La roue dentée principale (23) commence à tourner entraînant la roue entrainante (13) qui ne tourne pas , le hamburger, en même temps que l'emballage déployé (3) est alimenté par le rouleau (30) à la vitesse tangentielle de la roue dentée principale (23). La poulie entratnante (13) Fig.5 s'éloigne de la poulie entraînée (12) tirant l'extrémité (39) de l'emballage déployé (3); la poulie entraînée (12) tourne autour de son axe t24) maintenu fixe par indexation sur le chassi t28) Fig.1 sous l'action de la roue dentée principale (23) tandis que la courroie (1) Fig.5 qu'elle laisse passer appuie sur l'emballage déployé t3) dans la zone t18) en le maintenant plaqué sur le hamburger (4 > . Comme l'emballage déployé (3) le hamburger (4) et la courroie (1) ont sensiblement la meme vitesse tangentielle, il n'y pas de glissement sensible de l'un par rapport à l'autre.La troisième poulie t14) se rabat pour maintenir la tension de la courroie (1 > en tendant le ressort (22). L'emballage déployé (3) se rabat sur le dessus t6) et le dessous du hamburger; en se rabattant dessous l'emballage déployé (3) Fig.2 emprisonne le plateau (7); tout en se déplacant l'extrémité libre (39) de l'emballage déployé (3) est guidée vers une fente t40) Fig.1, pratiquée dans le plateau (7), qui lui permet de se glisser entre le hamburger t4) Fig.2 et le plateau (7), sur lequel l'emballage déployé (3) glisse, entraîné par le hamburger (4) qui glisse sur le plateau (7), lui aussi, entraîné par le dispositif d'indexation (37). Lorsque la poulie entrainante t13) Fig.2 a parcouru un angle de l'ordre de 120 degrés la poulie entratnée (12) se désindexe du chassi (28) pour s'indexer sur la roue dentée principale (23) par l'intermédiaire par exemple du blocage en rotation de la roue dentée satellite (25). Les poulies entrainante (13) et entraînée (12) se déplacent sans tourner sur elles me mes jusque dégager la zone t41) Fig.6 de sortie du hamburger emballé (42) Fig.3; pendant cette phase, elles tirent derrière elles l'emballage déployé (3) qui continue à etre débité par les rouleaux (31) et (3O).Grand cette zone (41) Fig.6 est dégagée les deux poulies (12) et (13) Fig.3 se désindexent simultanément de la roue dentée principale (23) pour s indexer sur le chassi (28); simultanément le dispositif (37) Fig.1 d'entraînement en rotation du hamburger est escamoté; la roue dentée principale t23) Fig.6 continue de tourner ce qui permet à la zone t18) de la courroie (1) de continuer l'entraSnement de l'emballage déployé t3) et du hamburger (4) qui est cotncé entre la courroie (1) d'une part et la partie de l'emballage (43) qui vient d'être déployée.L'extrémité libre (39) s'éloigne de la poulie entraînante (13) jusqu'à venir dans la zone (36) de délivrance de l'emballage déployé où elle est recouverte par l'emballage qui vient d'entre déployé. R ce moment on peut désindexer la roue entraînée (12) du chassi (28) la laisser libre ou l'indexer à la roue dentée principale (23); La poulie entraînée (12) commence alors à se rapprocher de la roue entraînante (13) afin d'éviter qu'il y ait une trop grande longueur de courroie (18) entre les deux poulies (12) et (13) au moment où l'évacuation du hamburger emballé (42) va commencer dans la direction (44). La roue dentée principale (23) continue de tourner jusqu' ce que le rouleau (31) tournant à faible vitesse arrive sur une zone sans plis; l'emballage est séparé de l'emballage suivant et évacué en échappant au rouleau (30) tournant à grande vitesse; les rouleaux (30) et (31) sont arrêtés tandis que la roue dentée principale (23) continue de tourner jusqu'à ce que la totalité de l'emballage soit passé à travers la fente 40 Fig.3 afin de libérer la partie inférieure du plateau (7); si les rouleaux (30) et (31) sont entraînés par la roue dentée principale (23), ils sont débrayés par rapport à cette dernière.La poulie entraînée (12) vient au voisinage de la poulie entraînante (13) et s'indexe sur le chassi jusqu't ce que la roue dentée principale (23) s'arrte; on peut aussi s'arranger pour que la fin de course de la poulie entraînée (12) au voisinage de la poulie entraînante (13) coincide avec l'arrêt de la roue dentée principale (23). Le plateau (7) Fig.3 supportant le hamburger emballé (42) est évacué, dans la direction (44) puis les poulies entraînante (13) et entraînée (12) s'indexent sur la roue dentée principale (23) qui alors se met à tourner à l'envers pour ramener les poulies (12) et (13) à leur position initiale où les poulies entraînée (12) Fig.1 et entraînante (13) s'indexent sur le chassi (28). La zone d'entrée (45) Fig.4 du plateau chargé d'un hamburger (4) à emballer est alors dégagée. Les rouleaux (30) et (31) se mettent en rotation en délivrant une nouvelle longueur d'emballage déployé (3) venant recouvrir la partie (18) de la courroie (1) sur laquelle le hamburger (4) va venir buter. on peut alors donner l'ordre au plateau (7) suivant d'avancer dans la direction (46). On peut remarquer que la totalité de la partie mécanique d'entraînement en rotation et d'indexation est située au-dessus du plan des plateaux (7) supportant les hamburgers. n aucun moment le hamburger est en contact avec la courroie () ou les poulies (12) et (13)i il n'y a pas de risque de salissure par de la sauce. Les indexations peuvent etre de simples tiges (47) pénétrant, sous l'action d'un électro-aimant, par exemple dans des lumières pratiquéesdans la roue dentée principale (23) ou dans la roue dentée satellite (26) correspondante. Le maintien en place d'une indexation peut être réalisé par une came fixe dont le profil déclenche en cours de rotation, par exemple la fin de l'indexation par rapport à la roue dentée principale (23) et l'indexation par rapport au chassis (28) par un simple mouvement de rappel par ressort. On peut choisir une courroie (1) crantée pour appuyer l'emballage sur le hamburger; cela peut avoir l'avantage de mieux contraler la pression exercée par cette dernière sur, le produit à emballer. REVENDICRTIONS 1-dispositif de pose en automatique d'emballages plissés sur des objets sensiblement de révolution caractérisé en ce que l'emballage préalablement déployé (3) est pincé entre l'objet à emballer et une courroie ( qui entraîne l'ensemble en rotation sur un plateau fixe (7) comportant une fente (40) précédée d'un guidage (9) qui permet à la partie inférieure de l'emballage7 qui était primitivement séparée de l'objet (4) par le plateau (7), de se glisser entre le plateau (7) et l'objet à emballer. 2-dispositif de pose en automatique d'emballages plissés sur des objets sensiblement de révolution, suivant la revendication précédente, caractérisé en ce que l'emballage est déployé par passage successif d'abord sous un rouleau (31) tournant à faible vitesse et puis sous un rouleau (30), tournant à vitesse tangentielle plus rapide, sensiblement égale à celle de la courroie (1), et s'appuyant su une plaque de glissement (34). 3-dispositif de pose en automatique d'emballages plissés sur des objets sensiblement de révolution, suivant la revendication précédente7 caractérisé en ce que le rapport de vitesse tangentielle du rouleau (31) par rapport au rouleau (30) est sensiblement égal à (A-B)/(AB) " et "B" caractérisant la forme du pli. 4-dispositif de pose en automatique d'emballages plissés sur des objets sensiblement de révolution, suivant la revendication précédente, caractérisé en ce que les emballages étant rattachés entre eux par une zone sans plis comportant une prédécoupe, la séparation des emballages est obtenue par traction du rouleau (30) lorsque le rouleau ( arrive sur la zone sans plis. 5-dispositif de pose en automatique d'emballages plissés sur des objets sensiblement de révolution, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la courroie (1) est appliquée sur l'emballage déployé (3) par deux poulies (12) et (13) et maintenue en tension par une poulie (14) reliée par un bras (21) à l'un des bras (16) ou (17) sur lequel il s'articule et auquel il est relié par un ressort de rappel (22). 6-dispositif de pose en automatique d'emballages plissés sur des objets sensiblement de révolution, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les axes (24) et (20) des poulies (12) et (13) sont articulés autour d'un axe (15) par des bras (16) et (17) et sont entraînés en rotation ou en translation par la roue dentée principale (23) à laquelle ils sont reliés par des roues dentées satellites (25) et (26). 7-dispositif de pose en automatique d'emballages plissés sur des objets sensiblement de révolution, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les poulies (12) et (13) peuvent tre indexées par des dispositifs (29) et tue7) par rapport à la roue dentée principale (23) et ainsi bloquées en rotation ou indexées par rapport au chassi (28) et ainsi tourner autour de leurs axes (24) et (20) maintenus en position fixe. 8-dispositif de pose en automatique d'emballages plissés sur des objets sensiblement de révolution, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que un dispositif d'indexation (37) par rapport à l'axe - aide à l'entraînement en rotation de l'objet à emballer par rapport au plateau fixe (7)= 9-dispositif de pose en automatique d'emballages plissés sur des objets sensiblement de révolution, suivant l'une quelconque des revendications précédentes7 caractérisé en ce que les poulies (12) et (13) sont d'abord cEte à cette, au début de la pose de l'emballage, du cùté de la sortie (41) du hamburger emballé (42), ensuite la poulie (13), indexée sur la roue dentée principale (23), commence par s'écarter de la poulie (12) en pivotant autour de l'axe (15), puis les deux poulies (12) et (13) indexées sur la roue dentée principale (23) pivotent à écartement constant autour de l'axe (15) jusqu'à atteindre la zone (45), d'entrée du plateau (7) avec le hamburger (4) à emballer, au niveau de laquelle elles s'indexent sur la chassi (28) tandis que l'indexage (37) de l'objet est escamoté et que la roue dentée principale (23) continue son mouvement de rotation autour de l'axe (15) entraînant la courroie (1)et l'extrémité (39) de l'emballage déployé (3) jusqu'à ce, repassant au niveau de la zone (36) elle soit recouverte et que l'emballage totalement déployé soit entièrement passé sur le dessus du plateau (7) pour permettre le dégagement du hamburger emballé (42). 10-dispositif de pose en automatique d'emballages plissés sur des objets sensiblement de révolution, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la roue dentée principale (23) assure les mouvements des rouleaux (30) et (31) qui par ailleurs disposent d'un système de débrayage qui met le dispositif de déploiement en attente après le déchirage de la prédécoupe et l'échappement de l'emballage en fin de pose du rouleau (30).