Brevet FR2693703A1 — publié le 19940121

La présente invention a trait à un dispositif pour charger des tubes de sections diverses notamment elliptique dans une machine de conditionnement. En cosmétologie et en pharmacie, on présente souvent les produits genre laits, crèmes ou pâtes dans des tubes relativement souples. Ces derniers sont fabriqués à partir de cylindres métalliques, en matière plastique ou en métal revêtu d'autres substances. Après les avoir coupés à la longueur du futur tube, les cylindres reçoivent d'un côté un embout avec le cas échéant une valve de distribution etlou un couvercle de protection. Le côté opposé qui correspond au fond du tube, est tout d'abord laissé ouvert pour permettre son remplissage. L'opération correspondante est menée chez le fabricant de produit qui utilise d'ordinaire pour cela une machine de conditionnement. I1 lui faut alors charger les tubes dans la machine de sorte qu'ils parviennent dans des positions adaptées à ses différents postes. ns doivent notamment offrir leur fond ouvert à la tête de remplissage. Pour résoudre ce problème, des chargeurs ont été développés par le passé. De façon typique, ils comportent une réserve adaptée à contenir les tubes en attente d'être chargés. Ils y sont disposés couchés sensiblement horizontalement les uns sur les autres. Un fond de la réserve est constitué par une paroi inclinée. Elle est munie d'un tapis mobile qui facilite l'entraînement des tubes par gravité. Une ouverture inférieure du fond contrôle alors le passage d'un tube à la fois. Le tube qui tombe de la réserve peut être finalement recueilli par différents moyens mécaniques (godet, tapis, pinces, etc.) en vue de son transfert à la machine de conditionnement Si ces chargeurs sont simples et d'un bon fonctionnement, l'expérience montre qu'ils sont incapables de délivrer dans de bonnes conditions des tubes dont la section s'éloigne par trop d'un cercle. Avec des tubes de section elliptique par exemple, il se forme en effet au sein de la réserve des structures de voûte qui s'opposent à la descente des tubes vers l'ouverture. Le problème qui se pose donc est de trouver un chargeur adapté à des tubes de section notamment elliptique. La solution selon la présente invention consiste en un dispositif pour charger des tubes de diverses sections notamment elliptique dans une machine de conditionnement, le dispositif comprenant une réserve adaptée à recevoir les tubes couchés sensiblement horizontalement les uns sur les autres, un fond de la réserve comportant au moins une paroi inclinée sur l'horizontale, une surface intérieure de la paroi pouvant être recouverte en partie par un tapis mobile en va et vient qui facilite la descente des tubes par gravité le long de la paroi jusqu'à une sortie de la réserve, caractérisé en ce qu'un tambour animé d'un mouvement de rotation éventuellement alternatif est disposé au sein de la réserve de sorte que son axe est parallèle aux tubes et que la distance entre le tambour et la paroi autorise le passage d'un seul tube à la fois. En pratique, on constate en effet que les tubes se disposent entre eux selon une structure de voûte qui fait le tour du tambour. En d'autres termes, cette structure est repoussée à une distance plus grande de la sortie de la réserve. Les mouvements conjoints du tapis et du tambour favorisant par ailleurs la descente par gravité des tubes situés entre la voûte et la sortie le long de la paroi inclinée. On parvient ainsi à dégager dans un laps de temps donné un nombre de tubes compatible avec les conditions de chargement de la plupart des machines de conditionnement. Afin d'améliorer encore ce dégagement, trois dispositions au moins se révèlent avantageuses: a) le tapis et le tambour présentent une profondeur au moins égale à la longueur des tubes et le tapis et le tambour ont des surfaces adhérentes, par exemple, ils sont munies d'aspérités. b) le dispositif comporte en outre des moyens pour mettre en mouvement le tapis et le tambour de sorte qu'ils sont animés de mouvements de préférence synchrones. c) la paroi inclinée du fond de la réserve est déplaçable pour adapter la sortie à la taille des tubes. En vue d'assurer l'accessibilité à tout moment de la réserve, il est par ailleurs avantageux qu'une face-arrière du dispositif soit constituée par un support auquel est assujetti la fond de la réserve de même que le tambour, le support étant suffisamment incliné sur la verticale pour éviter que les tubes tombent de la réserve lorsqu'aucun moyen de retenue n'est prévu en face-avant du dispositif. Dans ce cas, on dispose de préférence derrière le support tous les moyens pour mettre en mouvement le tapis et le tambour. Le remplissage de la réserve est alors grandement facilité grâce à deux montants verticaux assujettis au support qui limitent la réserve de part et d'autre à partir de son fond, la distance séparant les montants étant adaptée à l'introduction entre eux d'une caisse de tubes telle que livrée par un fabricant de tubes. Le contenu de la caisse peut en effet être dès lors directement transvasé dans la réserve. n est parfois recommandé de disposer une plaque de lest sur les tubes contenus dans la réserve afin de garantir leur descente générale et éviter que les tubes plus superficiels ne se relèvent par exemple. Alors que les éléments structurels qui viennent d'être décrits permettent surtout la sélection des tubes, le présent dispositif chargeur peut être complété par d'autres plutôt destinés à leur transfert jusqu'à la machine de conditionnement. Pour cela, il est avantageux qu à la sortie de la réserve se trouve un collecteur essentiellement vertical, de largeur adaptée à laisser passer un tube à la fois et de hauteur suffisante pour contenir plusieurs tubes superposés, de préférence au moins trois, et en ce que le dispositif comporte en outre des moyens de transfert des tubes adaptés à recueillir un par un les tubes tombant d'une extrémité libre du collecteur.Dans ce cas, il y a éventuellement une autre paroi inclinée formant le fond de la réserve, avec un tapis mobile, disposée comme la première par rapport au tambour, cette autre paroi étant symétrique de la première par rapport à la sortie de la réserve. Les moyens de transfert des tubes comprennent par exemple un barillet disposé à l'extrémité libre du collecteur et comportant des encoches adaptées à recevoir chacune un tube, le barillet tournant pour présenter à l'extrémité libre du collecteur une encoche, puis la suivante. Le barillet trouve alors avantage à être mis en mouvement grâce aux moyens pour mettre en mouvement le tapis et le tambour, les mouvements pouvant ainsi être synchrones. Mais les moyens de transfert des tubes peuvent aussi comprendre un convoyeur adapté à transporter les tubes tombant de l'extrémité libre du collecteur jusqu'à une entrée surélevée de la machine de conditionnement. Ainsi est-il notamment envisageable de disposer la réserve à hauteur d'homme (pour en faciliter le remplissage ...) même si l'entrée de la machine de conditionnement se situe à une plus grande hauteur. n suffit pour cela que le convoyeur soit en fait un élévateur. La présente invention se rapporte en parallèle à un procédé pour mettre en oeuvre le dispositif chargeur qui vient d'être rapidement décrit. Celui-ci comporte au moins les étapes de - remplissage de la réserve avec des tubes, - mise en marche du tapis et du tambour. Mais il est utile, surtout lorsque le chargeur fonctionne pour la première fois avec un type particulier de tubes, de procéder à des réglages préliminaires de la géométrie du chargeur (position notamment de la paroi inclinée du fond de la réserve pour régler la largeur de la sortie, et ensuite position du tambour par rapport à la paroi) et de la fréquence des mouvements du tapis et du tambour (de façon essentiellement qu'après l'étape de mise en marche du tapis et du tambour, la fréquence du mouvement de ces pièces soit choisie pour que le nombre de tubes passant par la sortie de la réserve en un laps de temps donné soit adapté à l'alimentation de la machine de conditionnement). Avantageusement, enfin, une dernière étape consiste à vérifier pendant le fonctionnement du dispositif chargeur l'orientation des tubes à la sortie de la réserve, les tubes mal orientés étant rejetés avant leur chargement dans la machine de conditionnement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention. Sur ces dessins: - la figure 1 montre en coupe longitudinale (selon le plan I-I de la figure 2) un chargeur conformément à l'invention, - la figure 2 montre en coupe transversale (selon le plan II-II de la figure 1) le chargeur de la figure précédente. Les coupes respectivement longitudinale et transversale des figures 1 et 2 permettent de comprendre, notamment lorsqu'on les considère l'une par rapport à l'autre, comment est constitué le présent chargeur. De façon classique pour ce type de dispositif, il est monté sur un support 14 sensiblement vertical formant la face-arrière du chargeur. Son inclinaison sur la verticale est avantageusement de l'ordre d'une dizaine de degrés (par exemple 120). Ainsi les tubes qui sont disposés couchés les uns sur les autres dans la zone de réserve 10 du chargeur, n'ont-ils pas tendance à s'en échapper même si la réserve 10, pour des raisons d'accessibilité, est dépourvue de paroi de retenue en face-avant. Pour ce qui est de ses divers éléments, la réserve 10 est limitée tout d'abord par deux montants 11 verticaux. Son fond 12 est quant à lui constitué de deux parois inclinées sur l'horizontale (inclinaison par exemple de 300). Ces dernières vont l'une vers l'autre pour déboucher sur un collecteur 13 central, formant ainsi une sorte d'entonnoir. Le collecteur 13 présente une largeur sensiblement égale au grand côté de la-section des tubes 1 qui est elliptique. Sa hauteur est suffisante pour qu'au moins trois tubes puissent s'y superposer. Montants 11, fond 12 et collecteur 13 ont par ailleurs des profondeurs en général identiques. Elles déterminent la profondeur de la réserve 10 qui est au moins égale à la longueur des tubes 1. Si les divers éléments qui viennent d'être évoqués demeurent immobiles pendant le fonctionnement du présent chargeur, celui-ci comporte aussi des pièces mobiles. Ce sont tout d'abord deux tapis 20 qui recouvrent chacun une partie des parois inclinées constituant le fond 12 en entonnoir de la réserve. Comme l'indiquent les flèches sur la figure 1, ils peuvent être animés d'un mouvement de va et vient parallèle au support 14. Leur surface libre se trouve du côté de la réserve 10 et est avantageusement rendue adhérente, par exemple avec des aspérités 21 telles que des stries dessinées dans le sens de la profondeur de la réserve. Selon l'invention, il est prévu un tambour 30 qui peut tourner alternativement dans un sens, puis dans l'autre. Son axe est disposé perpendiculairement au support 14. Ainsi le tambour 30 s'étend-il parallèlement aux tubes 1 dont il présente au moins la longueur. Cependant comme cela est visible sur la figure 2, le tambour 30 occupe plutôt toute la profondeur de la réserve. Des joints toriques 31 sont avantageusement disposés dans des gorges annulaires creusées de loin en loin à la surface du tambour 30, pour améliorer l'adhérence. Le tambour 30 est disposé au sein de la réserve 10 en face du collecteur 13 dont il contrôle l'entrée. La distance le séparant de chacune des parois inclinées formant le fond 12 de la réserve 10 est en effet choisie pour qu'un seul tube 1 à la fois puisse passer. En pratique, cela laisse un espace libre minimum entre fond 12 et tambour 30 permettant le passage des tubes un par un. Avantageusement, le tambour 30 ainsi que le tapis 20 sont mus par un système commun donc synchrone (pneumatique, électrique ou mécanique). Pour cela des organes de transmission du mouvement tels que des cames, bielles, chaînes d'entraînement 33 sont de préférence disposés derrière le support 14 formant la face-arrière du chargeur (cf. figure 2). Ils sont par exemple assujettis d'une part à un arbre 32 du tambour 30 et d'autre part à des taquets 22 des tapis 20. De la sorte, tambour 30 et tapis 20 peuvent être animés de mouvements synchrones. Dans un exemple, le tambour exécute des rotations alternatives conjuguées avec les mouvements des tapis 20, de façon à faire passer alternativement un tube de chaque côté. Le chargeur selon l'invention dont on vient de détailler la structure est complété de façon relativement classique par des moyens de transfert des tubes 1. Parmi ceux-ci, on peut tout d'abord prévoir un barillet 40 comme celui représenté sur les figures. I1 est constitué d'un cylindre tournant dont la surface est munie d'encoches parallèles à l'axe du cylindre. Les encoches, par exemple au nombre de quatre, régulièrement réparties sur le pourtour du cylindre, sont suffisamment larges et profondes pour recevoir un tube 1. Cela se produit lorsque l'encoche 41 se présente sous le collecteur 13. Le barillet 40 est en effet avantageusement disposé immédiatement à la sortie du collecteur 13, assujetti au support 14 par exemple par l'intermédiaire d'un arbre 42 (visible sur Ia figure 2) de sorte que l'axe du cylindre est perpendiculaire au support 14. Bien que le barillet 40, conformément à la flèche reportée sur la figure 1, doive tourner toujours dans le même sens, il peut être mû par le système utilisé pour mouvoir les tapis 20 et le tambour 30. n est en effet intéressant de faire tourner le barillet en synchronisme avec le tambour. La fraction de tour est alors choisie pour que la sortie du collecteur 13 passe depuis une encoche à la suivante chaque fois qu'un tube se présente. Comme la figure 2 le suggère par la représentation d'une chaîne d'entraînement 43 s'enroulant autour de l'arbre 42, les organes de transmission du mouvement correspondants sont de préférence disposés derrière le support 14. D'autres moyens de transfert peuvent en outre être prévus pour amener les tubes 1 jusqu'à une machine de conditionnement adaptée notamment à leur remplissage et à leur fermeture. Ils consistent en particulier en des tapis convoyeurs. Ceux-ci sont entre autres utiles lorsqu'il s'agit de faire remonter les tubes 1 depuis le barillet 40 jusqu'à une entrée surélevée de la machine de conditionnement Le tube recueilli dans l'encoche 41 du barillet 40 à la sortie du collecteur tombe alors de lui-même sur le tapis convoyeur dès que le barillet a suffisamment tourné. Grâce à des cloisons de retenue, le tube est ensuite élevé par le convoyeur. De la sorte, il est possible de disposer la réserve 10 à une hauteur où elle est plus aisément accessible par un manutentionnaire. Une première opération pour mettre en oeuvre le présent chargeur consiste en effet à remplir la réserve 10 avec des tubes 1. I1 est alors préférable d'empiler les tubes 1 de sorte qu'ils présentent tous leur fond 3 ouvert du même côté. Sur les figures, le fond 3 se trouve en face-avant du chargeur. A l'opposé, les tubes 1 comportent des couvercles 2. Ceux-ci reposent directement contre le support 14. Pour parvenir à cet agencement, un manutentionnaire transvase par exemple le contenu d'un carton rempli de tubes en le présentant entre les deux montants 1 I de la réserve 10. La distance séparant ces montants 11 est en général adaptée à cette opération. Avantageusement, le remplissage de la réserve est suivi d'une opération consistant à disposer sur l'empilement de tubes une plaque 50 de lest. Par exemple en matière plastique, elle présente une largeur comparable à la profondeur de la réserve et occupe toute la surface supérieure de cette dernière. Elle évite qu'au cours de la descente ultérieure des tubes, ceux plus proches du dessus ne se relèvent. En l'absence de plaque, ce phénomène indésirable a en effet été constaté, les tubes se mettant bientôt en éventail. Cela tient à la disposition initiale des tubes ayant tous leur fond ouvert du même côté. Leur matière souple et relativement légère y contribue aussi. La plaque 50 pourrait sans doute être épargnée avec des tubes plus lourds par exemple. L'opération suivante consiste à adapter le cas échéant la géométrie de la réserve 10 à la taille des tubes. Comme cela a déjà été précisé, il convient en effet, d'une part, que le tambour 30 soit distant du fond 12 pour permettre le passage d'un seul tube à la fois et, d'autre part, que le collecteur 13 ait une largeur en rapport avec la taille d'un tube. Afin de faciliter le réglage correspondant, il est avantageux de solidariser chaque paroi du fond 12 avec la paroi limitant le collecteur 13 du même côté. Par ailleurs, sur au moins un des ensembles correspondants, des moyens d'assujettissement au support 14 sont prévus qui autorisent leur translation latérale sur ce Support.Ces moyens non représentés peuvent consister en des tétons passant au travers de fenêtres pratiquées dans le support 14, la fixation étant réalisée par des écrous à ailettes serrés autour des tétons contre le support 14. Puis vient l'opération de mise en marche des éléments mobiles du chargeur. En pratique, elle consiste à actionner un commutateur électrique qui déclenche le fonctionnement d'un moteur électrique et de là, le mouvement du tambour et des tapis vibrants, mais aussi celui du barillet éventuel, du convoyeur, etc.. 11 se peut que l'opérateur constate une inadaptation de la fréquence des mouvements se traduisant essentiellement en un nombre insuffisant de tubes présents en même temps dans le collecteur 13. C'est le cas notamment lorsque les mouvements imposés sont trop lents. Les structures de voûte formées par les tubes autour du tambour 30 ne sont alors pas suffisamment désorganisées par le frottement répété des aspérités 21 des tapis 20 et des joints toriques 31 du tambour 30. On conçoit que la plage de fréquences convenables dépende alors du matériau formant les tubes ainsi que du poids de l'empilement des tubes et de la plaque 50 de lest. Avec une bonne fréquence, on assure un stock tampon d'au moins trois tubes dans le collecteur de sorte que chaque encoche 41 se présentant à sa sortie reçoive un tube. Le cas échéant, l'orientation de ce dernier est vérifiée avant son entrée dans la machine de conditionnement. Cela peut être effectué par un opérateur pendant le fonctionnement proprement dit du chargeur. Lorsqu'un tapis convoyeur est utilisé, celuici peut également être muni de moyens pour vérifier que le fond ouvert du tube se présente du bon côté. En cas de mauvaise orientation, le rejet du tube peut être prévu. Le chargeur qui vient d'être décrit et pour lequel on a donné les opérations utiles à son fonctionnement, se prête à des modifications structurelles. Par exemple, il est envisageable d'éliminer toute la zone de réserve située à droite d'une verticale prolongeant le côté droit du collecteur 13 sur la figure 1. Et d'autres variantes de ce type ne manqueront pas d'apparaître à l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Revendications 1.- Dispositif pour charger des tubes de diverses sections notamment elliptique dans une machine de conditionnement, le dispositif comprenant une réserve (10) adaptée à recevoir les tubes (1) couchés horizontalement ou faiblement inclinés les uns sur les autres, un fond (12) de la réserve (10) comportant au moins une paroi inclinée sur l'horizontale, une surface intérieure de la paroi pouvant être recouverte en partie par un tapis (20) mobile qui facilite la descente des tubes (1) par gravité le long de la paroi jusqu'à une sortie de la réserve (10), caractérisé en ce qu'un tambour (30) animé d'un mouvement de rotation éventuellement alternatif est en outre disposé au sein de la réserve (10) de sorte que son axe est parallèle aux tubes et que la distance entre le tambour (30) et la paroi autorise le passage d'un seul tube (1) à la fois. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tapis (20) et le tambour (30) présentent une profondeur au moins égale à la longueur des tubes (1) et en ce que les surfaces du tapis (20) et du tambour (30) sont munies d'aspérités (21, 31) qui les rendent adhérentes. 3.- Dispositif selon la revendication I ou la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif comporte en outre des moyens (22, 32, 33) pour mettre en mouvement le tapis (20) et le tambour (30) de sorte qu'ils sont animés de mouvements synchrones. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la paroi inclinée du fond (12) de la réserve (10) est déplaçable de façon à faire varier la largeur de la sortie adaptée à la taille des tubes. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une face-arrière du dispositif est constituée par un support (14) auquel est assujetti le fond (12) de la réserve (10) de même que le tambour (30), le support (14) étant suffisamment incliné sur la verticale pour éviter que les tubes (1) tombent de la réserve (10) lorsqu'aucun moyen de retenue n'est prévu en face-avant du dispositif. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (22, 32, 33) pour mettre en mouvement le tapis (20) et le tambour (30) sont disposés derrière le support (14). 7.- Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que deux montants (11) verticaux qui sont en outre assujettis au support (14), limitent la réserve (10) de part et d'autre à partir de son fond (12), la distance séparant les montants (11) étant adaptée à l'introduction entre eux d'une caisse de tubes (1) telle que livrée par un fabricant de tubes. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'une plaque (50) de lest est prévue pour reposer sur les tubes (1) contenus dans la réserve (10). 9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à la sortie de la réserve (10) se trouve un collecteur (13) essentiellement vertical, de largeur adaptée à laisser passer un tube (1) à la fois et de hauteur suffisante pour contenir plusieurs tubes (1) superposés, et en ce que le dispositif comporte en outre des moyens de transfert des tubes adaptés à recueillir un par un les tubes (1) tombant de l'extrémité libre du collecteur (13). 10.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il y a une autre paroi inclinée formant le fond (12) de la réserve (10), avec un tapis (20) mobile, disposée comme la première par rapport au tambour (30), cette autre paroi étant symétrique de la première par rapport à la sortie de la réserve (10). 11.- Dispositif selon la revendication 9 ou la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de transfert des tubes comprennent un barillet (40) disposé à extrémité libre du collecteur (13) et comportant des encoches (41) adaptées à recevoir chacune un tube (1), le barillet (40) tournant pour présenter à l'extrémité libre du collecteur (13) une encoche (41), puis la suivante. 12.- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens (22, 32, 33) pour mettre en mouvement le tapis (20) et le tambour (30) mettent également en mouvement le barillet (40). 13.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que les moyens de transfert des tubes comprennent un convoyeur adapté à transporter les tubes (1) tombant de l'extrémité libre du collecteur (13) jusqu'à une entrée surélevée de la machine de conditionnement. 14.- Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la position du tambour est réglable en hauteur. 15.- Procédé pour mettre en oeuvre un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes de - remplissage de la réserve (10) avec des tubes (1), - mise en marche du tapis (20) et du tambour (30). 16.- Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'étape de remplissage s'effectue par transvasement du contenu d'une caisse de tubes (1) telle que livrée par un fabricant de tubes. 17.- Procédé selon la revendication 15 ou la revendication 16, caractérisé en ce qu'après le remplissage de la réserve (10), une plaque (50) de lest est déposée sur les tubes (1). 18.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce qu'avant l'étape de mise en marche du tapis (20) et du tambour (30), la position de la paroi inclinée du fond (12) de la réserve (10) par rapport au tambour (30) est réglée en fonction de la taille des tubes (1). 19.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce qu'après l'étape de mise en marche du tapis (20) et du tambour (30), la fréquence du mouvement de ces pièces est choisie de façon que le nombre de tubes (1) passant par la sortie de Ia réserve (10) en un laps de temps donné soit adapté à l'alimentation de la machine de conditionnement 20.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 19, caractérisé en ce qu'une dernière étape consiste à vérifier pendant le fonctionnement du dispositif chargeur l'orientation des tubes (1) à la sortie de la réserve (10), les tubes mal orientés étant rejetés avant leur chargement dans la machine de conditionnement.