Brevet FR2710027A1 — publié le 19950324

La présente invention concerne d'une façon générale les machines destinées à grouper et emballer des objets primaires tels que des contenants, et plus particulièrement une machine destinée à partir d'un flan ou découpe de carton à réaliser un suremballage de type fourreau autour de tels contenants préalablement disposés de façon ordonnée. Une telle machine comprend classiquement un magasin à découpes, apte à recevoir une pile d'un grand nombre de découpes et à partir duquel, par un bras à ventouses ou analogue, les découpes sont prises une à une et amenées sur le trajet des objets. Classiquement également, un magasin à découpes connu est placé au-dessus du trajet des objets, les découpes occupant des plans faiblement inclinés par rapport à la verticale et la direction de la pile de découpe étant parallèle au trajet des objets. Le mécanisme à ventouses est dans ce cas articulé autour d'un axe horizontal perpendiculaire au trajet des objets. Cette disposition connue présente toutefois un certain nombre d'inconvénients. Tout d'abord, il n'est possible de prévoir qu'un magasin unique et, dans le cas de machines à cadences très rapides, cette cadence est tributaire de la vitesse à laquelle le mécanisme à ventouses peut transférer les découpes de la pile vers le trajet des objets. En outre, le magasin à découpes augmente l'encombrement vertical de la machine et, se situant assez haut au-dessus de la machine, rend le rechargement du magasin extrêmement fastidieux. Enfin la capacité du magasin est limitée par la dimension longitudinale de la machine. La présente invention vise à pallier ces inconvénients de l'état de la technique et à proposer un nouvel agencement de magasin à découpes qui, tout en présentant une capacité extrêmement élevée, n'augmente pas l'encombrement de la machine dans la direction longitudinale ou verticale, autorise la mise en place côte- à-côte de plusieurs magasins pour faire face à des cadences élevées, et soit plus facile à recharger. Selon un autre aspect, l'invention vise à améliorer la fiabilité de la saisie des découpes individuelles par un mécanisme à ventouses dans le cas d'un magasin de très grande capacité. Ainsi la présente invention concerne une machine d'emballage, agencée pour mettre en volume des découpes en carton ou analogues autour d'objets groupés au cours d'un déplacement des groupes d'objets et des découpes dans un plan donné et selon une direction longitudinale de la machine, et du type comportant dans une région amont un magasin à découpes recevant une pile de découpes et des moyens pour transférer les découpes une à une du magasin vers le plan de déplacement des groupes d'objets et des découpes, machine caractérisée en ce que le magasin est disposé latéralement par rapport à la direction longitudinale de la machine, en ce que la pile de découpes s'étend essentiellement transversalement à ladite direction londigudinale de la machine et en ce que les moyens de transfert sont agencés pour transférer les découpes par mouvement dans un plan essentiellement perpendiculaire à ladite direction longitudinale. Des aspects préférés, mais non limitatifs, de la machine d'emballage selon l'invention, sont les suivants: - le magasin comprend une pile principale pour un grand nombre de découpes, une pile secondaire d'épaisseur variant peu à partir de laquelle les découpes sont transférées par les moyens de transfert, et des moyens de regarnissage de la pile secondaire à partir de la pile principale commandés sélectivement en fonction du taux de garnissage de ladite pile secondaire. - les moyens de regarnissage sont commandés sélectivement en fonction d'une détection de l'épaisseur de la pile secondaire. - les moyens de regarnissage comprennent une courroie de support et de transport de découpes définissant une zone de pile principale, un rouleau de renvoi de la courroie, au niveau duquel ladite courroie adopte un mouvement descendant, et des moyens d'appui pour les découpes de la pile principale dans une position telle que les découpes de ladite pile principale situées au voisinage de la pile secondaire s'appuient sur la courroie à l'aplomb dudit rouleau de renvoi, lesdits moyens d'appui étant aptes à libérer lesdites découpes lors d'un mouvement descendant de ces dernières, un mouvement de la courroie en direction de la pile secondaire provoquant une descente desdites découpes située à l'aplomb du rouleau de renvoi et une libération de celles-ci, qui chûtent par gravité en direction de la pile secondaire. - la position des découpes de la pile principale, déterminée par les moyens d'appui, est légèrement inclinée par rapport à la verticale. - le magasin comprend en outre des moyens formant taquets déterminant la position des découpes de la pile secondaire, cette position étant inclinée par rapport à la verticale d'un angle légèrement inférieur à l'angle d'inclinaison des découpes de la pile principale. - le magasin comprend une plaque de support inclinée pour la pile secondaire, cette plaque s'étendant vers le bas à partir de la région dudit rouleau de renvoi. - les moyens d'appui comprennent un rouleau supérieur fou coopérant avec des régions supérieures des découpes de la première pile et/ou, dans le cas o les découpes empilées comportent une région de grande largeur située au- dessous d'une région de largeur plus faible, des galets qui coopèrent avec lesdites régions de grande largeur des découpes de la pile principale, et qui viennent au droit des régions de largeur plus faible et suppriment tout appui lors du mouvement descendant desdites découpes. - la machine comprend au moins deux magasins disposés latéralement et côte-à-côte. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaitront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence au dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une vue schématique en élévation de côté d'une machine à emballer équipée d'un agencement de magasins à découpes selon l'invention, la figure 2 est une vue en élévation en bout de la machine de la figure 1, faite selon la flèche II, la figure 3 est une vue de dessus schématique de la machine des figures 1 et 2, et la figure 4 est une vue partielle de la figure 1, à échelle agrandie. En référence tout d'abord aux figures 1 à 3, on a représenté une machine d'emballage 100, destinée en l'espèce a mettre en volume et à fixer des découpes autour de groupes ordonnés d'objets, par exemple de contenants cylindriques pour boissons, pour former des suremballages de type "fourreau", de façon classique en soi. La machine 100 comprend un bâti portant un convoyeur destiné à acheminer les objets et les découpes successivement dans un plan horizontal P et selon un sens de mouvement indiqué par la flèche SM, cette flèche définissant la direction longitudinale de la machine. Le principe de cette machine consiste à amener successivement des découpes à plat D dans le plan P, à faire avancer un groupe d'objets au- dessus de la découpe amenée, et à mettre cette découpe en volume autour des objets et à la fixer sur elle-même par collage ou verrouillage mécanique. Les différents organes mis en oeuvre pour ces opérations peuvent être de type entièrement classique, et ne seront pas décrits. Selon l'invention, il est prévu au moins un magasin pour découpes (en l'espèce deux magasins côte-à-côte, respectivement 200 et 200') disposé latéralement, c'est-à- dire qui accumule une pile de découpes à plat D selon une direction (flèche F sur la figure 3) perpendiculaire à la direction longitudinale. On notera ici qu'une telle disposition permet, notamment dans le cas d'une machine à cadence très rapide, d'accroître aisément le nombre de magasins en fonction de cette cadence, ces magasins étant disposés côte- à-côte et opérant soit en phase, soit de façon déphasée, en fonction de la façon dont s'effectue en amont l'amenée des groupes d'objets. Cette disposition permet également, sans accroître l'encombrement longitudinal de la machine, de réaliser des magasins d'une très grande capacité, et de faciliter leur chargement, qui s'effectue à une hauteur raisonnable par le côté de la machine. La figure 2 montre l'ensemble du magasin 200 et, de façon schématique, un mécanisme de transfert de découpes une à une du magasin considéré vers le plan P de la machine 100. De façon conventionnelle en soi, ce mécanisme comprend un ou plusieurs éléments tournants 110 montés pivotants autour d'un axe 111 qui, compte-tenu de la disposition particulière du magasin, s'étend parallèlement à la direction longitudinale de la machine. Cet axe 111 est entraîné en rotation, dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 2, par des moyens motorisés appropriés, et ceci en synchronisme avec le dispositif de transport des objets selon la direction SM. Le ou chaque élément tournant 110 présente la forme générale d'un triangle équilatéral, avec dans la région de chaque pointe un dispositif à ventouse(s) 112 commandé par un circuit pneumatique de manière à saisir une découpe individuelle D au niveau du magasin 200 et à libérer cette découpe au-dessus du plan P, après une rotation sur environ effectuée à l'aide des moyens motorisés précités. On va maintenant décrire en référence aux figures 1 et 4 un magasin latéral 200 selon l'invention. Il comprend une courroie transporteuse 206 définissant un plan d'appui horizontal P' pour une pile principale P1 de découpes D, cette courroie étant montée entre deux rouleaux 202, 204 pour pouvoir être entraînée selon la flèche F à l'aide d'un moteur 210 et d'une courroie 208 prévue entre l'arbre de sortie de ce moteur et le rouleau 204. Des guides longitudinaux 216, parallèles à la direction de la flèche F, retiennent latéralement la pile de découpes. Les découpes D de la pile P1 sont calés, du côté amont par rapport à leur sens de déplacement (à gauche sur la figure 4), par des éléments d'appui de manière à adopter une orientation inclinée à environ 20-30 par rapport à la verticale. Ces éléments d'appui comprennent un ou plusieurs galets ou rouleaux 228 en partie supérieure, montés fous sur un bâti du magasin, et en deux galets latéraux en partie intermédiaire, notés 234 et également montés fous sur des bras eux-mêmes fixés sur un montant du bâti précité. La position du ou des rouleaux 228 et des galets latéraux 234 est telle que la découpe située le plus à gauche s'appuie sur la courroie 206 pratiquement à l'aplomb de l'axe du rouleau d'entraînement 204. On observera ici que, dans le présent exemple, les découpes D comprennent une partie inférieure Da de largeur donnée légèrement inférieure à la distance entre les guides 216, et une partie supérieure Db de largeur plus faible (voir figure 1). La position en hauteur des galets 234, et leur largeur, sont telles qu'ils peuvent coopérer avec les bords latéraux de la région supérieure de la partie inférieure Da d'une découpe D. Mais si la découpe en question vient à descendre, par un processus que l'on va décrire plus loin, alors les galets se retrouvent à la hauteur de la partie de plus faible largeur Db de la découpe, et ne sont plus en prise avec elle. Par ailleurs, si de même une découpe est amenée à descendre, sa région supérieure n'est plus en appui contre le rouleau supérieur 228. A gauche du galet 204 est prévue une plaque de support 226, légèrement inclinée de façon descendante vers la gauche, destinée à une seconde pile P2 de découpes, obtenue par transfert à partir de la pile principale P1 comme on le verra. A son extrémité gauche, la plaque de support 226 comporte en l'espèce un taquet 224 (en variante, plusieurs taquets) débordant sur une courte distance vers le haut au- dessus du plan de ladite plaque. Deux courts taquets latéraux 214 sont également prévus à une hauteur intermédiaire des découpes de la seconde pile P2. Ces taquets latéraux sont fixés sur un montant du bâti du magasin par des bras inclinés. Enfin un rouleau supérieur d'appui 222, monté fou, est également relié au montant du bâti via un bras incliné. Les taquets 224, 214 et le rouleau 222 sont disposés de manière à ce que les découpes de la seconde pile P2 soient inclinées par rapport à la verticale d'un angle plus faible, par exemple de 10 à 20 , que celles de la première pile P1. On peut observer sur la figure 4 une partie du mécanisme à ventouse, avec l'élément tournant 110, une tête à ventouses 112 prévue à la pointe considérée de l'élément , et une ventouse 113 représentée en appui contre la découpe exposée vers le gauche de la pile P2. Le magasin 200 comprend enfin deux capteurs optiques 230, 232. Le capteur 230 est situé légèrement à gauche et au-dessus du rouleau d'entraînement 204. Le capteur 232 est situé sensiblement à mi-chemin de la courroie de transport 206, légèrement au-dessus de celle-ci. Le rôle du magasin tel que décrit ci-dessus consiste principalement à recevoir des quantités importantes de découpes sur la courroie 206 (pile Pi), à constituer la seconde pile P2, de plus petite capacité, à partir de la pile P1, à maintenir cette seconde pile à un taux de remplissage variant peu (à des fins expliquées plus loin), et à exposer la découpe située le plus à gauche dans la pile P2 au mécanisme de transfert à ventouses. Plus précisément, le capteur optique 230 est chargé de déterminer le niveau de remplissage de la pile P2. Lorsque, comme illustré sur la figure 2, la pile P2 ne s'étend pas jusqu'au capteur 230, alors un circuit de commande approprié entraîne la courroie 206 dans le sens de la flèche F. Les découpes situées à gauche dans la pile principale P1 sont donc entraînées vers la gauche par leur bord inférieur, et l'effacement de la courroie 206 vers le bas au niveau du rouleau 204 amène ces découpes à descendre sous l'effet de la gravité. On notera à cet égard que le montage fou du rouleau 228 et des galets 234 permet d'offrir une résistance minimale à ce mouvement. Au cours de cette descente, et comme on l'a indiqué plus haut, les bords supérieurs des découpes ne sont plus assujetties au rouleau 228, et leurs régions intermédiaires ne sont plus assujetties aux galets 234, si bien que, toujours par gravité, ces découpes libérées peuvent chûter librement vers la seconde pile P2, pour la regarnir. Lorsque le nombre de découpes qui ont été transférées de cette manière est suffisant pour obturer le capteur photoélectrique 230, alors le dispositif de commande interrompt l'entraînement de la courroie 206, ce qui arrête le regarnissage de la pile P2. On observera ici que le fait de créer une pile P2 de taille limitée et d'épaisseur relativement constante, à partir de laquelle sont saisies les découpes, permet de donner à cette pile un poids propre relativement constant, ce qui facilite considérablement les réglages au niveau du mécanisme à ventouse 110-113, et en particulier le réglage de la force de préhension appropriée. En effet, dans les magasins conventionnels qui comportent une pile unique d'une quantité de découpes pouvant varier entre quelques dizaines ou centaines et plusieurs milliers, le poids propre de la pile varie considérablement, et il s'avère dans ce cas extrêmement difficile d'obtenir un réglage satisfaisant pour le mécanisme à ventouse. Ainsi le magasin de grande capacité selon l'invention crée une petite pile "tampon" P2 qui pallie ces problèmes, et qui rend pratiquement illimitée la capacité globale (piles P1 et P2 cumulées) du magasin. On notera toutefois ici qu'un magasin à pile "tampon" selon l'invention peut également être utilisé avantageusement avec une disposition autre que la disposition latérale selon l'invention. Par ailleurs, l'autre cellule 232 permet de déclencher un avertissement sonore et/ou lumineux lorsque la pile principale P1 n'est plus qu'à moitié remplie. On notera ici que la commande du mouvement de la courroie 206 selon la flèche F lorsqu la cellule 230 ne détecte plus de découpes s'effectue de préférence de façon impulsionnelle, c'est-à-dire que des impulsions (de durée éventuellement réglable, et en l'espèce de l'ordre de 100 millisecondes) sont appliquées au moteur d'entraînement 210. De même, cette commande impulsionnelle s'effectue de préférence pendant une durée limitée, typiquement de quelques secondes, à l'aide d'une temporisation appropriée dans le circuit de commande. Et ce n'est qu'après cette temporisation que la cellule 230 est lue pour déterminer si la pile P2 a été suffisamment remplie. Si tel n'est pas le cas, une nouvelle opération de regarnissage de la pile P2 telle que décrite ci-dessus est effectuée, et ainsi de suite. On comprend que, le magasin 200 occupant une largeur essentiellement constante et seulement légèrement supérieure à la largeur des découpes, il est facile de juxtaposer plusieurs magasins dans la région amont de la machine dans le cas o la cadence de transfert de découpes avec un seul magasin n'est pas suffisante pour suivre la cadence de la machine elle-même. On comprend également que la capacité du magasin 200 peut être librement accrue en augmentant la longueur L de la courroie (figure 4), et ceci sans influence sur la dimension longitudinale de la machine 100 elle-même. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite et représentée, mais l'homme de l'art saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Machine d'emballage, agencée pour mettre en volume des découpes (D) en carton ou analogues autour d'objets groupés au cours d'un déplacement des groupes d'objets et des découpes dans un plan donné (P) et selon une direction longitudinale (SM) de la machine, et du type comportant dans une région amont un magasin à découpes (200) recevant une pile de découpes (P1, P2) et des moyens (110-113) pour transférer les découpes une à une du magasin vers le plan de déplacement des groupes d'objets et des découpes, caractérisé en ce que le magasin (200) est disposé latéralement par rapport à la direction longitudinale de la machine, en ce que la pile de découpes s'étend (F) essentiellement transversalement à ladite direction londigudinale de la machine et en ce que les moyens de transfert (110-113) sont agencés pour transférer les découpes par mouvement dans un plan essentiellement perpendiculaire à ladite direction longitudinale. 2. Machine d'emballage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le magasin comprend une pile principale (P1) pour un grand nombre de découpes, une pile secondaire (P2) d'épaisseur variant peu à partir de laquelle les découpes sont transférées par les moyens de transfert (110113), et des moyens de regarnissage (204, 206, 230) de la pile secondaire à partir de la pile principale commandés sélectivement en fonction du taux de garnissage de ladite pile secondaire. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de regarnissage (204, 206, 230) sont commandés sélectivement en fonction d'une détection de l'épaisseur de la pile secondaire (P2). 4. Machine selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que les moyens de regarnissage comprennent une courroie (206) de support et de transport de découpes (D) définissant une zone de pile principale (P1), un rouleau (204) de renvoi de la courroie, au niveau duquel ladite courroie adopte un mouvement descendant, et des moyens d'appui (228, 234) pour les découpes de la pile principale (P1) dans une position telle que les découpes de ladite pile principale situées au voisinage de la pile secondaire s'appuient sur la courroie (206) à l'aplomb dudit rouleau de renvoi, lesdits moyens d'appui étant aptes à libérer lesdites découpes lors d'un mouvement descendant de ces dernières, un mouvement de la courroie en direction (F) de la pile secondaire (P2) provoquant une descente desdites découpes située à l'aplomb du rouleau de renvoi et une libération de celles-ci, qui chûtent par gravité en direction de la pile secondaire. 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que la position des découpes (D) de la pile principale (Pi), déterminée par les moyens d'appui (228, 234), est légèrement inclinée par rapport à la verticale. 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le magasin comprend en outre des moyens formant taquets (224, 214) déterminant la position des découpes de la pile secondaire (P2), cette position étant inclinée par rapport à la verticale d'un angle légèrement inférieur à l'angle d'inclinaison des découpes de la pile principale (Pl). 7. Machine selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que le magasin (200) comprend une plaque de support inclinée (226) pour la pile secondaire (P2), cette plaque s'étendant vers le bas à partir de la région dudit rouleau de renvoi (204). 8. Machine selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que les moyens d'appui comprennent un rouleau supérieur fou (228) coopérant avec des régions supérieures des découpes (D) de la pile principale (P1). 9. Machine selon l'une des revendications 4 à 8, dans laquelle les découpes empilées (D) comportent une région de grande largeur (Da) située au-dessous d'une région de largeur plus faible (Db), caractérisée en ce que les moyens d'appui comprennent des galets (234) qui coopèrent avec lesdites régions de grande largeur des découpes de la pile principale, et qui viennent au droit des régions de largeur plus faible et suppriment tout appui lors du mouvement descendant desdites découpes. 10. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux magasins (200, 200') disposés latéralement et côte-à- côte.