Brevet FR2790251A1 — publié le 20000901

i 2790251 INSTALLATION POUR EMPILER ET CONSTITUER DES LOTS AVEC UN NOMBRE DETERMINE D'OBJETS SENSIBLEMENT PLATS L'invention se rapporte à une installation pour empiler et constituer des lots avec un nombre déterminé d'objets sensiblement plats. L'invention concerne plus particulièrement une installation comprenant une rosace à encoches. Par rosace à encoches, on désigne une pièce de révolution qui, d'épaisseur déterminée par deux faces opposées, est guidée en rotation autour d'un axe de révolution et présente une face périphérique sensiblement cylindrique dans laquelle s'ouvrent des compartiments qui, dit encoches parce que essentiellement déterminés par deux surfaces opposées, permettent notamment la réception puis le maintien d'objets plats, par pincement selon leur épaisseur et, par cela, leur déplacement sur une trajectoire sensiblement circulaire. L'invention intéresse particulièrement mais non exclusivement une installation industrielle de constitution de lots d'objets plats, fonctionnant à grande vitesse. Bien que cela ne soit pas limitatif, par installation fonctionnant à grande vitesse, on désigne une installation qui fonctionne avec une cadence de traitement d'objets supérieure à mille objets par minute, par exemple de mille sept cent objets par minute. Les objets plats sont, par exemple, des produits souples et déformables selon leur épaisseur, tel des produits d'hygiène en matériau absorbant. Dans ces lots, les objets plats sont disposés sensiblement parallèlement entre eux, les uns contre les autres, de manière à pouvoir être placés dans une boîte ou dans un sac, notamment de volume d'enveloppe sensiblement parallélépipédique rectangle. Les produits d'hygiène précités sont fabriqués à des cadences supérieures à mille produits par minute et leur vitesse de sortie de la machine de fabrication est donc élevée. La constitution de lots d'un nombre déterminé de ces objets plats implique qu'ils soient préalablement freinés et accueillis sur un dispositif au sein duquel ils 2 2790251 sont disposés sensiblement parallèlement les uns aux autres, afin de pouvoir ensuite en être extraits en lots. L'invention concerne spécialement la structure d'une installation pour empiler et constituer des lots avec des objets plats. Un résultat que l'invention vise à obtenir est une installation du type précité qui, tout en étant économique à réaliser, est d'un fonctionnement particulièrement fiable à cadence élevée. A cet effet, l'invention a pour objet une installation pour empiler et constituer des lots avec un nombre déterminé d'objets sensiblement plats, dont le volume est déterminé essentiellement par deux faces opposées de forme approximativement quadrilatère rectangle définissant l'épaisseur dudit objet, cette installation mettant en oeuvre une rosace à encoches guidée en rotation autour d'un axe de révolution présentant une face périphérique sensiblement cylindrique dans laquelle s'ouvrent des compartiments permettant notamment la réception puis le maintien d'objets plats, par pincement selon leur épaisseur et, par cela, leur déplacement sur une trajectoire sensiblement circulaire, cette installation mettant en oeuvre: - d'une part, au moins un moyen de chargement des objets sur la rosace et, - d'autre part, au moins un moyen d'extraction qui comprend au moins une butée disposée sur la trajectoire des objets pour, en s'opposant à une surface de ces produits, générer une action d'éjection desdits objets dans une direction approximativement radiale à la rosace dite direction de constitution du lot, laquelle installation comprenant en outre un premier moyen pour accueillir les objets successivement extraits par le moyen d'extraction et les maintenir les uns contre les autres approximativement parallèle à un plan tangent à la face périphérique, au moins jusqu'à extraction d'un nombre déterminé d'objets correspondant à une valeur de consigne, c'est à dire au nombre d'objets constitutifs d'un lot, cette installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend un second moyen pour, immédiatement après constitution du lot d'objets, accueillir temporairement les objets successivement extraits de la rosace par le moyen à 3 2790251 cet effet et les maintenir les uns contre les autres approximativement parallèles à un plan tangent à la face périphérique, au moins jusqu'à l'entrée en fonction du premier moyen à cet effet, c'est à dire après qu'il ait été libéré du lot d'objets précédemment formé. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite en regard du dessin à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ciannexé qui représente: - figure 1: une vue de dessus d'une installation selon l'invention, - figures 2 à 7: à plus grande échelle, une vue selon A de l'installation de la figure 1. En se reportant au dessin, on voit une installation 1 pour empiler et constituer des lots 2 avec un nombre déterminé d'objets 3 sensiblement plats. Par objets plats, on désigne des objets 3 dont le volume est déterminé essentiellement par deux faces principales opposées 3A, 3B de forme approximativement quadrilatère rectangle définissant l'épaisseur E1 dudit objet 3. Compte tenu de la forme de leurs faces opposées 3A, 3B, les objets ont, d'une part, une dimension transversale ou largeur et, d'autre part, une dimension longitudinale ou longueur. L'installation 1 met en oeuvre une rosace 4 à encoches. Par rosace à encoches, on désigne une pièce 4 de révolution qui, d'épaisseur E déterminée par deux faces opposées 4A, 4B est guidée en rotation autour d'un axe 4C de révolution et présente une face périphérique 4E sensiblement cylindrique dans laquelle s'ouvrent des compartiments 4F qui, dit encoches parce que essentiellement déterminés par deux surfaces opposées 4G, 4H permettent notamment la réception puis le maintien d'objets plats 3, par pincement selon leur épaisseur et, par cela, leur déplacement sur une trajectoire T1 sensiblement circulaire. Sur la rosace, les objets plats 3 sont maintenus avec leurs faces principales orientées approximativement parallèlement à l'axe de rotation. Dans l'exemple de réalisation, la rosace 4 est guidée et commandée en rotation autour d'un axe de révolution 4C approximativement vertical. 4 2790251 L'installation met en oeuvre un moyen MO de chargement des objets 3 sur la rosace 4, par exemple, d'objets 3 issus d'une machine de production MP. L'installation 1 met en oeuvre au moyen un moyen M1 d'extraction qui comprend au moins une butée 5 disposée sur la trajectoire T1 des objets 3 pour, en s'opposant à une surface de ces produits 3, générer une action d'éjection des dits objets 3 dans une direction D1 approximativement radiale à la rosace 4 dite direction de constitution du lot. Dans ce moyen M1 d'extraction, chaque butée 5 d'extraction est, mobile entre au moins deux positions dont une position, dite active, dans laquelle elle est opposée au passage des objets 3 et une position, dite effacée, dans laquelle elle n'induit pas l'éjection desdits objets 3. L'installation 1 est remarquable en ce que: - d'une part, chaque butée 5 du moyen M1 d'extraction est mobile dans un plan P1 sécant à la rosace 4 et, - d'autre part, cette installation comprend: un premier moyen M2 pour accueillir les objets 3 successivement extraits par le moyen M1 d'extraction et les maintenir les uns contre les autres approximativement parallèles à un plan P2 tangent à la face périphérique 4E, au moins jusqu'à extraction d'un nombre déterminé d'objets 3 correspondant à une valeur N1 de consigne, c'est à dire au nombre d'objets 3 constitutifs d'un lot 2 (figures 1 à 5 et 7), un moyen M3 de comptage des objets 3 éjectés, un moyen M4 pour comparer le nombre N2 d'objets 3 éjectés à une valeur de consigne N1 et, en cas d'identité, générer un signal S de commande de I'évacuation du lots 2 d'objets 3 éjectés, un moyen M5 pour, en vue de l'évacuation de chaque lot 2, exploiter le signal S de commande d'évacuation et engendrer le déplacement du lot 2 d'objets 3 dans une direction D2 sensiblement perpendiculaire à la direction D1 de constitution de ce lot 2, et 30. un second moyen M6 pour, immédiatement après constitution du lot 2 d'objets 3, accueillir temporairement les objets 3 successivement extraits de la rosace 4 par le moyen M1 à cet effet et les maintenir les uns contre les autres 2790251 approximativement parallèles à un plan P2 tangent à la face périphérique 4E, au moins jusqu'à l'entrée en fonction du premier moyen M2 à cet effet, c'est à dire après qu'il ait été libéré du lot 2 d'objets précédemment formé. Lorsqu'au niveau d'un moyen M1 d'extraction, les objets nécessaires à la constitution d'un lot ont été extraits, chaque butée 5 d'extraction du moyen d'extraction considéré est amenée en position effacée et la rosace 4 tournant les objets non extraits sont acheminés vers un autre moyen d'extraction (non représenté). Le respect de ces caractéristiques techniques permet de construire, de manière économique, une installation 1 du type précité qui est d'un fonctionnement particulièrement fiable à cadence élevée. De manière remarquable: - la rosace 4 à une épaisseur E inférieure à la largeur L des objets 3, - le moyen MO de chargement des objets 3 sur la rosace 4 dispose chaque objet dans un compartiment 4F de manière telle que cet objet 3 forme, selon sa largeur, une saillie sur chacune des deux faces opposées 4A, 4B de la rosace 4, le moyen M1 d'extraction comprend: au moins un groupe de deux butées 5 d'extraction qui sont disposées pour produire simultanément leur fonction d'extraction sur chacune des saillies que forme un objet 3 sur les deux faces opposées 4A, 4B de la rosace 4, au moins un moyen 7 d'actionnement sensiblement simultané des deux butées 5 de chaque groupe de manière, lorsque d'extraction d'un nombre N2 déterminé d'objets correspondant à une valeur N1 de consigne, c'est à dire au nombre N1 d'objets 3 constitutifs d'un lot 2, a été obtenue, à déplacer les butées 5 vers une position dans laquelle elles n'interfèrent pas avec les objets 3 portés par la rosace 4 (figures 4 à 6). De manière remarquable, le moyen M1 d'extraction comprend deux organes rotatifs 8 qui, d'une part, portent chacun au moins deux butées 5 et, d'autre part, sont reliés à un moyen moteur 7 d'entraînement en rotation synchronisée. De manière préférentielle, les organes rotatifs 8 ont sensiblement la forme d'une croix de Malte (figures 2 à 7). 6 2790251 Le premier moyen M2 pour accueillir les objets 3 successivement extraits par le moyen M1 d'extraction et les solliciter vers la face périphérique 4E de la rosace 4 comprend: - une surface 10 d'appui des objets chacun par une rive inférieure 3C, - au dessus de cette surface 10 d'appui, un poussoir qui présente une face d'appui 11 A pour l'une des faces 3A, 3B principales du premier objet 3 d'un lot 2 qui est extrait de la rosace 4 et est guidé et commandé en translation, d'une part, entre deux positions 1, Il déterminées dont une position première I dans laquelle il présente une face d'appui 11A au voisinage de la face périphérique 4E de la rosace et une position seconde Il dans laquelle il présente cette même face d'appui 11 A à une distance de la face périphérique 4E au moins en rapport avec le nombre d'objets contenus dans un lot 2 et l'épaisseur E1 de ces objets 3 et, d'autre part, selon deux sens S1, S2 dont un premier sens S1 d'écartement progressif de la face périphérique de la rosace 4 de manière à atteindre la position seconde Il au terme de la constitution d'un lot 2 et un second sens S2 de rapprochement rapide de la face périphérique de manière à atteindre promptement la position première I à l'issue de l'évacuation d'un lot 2 d'objets 3. D'une part, le moyen M3 de comptage objets 3 éjectés comprend au moins un organe de comptage élaborant un signal de comptage et, d'autre part, le moyen M4 pour comparer le nombre N2 d'objets 3 éjectés à une valeur de consigne N1 et, en cas d'identité, générer un signal S de commande de l'évacuation du lot 3 d'objets éjectés, comprend quant à lui: - au moins un organe pour comptabiliser les signaux de comptage issus de l'organe 12 à cet effet, - au moins un organe pour stocker une valeur de consigne N1 correspondant au nombre N1 d'objets 3 constitutifs d'un lot 2 - au moins un organe pour comparer le nombre de signaux comptabilisés à la valeur de consigne, - au moins un organe pour, en cas d'identité entre les valeur comparer, élaborer et générer un signal S de commande de l'évacuation du lots 2. 7 2790251 Le moyen M5, pour exploiter le signal S de commande d'évacuation et engendrer le déplacement du lots 2 d'objets 3 dans une direction D2 sensiblement perpendiculaire à la direction D1 de constitution de ce lot 2: - d'une part, consiste en un cycleur M5 à barreaux, c'est à dire un dispositif comprenant au moins un élément sans fin 18 qui, associé à des moyens de commande et de guidage selon un trajet déterminé, porte une pluralité de pièces allongées 20, espacées selon un pas P déterminé, de longueur au moins égale à la dimension d'un lot 2 d'objets 3 mesurée selon la direction D1 d'empilage desdits objets 3, - d'autre part, est disposé et commandé de manière telle que pendant l'extraction d'objets 3 de la rosace 4 en vue de la constitution d'un lot 2 (figures 1 à 5), au moins une pièce allongée 20 s'étende sensiblement latéralement au premier moyen M2 d'accueil des objets 3 successivement extraits de manière telle qu'au terme de la constitution dudit lot 2, ce dernier soit évacué par déplacement de la pièce allongée 20 dans une direction sensiblement perpendiculaire à la direction de constitution du lot. Le second moyen M6 pour, immédiatement après constitution du lot 2 d'objets 3, accueillir temporairement les objets successivement extraits de la rosace 4 par le moyen M1 à cet effet comprend: - au moins un groupe de deux éléments 21 sans fin qui, associés à des moyens 22 de commande synchronisée et de guidage selon un trajet déterminé, portent chacun au moins une butée 23 d'appui local de celle 3A des faces principales 3A,3B du premier objet 3 d'un lot 2 destinée à venir en appui sur la face d'appui 11A du poussoir 11 et, 25. sont disposés de manière à maintenir les objets 3 extraits dans un plan approximativement perpendiculaire à la surface d'appui 10, sont commandés de manière telle qu'ils viennent présenter les butées 23 en appui sur la face principale libre du dernier objet extrait 3 et ce, pendant l'évacuation du lot 2 formé de manière à entraver la chute de cet objet et qu'ils escamotent ces butées sensiblement à l'issue du déplacement dudit poussoir 11 en appui contre cette face 3A. 8 2790251 Chaque lot formé peut donc être dégagé du moyen M2 de constitution pour être placé vers un moyen de guidage (non représenté) associé au moyen M5 d'évacuation de chaque lot 2. 9 2790251 REVENDICATIONS 1. Installation (1) pour empiler et constituer des lots (2) avec un nombre déterminé d'objets (3) sensiblement plats, dont le volume est déterminé essentiellement par deux faces opposées (3A, 3B) de forme approximativement quadrilatère rectangle définissant l'épaisseur (El) dudit objet (3), cette installation (1) mettant en oeuvre une rosace (4) à encoches guidée en rotation autour d'un axe (4C) de révolution et présentant une face périphérique (4E) sensiblement cylindrique dans laquelle s'ouvre des compartiments (4F) permettant notamment la réception puis le maintien d'objets plat (3), par pincement selon leur épaisseur et, par cela, leur déplacement sur une trajectoire (T1) sensiblement circulaire, cette installation mettant en oeuvre: - d'une part, au moins un moyen (MO) de chargement des objets (3) sur la rosace (4) et, - d'autre part, au moins un moyen (M1) d'extraction qui comprend au moins une butée (5) disposée sur la trajectoire (T1) des objets (3) pour, en s'opposant à une surface de ces produits (3), générer une action d'éjection desdits objets (3) dans une direction (D1) approximativement radiale à la rosace (4) dite direction de constitution du lot, laquelle installation comprenant en outre un premier moyen (M2) pour accueillir les objets (3) successivement extraits par le moyen (M1) d'extraction et les maintenir les uns contre les autres approximativement parallèles à un plan (P2) tangent à la face périphérique, au moins jusqu'à extraction d'un nombre déterminé d'objets (3) correspondant à une valeur (N1) de consigne, c'est à dire au nombre d'objets (3) constitutifs d'un lot (2), cette installation étant CARACTERISEE en ce qu'elle comprend un second moyen (M6) pour, immédiatement après constitution du lot (2) d'objets (3), accueillir temporairement les objets successivement extraits de la rosace (4) par le moyen (M1) à cet effet et les maintenir les uns contre les autres approximativement parallèles à un plan (P2) tangent à la face périphérique (4E) au moins jusqu'à l'entrée en fonction du premier moyen (M2) à cet effet, c'est à dire après qu'il ait été libéré du lot (2) d'objets (3) précédemment formé. 2790251 2. Installation selon la revendication I caractérisée en ce qu'elle comprend: - un moyen (M3) de comptage des objets (3) éjectés, - un moyen (M4) pour comparer le nombre (N2) d'objets (3) éjectés à une valeur de consigne (N1) et, en cas d'identité, générer un signal (S) de commande de l'évacuation du lots (2) d'objets (3) éjectés, - un moyen (M5) pour, en vue de l'évacuation de chaque lot (2), exploiter le signal (S) de commande d'évacuation et engendrer le déplacement du lot (2) d'objets (3) dans une direction (D2) sensiblement perpendiculaire à la direction (D1) de constitution de ce lot (2). 3. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que: - la rosace (4) a une épaisseur (E) inférieure à la largeur (L) des objets (3), - le moyen (MO) de chargement des objets (3) sur la rosace (4) dispose chaque objet dans un compartiment (4F) de manière telle que cet objet (3) forme, selon sa largeur, une saillie sur chacune des deux faces opposées (4A, 4B) de la rosace (4), -le moyen (M1) d'extraction comprend: au moins un groupe de deux butées (5) d'extraction qui sont disposées pour produire simultanément leur fonction d'extraction sur chacune des saillies que forme un objet(3) sur les deux faces opposées (4A, 4B) de la rosace (4), au moins un moyen (7) d'actionnement sensiblement simultané des deux butées (5) de chaque groupe de manière, lorsque l'extraction d'un nombre (N2) déterminé d'objets (3) correspondant à une valeur (N1) de consigne, c'est à dire au nombre (N1) d'objets (3) constitutifs d'un lot (2), a été obtenue, à déplacer les butées (5) vers une position dans laquelle elles n'interfèrent pas avec les objets (3) portés par la rosace (4). 4. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que chaque butée (5) du moyen (M1) d'extraction est mobile dans un plan (P1) sécant à la rosace (4). 5. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que le moyen (M1) d'extraction comprend deux organes rotatifs (8) qui, d'une part, portent l 2790251 chacun au moins deux butées (5) et, d'autre part, sont reliés à un moyen moteur (7) d'entraînement en rotation synchronisée. 6. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que le premier moyen (M2) pour accueillir les objets (3) successivement extraits par le moyen (M1) d'extraction et les solliciter vers la face périphérique (4E) de la rosace (4) comprend: - une surface (10) d'appui des objets chacun par une rive inférieure (3C), - au dessus de cette surface (10) d'appui, un poussoir (11) qui présente une face d'appui (l11A) pour l'une des faces (3A,3B) principales du premier objet (3) d'un lot (2) qui est extrait dela rosace (4) et est guidé et commandé en translation: d'une part, entre deux positions (I, Il) déterminées dont une position première (I) dans laquelle il présente sa face d'appui (l11A) au voisinage de la face périphérique (4E) de la rosace et une position seconde (Il) dans laquelle il présente cette même face d'appui (l11A) à une distance de la face périphérique (4E) au moins en rapport avec le nombre d'objets contenus dans un lot (2) et l'épaisseur (El) de ces objets (3) et, d'autre part, selon deux sens (Sl, S2), dont un premier sens (S1) d'écartement progressif de la face périphérique (4E) de la rosace (4) de manière à atteindre la position seconde (Il) au terme de la constitution d'un lot (2) et un second sens (S2) de rapprochement rapide de la face périphérique (4E) de manière à atteindre promptement la position première (I) à l'issue de l'évacuation d'un lot (2) d'objets (3). 7. Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que, d'une part, le moyen (M3) de comptage objets (3) éjectés comprend au moins un organe de comptage élaborant un signal de comptage et, d'autre part, le moyen (M4) pour comparer le nombre (N2) d'objets (3) éjectés à une valeur de consigne (N1) et, en cas d'identité, générer un signal (S) de commande de l'évacuation du lots (2) d'objets (3) éjectés, qui comprend quant à lui: - au moins un organe pour comptabiliser les signaux de comptage issus de l'organe à cet effet, 12 2790251 - au moins un organe pour stocker une valeur de consigne (N1) correspondant au nombre (N1) d'objets (3) constitutifs d'un lot (2), - au moins un organe pour comparer le nombre de signaux comptabilisés à la valeur de consigne, - au moins un organe pour, en cas d'identité entre les valeurs, comparer, élaborer et générer un signal (S) de commande de l'évacuation du lot (2). 8. Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que le, moyen (M5), pour exploiter le signal (S) de commande d'évacuation et engendrer le déplacement du lots (2) d'objets (3) dans une direction (D2) sensiblement l0 perpendiculaire à la direction (D1) de constitution de ce lot (2): - d'une part, consiste en un cycleur (M5) à barreaux, c'est à dire un dispositif comprenant au moins un élément sans fin (18) qui, associé à des moyens de commande et de guidage selon un trajet déterminé, porte une pluralité de pièces allongées (20), espacées selon un pas (P) déterminé, de longueur au moins égale à la dimension d'un lot (2) d'objets (3) mesurée selon la direction Dl d'empilage desdits objets 3, - d'autre part, est disposé et commandé de manière telle que pendant l'extraction d'objets (3) de la rosace (4) en vue de la constitution d'un lot (2), au moins une pièce allongée (20) s'étende sensiblement latéralement au premier moyen (M2) d'accueil des objets (3) successivement extraits de manière telle qu'au terme de la constitution dudit lot (2), ce demrnier soit évacué par déplacement de la pièce allongée (20) dans une direction sensiblement perpendiculaire à la direction de constitution du lot. 9. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que, d'une part, le moyen (M1) comprend un poussoir (11) présentant une face d'appui (l11A) pour l'une des faces (3A,3B) principales du premier objet (3) d'un lot (2) qui est extrait de la rosace (4) et est guidé et commandé en translation et, d'autre part, le second moyen (M6) pour, immédiatement après constitution du lot (2) d'objets (3), accueillir temporairement les objets (3) successivement extraits de la rosace (4) par le moyen (M1) à cet effet comprend au moins un groupe de deux éléments (21) sans fin qui, associés à des moyens (22) de commande synchronisée et de guidage selon un trajet déterminé: 13 2790251 - portent chacun au moins une butée (23) d'appui local de celle (3A) des faces principales (3A, 3B) du premier objet (3) d'un lot (2) destinée à venir en appui sur la face d'appui (11A) du poussoir (11) et, - sont disposés de manière à maintenir les objets (3) extraits dans un plan approximativement perpendiculaire à la surface d'appui (10), - sont commandés de manière telle qu'ils viennent présenter les butées (23) en appui sur la face principale libre du dernier objet extrait et ce, pendant l'évacuation du lot (2) formé de manière à entraver la chute de cet objet et qu'ils escamotent ces butées sensiblement à l'issue du déplacement dudit poussoir (11) en appui contre cette face (3A). 10. Installation selon la revendication 5 caractérisée en ce que les organes rotatifs (8) ont sensiblement la forme d'une croix de Malte.