Brevet FR2799453A1 — publié le 20010413

L'invention concerne le convoyage d'emballages creux dans une ligne de traitement automatique. Dans l'industrie alimentaire, on utilise des emballages thermoformés de formes très diverses, qui présentent en général une collerette au niveau de leur plan d'ouverture, cette collerette servant de support à un opercule de fermeture qui est scellé à chaud. Compte tenu de la géométrie de ces emballages, avec une embase plus ou moins large, le convoyage de ces emballages ne se conçoit que lorsque les emballages sont en position renversée, c'est-à-dire en appui sur leur collerette, lorsqu'une telle collerette est prévue. Les lignes de traitement automatique requérant un tel convoyage d'emballages les uns derrière les autres" peuvent être des lignes d'étiquetage, de banderolage ou autres. Il existe en particulier des lignes automatiques pour lesquelles on recherche une cadence très élevée compatible avec une grande précision de positionnement des emballages convoyés : il s'agit de la pose automatique de manchons thermorétractables, qui sont descendus et enfilés sur chaque objet par le dessus, en synchronisation avec le défilement horizontal des emballages. Or le convoyage rapide d'emballages très légers pose de multiples problèmes avec les techniques actuelles de convoyage. On connaît déjà des systèmes de convoyage à deux vis sans fin entre lesquelles passent les objets convoyés, qui sont ainsi mis au pas en passant entre les filets des vis sans fin juxtaposées. Il est alors difficile de poser un manchon thermorétractable sur les objets circulant entre les vis sans fin, dans la mesure où les faces latérales des objets sont au contact des vis sans fin. Un autre problème réside dans l'accumulation des emballages en amont des vis sans fin, en particulier lorsque les emballages présentent une collerette dans leur plan de fermeture, comme c'est le cas pour les pots ou les barquettes, car on trouve un risque important de chevauche ment des collerettes et de mauvais positionnement des emballages arrivant entre les deux vis sans fin. I1 faut en outre pouvoir agencer un convoyeur en amont des vis sans fin de telle façon que le temps mort de la zone transi tion soit réduit à un minimum. Il apparaît finalement que les systèmes à deux vis sans fin juxtaposées ne conviennent pas pour 'applica tion concernée, et ce a fortiori si l'on recherche des cadences de défilement très élevées. Une autre solution déjà envisagée consiste à organiser le convoyage des objets sur un tapis défilant à vitesse élevée, les objets étant maintenus en appui sur le tapis par une courroie superposée qui vient au contact de la partie supérieure des objets convoyés. Une telle solution présente cependant le double inconvénient de ne pas tenir compte des variations de hauteur des objets, dans la mesure où la courroie supérieure doit rester au contact des objets convoyés, et par suite être disposée à une hauteur déterminée, et d'autre part de nécessiter un arrêt la courroie superposée si le convoyage est lui-même arrêté. Finalement, ces deux inconvénients diminuent fortement l'intérêt de cette solution malgré le maintien efficace procuré par la courroie superposée qui peut pourtant supporter des vitesses de défilement élevées. L'invention a pour but de résoudre ce problème technique, en concevant un dispositif de convoyage d'embal lages creux qui ne présente pas les inconvénients ou limitations précités, et en particulier accepte une charge accumulation sans chevauchement d'une partie des emballages, et soit compatible avec des géométries variées emballages creux, en particulier des formes et/ou des hauteurs variables. Ce problème est résolu conformément à l'invention grace à un dispositif de convoyage d'emballages creux dans une ligne de traitement automatique, notamment pour la pose d'un manchon thermorétractable sur chaque emballage, caractérisé en ce qu'il comporte, successivement et en alignement . - un convoyeur amont amenant les emballages en position renversée, selon une file unique ; - une vis sans fin dont les filets engrènent avec la surface intérieure de chaque emballage venant du convoyeur amont pour une mise au pas desdits emballages ; - un convoyeur aval récupérant les emballages en sortie de la vis san fin ; et des moyens de pulsation d'air sont en outre agencés dans la zone de transition entre le convoyeur amont et la vis sans fin afin de projeter des filets d'air sur les emballages en défilement pour favoriser l'avancement desdits emballages passant dans ladite zone. L'unicité de la vis sans fin avec une traction par l'intérieur des emballages permet de libérer totalement la surface extérieure des emballages convoyés, et autorise ainsi un travail d'étiquetage ou de banderolage sur la totalité de cette surface extérieure, en particulier la pose automatique d'un machon thermorétractable sur chacun des emballages en défilement. En outre, les moyens de pulsation d'air assurent une poussée des emballages favori sant leur engrènement avec le premier filet de la vis sans fin. Ceci permet de réduire les temps mort avant l'engrène ment avec la vis sans fin, et permet une accumulation d'emballages sans chevauchement. Lorsque les emballages creux convoyés sont des emballages qui présentent une collerette dans leur plan d'ouverture, comme c'est le cas pour les emballages thermoformés constituant des pots ou des barquettes de forme pyramidale ou ovalisée ou autre, il est avantageux de prévoir que le dispositif comporte deux glissières de guidage longitudinales allant du convoyeur amont au convoyeur aval, entre lesquelles défilent les emballages convoyés, avec un maintien desdits emballages par leur collerette . De préférence alors, les moyens pulsation d'air comportent deux boîtiers allongés entre lesquels défilent les emballages, chacun des boîtiers présentant des fentes de sortie inclinées vers l'aval, selon une disposi tion symétrique par rapport au plan médian du dispositif de convoyage. En particulier, les deux boîtiers allongés con cernent une zone de sortie du convoyeur amont et la zone de transition entre ledit convoyeur amont et la vis sans fin, et chacun des deux boîtiers allongés présente, moins sur sa partie aval, une glissière de guidage servant au maintien des emballages par leur collerette, glissières se raccordant aux glissières longitudinales allant jusqu'au convoyeur aval. On pourra prévoir que les fentes de sortie soient en outre légèrement inclinées vers le bas pour favoriser le maintien des emballages sur leur collerette. Les filets d'air assurent alors une fonction supplémentaire venant s'ajouter à celle qui consiste à favoriser l'avancement des emballages convoyés. Conformément à une autre caractéristique avanta geuse, le dispositif de convoyage comporte également, dans la zone de transition entre la vis sans fin et le convoyeur aval, moyens de pulsation d'air agencés pour projeter des filets d'air sur les emballages en défilement pour favoriser l'avancement desdits emballages passant dans ladite zone. Ces moyens de pulsation assurent ainsi un dégagement rapide et précis des emballages qui sont libérés du dernier filet de la vis sans fin. En particulier, ces derniers moyens de pulsation d'air peuvent être agencés aux extrémités aval des glissiè res guidage longitudinales, avec des fentes de sortie inclinées vers l'aval, selon une disposition symétrique par rapport au plan médian du dispositif de convoyage. Comme précédemment, les fentes de sortie de ces derniers moyens de pulsation d'air peuvent être en outre légèrement inclinées vers le bas pour favoriser maintien emballages sur leur collerette. De préférence enfin, les moyens pulsation ' sont agencés pour que les emballages soient mis en flottement sur leur collerette dans les zones transition concernées. Il s'agit alors d'un troisième effet technique exercé par les filets d'air, venant s'ajouter à l'effet avancement et à la poussée vers le bas. D'autres caractéristiques et avantages de l'in vent' apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et du dessin annexe, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où: - la figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif de convoyage conforme à l'invention, le disposi tif convoyant des emballages creux qui sont ici des pots thermoformés en position renversée ; - la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de convoyage de la figure 1, permettant en particulier de mieux distinguer l'agencement de moyens de pulsation d'air, prevus ici à la fois en amont et en aval de la vis sans fin intercalée entre les deux convoyeurs ; - la figure 3 est une coupe selon III-III de la figure 2, permettant de mieux distinguer l'agencement des bottiers allongés dont la partie aval forme des glissières guidage ; - la figure 4 illustre à plus grande echelle le detail IV de la figure 2, sans le couvercle de recouvre ment, de façon à mieux distinguer la disposition fentes sortie qui sont inclinées vers l'aval ; - la figure 5 est une coupe selon V- de la figure 2 ; - la figure 6 est une coupe selon VI-VI de la figure 2 permettant de mieux distinguer l'agencement des moyens de pulsation en aval de la vis sans fin, avec des fentes inclinées vers l'aval ménagées dans les glissières de guidage longitudinales ; - les figures 7A et 7B illustrent, selon des coupes analogues à celles des figures 3 et 6, des variantes des moyens de pulsation d'air agencés en amont et en aval de la vis sans fin, avec des fentes de sortie ' sont inclinées vers le bas. Sur les figures 1 à 6, on distingue un dispositif de convoyage 100 apte à convoyer des emballages creux 10 dans une ligne de traitement automatique, notamment pour la pose d'un manchon thermorétractable sur chaque emballage 10. Le dispositif de convoyage 100 comporte, succes sivement et en alignement, un convoyeur amont 101 amenant les emballages 10 en position renversée selon file unique, puis une vis sans fin 102 dont les filets 104,105 engrènent avec la surface intérieure de chaque emballage 10 venant du convoyeur amont 101, pour une mise au pas desdits emballages et enfin un convoyeur aval 103 récupérant les emballages 10 en sortie de la vis sans fin 102. Les emballages creux 10 représentés ici sont des pots thermoformés, tels que ceux que l'on rencontre couramment pour les desserts lactés, et ces emballages présentent une collerette il dans leur plan d'ouverture, qui est associée à leur fermeture, après remplissage, par un opercule thermoscellé. Il va de soi cependant que l'invention n'est pas limitée au convoyage d'un type particul' d'emballages creux, et que l'on pourra utiliser le dispositif de l'invention pour des emballages creux de formes ou hauteurs très différentes, tel que des pots de margarine ou des beurriers etc. Les convoyeurs amont 101 et aval 103 comportent un tapis de convoyage respectivement 106 et 107, ' peut être constitué par un tapis unique, ou par une pluralité de petite courroies juxtaposées ainsi que cela connu de le réaliser dans le domaine du convoyage d'objets. Les emballages 10 amenés par le convoyeur amont 101 passent sur une partie de transition avant d'arriver au niveau du premier filet de la vis sans fin 102. temps mort avant début de la vis sans fin 102 et l'engrènement correct avec le premier filet de cette vis sans fin sont contrôlés grace à des moyens de pulsation d'air 110, mieux visibles sur la figure 2, qui sont agencés dans la zone de transition entre le convoyeur amont 101 et la vis sans fin 102, afin de projeter des filets d'air sur les emballages 10 en défilement pour favoriser l'avancement desdits emballages passant dans ladite zone. Ainsi, les pots sont rapidement poussés vers l'aval et amenés en contact avec le premier filet de la vis sans fin 102, ce qui assure l'engrènement correct et précis entre les filets cette vis et les emballages arrivant par le convoyeur amont 101. La vis sans fin 102 est supportée par des iers non représentés ici, et mise en rotation par des moyens motorisés associés également non représentés. Les filets de la vis sans fin 102 sont ici agencés avec une inclinaison variable, les premiers filets tels que 104 étant plus ou moins inclinés, tandis que le filet central 105 est un filet droit prévu au niveau du plan transversal médian Q de la vis sans fin 102. Les objets 10 sont ainsi convoyés rapidement jusqu'au filet central droit 105, et temps nécessaire pour que l'emballage qui est disposé directement en arrière de l'emballage situé au niveau du filet droit 105 arrive au contact de ce dernier pour le pousser légèrement vers l'aval, permet d'effectuer une operation automatique sur l'emballage qui stationne un court instant au niveau du plan transversal médian Q. On peut alors en particulier mettre à profit cet arrêt momentané pour poser un manchon thermorétractable 15 sur l'objet concerné, au moyen d'une machine automatique de pose (non représentée ici), qui synchronisée avec la vitesse de déplacement des emballages. En sortie de la vis sans fin, les emballa ges franchissent également une zone de transition, au niveau de laquelle on a ici également prévu des moyens de pulsation air pour favoriser l'avancement des emballages passant dans ladite zone, jusqu'à ce qu'ils arrivent sur le convoyeur aval 103. Ainsi, l'agencement de la vis sans fin unique, capable tracter les emballages creux pour une mise au pas très précise, combiné à l'agencement de moyens de pulsation air aux zones de transition amont aval de la vis sans fin, permettent d'envisager des vitesses de défilement extrêmement élevées sans risque de chevauchement des objets et sans nuire à la précision. En particulier, on peut citer des vitesses de convoyage de emballages par minute ce qui est à peu près dix fois supérieur aux capacités dispositifs existant utilisant courroies superposées de maintien. On va maintenant décrire plus en détail la structure du dispositif de convoyage 100, en référence aux figures 2 à 6. Sur la figure 2, les emballages creux 10 en position renversée ont été représentés en pointillé, afin de mieux distinguer les composants du dispositif de convoyage, seul le premier étant représente en trait continu sur le convoyeur amont 101. Dans la zone centrale du dispositif convoyage 100, le bati 130 de la machine supporte par des étais 131 deux longerons parallèles 132 qui sont disposes de part et d'autre un plan vertical médian P du dispositif, lequel plan passe par l'axe de la vis sans fin 102. chacun de ces longerons 132 est fixé un boîtier 111 faisant partie des moyens de pulsation d'air 110 en amont la vis sans fin 102, puis une glissière de guidage longitudinale 108 qui s'étend jusqu'au convoyeur aval 103. Les emballages 10 arrivant sur le tapis 106 du convoyeur amont 101 passent ainsi entre les deux boîtiers 1l1 se faisant face, puis, lors de l'engrènement avec la vis sans fin 102, passent entre les deux glissières 108 se faisant face, pour finalement être déposés sur le tapis 107 du convoyeur aval 103. Ainsi que cela est visible sur les figures 5 et 6, chaque glissiere longitudinale 108 présente inférieure ment un béquet d'appui 109, en saillie par rapport au bord vertical tourné vers le plan P, et surmonté d'une fente 115 dans laquelle passe le bord de la collerette 11 de chaque emballage creux . Ainsi, tout au long de son convoyage par la vis sans fin 102, chaque emballage creux 10 est maintenu individuellement par sa collerette saillante 11. on va maintenant décrire plus en détail les moyens de pulsation d'air prévus ici à la fois en amont et en aval de la vis sans fin 102. Le bât' 130 de la machine porte, au voisinage de la sortie du convoyeur amont 101, un châssis en U 133, dont la branche horizontale inférieure 134 et les branches latérales verticales 135 sont réglables en position par rapport au plan vertical médian P, avec un réglage fin donné par une vis micrométrique 136 de chaque côté du châssis en U 133, ces différents réglages étant schématisés sur la figure 3 par des doubles flèches. Le châssis en U 133 porte supérieurement un cadre 137 (mieux visible sur la figure 2) qui 'ambe la face supérieure du convoyeur amont 101, ce cadre permettant d'écarter des objets hors gabarit. Chaque montant 135 porte une traverse 138 contre laquelle est fixé un boîtier 111. Ainsi que cela est mieux visible sur la figure 3, chaque boîtier ill présente un évidement longitudinal 139, qui est fermé supérieurement par un couvercle 140 fixé au moyen de boulons 141. Le logement 139 communique avec l'extérieur par l'intermédiaire de fentes de sortie , sont ici inclinées vers l'aval, selon une disposition symétrique par rapport au plan médian P du dispositif convoyage. De l'air sous pression est amené à un embout 142 fixé sur le couvercle 140 de chaque boîtier 111, au moyen canalisation associée 143. Lorsque de l'air sous pression est admis dans les canalisations 143, des filets sortent de chacune des fentes de sortie 112, avec une inclinaison qui favorise l'avancement des emballages passant entre les deux boîtiers 111. La légèreté emballages thermoformés est telle qu'ils sont très sensi bles aux filets d'air inclinés, et donc à l'effet poussée produit par ceux-ci. A mi-longueur des boîtiers 111, les emballages quittent le plan d'appui du tapis 106 du convoyeur amont et sont alors supportés par un béquet inférieur ménagé en partie basse de chaque boîtier 111, cette partie basse formant une glissière de guidage 113, avec une fente associée 116 dans laquelle passe la collerette 11 des ets 10. L'appui procuré par les béquets 114 est repris ensuite par le béquet 109 des glissières 108 qui prolongent axialement les boîtiers 111. La figure 4 permet de mieux distinguer l'agence ment des fentes de sortie 112 qui sont inclinées selon un angle a, par exemple de l'ordre de 30 degrés. On notera que 'angle de coupe a été légèrement corrigé pour la figure 3 afin de représenter plus clairement les fentes de sortie bien que celles-ci soit inclinées vers l'aval. Si nécessaire, on pourra prévoir que les fentes sortie 112 soient en plus légèrement inclinées vers le bas pour favoriser le maintien des emballages 10 sur leur collerette 11, comme cela est illustré sur le détail de la figure 7A. Dans ce cas, les filets d'air sortant par les fentes 112 assurent une triple fonction, à savoir favoriser l'avancement des emballages, exercer une poussée vers le bas tendant à maintenir ces emballages sur leur base d'appui, et une troisième fonction, qui peut être obtenue avec les moyens de pulsation d'air 110, par le choix d'une inclinaison correcte et d'un débit d'air adéquat, qui est une mise en flottement des emballages 10 sur leur colle rette 11. Ainsi, chaque emballage se trouve en état de sustentation entre boîtiers 111 se faisant face, ce qui permet un déplacement à vitesse élevée et sans risque de blocage ni risque superposition de collerettes. On notera que les deux boîtiers allongés 111 concernent la zone sortie du convoyeur amont 101 et la zone de transition entre ledit convoyeur amont et la vis sans fin 102. Ceci est certes pas obligatoire, mais permet d'assurer un maintien parfait des emballages en file unique les uns derriere les autres, même aux cadences les plus élevées. Dans ce , chaque boîtier allongé 111 présente, au moins sur sa partie aval, une glissière de guidage 113 servant au maintien emballages 10 par leur collerette, ces glissières se raccordant aux glissières longitudinales 108 qui vont jusqu au convoyeur aval 103. Il peut être également intéressant de prévoir, dans la zone de transition entre la vis sans fin 102 et le convoyeur aval 103, des moyens de pulsation d'air analogues à ceux précédemment utilisés en amont de la vis sans fin. Ces moyens de pulsation d'air, notés 120, sont agencés pour projeter des filets air sur les emballages 10 en défile ment, afin de favoriser l'avancement desdits emballages passant dans la zone de transition entre la sortie de la vis sans fin et l'entrée du convoyeur aval. Ces moyens de pulsation d'air 120 sont agencés ici aux extrémités aval des glissières de guidage longitudinales 108, avec des fentes de sortie 122 sont, comme les fentes précédentes 112, inclinées vers l'aval, selon une disposition symétri- que par rapport au plan médian P du dispositif de convoya . On notera que les fentes 122 sont disposées legèrement plus bas que les fentes 112, pour avoir une poussée plus energique. Ainsi que cela est visible sur les figures 2 et chaque longeron 132 présente un évidement longitudinal 1 du côté tourné vers le plan médian P. Un embout 152 est alors fixé sur chaque longeron 132 pour amener de air par une canalisation associée 153 dans l'évidement précité 121. L'air ne peut que s'échapper par les fentes sortie inclinées 122, et produire ainsi des filets propulseurs qui favorisent la sortie des emballages en aval de vis sans fin 102. Là encore, la coupe de la figure 6 a été légère ment faussée pour pouvoir représenter les fentes de sortie inclinées 122. Comme illustré sur le détail de la figure 7B, les fentes de sortie 122 peuvent être légèrement inclinées vers le bas pour favoriser le maintien des emballages 10 sur leur collerette 11. Enfin, les moyens de pulsation d'air 120 peuvent être agencés, comme précédemment indiqué pour les moyens de pulsation 110, de telle façon que les emballages 10 soient mis en flottement sur leur collerette il dans la zone de transition concernée. On est ainsi parvenu à réaliser un dispositif de convoyage d'emballages creux qui est capable de fonctionner à des cadences extrêmement élevées, avec un maintien très sûr des emballages convoyés, et ce quelles que soient la forme ou la hauteur des objets. L'invention n'est pas limitée au mode de réali sation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. REVENDICATIONS 1. Dispositif de convoyage d'emballages creux dans une ligne de traitement automatique, notamment pour pose d'un manchon thermorétractable sur chaque emballage caractérisé en ce qu'il comporte, successivement et ignement . - un convoyeur amont (101) amenant les emballages en position renversée, selon une file unique ; - une vis sans fin (102) dont les filets (104, engrènent avec la surface intérieure de chaque emballage (10) venant du convoyeur amont (101) pour mise au pas desdits emballages ; - un convoyeur aval (103) récupérant les emballa- (10) en sortie de la vis san fin (102) ; et en ce que des moyens de pulsation d'air (110) sont en outre agencés dans la zone de transition entre le convoyeur amont (101) et la vis sans fin (102) afin de projeter des filets d'air sur les emballages (10) en défilement pour favoriser l'avancement desdits emballages passant dans ladite zone. 2. Dispositif selon la revendication 1, pour des emballages creux (10) présentant une collerette (11) dans leur plan d'ouverture, caractérisé en ce qu'il comporte deux glissières de guidage longitudinales (108) allant du convoyeur amont (101) au convoyeur aval (103), entre lesquelles défilent les emballages (10) convoyés, avec maintien desdits emballages par leur collerette (11). 3. Dispositif selon les revendications 1 et caractérisé en ce que les moyens de pulsation d'air comportent deux boîtiers allongés (111) entre lesquels défilent les emballages (10), chacun des boîtiers présen tant des fentes de sortie (112) inclinées vers l'aval selon une disposition symétrique par rapport au plan médian (P) du dispositif de convoyage. 4. Dispositif selon la revendication 3, caracte- risé en ce que les deux boîtiers allongés (111) concernent une zone de sortie du convoyeur amont (101) et la zone de transition entre ledit convoyeur amont et la vis sans ' 5. Dispositif selon la revendication 4, caracte- rise en ce que chacun des deux boîtiers allongés (111) presente, au moins sur sa partie aval, une glissière de guidage (113) servant au maintien des emballages (10) par leur collerette (11), ces glissières se raccordant aux glissières longitudinales (108) allant jusqu'au convoyeur aval (103). 6. Dispositif selon l'une des revendications à 5 caractérisé en ce que les fentes de sortie (112) sont en outre légèrement inclinées vers le bas pour favoriser maintien des emballages (10) sur leur collerette (11). 7. Dispositif selon les revendications 1 caractérisé en ce qu'il comporte également dans la zone de transition entre la vis sans fin (102) et le convoyeur aval ( ), des moyens de pulsation d'air (120) agencés pour projeter des filets d'air sur les emballages ( en defilement pour favoriser l'avancement desdits emballages passant dans ladite zone. 8. Dispositif selon la revendication 7, caracté rise en ce que les moyens de pulsation d'air (120 sont agencés aux extrémités aval des glissières de guidage longitudinales (108), avec des fentes de sortie (122) inclinées vers l'aval, selon une disposition symétrique rapport au plan médian (P) du dispositif de convoyage. 9. Dispositif selon la revendication 8, caracte- rise en ce que les fentes de sortie (122) sont en outre legerement inclinées vers le bas pour favoriser le maintien emballages (10) sur leur collerette (11). 10. Dispositif selon les revendications 1 2 caractérisé en ce que les moyens de pulsation d'air ( ,120) sont agencés pour que les emballages (10) soient mis en flottement sur leur collerette (11) dans les zones de transition concernées.