Brevet FR2799727A1 — publié le 20010420

L'invention est relative à une installation de conditionnement de comprimés dans.des feuilles alvéolées en déplacement, et par exemple dans les alvéoles de plaquettes thermoformées dans une nappe en matière synthétique et recevant à un autre poste une pellicule de fermeture. Elle concerne plus particulièrement les dispositifs assurant la répartition des comprimés sur la largeur de la feuille en défilement. De tels dispositifs sont disposés en aval d'un réservoir de stockage temporaire des comprimés à distribuer, d'une trémie de distribution et de moyens délivrant les comprimés par vagues de manière que ceux-ci forment un tas sur toute la largeur de la feuille alvéolée en défilement en aval d'une brosse cylindrique rotative, dont l'axe de rotation est transversal à la direction défilement de la feuille. Selon les installations, la brosse est unique et associée à d'autres moyens de répartition disposés en aval d'elle ou est associée à plusieurs brosses identiques disposées en aval d'elle, par exemple comme décrit dans la demande de brevet français 98 14 444 au nom de la demanderesse. Pour assurer la répartition des comprimés sur largeur de la ieuille et favoriser leur engagement dans les alvéoles de cette feuille, la ou les brosses sont entraînées en rotation de manière que leur partie inférieure jouxtant la feuille alvéolée se déplace en sens inverse de celui déplacement cette feuille. Durant ce mouvement, et comme montré sur la figure 1 annexée, où la flèche 1 désigne le sens de défilement de la feuille alvéolée 2, et la flèche 3 le sens de rotation de la brosse 4, les poils ou brins 5 de la brosse viennent en contact avec les produits 6 devant être distribués dans les alvéoles 7. Lors de la rotation de la brosse, il arrive que ces brins 5 s'arc-boutent sur certains des produits du tas, comme montré en 5a, en exerçant sur eux une contrainte localisée et temporaire cessant dès que le brin se déforme ou change de position par mouvement relatif entre la brosse et le tas de produits. Dans certaines conditions de fonctionnement, la multiplication de ces arcs- boutements dans un même moment freine le déplacement de la feuille alvéolée, posée sur la bande d'un convoyeur, et peut provoquer, par glissement de la feuille par rapport à la bande du convoyeur, le décalage des alvéoles de cette feuille par rapport à la position qui leur est assignée, ce qui peut entraîner des perturbations et défauts au poste de travail suivant de l'installation de conditionnement. Lorsque les produits devant être répartis sont des comprimés ou tout autre produit formé par compression ou amalgame de matériaux pulvérulents, la contrainte localisée exercée par les brins des brosses sur eux peut atteindre des valeurs suffisantes pour les fragmenter ou au moins pour en détacher une parcelle, c'est-à-dire générer des bris ou éclats et de la poussière. La poussière détériore les mécanismes du dispositif, et en se répartissant dans les alvéoles, dégrade l'aspect esthétique du conditionnement. La présentation du conditionnement peut aussi être détériorée par les comprimés ébréchés par perte d'un éclat. Enfin, et même si le dispositif est équipé de moyens d'aspiration prélevant les poussières et les bris ou éclats de petite dimension, la poussière formée s'accumule sur toutes les faces du dispositif et nécessite en fin de travail, un nettoyage minutieux de chacun des éléments du dispositif, par exemple, lorsqu'il s'agit de l'utiliser pour distribuer des comprimés ayant une autre composition. L'invention a pour objet de fournir un dispositif de répartition qui remedie à ces inconvénients en supprimant toute fragmentation de comprimés, tout ralentissement de la feuille alvéolée, tout en réduisant considérablement la formation de poussières. A cet effet, dans le dispositif selon l'invention, chaque brosse est composée de tronçons tubulaires de brosse montés sur un arbre cylindrique, chaque tronçon étant, d'une part, relié aux moyens d'entraînement rotation de brosse avec interposition d'un limiteur de couple tolérant le pivotement du tronçon sur l'arbre au-delà d'une valeur réglable du couple résistant sollicitant ce tronçon et d'autre part, associé à un moyen limitant sa rotation par rapport à l'arbre. Grâce à cet agencement, chaque tronçon de brosse possède un degré de liberté en rotation qui, lorsque l'un de ses brins s'arc-boute sur un comprimé, lui permet de réduire la résistance sur la brosse et la contrainte sur le comprimé et d'éliminer les conséquences de cet arc-boutement sur les comprimés et sur le déplacement de la feuille alvéolée. Dans une forme d'exécution, le limiteur de couple associé à chaque tronçon comprend, d'une part, deux bagues d'appui axial constituant organes d'entraînement en rotation par frottement et venant en appui, d'un côté, contre face diamétrale du tronçon, et de l'autre côté, contre une face diamétrale du tronçon juxtaposé, ou contre une face d'appui pour les bagues extrêmes, et, d'autre part, des moyens de réglage de la valeur du seuil de déclenchement du limiteur par modification de l'effort de plaquage axial exercé sur l'une des bagues extrêmes, par les tronçons sur les bagues intermédiaires et par l'autre bague extrême sur la face diamétrale d'un organe lié en rotation à des moyens moteur. Avec cette disposition, chaque tronçon est associé à un limiteur de couple dont le réglage du seuil de déclenchement est assuré par modification de l'effort de plaquage exercé entre bagues et tronçons. Ce réglage est réalisé depuis l'une des extrémités de la brosse, et peut etre effectué en fonctionnement. Dans une forme de réalisation, les moyens de réglage du limiteur de couple comprennent, dans un palier supportant le roulement de guidage en rotation de l'arbre portant les tronçons de brosses, un manchon fileté se vissant dans le palier prenant appui, par l'intermédiaire du roulement précité, sur une bague de réglage, ladite bague étant en appui sur l'une des bagues extrêmes de l'empilage bague-tronçon de brosse. Ce dispositif simple est très fiable. Avantageusement, chaque tronçon de brosse constitué par un manchon en matériau composite ayant une masse inférieure à un manchon métallique de meme dimension. Cette caractéristique permet de réduire l'inertie chaque tronçon et en conséquence, la valeur de l'effort cinétique pouvant être transmis à un comprimé lors l'arc-boutement d'un des brins de la brosse sur ce dernier. Dans une forme d'exécution particulière, le dispositif selon l'invention comporte plusieurs brosses et chacune de ces brosses est entraînée par un moteur électrique indépendant de celui des autres brosses, chaque moteur à vitesse et sens de rotation réglables en fonctionnement, étant alimenté a travers un boîtier de commande commun à toutes les brosses et réagissant aux indications d'un capteur de niveau, à seuil haut et à seuil bas, disposé en amont de chaque brosse et au-dessus de la zone d'accumulation des comprimés, de manière à réguler l'accumulation de comprimés devant chaque brosse et selon la position de cette brosse par rapport aux autres brosses. Cet aménagement assure la gestion des niveaux de comprimés se trouvant entre chaque brosse, pour éviter tout amoncellement de ces comprimés, et permet donc, en fonction de leurs caractéristiques d'imbrication, dépendant de leur forme et de leur dimension, mais aussi de la vitesse de déplacement de la feuille et des conditions de remplissage, de leur donner une fluidité favorisant leur répartition par les brosses dans les alvéoles vides en défilement. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de description qui suit en réference au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention. Figure 1 est une vue schématique de côté en coupe transversale d'une brosse répartition lorsque l'un de ses brins s'arc-boute sur un comprimé, Figure 2 est une vue de côté, en coupe longitudinale, d'une forme d'exécution dispositif de répartition faisant partie d'une installation de distribution gravitaire, Figure 3 est une vue en coupe suivant 111-111 de figure montrant, à échelle agrandie, une forme d'exécution d'une brosse segmentée selon l'invention, Figure 4 est un schéma fonctionnel des moyens d'entraînement en rotation des brosses, Figure 5 est une vue à échelle agrandie et en coupe suivant V-V de figure 3.. La figure 2 représente un dispositif de distribution gravitaire de comprimés comportant dans une enceinte 10, un réservoir 12 de stockage des comprimés 6. Le réservoir comporte en partie inférieure moyens de distribution 14. Ces moyens délivrent, par vagues, des lots 15 de comprimés 6 s'étendant sur toute la largeur de la feuille alvéolée 2 en défilement dans le sens de la flèche 1. La répartition des comprimés dans les alvéoles 7 de la feuille 2 est assurée par trois brosses de répartition 4a, 4b, 4c, associées à une brosse de lissage 16. L'axe de rotation des différentes brosses horizontal et transversal. Les brosses sont espacées longitudinalement de manière à former des zones d'accumulation des comprimés référencés Zl à Z4. Les moyens d'alimentation en comprimés, à savoir réservoir 12, de même que les moyens 14 de distribution par vagues de ces comprimés sont donnés à titre d'exemple, car ils peuvent présenter toute autre forme, puisque ces moyens sont indépendants de l'invention qui porte sur dispositif de répartition des comprimés sur la feuille alvéolée 2. Ainsi, le volet coulissant 17, déplaçable en translation par un moyen moteur 18 et dont l'extrémité libre est munie d'une brosse rectiligne 19, coopérant avec une brosse fixe 20, pour obturer le fond du réservoir 12 ou l'ouvrir, peut être utilisé seul, comme représenté, ou être associé à un autre volet, comme décrit dans la demande de brevet français 14444 au nom de la déposante. Comme montré pour la brosse 4a à la figure 3, chacune des brosses de répartition 4a, 4b, 4c, est montée libre en rotation entre la paroi longitudinale anterieure 10a de l'enceinte 10 et la paroi posterieure 10b. Plus précisément, la paroi 10a, qui de préférence est translucide, porte un palier 22, dans lequel monté à coulissement glissant, la cage extérieure d'un roulement 23. cage intérieure de ce roulement est montée, avec possibilité de translation longitudinale, sur la portée cylindrique extrême et épaulée 24 d'un arbre cylindrique et tubulaire 25. L'autre extrémité de l'arbre est montée libre en rotation dans une bague 21 montée, avec possibilité de déplacement en translation dans un flasque 26, solidaire de la paroi longitudinale postérieure de l'enceinte. Sur l'arbre 25, sont montés avec possibilité glissement en translation et en rotation, plusieurs tronçons tubulaires 27a, 27b, 27c constituant le fût de la brosse. Chaque tronçon est avantageusement réalisé dans un matériau composite ayant une masse inférieure à celle d'un matériau métallique. Dans la forme d'exécution représentée, chaque tronçon comporte, dans chacune de ses faces diamétrales, un embrèvement contre la face diamétrale duquel vient en appui une bague d'appui 28 réalisée en matériau synthétique, tel qu'en polyamide. Le tronçon de brosse 27a disposé à côté de la paroi antérieure 10a est associé à une bague d'appui extreme 28a dont la face opposée à celle en appui avec le tronçon 27a est en appui sur une bague de réglage 29. Celle-ci est montée libre en rotation et en translation sur l'extrémité de l'arbre 25 et en appui, par son autre face, sur la cage intérieure du roulement 23. L'autre tronçon extrême 27c est associé à bague d'appui extrême 28c qui vient en appui sur la bague 21 du palier postérieur et tend à plaquer cette bague 21 contre la face diamétrale d'appui organe 30 lié positivement en rotation à l'arbre de sortie d'un moteur électrique 32 (figure 4). Cet organe d'entraînement comporte également une denture interne 33 coopérant avec des crabots correspondants ménagés à l'extremité de l'arbre 25 pour assurer l'entraînement en rotation de cet arbre. L'arbre 25 est lié en translation à l'organe 30 par une vis 41 traversant son alésage axial et se vissant dans un puits fileté 30a de l'organe 30. La tête 4la de cette vis prend appui sur le fond d'une coupelle de protection 50. L'effort de plaquage des tronçons de brosses 27a 27c surles bagues 29, 28 et 21 assurant leur entraînement par frottement, est déterminé par un manchon fileté 35 se vissant dans un alésage fileté 36 ménagé à l'extrémité antérieure du palier 22. L'extrémité de ce manchon vient en appui sur la cage extérieure du roulement 23. Le vissage du manchon 35 exerce donc, sur le roulement 23, un effort longitudinal qui est transmis par la cage intérieure de ce roulement à la bague de réglage 29 et par cette bague à la bague d'appui axial 28a en appui sur le premier tronçon 27a de la brosse. Chaque tronçon transmet cet effort au tronçon suivant par la bague intermédiaire et cela jusqu'à la bague extrême 28c qui, par appui sur la bague extrême 21, plaque cette bague contre l'organe d'entraînement 30. Ces différents moyens permettent d'assurer l'entraînement en rotation des tronçons tout en formant, pour chaque tronçon, un limiteur de couple. Ainsi, lorsque l'un des brins 5 d'un tronçon s'arc-boute sur un comprimé et communique au tronçon un couple résistant de valeur supérieure à celle du couple d'entraînement qui lui est communiqué par les deux bagues 28 qui l'entourent, ce tronçon peut se décaler en rotation par rapport aux tronçons juxtaposés en limitant ainsi l'impact de ses brins sur les comprimés. seuil de déclenchement des divers limiteurs de couple peut être réglé par vissage ou dévissage du manchon fileté 35 et cela alors même que la brosse est entraînée en rotation. Cette liberté de glissement en rotation de chaque tronçon est limitée par des moyens élastiques qui, dans la forme d'exécution représentée, sont constitués par un ressort hélicoïdal 40 ayant une longueur sensiblement égale à celle de la brosse et disposé dans un alésage formé par l'alignement de canaux 42 (figure 5) ménagés dans chaque tronçon de brosse, parallèlement l'axe de rotation du tronçon mais à proximité de sa périphérie. Le ressort 40 assure aussi le rappel de chaque tronçon dans sa position d'origine, dès que l'effort résistant a cessé. D'autres moyens de limitation du pivotement peuvent être mis en oeuvre, tels que, formes complémentaires réalisées sur les faces en vis à vis des tronçons, ressort en spirale associé à chaque tronçon et dont une extrémité est liée l'arbre et l'autre extrémité est liée au tronçon. Il est précisé que, pour réduire les conséquences de l'arc- boutement des brins des brosses, une liberté de glissement angulaire de l'ordre de quelques degrés, est suffisante. Avantageusement, et afin de mieux contrôler le phénomène d'arc- boutement sur chacun des tronçons de brosse 27a à 27c, les brins ou poils 5 sont répartis en touffes 52 qui sont espacées angulairement et éventuellement transversalement. Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention, chacun des arbres 25 brosses de répartition 4a à 4c, de même que l'arbre 43 assurant l'entraînement en rotation de la brosse de lissage 16, est relié à un moteur électrique indépendant 32, du type à vitesse et sens de rotation réglables et, comme montré à la figure 4, chacun de ces moteurs 32 est alimenté et commandé moyennant une liaison 45, par un boîtier de commande et de contrôle 46. Ce boîtier est relié, par des circuits 47, à des capteurs 48. Ces capteurs, à seuil haut et à seuil bas, sont disposés, comme montré à la figure 2, en amont de chacune des brosses 4a, 4b, 4c et 16 et au-dessus de la zone Zl, Z2, Z3, Z4 recevant les comprimés. Le boîtier de commande et de contrôle 46 est ainsi informé en permanence du niveau d'accumulation des comprimés dans chacune des zones, et peut, en fonction de ces informations, modifier la vitesse de rotation, et voire même le sens de rotation de chacune des brosses de repartition 4a, 4b, 4c pour réguler la quantité de comprimés disposés devant chacune d'elles, et devant la brosse de lissage 16, afin que cette quantité permette un déplacement fluide des comprimés et soit favorable au remplissage rapide de toutes les alvéoles 7 de la feuille alvéolée 2 en défilement. Ainsi, par exemple, si la zone D ne contient que peu de comprimés, alors que la zone Z2 en comporte encore beaucoup, la vitesse de rotation de la brosse 4b, pivotant dans le sens de la flèche 3 de figure 2, peut être réduite pour laisser passer davantage de comprimés. Si la différence est trop importante, brosse 4b peut même être entraînée en sens inverse de la flèche 3. Cet ajustement du niveau de comprimés et de leur fluidité dans chacune des zones Zl à Z4 permet aussi de réduire les risques d'arc- boutement et, en conséquence, contribue à la suppression de la fragmentation des comprimés et de la formation de poussières. Le dispositif selon l'invention permet de supprimer toute fragmentation ou formation d'éclats sur les comprimés, de supprimer pratiquement la formation de poussieres, en simplifiant les opérations de nettoyage ultérieur et l'entretien du mécanisme, mais aussi d'améliorer le remplissage des alvéoles et de réduire au démarrage, le temps nécessaire au remplissage complet des rangées d'alveoles. REVENDICATIONS 1. Dispositif de répartition de comprimés ou équivalents pour une installation de conditionnement dans des feuilles alvéolées en déplacement, dispositif comportant, au-dessus de la trajectoire de déplacement de la feuille alvéolée (2), au moins une brosse rotative (4a) s'étendant transversalement sur la largeur de la feuille, ladite brosse étant montée libre en rotation dans un support et étant reliée à des moyens aptes l'entraîner en rotation sous le contrôle d'un boîtier de commande, caractérisé en ce que chaque brosse (4a, 4b, 4c, 16) est composée de tronçons tubulaires de brosse (27a à 27c) montés sur un arbre cylindrique (25), chaque tronçon étant, d'une part, relié au moyen d'entraînement en rotation (25, 30) avec interposition d'un limiteur de couple (28) tolérant le pivotement du tronçon sur l'arbre au-delà d'une valeur réglable du couple résistant sollicitant ce tronçon et, d'autre part, associé à un moyen (40) limitant sa rotation par rapport à l'arbre (25) qui le porte. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le limiteur de couple associé à chaque tronçon (27a à 27c) comprend, d'une part, deux bagues d'appui axial (28) constituant organes d'entraînement en rotation par frottement et venant en appui, d'un côté, contre une face diamétrale du tronçon, et de l'autre côté, contre une face diamétrale du tronçon juxtaposé, ou contre une face d'appui pour les bagues extrêmes, et, d'autre part, des moyens de réglage (35, 23, 29) de la valeur du seuil de déclenchement du limiteur par modification de l'effort de plaquage axial exercé successivement sur l'une des bagues extrêmes (28a), par les tronçons (27a à 27b) sur les bagues intermédiaires (28) et par l'autre bague extrême (28c, 21) sur la face diamétrale d'un organe lié en rotation au moyen moteur. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de réglage du limiteur de couple comprennent, dans un palier (22) supportant le roulement (23) de guidage en rotation de l'arbre (25) portant les tronçons de brosses (27a à 27c), un manchon fileté (35) se vissant dans le palier et prenant appui, par l'intermédiaire du roulement (23) précité, sur une bague de réglage (29), ladite bague étant en appui sur l'une des bagues extrêmes (28a) de l'empilage bague-tronçon. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tronçon de brosse (27a à 27c) est constitué par un manchon en matériau composite ayant une masse inférieure à un manchon métallique de même dimension. 5. Dispositif selon la revendication 1, caracterisé en ce que, sur chaque tronçon de brosse (27a à 27c), les poils ou brins (5) sont répartis en touffes (52), espacées au moins angulairement. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de rappel de chaque tronçon de brosse (27a à 27c) sont constitués par un ressort hélicoïdal (40) ayant une longueur sensiblement égale à celle de la brosse s'étendant longitudinalement dans un alésage formé par l'alignement de canaux (42) ménagés dans les divers tronçons formant la brosse, ce canai (42) étant réalisé dans chaque tronçon parallèlement à l'axe de rotation de la brosse près de la périphérie du tronçon. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs brosses (4a, 4b, 4c et 16) et chacune de ces brosses est entraînee par un moteur électrique (32), indépendant celui des autres brosses, ce moteur (32), à vitesse et sens de rotation réglables en fonctionnement, étant alimenté à travers un boîtier de commande (46) réagissant aux indications de capteurs de niveau (48), à seuil haut et à seuil bas, disposés en amont de chaque brosse et au-dessus de la zone (Zl à Z4) d'accumulation des comprimés, de manière à réguler l'accumulation de comprimés devant chaque brosse, selon la position de cette brosse par rapport aux autres brosses.