Brevet FR2897594A1 — publié le 20070824

La présente invention concerne un ensemble de remplissage automatique de conteneurs avec des produits disposés en couches successives empilées les unes sur les autres, notamment de denrées alimentaires conditionnées en sacs, sachets ou filets. Les dispositifs automatisés traditionnellement utilisés pour le remplissage de conteneurs tels que les boxes avec des produits déformables sont placés en fin de lignes de conditionnement et sont alimentés par un groupe de convoyeurs destinés à l'orientation et au regroupage des produits en rangées. Chaque rangée est ensuite introduite et déposée dans le conteneur à l'aide d'un manipulateur doté d'une pince de préhension adaptée aux produits. Un ensemble de remplissage de coopère le plus souvent avec en entrée un système de convoyeurs approvisionnant les produits conditionnés en amont et en sortie un système de convoyage assurant l'amenée des conteneurs vides et leur évacuation après chargement. Compte tenu des cadences relativement élevées des machines modernes placées en amont de l'ensemble de remplissage (60 à 70 produits par minute), les mouvements des dispositifs de préhension et de dépose des produits rangée après rangée doivent être très rapides et l'usure mécanique et les risques de collision avec le conteneur lui-même qui en résultent sont à prendre en compte. On constate également que le bon positionnement final des produits est difficile à obtenir puisque la constitution des couches à l'intérieur même du conteneur nécessite souvent de déplacer légèrement les rangées précédemment mises en place, voire même de faire vibrer le conteneur entier en cours de chargement. Parmi les dispositifs utilisés, certains composent des couches complètes au moyen de convoyeurs à bandes lisses, puis, l'introduction et la dépose de ces dernières est réalisée au moyen d'un module à sole semi rigide composée de palettes plastique articulées. Cette technique provoque un glissement de la charge portée par rapport à la sole et peut dans certains cas endommager les produits les plus fragiles et de déstructurer la couche de produits. L'un des objectifs principaux de l'invention est de résoudre les problèmes énoncés plus haut au moyen d'un ensemble constitué de modules élémentaires simples, compacts, efficaces et faciles à mettre en 25 oeuvre. L'invention est caractérisée par le fait que les produits sont d'abord groupés en rangées compactes, que ces rangées sont ensuite juxtaposées en couche et que finalement cet ensemble est introduit et déposé délicatement dans le conteneur, cette technique assure une continuité sans rupture dans l'organisation des produits et limite au minimum les risques de détérioration des produits. Le temps de cycle autorisé 30 pour cette opération portant sur des couches entières est évidemment supérieur à celui d'un chargement rangée après rangée, ce qui assure une plus grande fiabilité de la machine et respecte la fragilité des produits. L'invention a pour objet un ensemble de remplissage automatique de conteneurs composé d'un bâti supportant un dispositif de convoyage assurant l'alignement et la formation de rangées de produits, les 35 rangées ainsi constituées sont poussées latéralement sur une sole escamotable au moyen d'une palette motorisée, lorsqu'une couche complète est réalisée sur ladite sole, cette dernière s'efface pour déposer son contenu sur un module d'introduction à fond souple escamotable animé d'un mouvement vertical descendant assurant l'introduction et le chargement de la nouvelle couche dans le conteneur. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de convoyage comprend un transporteur à bande rugueuse oscillant verticalement placé en amont d'un convoyeur de regroupage à bande glissante mis en mouvement à chaque transfert de produit, lorsque le transporteur amont reste en position basse, les produits sont juxtaposés, si au contraire, le transporteur amont bascule en position haute à partir du second en provoquant un recouvrement partiel des produits au niveau du transfert entre les deux convoyeurs, la rangée résultante est de type épis ce qui assure une meilleure présentation du produit final si nécessaire. De préférence, le convoyeur de regroupage avance séquentiellement d'un pas adapté aux produits à traiter et à la disposition choisie au cours de la mise en forme de la rangée, puis est animé d'un 10 mouvement rapide pour assurer un espace suffisant entre deux rangées successives. Avantageusement, un dispositif simple de centrage des produits composé de deux disques tangents au convoyeur de regroupage et entraîné par ce dernier est placé à l'endroit où les produits sont transférés sur le convoyeur de regroupage. Selon un mode de réalisation, la sole escamotable est une tôle lisse guidée en translation horizontale 15 perpendiculairement au sens de défilement des produits sur le convoyeur de regroupage, son déplacement est assuré par un moto réducteur relié à la sole par un dispositif bielle manivelle. Selon un mode de réalisation, l'introduction des rangées sur la sole est réalisé par une palette de poussée animé d'un mouvement rectiligne horizontal perpendiculaire au sens de défilement des produits et d'un mouvement de montée et descente, ce qui permet l'arrivée d'un nouvelle rangée dès que le transfert de 20 la précédente est achevé. Avantageusement, le module d'introduction des couches dans le conteneur est doté d'un fond souple escamotable réalisé avec une bande transporteuse tendue en permanence par les actions antagonistes d'un moto réducteur et d'un vérin pneumatique. Selon un mode de réalisation, la bande transporteuse est glissante, elle est fixée à l'une de ses extrémités 25 sur une traverse fixe placée au fond du module, elle chemine autour d'un rouleau libre en rotation guidé en translation horizontale et rappelé en position avant par deux vérins pneumatiques, elle s'enroule ensuite sur un tambour entraîné par un moto réducteur frein. De préférence, les vérins pneumatiques de rappel en position fermée du fond du module exercent une force qui s'applique au rouleau libre par l'intermédiaire d'une chaîne de transmission. 30 Selon un mode de réalisation, les mouvements de montée et descente du module d'introduction des couches dans le conteneur sont assurés par un moto réducteur frein entraînant en rotation un arbre portant deux pignons à chaîne, deux chaînes de transmission s'enroulent sur ces pignons, l'une des extrémité de ces chaînes sont reliées au module d'introduction de couches et l'autre est fixée à un contrepoids. 35 Avantageusement, la sécurité du dispositif est améliorée par le fait que le module d'introduction soit porté par deux chaînes et que la rupture de l'une d'elles n'entraîne pas la chute de ce dernier. -3- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et relative à des exemples de réalisations illustrées par les figures annexées qui représentent respectivement : La figure 1 : une vue générale en perspective d'un remplisseur de conteneur conforme à l'invention. 5 La figure 2 : une vue de dessus du dispositif d'organisation des produits en couches. La figure 3A : une vue en coupe de la figure 2 montrant l'arrivée du premier produit. La figure 3B : une vue en coupe de la figure 2 montrant l'arrivée des produits suivants. La figure 4 : une vue de côté de la figure 2. La figure 5 : une vue générale en perspective du module de dépose des couches complètes dans le 10 conteneur. Les figures 6 et 7 : des vues schématiques respectivement de coté et de face du module de dépose de couche dans le conteneur. La figure 1 représente un ensemble de remplissage automatique de remplissage de conteneurs placé en fin d'une ligne de conditionnement de produits (non représentée). 15 Cet ensemble est destiné au remplissage de conteneurs avec des couches de produits convenablement organisés en couches selon une disposition déterminée à l'avance. Comme représenté sur la figure 1, cet ensemble de remplissage comprend un bâti 1 supportant un groupe de convoyage destinés à approvisionner, orienter et organiser les produits en rangées, puis en couche. Dans la forme de réalisation, le groupe de convoyage comprend un transporteur d'alimentation 20 pivotant à bande rugueuse 20, suivi d'un transporteur regroupeur de rangée à bande lisse 21 incluant à son entrée une paire de disques de centrage des produits 22. Un système de poussée transversale 24 organise les rangées en couche en vue de son transfert dans le module d'introduction 3. Les mouvements de montée et descente de ce module d'introduction sont assurés par le moto réducteur frein 6. Un convoyeur à chaînes 4 permet l'arrivée des conteneurs vides et l'évacuation des conteneurs 25 pleins. Des butées mécaniques motorisées 5 sont responsables du bon positionnement des conteneurs au niveau du poste de chargement. Le coffret électrique de commande 7 est placé directement sur le bâti pour respecter la compacité de l'ensemble. La figure 2, dans la forme de réalisation choisie montre en vue de dessus le groupe de convoyage incluant le convoyeur d'alimentation oscillant 20 suivi du regroupeur 21 équipé du dispositif de 30 centrage 22, d'une butée escamotable destinée à référencer longitudinalement la rangée, du système de poussée de rangée 24 et de la sole motorisée 25 permettant l'évacuation de la couche complète. Les figures 3A et 3B représentent le groupe de convoyage suivant la coupe BB respectivement dans le cas où le transporteur d'alimentation est en position basse ou haute pour permettre la juxtaposition ou la formation en épi des produits. 35 La figure 4 est une vue de côté du groupe de convoyage montrant le transfert des rangées sur la sole 25 associant les rangées en couche. Le poussoir transversal 24, animé d'un mouvement alternatif horizontal montré par la flèche vient accoler la rangée nouvellement créée à celles déjà présentes sur la sole. 4 Lorsque la couche est complète, le poussoir est maintenu vers la gauche et la sole est escamotée vers la droite, ce qui provoque la dépose en douceur des produits dans le module de chargement du conteneur. La figure 5 représente le module d'introduction et dépose de la couche dans le conteneur, celui-ci est constitué d'une enveloppe de tôle fermée sur trois cotés 40 et d'un fond souple et escamotable 41, la base de cette enveloppe est dimensionnée pour pouvoir être introduite facilement dans le conteneur à charger. Le fond escamotable est composé d'une bande transporteuse glissante 41, fixée à l'une de ses extrémités à une traverse fixe 42, elle s'enroule autour du rouleau libre 43 mobile d'avant en arrière pour fermer ou ouvrir le fond du module. L'axe de ce rouleau est guidé dans deux glissières latérales horizontales 47. La bande chemine ensuite autour d'un rouleau de renvoi fixe 44 non visible sur la figure 3 puis est finalement enroulée sur le tambour 45 entraîné par le moto réducteur équipé d'un frein à manque de courant 46. Les extrémités du rouleau mobile 43 sont reliées mécaniquement à l'extrémité de deux chaînes de transmission 48 qui cheminent autour des galets 49, puis 50. Les extrémités opposées de ces chaînes sont reliées à deux vérins pneumatiques 51. Les figures 6 et 7 représentent schématiquement le module de chargement de couches respectivement de 15 côté et de face, le haut du conteneur à remplir 39 y est représenté ainsi que les organes fonctionnels participant au fonctionnement de cet ensemble. L'ouverture du fond est provoquée par l'enroulement de la bande 41 sur le tambour 45, le rouleau 43 est alors appelé vers la traverse fixe 42 et l'air contenu dans les vérins pneumatiques 51 non pilotés et entraînés en étirement dans cette phase du fonctionnement s'échappe au travers de limiteurs de débits 20 assurant une tension positive de la bande. Dans ce cas, le tambour joue un rôle moteur et les vérins un rôle résistant, assurant la tension continue de la bande et donc la rigidité du fond du module de dépose de couche. La fermeture du fond est générée par le déroulement de la bande autour du tambour accompagné par la traction exercée sur le rouleau 43 en direction des galets 49 provoquée par les vérins pilotés en 25 contraction et transmise par les chaînes de transmission 48. Les vérins pneumatiques 51 ont ici un rôle moteur et le tambour 45, un rôle résistant assurant une tension constante de la bande. Le moto réducteur 46 est stoppé juste avant que le rouleau 43 n'atteigne sa butée mécanique et le frein est activé au même instant, la bande est alors maintenue tendue par l'action des vérins pneumatiques qui restent pilotés en permanence dans cette séquence du fonctionnement. REVENDICATIONS 1. Ensemble de remplissage automatique de conteneurs, comprenant un bâti (1) supportant un système de formation de rangées de produits (20) et (21) avec un dispositif d'alignement (22), un dispositif de regroupage de rangées en couches (24) et (25) et de leur transfert au moyen d'un poussoir (24) via une sole motorisée (25) sur un module d'introduction et dépose de ces couches dans le conteneur (20), caractérisé en ce que un convoyeur d'alimentation oscillant (20) permet une disposition en épi ou une juxtaposition des produits quelle que soit leur orientation. 2. Ensemble de remplissage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le remplissage des conteneurs est réalisé par couches entières. À o 3. Ensemble de remplissage selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le chargement est effectué à l'aide d'un module introduisant des couches entières à l'intérieur du conteneur. 4. Ensemble de remplissage selon les revendications 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que le module de dépose de couche (40) est à fond souple et mouvant. 5. Ensemble de remplissage selon les revendications 3 et 4 caractérisé en ce que le fond du ,/15 module de dépose des couches est une bande (41) tendue en permanence par les actions antagonistes d'un moto réducteur frein (46) et un groupe de vérins pneumatiques (51). 6. Ensemble de remplissage selon la revendication 3 et 4 caractérisé en ce que la dépose des produits dans le conteneur s'effectue sans mouvement relatif des produits par rapport au fond du module de dépose de ces derniers. .1,p 7. Ensemble de remplissage selon la revendication 3, 4 5 et 6 caractérisé en ce que la dépose des produits dans le conteneur s'effectue délicatement avec une hauteur de chute minime.