Brevet FR2977240A1 — publié le 20130104

GROUPE AUTOMATIQUE POUR L'EMBALLAGE ORDONNE, EN PARTICULIER DE CONTEN TS DU TYPE CAISSES ET SIMILAIRES La présente invention a pour objet un groupe automatique pour l'emballage ordonné, en particulier de contenants du type caisses et similaires, De nos jours, on a souvent recours, dans différents domaines industriels, à des contenants de produits, constitués par des caisses ou des caissettes réalisées dans différents matériaux (principalement du bois, mais également des matériaux polymères et similaires). Les entreprises qui fabriquent de telles caissettes ont 5 donc de fréquentes demandes à gérer, stocker et expédier de grandes quantités de leur produit, se trouvant par conséquent face à l'exigence de maîtriser l'encombrement global (afin de limiter évidemment l'espace global utilisé êt donc les coûts logistiques liés à leur stockage et leur transport). 20 iquement, ce résultat est obtenu en procédant manuellement au couplage des caissettes deux à deux : les opérateurs chargés d'un tel travail empilent une première caissette sur une deuxième, opportunément renversée et décalée par rapport â la première, De cette façon, il est possible d'obtenir, pour chaque paire de caissettes, une configuration qui présente un encombrement réduit par rapport à celui occupé par les caissettes individuellement. Une telle solution n'est cependant pas dépourvue d'inconvénients, et de manière plus détaillée, il ressort clairement que le fait d'avoir recours â l'intervention manuelle des opérateurs spécifiquement aptes au travail décrit ci-dessus, détermine des coûts élevés et des limites plutôt serrés concernant le nombre de caisses pouvant être traitées dans l'unité de temps, par chaque ressource dédiée. A ces inconvénients, on apporte un remède partiel avec des solutions de réalisation connues, qui `utilisent des groupes automatiques de couplage des caisses, dotés simplement 15 de manipulateurs en mesure de saisir et de retourner une première caisse sur la suivante, pour enlever ensuite la paire empilée selon la configuration ainsi obtenue. Mais cette solution présente encore un inconvénient, car en se limitant à n'emballer que deux caisses, elle ne permet 20 pas d'économies d'espace significatives, décevant les attentes des entreprises du secteur, qui au contraire sont de plus en plus obligées de limiter au maximum les espaces occupés par les caisses. En outre, l'adoption de manipulateurs en série chargés du 25 retournement des caisses, détermine une complication structurelle considérable, avec une augmentation conséquente non seulement des coûts de réalisation, mais également ceux liés â la gestion successive et à la manutention. L'objectif principal de la présente invention est de 30 résoudre les problèmes exposés ci-dessus, en réalisant un groupe automatique qui soit en mesure d'emballer entre elles de manière ordonnée, un nombre même élevé de caisses en bois et autres contenants Dans le cadre de cet objectif, but de l'invention est de réaliser un groupe automatique qui permet de limiter sensiblement l'encombrement global des caisses en bois et autres contenants. Un autre but de l'invention est de réaliser un groupe automatique en mesure d'emballer des caisses et similaires avec une solution structurellement simple. Un autre but de l'invention est de réaliser un groupe automatique qui garantit une fiabilité de fonctionnement 10 élevée. Un but de l'invention, et non des moindres, est de réaliser un groupe automatique qui soit facilement obtenu à partir d'éléments et de matériaux communément distribués dans le commerce. 15 Encore un autre but de l'invention est de réaliser un groupe automatique de coûts limités et d'application sûre. Cet objectif et ces buts sont atteints par un groupe automatique pour l'emballage ordonné, en particulier de contenants du type caisses et similaires, caisses et 20 similaires ayant sensiblement une forme de boîte et présentant au moins un plan de fond, et quatre parois latérales, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis, définissant logement pour au moins une première caisse centrale et une paire de supports, faisant face sur les opposés, audit 25 logement, respectivement pour une première caisse latérale et pour une seconde caisse latérale, en face de chacun desdits supports, on trouve au moins un actionneur de commande respectif, pouvant fonctionner pour le déplacement de la caisse latérale correspondante et l'emboîtement, avec cette 30 dernière, de la première caisse, sensiblement en face de deux de ses parois latérales opposées, avec l'emballage successif forcé des au moins trois caisses. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement d'après la description de deux modes de réalisation préférés, mais non exclusifs, du groupe automatique selon l'invention, illustrés à titre indicatif et non limitatif, sur les dessins joints, dans lesquels : la figure 1 illustre le groupe automatique selon l'invention, dans le premier mode de réalisation, sur une vue en perspective antérieure latérale ; la figure 2 illustre le groupe automatique de la figure 1, sur une vue en perspective antérieure latérale, privé de certaines parties de son châssis ; la figure 3 illustre le groupe automatique de la figure 1, sur une vue en perspective antérieure latérale, privé de certaines autres parties de son châssis ; 15 la figure 4 illustre le groupe automatique selon l'invention, dans le premier mode de réalisation, sur une vue en perspective latérale postérieure ; la figure 5 illustre le groupe automatique selon l'invention, dans le premier mode de réalisation, sur une vue 20 de dessus latérale ; la figure 6 illustre le groupe automatique selon l'invention, dans le premier mode de réalisation, .sur une vue arriêre ; la figure 7 illustre le groupe automatique selon 25 l'invention, dans un second mode de réalisation, sur une vue en perspective ; la figure 8 illustre le groupe automatique selon l'invention, dans un second mode de réalisation, de dessus ; 30 les figures 9 à 13 illustrent le fonctionnement du groupe automatique selon l'invention. En référence aux figures citées, le groupe automatique selon l'invention, indiqué globalement par le numéro de référence 1, est approprié pour l'emballage ordonné de différents types de produits, et en particulier de contenants de type caisses (ou caissettes) et similaires. Les caisses 2a, 2, 2c, 2d ont typiquement sensiblement une forme de boîte et présentent au moins un plan de fond A et quatre parois latérales B, qui délimitent normalement une ouverture C opposée au plan de fond B. De préférence, ces dernières sont réalisées à partir de bois, mais peuvent également être réalisées à partir d'autres matériaux, tels que par exemple des matériaux polymères. Il est quand même utile de préciser que jusqu'à présent, on a prévu la possibilité d'utiliser le groupe 1 selon l'invention même pour l'emballage de différentes typologies de contenants ou d'autres produits, dans le cas où la forme 15 spécifique et les exigences particulières fonctionnelles le permettent et/ou le rendent préférable. Selon l'invention, le groupe 1 comprend un châssis 3 qui définit un logement 4 pour au moins une première caisse centrale 2a et une paire de supports 5, faisant face sur les 20 côtés opposés, au logement 4, respectivement pour une première caisse latérale 2b et pour une deuxième caisse latérale 2c. En face de chaque support 5, on trouve un actionneur de commande 6 respectif, en mesure de se déplacer pour le déplacement de la caisse latérale 2b, 2c correspondante et 25 emboîter ainsi, avec ces dernières (et en particulier avec leurs parois latérales B), la première caisse 2, sensiblement en face de deux de ses parois latérales B opposées, obtenant ainsi, par conséquent, l'emballage souhaité, forcé,- des trois caisses 2a, 2b, 2c, 30 Plus particulièrement, dans le mode de réalisation préféré, illustré dans les planches jointes dans un but illustratif et non limitatif de l'application de l'invention, le châssis 3 définit un logement 4 en mesure d'accueillir la première caisse centrale 2a et une deuxième caisse centrale 2, en disposition d'appui réciproque avec les plans de fond A respectifs (comme par exemple sur les figures 9 et suivantes). Chaque actionneur de commande 6 est donc opérationnel pour le déplacement des parties opposées de la première caisse latérale 2b et de la deuxième caisse latérale 2c : de cette façon, il est possible d'obtenir avec ces dernières (et en particulier avec leurs parois latérales B) l'emboîtement de la paire de caisses centrales 2, 2d, sensiblement en face des deux parois latérales B opposées de ces dernières, avec l'emballage successif forcé des 'quatre caisses 2, 2b, 2, 2d (par conséquent jusqu'à la réalisation de la disposition réciproque visible sur les figures 12 et 13). 15 Comme cela ressort des figures indiquées ciedessus, qui présentent justement les quatre caisses 2a, 2b, 2c, 2d emballées au moyen du groupe 1 selon l'invention, l'encombrement global obtenu est bien maîtrisé (étant sensiblement comparable à celui de deux des quatre caisses 2a, 20 2b, 2c, 2d réciproquement posées en correspondance du plan de fond A), atteignant ainsi le but préétabli. De manière avantageuse, chaque actionneur 6 comprend au moins un premier piston 7, mobile de manière coulissante, à l'intérieur d'un premier cylindre 8 et en mesure de sortir au 25 moins partiellement de ce dernier pour commander la rotation d'au moins un bras de soutien 9 respectif d'une caisse latérale 2b, 2c correspondante. Le bras 9 peut donc sensiblement constituer le support 5, comme dans la solution Illustrée sur les figures jointes, non 30 limitative de l'application de l'invention, ou bien le support 5 peut être constitué par d'autres barres fixes, appropriées pour supporter une des caisses latérales 2b, 2c, et dans ce cas, le bras 9 est en mesure de soulever cette dernière des barres fixes (par exemple en s'introduisant entre elles), pour ensuite la faire tourner et l'amener à emballer les caisses centrales 2a, 2d. Dans chaque cas, le bras 9 est articulé par rapport au châssis 3 en face de son extrémité, pour permettre sa rotation d'une première configuration dans laquelle est approprié pour soutenir la caisse latérale 2, 2c respective, à une seconde configuration d'emboîtement, du côté des caisses latérales 2b, 2c, des caisses centrales 2a, 2d sensiblement en face de leurs deux parois latérales B. Encore plus particulièrement, comme il ressort clairement des figures jointes, dans le mode de réalisation préféré, le groupe 1 selon 'invention comprend une paire de bras 9 côte à côte (supportés en rotation par une paire respective 15 d'actionneurs 6) pour le soutien et le déplacement de la première caisse latérale 2b et une autre paire de bras 9 côte à côte (avec la paire respective d'actionneurs 6) pour le soutien et le déplacement de la deuxième caisse latérale 2c, De manière avantageuse, le groupe 1 selon l'invention, 20 comprend au moins un organe de serrage 10, associé à chaque bras 9, pour le maintien de la caisse latérale 2b, 2c respective en association stable avec le bras 9 correspondant. L'organe IO peut être désactivé sur commande (pendant la rotation du bras 9, lorsque l'on se rapproche des caisses 25 centrales 2a, 2d ou lorsque l'emboîtement a lieu) pour permettre la libération de la caisse latérale 2b, 2c respective et permettre donc l'emboîtement des caisses centrales 2, 2d suite à la rotation des bras 9. Par exemple, comme il ressort clairement des figures 30 jointes, l'organe de serrage 10 peut comprendre un épaulement Il, articulé par rapport au bras 9 respectif et commandé en rotation par une tige mobile 12. La tige 12 agit sur une extrémité de l'épaulement 11 et permet de le faire tourner à partir d'une première position dans laquelle il définit un contrôle pour la caisse latérale 2, 2c respective située sur le bras 9 lui-même, à une seconde position dans laquelle il ne s'oppose pas au déplacement de la caisse latérale 2, 2c mentionnée ci-dessus. En tant que garantie ultérieure de stabilité des caisses latérales 2b, 2c, une fois que ces dernières sont positionnées sur des supports 5 respectifs, on précise que l'on prévoit la possibilité qu'à partir de chaque bras 9, se développent des parois de confinement 13, appropriées Pour définir un obstacle au coulissement et au glissement des caisses latérales 2b, 2c mentionnées ci-dessus sur les bras 9 eux-mêmes. Concrètement, le groupe 1 selon l'invention comprend des moyens auxiliaires pour faciliter l'emboîtement des caisses centrales 2a, 2d (ou uniquement de la première caisse centrale 2, dans le mode de réalisation qui ne prévoit que l'emballage de trois caisses 2a, 2b, 2c) de la part des caisses latérales 2b, 2. Plus particulièrement, les moyens auxiliaires comprennent au moins une lame 14, mobile sur commande pour s'intercaler entre les parois latérales B placées à côté ees caisses centrales 2, 2d, disposées dans le logement 4 et les parois latérales B des caisses latérales 2b, 2c, pendant le passage de la première configuration â la .seconde configuration, pour empêcher la butée réciproque pendant l'emboîtement et pour faciliter l'accouplement réciproque. En effet, comme il ressort clairement des figures jointes, l'emboîtement a lieu car les caisses latérales 2b, 2c serrent, avec leurs parois latérales B, les caisses centrales 2a, 2d, en serrant en fait extérieurement les parois latérales B respectives côte â côte, en les recouvrant partiellement. La lame 14 s'intercale donc entre les parois latérales B à côté des caisses centrales 2a, 2d et les parois latérales B des caisses latérales 2, 2c, facilitant le couplage réciproque car elles garantissent le coulissement des parois B elles-mêmes de la première caisse latérale 2b et de la seconde caisse latérale 2c sur les parois latérales B à côté des caisses latérales 2a, 2, pendant le passage de la première configuration à la seconde, pour réaliser l'emboîtement, La lame 14 empêche donc la butée des axes qui constituent les parois latérales B de la première caisse latérale 2b (et de la seconde caisse latérale 2c) sur les axes des parois latérales B à côté des caisses centrales 2a, 2. iquement, mais non exclusivement, la lame 14 est réalisée avec un matériau métallique, présentant une souplesse 15 élevée, afin de permettre la déformation nécessaire pour s'intercaler entre les axes en bois des caisses 2, 2b, 2c, 2d sans les endommager, mais constituant en même temps obstacle efficace contre la butée, comme observé. De manière avantageuse, les moyens auxiliaires 20 comprennent au moins une plaque 15, qui est supportée sensiblement à partir du sommet du châssis 3 avec la possibilité de translation selon une direction sensiblement verticale : par exemple, pour obtenir un tel résultat, on prévoit la possibilité que la plaque 15 soit fixée 25 inférieurement à un chariot 16, pouvant coulisser sur commande dans une voie définie entre deux traverses 17 ancrées au sommet du châssis 3. La possibilité de translation mise en évidence ci-dessus, permet à la plaque 15 de se mettre en appui et de comprimer 30 les caisses centrales 2a, 2d, disposées dans le logement 4, pendant le passage de la première configuration à la seconde configuration : ceci contribue à empêcher d'éventuelles butées et donc à faciliter leur emboîtement du côté des caisses latérales 2b, 2c. Selon le mode de réalisation préféré, cité à titre illustratif et non limitatif de l'application de l'invention, les moyens auxiliaires comprennent une première paire de lames 14, pouvant coulisser dans des sens opposés selon une loi de mouvement pré finie dans une cavité définie â l'intérieur de la plaque 15, pour sortir au moins partiellement de cette dernière et s'intercaler entre les plaques latérales B à côté des caisses centrales 2a, 2, disposées dans le logement 4 et les parois latérales B des caisses latérales 2, 2c, pendant le passage de la première configuration à la deuxième configuration. En outre, les moyens auxiliaires comprennent une deuxième paire de lames 14, qui sont disposées inférieurement par rapport au logement 4, et qui sont également mobiles sur 15 commande selon une loi de mouvement rE finie pour s'intercaler entre les parois latérales B à côté des caisses centrales 2a, 2d disposées dans le logement 4, et les parois latérales B des caisses latérales 2b, 2c, du côté opposé par rapport à la première paire de lames 14. 20 La loi de mouvement pré définie, pour chaque paire de lames 14, peut être imposée par des moteurs sans balai 18 respectifs, en mesure de contrôler le mouvement des lames 14 afin d'optimiser le comportement de ces dernières. Par exemple, il est possible d'imposer que les lames 14 se 25 retirent simultanément lors de l'avancement des caisses latérales 2b, 2c, accompagnant donc ainsi leur mouvement vers le logement 4. Une telle loi de mouvement est une autre garantie contre la butée, car les lames 14, pendant le mouvement décrit ci-dessus, s'intercalent entre les axes parallèles qui constituent les parois latérales °des caisses latérales 2b, 2c, et les axes sensiblement orthogonaux entre eux et se faisant face qui constituent les parois latérales B des caisses centrales 2, 2b. Ceci conjure le danger que la butée ait lieu juste en face des interstices entre les différentes paires d'axes parallèles. De manière avantageuse, les moyens auxiliaires comprennent une paire de seconds pistons, dont chacun est associé à au moins un support 5 respectif et pouvant coulisser au moins partiellement dans un second cylindre 19 correspondant le long d'une trajectoire d'interception des parois latérales 13 courtes d'une caisse latérale 2, 2c correspondante. 0 Chaque second piston peut être actionné sur commande pendant le passage de la première configuration à la seconde configuration pour exercer, avec son extrémité terminale (prévue par exemple avec une petite main de préhension), une pression sur des faces externes des parois 15 latérales B courtes d'une caisse latérale 2, 2c respective. La pression à laquelle sont soumises les faces externes des parois latérales B courtes (ou de toute façon des deux parois latérales B opposées), détermine ainsi la courbure conséquente, vers l'extérieur, des parois latérales B longues 20 de la caisse latérale 2b, 2c correspondante, qui s'arquent sensiblement en réalisant un renflement approprié pour favoriser l'emboîtement. Selon un premier mode de réalisation, rentrant dans le cadre dé protection revendiqué ici, la fourniture des 25 caisses 2a, 2b, 2c, 2d peut être confiée à un ou plusieurs opérateurs, qui les disposent respectivement dans le logement 4 et sur des supports 5. De manière avantageuse, selon le mode de réalisation préféré, le groupe automatique 1 comprend un appareil 30 d'approvisionnement 20 des caisses 2, 2b, 2c, 2d : un tel appareil 20 présente au moins une ligne d'avancement principale 21, dotée de moyens automatiques 22 de sélection et de direction, pour la livraison au moins de la première caisse centrale 2a dans le logement 4 selon une disposition et une orientation prédéfinie. De préférence, les moyens automatiques 22 sont préposés à la sélection et l'acheminement de la première caisse centrale 2a comme de la deuxième caisse centrale 2d, pour leur livraison dans le logement 4 dans la disposition voulue, d'appui réciproque, avec les plans de fond A respectifs en vis-à-vis. Par exemple, la ligne d'avancement principale 21 peut être constituée par au moins une plateforme 23 (de manière plus détaillée, on peut prévoir deux plateformes 23 côte â côte, comme dans le mode de réalisation illustré sur les figures 7 et 8), enroulée en anneau le long d'un parcours prédéfini et mobile pour entraîner les caisses centrales 2a, 15 2d à partir d'une station de chargement 24 jusqu'au logement 4. Les moyens automatiques 22 comprennent une série d'obstacles et de contrôles, disposés le long de la ligne d'avancement principale 21, pour la sélection et 20 l'acheminement automatique des caisses centrales 2a, 2d, et leur livraison, comme mentionné, dans le logement 4 en relation d'appui réciproque des plans de fond A respectifs. Pendant la mise en oeuvre de la plateforme 23, les caisses centrales 2, 2d sont donc interceptées par les obstacles 25 et/ou par les contrôles disposés le long du parcours, et qui sont constitués typiquement de tôles pliées de manière appropriée ou d'autres typologies connues de barrières/pièges. Quel que soit le choix des obstacles/contrôles adoptés; ils sont en mesure de provoquer la rotation et/ou le renversement 30 automatique des caisses centrales 2a, 2d mentionnées ci-dessus, permettant l'avancement sélectif de ces dernières dans la disposition souhaitée, à savoir, comme mentionné, celle dans laquelle les plans de fond A sont réciproquement en vis- à-vis, et de préférence celle dans laquelle ils sont réciproquement posés et en contact Doc, .ans une telle disposition, les caisses centrales 2a, 2d sont amenées au logement 4, pour être ensuite 5 emboîtées par les caisses latérales 2b, 2c De manière appropriée, l'appareil d'approvisionnement 20 comprend deux lignes d'avancement secondaires 25, préposées à la fourniture respectivement de la première caisse centrale 2b et de la seconde caisse latérale 2, latérales par rapport aux IO supports 5. De telles lignes d'avancement secondaires 25, disposées côte à côte, sur les cotés opposés à la ligne d'avancement principale 21, peuvent prévoir d'autres plateformes 23, mobiles pour entraîner la caisse latérale 2b, 2c respective le 15 long d'un parcours sensiblement parallèle à celui correspondant à la ligne d'avancement principale 21 jusqu'aux supports 5, là où agit l'actionneur 6. Le fonctionnement du groupe automatique selon l'invention est le suivant. 20 Face à la nécessité de réduire l'encombrement global d'un nombre quelconque de caisses 2, 2, 2c, 2, il est possible que le groupe 1 en face de la station de chargement 24 soit alimenté avec ces dernières. A partir de la station de chargement 24, une partie des caisses 2a, 2b, 2c, 2d est prise 25 en charge par la ligne d'avancement principale 21, alors que le reste est réparti entre les deux lignes d'avancement secondaires 25, qui à chaque cycle d'emballage du groupe 1, l'envoient vers les supports 5 disposés sur les côtés du logement 4. En même temps, les moyens automatiques 22, selon 30 les modalités décrites précédemment, forcent les caisses centrales 2a, 2d à se mettre en disposition d'appui réciproque des plans de fond A respectifs, et dans une telle disposition réciproque, elles sont amenées, à chaque cycle, dans le logement 4. Donc, au démarrage du cycle d'emballage, les caisses centrales 2a, 2d sont disposées dans le logement 4, alors que les caisses latérales 2, 2c sont soutenues par lems orts respectifs, et par exemple sont disposées avec la partie de fond sensiblement horizontale et l'ouverture C tournée vers le haut (dansa première configuration indiquée dans les paragraphes précédents). Ensuite, les premiers pistons 7 des actionneurs 6 commandent la rotation simultanée des bras 9 qui soutiennent la première caisse latérale 2b et la seconde caisse latérale 2c. Même si ces dernières tournent, comme sur les figures 9, 10 et Il, en se rapprochant progressivement des caisses centrales 2a, 2d ; les ouvertures C de la première 15 caisse latérale 2b et de la seconde caisse latérale 2c se trouvent ainsi face au logement 4, pour pouvoir ainsi serrer les deux caisses latérales 2, 2d en face de leurs parois latérales B, réalisant la seconde configuration d'emboîtement, illustrée sur la figure 12. 20 Comme cela ressort clairement des figures, alors que la rotation des bras 9 a lieu, la plaque 15 s'abaissent et les lames 14 qui coopèrent pour faciliter l'emboîtement correct et empêcher la butée sortent, en outre, chaque second piston induit un renflement des parois latérales B de la caisse 25 latérale 2, 2c respective. Alors que la plaque 15 maintient les caisses centrales 2a, 2d appuyées, et de fait fléchit légèrement leurs parois latérales B tournées vers le haut, les lames 14 s'intercalent entre ces dernières et les parois latérales B des caisses latérales 2, 2c qui peuvent ainsi 30 serrer les autres même par rapport à un jeu quasi nul entre les dimensions respectives, pour se maintenir, en profitant de la propre absence de jeu, en emballage forcé. Après avoir réalisé la disposition finale décrite ci-dessus, les bras 9 effectuent une rotation dans le sens opposé (comme sur la figure 13), pour rétablir lés conditions de début de cycle, alors que les quatre caisses 2a, 2b, 2c, 2d emballées.de manière ordonnée, qui présentent concrètement encombrement sensiblement réduit et une disposition particulièrement adaptée au stockage et au transport, peuvent être enlevées. On a constaté en pratique que le groupe automatique selon l'invention remplit pleinement la tâche prédéterminée, car le choix d'avoir recours à un châssis, qui définit un logement pour au moins une première caisse centrale, et une paire de supports pour une première caisse latérale et pour une seconde caisse latérale, avec un actionneur de commande en mesure de 15 les déplacer pour emboîter avec cette dernière la première caisse centrale, permet d'emballer entre elles, de manière ordonnée, un nombre même élevé de caisses en bois et autres contenants. L'invention, ainsi conçue, est susceptible de subir de 20 nombreuses modifications et variantes, se trouvant toutes dans le cadre du concept de l'invention ; en outre, tous les détails peuvent être constitués par d'autres éléments techniquement équivalents. En pratique, non seulement les Matériaux utilisés mais 25 également les dimensions, peuvent être quelconques selon les exigences et l'état de la technique.