Procédé de transfert de corps creux et dispositif pour sa mise en oeuvre
La manutention automatique est devenue ces dernières années très importante, en particulier dans le domaine de l'emballage ou du conditionnement.
II existe actuellement des machines permettant le remplissage de pots ou bouteilles, d'une façon générale de corps creux, d'autres permettant le bouchage de ces corps creux une fois remplis, d'autres encore permettant d'apposer des indications sur ces corps creux. Toutes ces machines sont automatiques et permettent d'obtenir des cadences de l'ordre de cinq à dix mille corps creux à l'heure.
A l'heure actuelle le problème de l'emballage ou du conditionnement automatique réside dans l'alimentation des machines automatiques existantes.
L'invention a pour but de fournir un procédé et un dispositif de transfert permettant. à partir d'un stock de corps creux en vrac, de délivrer, à une machine automatique par exemple, des corps creux disposés tous dans une meme position, par exemple tous avec leur ouverture située vers le haut en vue de leur remplissage à une cadence, suffisamment élevée, c'est-à-dire se rapprochant des cadences de travail des machines devant être alimentées.
La présente invention tend à pallier à cette lacune et a pour objet un procédé de transfert de corps creux, caractérisé par le fait que l'on achemine des corps creux stockés en vrac chacun séparément vers un poste de triage où l'on provoque le rejet sur les corps creux stockés en vrac de tous ceux qui ne se présentent pas dans l'une ou l'autre de deux positions déterminées, puis qu'on positionne chaque corps creux dans une seule et unique po sition déterminée par l'action conjuguée du poids s de ce corps creux et de son acheminement, et enfin qu'on délivre un à un les corps creux placés dans ladite position.
La présente invention a également pour objet un dispositif pour la mise en couvre du procédé défini ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comprend un bâti de forme générale cylindrique, un fond de forme générale conique ou tronconique, une partie tubulaire entraînée en rotation et pivotée coaxialement au bâti, portant d'une part des organes d'entraînement disposés sur les surfaces interne et externe de cette partie tubulaire et d'autr, e part un dispositif de positionnement comportant des organes mécaniques disposés entre la paroi latérale du bâti et cette partie tubulaire et dont les uns sont fixés rigidement sur cette partie tubulaire et les autres sur cette paroi latérale du bâti,
une partie fixe par rapport au bâti comportant une rampe hélicoïdale disposée à proximité immédiate des organes d'entraînement de la partie tubulaire, un dispositif de triage fixé rigidement sur le bâti et situé au moins partiellement au-dessus d'un secteur de la partie tubulaire, et un dispositif d'entraînement en rotation de la partie tubulaire.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple un, e forme d'exécution du dispositif de transfert de corps creux que comprend l'invention.
La fig. 1 en est une élévation an coupe.
La fig. 2 en est une vue de dessus, partiellement en coupe et certaines parties étant arrachées.
La fig. 3 est une vue e de détail an élévation du dispositif de triage.
La fig. 4 est une vue de détail en plan du dispositif de triage.
La fig. 5 est une vue de détail à plus grande échelle et en plan du dispositif de positionnement.
La fig. 6 est une vue de détail du dispositif de positionnement en élévation.
Le dispositif de transfert représenté permet d'effectuer les opérations successives suivantes a) Le stockage d'un grand nombre de corps creux
en vrac dans un volume adéquat. Ce volume de
stockage peut être alimenté soit continuellement
soit de façon intermittente en corps creux, tou
tefois il s'agit là d'un remplissage de type connu. b) L'acheminement de façon continue de chaque
corps creux séparément à partir du volume de
stockage jusqu'à un dispositif de triage. c) Le triage de ces corps creux. On provoque le re
jet dans le volume de stockage de tous les corps
creux ne se présentant pas dans l'une ou l'autre
de deux positions déterminées.
L'acheminement
étant continu (b), les corps creux rejetés ou éli
minés lors du triage sont automatiquement ache
minés à nouveau vers le dispositif de triage. d) Le positionnement de chacun des corps creux
s'étant présentés au triage dans l'une ou l'autre
des deux positions tolérées. Ce positionnement
est tel que, quelle que soit la position des corps
creux après triage, ceux-ci soient mis dans une
seule et unique position déterminée, en particu
lier avec leur ouverture dirigée vers le haut en
vue de leur remplissage.
Ce positionnement est réalisé par l'action
conjuguée du poids et du déplacement dû à
l'acheminement de chacun de ces corps creux,
ce qui provoque un déplacement de ceux-ci vers
le bas. e) On délivre un à un soit à un dispositif de
stockage soit à un dispositif d'alimentation d'une
installation, de façon continue, des corps creux
tous situés dans une seule et unique position dé
terminée, par exemple debout, l'ouverture dirigée
vers le haut.
Ce procédé permet donc de délivrer de façon continue des corps creux ou récipients dans une position déterminée. Grâce au fait que toutes les opérations de ce procédé sont faites en continu, il est possible de délivrer des corps creux à des cadences très élevées pouvant aller jusqu'à dix mille corps creux par heure et plus, ce qui répond parfaitement aux exigences des machines automatiques modernes.
Le dispositif de transfert représenté comporte un bâti 1 pratiquement entièrement fermé de forme générale cylindrique de section circulaire. Ce bâti 1 présente un couvercle 2 et un fond 3 auquel sont fixés des pieds 4 munis dans rexemple illustré de roulettes 5. Ce bâti comporte encore une gouttière 6 dont l'axe est disposé tangentiellement à la surface périphérique du bâti 1 et par laquelle les corps creux ou récipients triés et positionnés sont délivrés.
A l'intérieur de ce bâti 1 sont disposés: a) Une partie tubulaire mobile 7, pivotée sur un
arbre 8 dont l'axe est confondu avec celui du
bâti 1 et entraînée en rotation à l'aide d'un dis
positif d'entraînement. Ce dispositif d'entrÅaîne-
ment comporte un moteur électrique 9 disposé
au moins partiellement à l'intérieur du bâti et
dont l'arbre moteur entraîne, dans l'exemple illus
tré par l'intermédiaire d'une transmission à cour
roie 10 un arbre auxiliaire 1 1 pivoté sur le bâti
1. Cet arbre auxiliaire 11 porte à l'une de ses
extrémités un galet d'entrainement 12 en contact
avec la partie inférieure de la face intérieure de
la partie tubulaire 7.
L'entraînement de cette
partie tubulaire 7 s'effectue par friction à l'aide
du galet 12 qui peut comporter un revêtement
en une matière présentant un coefficient de frot
tement élevé. b) Une partie fixe comportant un fond 13 de forme
générale conique dont le sommet est dirigé vers
le haut et est fixé sur l'extrémité supérieure de
l'arbre 8, et une rampe hélicoïdale 14. c) Un dispositif d'acheminement constitué d'une
part par la rampe hélicoïdale 14 et d'autre part
par des organes d'entraînement internes 15 fixés
rigidement à la surface périphérique interne de
la partie mobile 7. Dans l'exemple illustré, ces
organes d'entraînement 15 sont constitués par des
règles verticales uniformément réparties sur toute
la périphérie e de la partie mobile 7.
La distance
séparant deux règles 15 l'une de l'autre est lé
gèrement supérieure à la longueur d'un corps
creux devant être transporté par le dispositif de
transfert.
Les diamètres de la partie tubulaire 7, de la
rampe hélicoïdale 14 et du fond 13, ainsi que
l'épaisseur des règles 15 sont dimensionnés de
telle sorte que les faces frontales internes 16 des
règles 15 soient disposées à proximité immé
diate de la rampe 14 et du fond 13 et qu'en plus
la distance séparant le bord extérieur du fond
13 de la face interne de la partie mobile 7 soit
inférieure à la plus petite dimension d'un corps
creux ceci afin d'éviter que ceux-ci ne tombent
entre le fond 13 et ladite partie tubulaire 7.
Les règles 15 s'étendent légèrement au-dessus
du bord supérieur 17 de la partie tubulaire 7, ap
proximativement sur une distance égale au dia
mètre des récipients devant être manutentionnés.
La rampe 14 s'étend à partir du bord du
fond 13 jusque très légèrement en dessus du
bord supérieur 17 de la partie tubulaire 7 mais
nettement en dessous de l'extrémité supérieure
des règles 15. Cette rampe hélicoïdale fait dans l'exemple illustré approximativement t un demi-
tour. d) Un dispositif de triage constitué par une came
18 fixée rigidement sur le bâti 1 et disposée à
proximité immédiate en dessus de la partie tu
bulaire 7 au voisinage de la partie supérieure de
la rampe 14. Cette came 18 comporte une pre
mière partie 19 s'étendant en direction du cen
tre du dispositif jusqu'au-delà de la rampe 14.
Cette partie 19 est distante de cette rampe d'une
valeur supérieure au diamètre d'un récipient
mais inférieure au double de ce diamètre d'une
part et à la longueur d'un récipient d'autre part.
Cette came 18 présente encore une seconde par
tie 20, située à une distance du bord supérieur
17 de la partie mobile 7 inférieure au diamètre
d'un récipient et décalée vers l'intérieur par rap
port à ce bord supérieur 17 d'une valeur supé
rieure à la moitié du diamètre d'un récipient
mais inférieure à la moitié de la longueur dudit
récipient. En outre cette seconde partie 20 est
située en dessus d'un secteur de la partie mobile
7 venant immédiatement après l'extrémité supé
rieure 21 de la rampe 14, donc en un endroit
soit où il n'y a pas de rampe, soit où cette rampe
est très éloignée dans le sens vertical de cette
came (cas où la rampe hélicoïdale effectuerait un
ou plusieurs tours sur elle-même).
Une portion terminale 22 de cette came 18
s'éloigne vers l'extérieur du bord supérieur 17
de la partie mobile 7.
Dans l'exemple illustré, cette came 18 est constituée par un fer plat mis en forme et t soudé
par ses deux extrémités sur la paroi latérale du
bâti 1. e) Un dispositif de positionnement comportant t des
éléments mécaniques fixés d'une part à la face
interne de la paroi latérale du bâti 1 et d'autre
part à la face externe de la partie tubulaire 7.
Ces éléments mécaniques comportent un rail
approximativement horizontal 23 disposé dans
l'espace compris entre la paroi latérale du bâti 1
et la partie tubulaire 7, dont la largeur est supé
rieure au diamètre d'un récipient mais inférieure au double de ce diamètre, let fixé rigidement t sur
le bâti 1 à l'aide de pattes 24. Ce rail 23 est
disposé en dessous du bord supérieur 17 de la
partie mobile 7 d'une valeur approximativement
égale à trois fois la hauteur d'un récipient. Une
came 29 est également fixée sur la face latérale
du bâti 1 mais bien en dessus du rail 23. Cette
came est approximativement diamétralement op
posée à l'extrémité supérieure 21 de la rampe 14
et est effilée à son extrémité proche de cette
extrémité 21 de la rampe 14 tandis qu'elle pré
sente vers son autre extrémité un plat approxi
mativement horizontal.
La distance séparant ce
plat du rail 23 est au moins égale à deux fois la
hauteur d'un récipient.
En outre ces éléments mécaniques comportent des organes d'entraînement externes 25 similaires aux organes 15 mais disposés sur la face externe de la partie mobile 7 et alignés radialement sur les règles 15. Ces organes d'entraînement 25 s'étendent du haut des règles 15 jusqu'à proximité du rail 23.
Des chicanes sont constituées chacune par une plaquette 26 fixée sur un organe d'entraînement 25 à la hauteur du bord supérieur 17 de la partie mobile 7 et par un doigt 27 fixé sur l'organe d'en, traînement 25 adjacent et s'étendant en direction de la plaquette 26 mais disposé en dessus de celle-ci. Les dimensions et la forme de ces organes formant les chicanes ainsi que leurs positions relatives dépendent des dimensions des récipients devant être manipulés.
En effet ces chicanes doivent être telles, disposées entre chaque paire d'organes d'entraînement 25, qu'un récipient tombant le fond en premier reste accroché entre le doigt 27 et la plaquette 26 tandis qu'un récipient tombant l'ouverture en premier s'enfile sur le doigt 27, échappe à la plaquette 26 et tombe plus bas en se retournant.
Le dernier de ces éléments mécaniques est cons titué par une came e 28 fixée sur chaque organe d'en- traînement 25 et s'étendant dans l'espace compris entre deux de ces organes 25.
De ce qui précède on voit que ce dispositif est extrêmement simple et robuste et que d'autre part, pour autant que son diamètre soit assez grand, c'està-dire qu'un temps suffisant soit alloué pour le positionnement des récipients, la vitesse de rotation de la partie mobile, donc la cadence du dispositif peut être élevée. On peut en effet sans difficulté réaliser à l'aide de tels dispositifs de transfert des cadences dépassant dix mille récipients triés et positionnés à l'heure.
Le fonctionnement du dispositif de transfert décrit est le suivant:
Lorsque le dispositif est à l'arrêt, la partie mobile 7 n'effectue aucun déplacement relatif par rapport au bâti 1 ou à la partie fixe. Pendant que le dispositif est à l'arrêt, on remplit le volume de stockage défini par la paroi latérale de la partie mo bile 7 et le fond 13, avec des corps creux ou récipients en vrac. Il est évident que ce remplissage pourrait également se faire pendant la rotation de la partie mobile 7, de façon continue ou discontinue.
Puis on met en marche le moteur électrique 9 provoquant ainsi l'entraînement en rotation de la partie mobile 7 dans le sens s de la flèche a par rap- port au bâti 1 et donc au fond 13 et à la rampe hélicoïdale 14.
Par la rotation de cette partie mobile 7, portant les organes d'entraînement 15, des récipients disposés à proximité de cette partie 7 sont entraînés en rotation. Ces récipients entraînés en rotation sont acheminés jusque vers le dispositif de triage à l'aide de la rampe hélicoïdale 14. En effet les corps creux entraînés par les organes d'entraînement 15 entrent en contact avec la rampe 14 et glissent sur celle-ci, ce qui provoque donc leur élévation jusqu'à proximité du bord supérieur 17 de la partie mobile 7.
Dans la dernière partie de la rampe 14, située en dessous de la came 18 du dispositif de triage, tous les récipients qui sont soit debout A à l'endroit ou à l'envers, soit superposés B entrent en contact avec la partie 19 de cette came 18 et sont rejetés dans le volume de stockage, cette partie 19 poussant ces récipients (A, B) en dehors de la rampe 14 lors de leur avancement.
Seuls les récipients en position couchée sur la rampe 14 peuvent passer sous cette partie 19 et continuent donc leur chemin. Lorsque ces récipients couchés arrivent à l'extrémité supérieure 21 de la rampe 14, située légèrement au-dessus du bord supérieur 17 de la partie mobile 7, ils tombent sur ce bord supérieur et tendent à tomber vers l'extérieur, c'est-à-dire entre la partie mobile 7 et la paroi latérale du bâti 1. Toutefois ceux-ci sont maintenus sur le bord supérieur 17 par la came 18, puis ils arrivent au droit de la seconde partie 20 de cette came qui provoque e le rejet dans le volume de stockage de tous les récipients C dont l'axe longitudinal n'est t pas si- tué parallèlement au bord 17 de la partie mobile 7.
En effet la distance entre cette partie 20 et le bord 17 est telle qu'un récipient t C, dont l'axe longitudi- nal n'est pas parallèle au bord 17, est poussé vers l'intérieur d'une valeur suffisante pour que le poids de sa partie en porte à faux le fasse basculer dans le volume de stockage.
Par contre les récipients dont l'axe longitudinal est situé parallèlement au bord 17 de la partie mobile 7 continuent leur cheminement puis, la partie 22 de la came 18 libérant le passage, tombent par gravité entre la paroi latérale du bâti 1 et la partie mobile 7 mais continuent à être entraînés en rotation par celle-ci mais cette fois par l'intermédiaire des organes d'entraînement externes 25.
Lors de cette chute, les corps creux D dont l'ouverture est située en avant, c'est-à-dire dans la direction du mouvement de la partie mobile 7, tombent sur le doigt 27 qui s'introduit dans le corps creux de sorte que le fond de celui-ci échappe à la plaquette 26. Ce récipient pivote donc sous l'action de la gravité autour du doigt 27 d'un angle d'environ 1200 à 1500 puis échappe à ce doigt et tombe, le fond le premier et est guidé dans sa chute par l'arête de la came 28 pour se placer debout, l'ouverture vers le haut sur le rail 23. Cette came 28 empêche en outre les récipients de se coucher.
Lors de cette même chute, les récipients E, dont le fond est situé dans la direction du mouvement de la partie mobile 7, restent suspendus à la chicane, le fond reposant sur le doigt 27 et le col sur la plaquette 26. Ils sont ainsi entraînés dans la rotation de la partie mobile 7 jusqu'au moment où ils passent au-dessus de la came 29 dont la face supérieure entre en contact avec le fond du récipient, soulève celui-ci et le maintient immobile un instant de sorte que, du fait de la rotation de la partie mobile 7, ce fond échappe au doigt 27. Puis la rotation de la partie mobile 7 continuant, le récipient continue à être entraîné par l'organe d'entraînement 25, son fond échappe à la came 29, et il tombe le fond en premier sur le rail 23. Les récipients E sont également guidés dans leur chute par la came 28 qui en outre empêche ceux-ci de se coucher.
De cette façon, tous les récipients D et E qui n'ont pas été rejetés dans le volume de stockage par le dispositif de triage sont placés verticalement, l'ouverture vers le haut, sur le rail 23 grâce au dispositif de positionnement.
Une fois positionnés, ces récipients continuent à être entraînés par la partie mobile 7 jusqu'au moment où ils s'engagent dans la gouttière d'éjection 6 et où ils échappent alors aux organes d'entraînement 25. Cette gouttière peut être légèrement inclinée de façon à faciliter la sortie des récipients hors du dispositif de transfert.
Une forme d'exécution du dispositif de transfert de corps creux a été décrite et illustrée à titre d'exemple mais il est bien évident que les dispositifs de triage et t de positionnement en particulier comportent des éléments mécaniques dont la forme et les dimensions dépendent en premier lieu de la forme et des dimensions des récipients devant être transportés et triés. Dans d'autres variantes, les cames 18, 28 et 29 ainsi que les chicanes 26, 27 pourraient présenter d'autres formes et dimensions, adaptées au triage et au positionnement d'autres récipients.
Toutefois il faut remarquer que les dispositifs de triage et de positionnement ne font t intervenir que des éléments mécaniques simples, rigides et solidaires soit du bâti 1 soit de la partie mobile 7. Ce caractère est très important car il permet d'assurer un fonctionnement parfait du dispositif tout en rendant celui-ci d'une extrême simplicité.
Dans l'exemple décrit, les récipients délivrés sont disposés debout l'ouverture vers le haut. Toutefois il est possible, soit à l'aide du dispositif de positionnement, soit à t'aide d'un dispositif supplémentaire de type connu, de délivrer des récipients couchés ou dans toute autre position désirée.
Dans une autre variante d'exécution, le volume de stockage pourrait être situé sur le côté externe de la rampe fixée elle-même sur la face externe de la paroi cylindrique fixe. Dans ce cas le volume de stockage serait délimité à l'extérieur par une paroi fixe en forme de cylindre et vers le bas par un fond fixe ou rotatif de forme tronconique dont le sommet serait dirigé vers le bas. Dans une telle variante, on retrouve les divers organes décrits en référence aux fig. 1 à 6, simplement les corps creux positionnés sont délivrés à l'intérieur de la paroi fixe cylindrique. Dans un tel cas, il est possible de disposer une machine à imprimer par exemple dans l'espace central libre.
REVENDICATIONS
I. Procédé de transfert de corps creux, caractérisé par le fait que l'on achemine des corps creux stockés en vrac chacun séparément vers un poste de triage où l'on provoque le rejet sur les corps creux stockés en vrac de tous ceux qui ne se présentent pas dans l'une ou l'autre de deux positions déterminées, puis qu'on positionne chaque corps creux dans une seule et unique position déterminée par l'action conjuguée du poids de ce corps creux et de son acheminement, et enfin qu'on délivre un à un tes corps creux placés dans ladite position.