Appareil pour empiler des objets
L'invention a pour objet un appareil pour empiler des objets tels que des verres ou des bouteilles en verre. Il se distingue par le fait qu'il comprend un transporteur, un plateau collecteur déplaçable latéralement sous le transporteur, des organes de transfert déplaçant une rangée d'objets latéralement par rapport au transporteur et les déposant en rang sur le plateau collecteur, un dispositif d'entraînement intermittent à sens unique déplaçant le plateau collecteur pas à pas latéralement d'un côté du transporteur en même temps que les objets sont déposés sur lui, un organe de recul du plateau et une palette disposée en dessous du plateau collecteur et recevant les objets après le recul du plateau.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en plan partielle de I'appareil.
La fig. 2 est une vue en plan à plus grande échelle de la partie de l'appareil qui laisse voir le transporteur d'alimentation.
La fig. 3 est une autre vue en plan à plus grande échelle, montrant le dispositif d'entraînement du plateau collecteur ou plateau de transfert.
La fig. 4 est une coupe transversale du plateau collecteur.
La fig. 5 est une coupe longitudinale par la ligne 5-5 de la fig. 2.
La fig. 6 est une coupe transversale, à plus grande échelle, par la ligne 6-6 de la fig. 1.
La fig. 7 est une vue schématique des différents éléments de l'appareil, à laquelle on se référera principalement pour expliquer le fonctionnement.
Comme on l'a dit plus haut, I'appareil représenté fonctionne en combinaison avec un transporteur à bande sans fin qui délivre, en une file unique et debout, les objets destinés à être empilés sur palette.
Sur la fig. 1, le transporteur est désigné par le chiffre de référence 10 et l'on suppose que la bande déplace les objets de droite à gauche. Pour les besoins de l'illustration, on a représenté des bouteilles B comme objets à transporter par la bande 10 en une file horizontale unique et debout.
Le brin supérieur de la bande sans fin 10 se déplace sur un plateau collecteur ou plateau de transfert qui peut se mouvoir alternativement dans les deux sens transversalement au transporteur, ainsi que l'indiquent les flèches de la fig. 1, pour avancer ou se rétracter. Afin de faciliter la description, la direction de déplacement du plateau collecteur ou de transfert 12 sera considérée ici comme la direction longitudinale de l'appareil.
Comme on l'a déjà mentionné aussi, I'appareil comprend une barre poussoir 14 qui peut être déplacée alternativement dans les deux sens dans la direction longitudinale de l'appareil, c'est-à-dire transversalement par rapport à la bande transporteuse, et au-dessus de celleci, pour pousser les bouteilles B hors de la bande et les amener sur le plateau collecteur lorsque la barre poussoir 14 avance. Comme on le voit, la barre poussoir amène les bouteilles en un rang sur r le plateau collecteur, et il est désirable de maintenir un nombre prédéterminé de bouteilles dans chaque rang ainsi formé sur le plateau collecteur.
Pour cela, on utilise un dispositif compteur pour ne permettre qu'à un nombre déterminé de bouteilles d'être amenées par le transporteur 10 en face de la barre poussoir 14 pendant que oeileci est rétractée.
Ce dispositif compteur comprend un compteur électrique 16 comportant un bras 18 rencontré et déplacé par chaque bouteille B entraînée par le transporteur 10 vers une position située en face de la barre poussoir 14. Le compteur 16 est agencé de telle sorte qu'on peut le régler de façon qu'il actionne un interrupteur ou relais électrique après qu'un nombre déterminé de bouteilles ont rencontré et déplacé le bras 18. Cet interrupteur ou relais électrique est monté dans un circuit de commande électrique (non représenté) et, lorsqu'il est ainsi actionné, il actionne à son tour une électrovanne 20 (fig. 7) qui commande un cylindre d'arrêt de bouteille 22 (fig. 1, 2 et 7).
Le cylindre 22 fait partie d'un vérin à fluide (de préférence pneumatique) qui comprend une tige de piston 24 articulée à l'une des extrémités d'un bras d'arrêt de bouteilles 26 qui pivote en 28 de façon que son autre extrémité puisse pénétrer dans la trajectoire des bouteilles qui avancent sur le transporteur 10. On voit que, lorsque le compteur 16 est actionné par le fait qu'un nombre déterminé de bouteilles ont rencontré et déplacé son bras 18, l'électro- vanne 20 fonctionne de façon que le vérin 22 rétracte la tige de piston 24. Le bras d'arrêt pivote alors dans le sens des aiguilles d'une montre de façon à introduire son extrémité libre dans la trajectoire des bouteilles qui avancent, au voisinage d'une des extrémités de la barre poussoir 14, de façon à empêcher d'autres bouteilles de venir se placer en face de la barre.
Le nombre déterminé de bouteilles qui ont dépassé le bras d'arrêt 26 sont déplacées par le transporteur 10 jusqu'à ce que la bouteille la plus avancée rencontre une butée déplaçable ou réglable 30 au voisinage de l'autre extrémité de la barre poussoir 14.
Il est désirable que les rangées successives de bouteilles soient décalées l'une par rapport à l'autre, de façon qu'une bouteille d'une rangée soit intercalée entre deux bouteilles adjacentes des rangées voisines, comme on le voit sur la fig. 7. Pour obtenir cela, la butée d'extrémité 30 des bouteilles placées devant la barre poussoir 14 est rendue déplaçable ou réglable comme on ra mentionné.
Plus précisément, la butée de décalage 30 comprend une plaque fixe à l'extrémité d'une tige de piston 32 sortant d'un cylindre de vérin à air 34.
Ce vérin est commandé par une électrovanne 36 (fig. 7) de façon que la butée 30 et la tige de piston 32 puissent se rétracter ainsi que représenté sur la fig. 1 pour venir en contact avec la première bouteille de la première rangée formée, puis avancer pour venir en contact avec la première bouteille de la seconde rangée. Ensuite la butée se rétracte pour la troisième rangée, avance pour la quatrième rangée, et ainsi de suite. La suite d'opérations de la butée de décalage 30 sera mentionnée de nouveau ci-après dans la description du fonctionnement général de l'appareil.
Comme on l'a dit précédemment, la barre poussoir 14 est déplaçable transversalement par rapport à la bande transporteuse 10, au-dessus de celle-ci, dans la direction longitudinale de l'appareil. La barre poussoir 14 est représentée rétractée sur la fig. 1 et schématiquement dans sa position avancée sur la fig. 7. Cette barre poussoir est fixée à une traverse 38 (fig. 1 et 7) disposée transversalement à l'appareil et dont les extrémités dépassent des bords longitudinaux du plateau collecteur 12. Les extrémités dépassantes de la traverse 38 sont reliées respectivement aux extrémités de deux tiges de piston 40 sortant des cylindres de vérins à air montés sur des pièces de bâti longitudinales 44.
Comme on le voit sur la fig. 7, les vérins à air 42 sont commandés respectivement par des électrovannes 45 de façon à faire avancer les tiges de piston 40 et à les rétracter et ainsi, en même temps, à faire avancer et rétracter la traverse 38 et la barre poussoir 14. Les dispositifs de commande des électrovannes 45 seront mentionnés ci-après dans la description du fonctionnement général.
Comme le montrent plus particulièrement les fig. 2 à 5, un cliquet pivotant 46 est relié à l'extrémité de chaque tige de piston, ce cliquet faisant partie d'un mécanisme d'entraînement à sens unique qui fait avancer le plateau collecteur 12 d'un pas chaque fois que la barre poussoir 14 se déplace en avant.
Comme on le voit bien sur les fig. 2 et 5, le cliquet 46 est disposé sous la bande transporteuse 10 et le plateau collecteur, et il pivote sur un axe vertical 48 qui est fixé à la traverse 38 et qui est aussi supporté par une chape 50 à l'extrémité de la tige de piston 40 à laquelle ce cliquet est associé. Un ressort 52 relie chaque cliquet 46 à un goujon 54 fixé sous la traverse 38 pour solliciter le cliquet vers l'intérieur ou vers le bord adjacent du plateau collecteur 12 et immédiatement sous celui-ci. Ainsi, le cliquet, sollicité par le ressort, peut s'engager dans l'une quelconque des dents 56 d'une crémaillère longitudinale formée dans une bande 58 fixée à la face intérieure du plateau collecteur 12 le long de son bord longitudinal, une telle bande étant disposée à chacun des bords longitudinaux du plateau.
Ainsi, lorsque les tiges de piston 40 avancent pour déplacer la traverse 38 et la barre poussoir 14, leurs cliquets associés 46 s'engagent sur les dents de crémaillère des bandes 58 et font avancer le plateau collecteur d'un pas en même temps que la barre poussoir avance.
Evidemment, le plateau collecteur avance à chaque mouvement de la barre poussoir, de sorte qu'il s'étend d'un côté du transporteur 10 pour recevoir les bouteilles B chassées de ce transporteur. Comme le plateau collecteur avance de quantités égales à chaque mouvement de la barre poussoir, une partie suffisante e de sa surface est exposée pour que chaque rangée de bouteilles chassées du transporteur et amenées sur le plateau soit disposée étroitement côte à côte avec les autres rangées. Pour cela, l'écartement des dents de crémaillère 56 est choisi de façon que le pas d'avancement du plateau collecteur 12 corresponde au diamètre, ou autre dimension transversale, des bouteilles enlevées du transporteur.
De préférence, comme le montre la fig. 3, les bandes 58 présentent sur un de leurs bords des dents de crémaillère 56 écartées d'une certaine distance et, sur l'autre bord longitudinal, des dents de crémaillère 56 espacées d'une autre distance. Ainsi, en renversant transversalement la position de chaque bande sur le plateau collecteur, on peut modifier le mouvement du plateau collecteur. Naturellement, on peut utiliser des bandes de remplacement pour s'adapter à des bouteilles de différentes dimensions.
Les cliquets 46 sont tels qu'ils se dégagent après que la barre poussoir et le plateau collecteur ont été avancés par les tiges de piston 40 des vérins à air 42. Pour cela, chaque cliquet 46 présente un bras dirigé vers l'extérieur 60 qui porte une vis de butée réglable 62. Juste avant que la tige de piston associée 40 ait atteint l'extrémité de sa course d'avancement, la vis de butée 62 rencontre une pièce de bâti 64 qui fait pivoter le cliquet comme on le voit sur la fig. 3, c'est-à-dire que le cliquet 46 passe de la position représentée en trait plein à la position représentée en trait mixte de gauche, dans laquelle il s'est dégagé de la dent de crémaillère 56 associée.
Ensuite, lorsque la tige de piston 40 se rétracte, le cliquet recule sur les dents de crémaillère comme le montre la position en trait mixte droite sur la fig. 3.
La raison pour laquelle les cliquets respectifs sont dégagés des dents de crémaillère associées à la fin des courses de piston est de permettre le recul du plateau collecteur après un nombre déterminé de pas d'avancement et après qu'il a atteint sa position extrême. Cela sera mentionné de nouveau plus loin.
Comme on peut le voir sur la fig. 4, le plateau collecteur 12 est porté près de ses bords longitudinaux par des galets 66 se déplaçant le long de chemins de roulement longitudinaux 68 supportés par les pièces de bâti 44. On voit aussi qu'un frein 70 permet d'immobiliser le plateau collecteur 12 dans toute position qu'il prend. Ce frein a de préférence la forme d'une plaque située à l'extrémité supérieure d'une tige de piston verticale 72 qui peut être sortie ou rentrée sous l'action d'un vérin à air 74. Le vérin 74 est supporté par une traverse de bâti 76 et son fonctionnement est commandé par une électrovanne 78 (fig. 7). Le fonctionnement du frein pour immobiliser le plateau 12 dans des positions déterminées sera décrit ci-après avec le fonctionnement général.
Le plateau collecteur 12 est rétractable par des moyens comprenant un cylindre de vérin à air 80 (fig. 1 et 7) actionnant un piston 82. Ce vérin est monté sur une des pièces de bâti 44 et une autre pièce de bâti 84 de façon que son piston puisse se déplacer transversalement au plateau 12. Un pignon à chaîne 86 est monté sur l'extrémité du piston 82 et engrène avec une chaîne 88 dont une extrémité est fixée à la pièce de bâti 84 et l'autre extrémité à une cornière 90 fixée à l'extrémité arrière du plateau collecteur 12.
Comme on peut le voir sur les fig. 1 et 7, lorsque le plateau collecteur 12 avance pas à pas sous l'action du mouvement alternatif de la barre poussoir 14, il faut sortir le piston 82 du cylindre du vérin 80. Ensuite, lorsque le plateau collecteur doit être rétracté, une électrovanne 82 s'ouvre de façon que le vérin 80 rétracte son piston 82 et ainsi fasse reculer le plateau collecteur.
A mesure que le plateau 12 avance pas à pas sous l'action de la barre poussoir 14, il reçoit des rangées de bouteilles côte à côte, et il est désirable de disposer de quelque moyen pour empêcher les bouteilles de se renverser pendant qu'elles sont sur le plateau et que celui-ci se déplace. Ce moyen de soutien comprend une pièce en U 94 (fig. 2, 5 et 6) dont l'âme est formée par une plaque verticale 96 transversale à l'appareil, donc parallèle à la bande transporteuse 10, et adjacente à celle-ci. Les extrémités de cette pièce transversale en U sont fermées par des plaques verticales 98 supportant chacune une paire d'axes horizontaux dirigés vers l'extérieur 100 et 102. Ces paires d'axes à chaque extrémité supportent respectivement des paires de galets 104 qui roulent sur les bords supérieurs d'une plaque de bâti longitudinale 106 de chaque côté de l'appareil.
L'axe avant 100 de chaque paire d'axes de galet se prolonge vers l'extérieur, et l'extrémité de son prolongement est fixée à l'une des extrémités d'une chaîne 108. La chaîne 108-passe sur un pignon 110 tournant sur un axe 112 qui s'étend horizontalement entre la plaque de bâti 106 et une plaque de bâti parallèle 114 (fig. 2). La chaîne se dirige ensuite vers l'avant et passe sur un pignon 116 supporté à rotation par la plaque de bâti 106, l'extrémité de la chaîne étant fixée à un contrepoids 118 (fig. 5).
Comme on le voit, le poids 118, de chaque côté de la plaque de soutien 96, tend à tirer cette plaque vers le transporteur 10. Cependant, lorsqu'une ran- gée de bouteilles est poussée du transporteur sur le plateau collecteur 12, elle vient en contact avec la plaque de soutien 96 et la pousse vers l'avant. En outre, chaque fois qu'une rangée suivante de bouteilles est poussée sur le plateau collecteur, la plaque de soutien avance aussi. Evidemment, lorsque les bouteilles se sont abaissées au-dessous de la plaque de soutien 96, celle-ci est ramenée par les contrepoids 118 à sa position initiale représentée sur la fig. 1. Une butée 120 est disposée de façon à venir en contact avec chaque axe 100 à chaque extrémité de la plaque de soutien 96 de façon à maintenir celle-ci dans sa position initiale.
Les éléments restants de l'appareil seront décrits maintenant principalement à l'aide de la fig. 7 avec la description du fonctionnement général du dispositif.
On supposera qu'au départ le bras d'arrêt de bouteille 26 est rétracté et que la butée de décalage 30 est aussi rétractée, tandis que le transporteur d'alimentation 10 est en fonctionnement, avec des bouteilles placées debout sur lui. Le transporteur 10 amène les bouteilles sur le plateau collecteur 12 devant la barre poussoir 14. A mesure que les bouteilles dépassant le compteur 16, chacune d'elles rencontre et déplace le bras de comptage 18, de sorte qu'elles sont comptées en passant. Après que le nombre désiré ou prédéterminé de bouteilles a passé par le compteur 16, celui-ci fonctionne de façon à actionner les vérins 42 de commande de la barre poussoir, le vérin 22 de commande du bras d'arrêt de bouteille et le cylindre de frein 74.
Cela se produit à peu près au moment où la première des bouteilles qui ont passé par le compteur 16 sur le transporteur 10 rencontre la butée de décalage 30.
Plus précisément, le compteur électrique 16, lorsqu'il fonctionne, ferme un circuit qui excite l'électro- vanne 20, de façon à rétracter le piston 24 et ainsi introduire l'extrémité libre du bras d'arrêt pivotant 26 dans la trajectoire des bouteilles en mouvement, comme cela est représenté sur la fig. 7. Cela empêche d'autres bouteilles de venir se placer sur le plateau collecteur devant la barre poussoir. En même temps, le compteur ferme un ou plusieurs circuits dans lesquels sont montées les électrovannes 45 de façon que les vérins 42 de commande de la barre poussoir fassent avancer leurs pistons 40 et ainsi la barre poussoir 14.
En outre, en même temps, le compteur 16 ferme un circuit dans lequel est montée l'électrovanne 78 qui alors rétracte sa tige de piston 72 de façon à écarter la plaque de frein 70 du plateau collecteur 12 pour permettre à celui-ci d'avancer d'un pas avec la barre poussoir.
Lorsque la barre poussoir 14 et le plateau collecteur 12 ont avancé d'une distance suffisante pour permettre d'enlever une rangée de bouteilles de la bande transporteuse et de les placer sur le plateau collecteur, la traverse 38 qui se déplace avec la barre poussoir rencontre une paire d'interrupteurs de fin de course 122 et 124 disposés à ses extrémités opposées. L'interrupteur 122, lorsqu'il est ainsi actionné, ouvre le circuit de l'électrovanne 78, de sorte que la plaque de frein 70 est poussée vers le haut, vient en contact avec le plateau collecteur 12 et immobilise celui-ci. A peu près en même temps, l'interrupteur 124 ouvre le circuit ou les circuits des électrovannes 45, de sorte que les vérins à air 42 sont inversés de façon à rétracter la barre poussoir 14.
Lorsque la barre poussoir 14 est entièrement rétractée, la traverse 38 rencontre et actionne un interrupteur de fin de course 126 qui coupe alors le circuit de l'électrovanne 20 de façon à rétracter le bras pivotant 26, de sorte que d'autres bouteilles puissent être amenées par le transporteur devant la barre poussoir. Presque en même temps, rinterrupteur 126 ouvre le circuit de l'électrovanne 36, de sorte que le vérin à air 34 est actionné et fait avancer la butée de décalage 30 pour l'amener en contact avec la rangée des bouteilles qui avancent pour venir se placer devant la barre poussoir. Le pôle de rinterrupteur 126 qui commande l'électrovanne 36 est du type à séquence et fait avancer la butée de décalage 30 une fois sur deux que l'interrupteur 126 est rencontré et actionné par la traverse 38.
Les opérations précédentes se répètent jusqu'à ce que le plateau collecteur 12 ait avancé d'une distance voulue avec un nombre déterminé de rangées de bouteilles placées sur lui pour constituer un étage de chargement. A ce moment, le plateau collecteur 12 rencontre et actionne un interrupteur de fin de course 128. Lorsque celui-ci est ainsi actionné, il fait trois choses: il empêche la barre poussoir 14 de se rétracter, il empêche le frein 70 d'être serré et il provoque le recul du plateau collecteur 12. Plus précisément, lorsque l'interrupteur 128 est actionné, il maintient fermé le ou les circuits des électrovannes 45 et le circuit de l'électrovanne 78, tandis qu'il ferme le circuit de l'électrovanne 92 de façon que le vérin à air 80 rétracte son piston 82 et ainsi fasse reculer le plateau collecteur 12.
Avant que oelui-ci soit revenu à sa position entièrement rétractée, il rencontre un interrupteur de fin de course (non représenté) qui ouvre le circuit de l'électrovanne 78 et permet ainsi au frein 70 de venir en contact avec le plateau collecteur 12 pour ralentir et finalement arrêter son mouvement.
Lorsque le plateau collecteur s'est entièrement rétracté, il rencontre et actionne un interrupteur de fin de course 130 qui ferme un circuit pour un moteur électrique (non représenté) qui fonctionne de façon à abaisser un élévateur à palettes 132 (fig. 7).
L'élévateur 132 supporte une palette P sur laquelle sont empilées les bouteilles, et cet élévateur se trouve initialement à la hauteur voulue pour que la palette P soit placée immédiatement en dessous du plateau collecteur 12 lorsque celui-ci est avancé.
Ainsi, lorsque e le plateau collecteur se rétracte, les bouteilles tombent d'une petite hauteur de ce plateau sur la palette. Lorsque l'élévateur s'est abaissé d'une hauteur égale ou légèrement supérieure à la hauteur des bouteilles, un faisceau lumineux est rétabli entre une paire de dispositifs à cellules photo-électriques 133 (fig. 7), et cela ouvre le circuit de l'élévateur pour empêcher celui-ci de s'abaisser davantage.
Ainsi, le premier étage de bouteilles se trouve maintenant dans une position située immédiatement sous le plateau collecteur lorsque celui-ci est avancé. Dans cette position de l'élévateur, une feuille de copeaux ou de carton peut être placée au-dessus du premier étage de bouteilles de façon à former une plate-forme de support pour l'étage suivant qui est formé par la répétition des opérations décrites ci-dessus. I1 est désirable, dans la formation du second étage et de chacun des étages suivants, que la butée de décalage 30 soit actionnée suivant la même séquence qu'avec le premier étage. De cette façon, la disposition verticale des étages sera telle qu'une bouteille sera superposée à une bouteille de l'étage inférieur précédent.
Lorsque l'étage de bouteilles est abaissé par l'élévateur, la plaque de soutien 96 est libérée, de sorte qu'elle peut revenir à sa position initiale sous l'action des contrepoids 118. En outre, la barre poussoir est ramenée à sa position initiale lorsque l'interrupteur de fin de course 130 est actionné par le retour du plateau collecteur 12, un autre pôle de l'interrupteur 130 fonctionnant de façon à ouvrir le circuit des électrovannes 45.
Les opérations de formation d'étages et d'empilage de bouteilles décrites ci-dessus se poursuivent jusqu'à ce que la palette P soit chargée du nombre désiré de couches ou étages de bouteilles. Lorsque le nombre désiré a été atteint, l'élévateur s'abaisse jusqu'à une position où il rencontre et actionne un interrupteur de fin de course 134. Cet interrupteur comprend un pôle situé dans un circuit qui courtcircuite les cellules photo-électriques 133, de sorte que l'élévateur continue à s'abaisser.
L'élévateur peut s'abaisser jusqu'à une position dans laquelle il place la palette P, qui est maintenant chargée, sur un transporteur d'évacuation qui éloigne de l'appareil la palette chargée. Le même transporteur peut être utilisé pour amener une nouvelle palette sur l'élévateur, après quoi celui-ci peut être soulevé et toute la suite d'opérations peut recommencer.