CH624070A5 - - Google Patents
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Description
La présente invention a pour objet un procédé pour le conditionnement de produits déformables, par exemple pour le conditionnement dans des caisses en carton de sachets souples constitués d'un film plastique déformable et servant d'emballage soit pour du liquide sans contrainte de pression, soit pour des solides ou des poudres à la pression atmosphérique ou en surpression.
Il est courant de ranger des sachets souples dans une caisse en carton ondulé, de manière à utiliser au maximum le volume de la caisse et à avoir toujours la même quantité de sachets par caisse, ce mode de regroupement facilitant à la fois le stockage et le transport des produits.
Dans la plupart des cas, l'opération de mise en caisse est faite manuellement, les sachets étant amenés par un tapis roulant à proximité du poste d'encaissage. Il s'agit d'un procédé coûteux en main-d'œuvre, et d'un travail ingrat pour le personnel.
Il existe des machines regroupant les sachets de plusieurs lignes de fabrication sur un poste d'encaissage, où la caisse est formée et présentée manuellement. Une telle machine doit être performante et très fiable pour être rentable. Par exemple, une personne peut mettre en caisse manuellement 40 sachets de 250 cm3/mn. Une machine de regroupement ayant besoin de deux personnes, le seuil de rentabilité de celle-ci se situe donc environ à une cadence pratique de 160 sachets/mn, soit une cadence instantanée de 200 sachets/mn. A cette cadence élevée, il est très difficile d'obtenir le regroupement et le contrôle en position des sachets dont la forme géométrique est mal définie, et que l'on ne peut traiter par accumulation. Le point délicat est essentiellement le transfert d'un dispositif de transport à un autre possédant une vitesse différente, ce qui provoque, au moment des accélérations et décélérations, une dispersion dans le positionnement des sachets qui est difficilement contrôlable.
L'opération est moins délicate pour des sachets plats dont la stabilité est meilleure et qui peuvent être accumulés les uns sur les autres. Le but de la présente invention est de fournir un procédé selon lequel la position de chaque sachet est connue avec préci5
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sion depuis sa fermeture jusqu'au moment où il est placé dans une caisse.
Selon l'invention, le procédé de conditionnement consiste à disposer, de manière non jointive sous forme de rangées et selon le même agencement que dans la caisse sur un transporteur, un nombre de produits égal à celui correspondant à une couche d'une caisse, chaque rangée de produits étant perpendiculaire au sens d'avancement du transporteur, puis à amener, par mouvement du transporteur, chaque rangée de produits sous un appareil de préhension comportant un nombre de ventouses, reliées à un dispositif de dépression, au moins égal au nombre de produits d'une couche, à amener les ventouses au contact des produits, de manière à réaliser la préhension de ceux-ci, à déplacer le dispositif de préhension pour réaliser le transfert des produits vers une caisse dans une direction perpendiculaire au sens d'avance du transporteur, tout en assurant le rapprochement des ventouses de manière que les produits deviennent jointifs, et enfin à déposer les produits dans cette position dans la caisse par descente du dispositif de préhension et rupture de la dépression au niveau des ventouses.
Lors du soulèvement des sachets, ceux-ci subissent, sous l'effet de la pesanteur, et de par leur souplesse, une déformation: leur hauteur augmente, tandis que leur largeur diminue. Il est donc possible d'amener les sachets en contact les uns avec les autres, et de les introduire simultanément dans une caisse de largeur relativement faible.
Une machine pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention est agencée selon la caractéristique de la revendication 2.
Cette machine peut être associée à chaque poste de fermeture de sachets, les machines d'encaissage étant approvisionnées par un réseau de distribution constitué en amont d'une machine de formage de cartons qui distribue ceux-ci avec un fond fermé et des rabats supérieurs largement ouverts. Le seul problème qui se pose alors est celui de la distribution des caisses vides sur plusieurs encaisseuses. Néanmoins, dans ce cas, il s'agit de manipuler des solides de forme géométrique, ce qui est un problème déjà réglé.
Il est à noter que le dispositif de transfert par aspiration est également intéressant en ce sens que les différentes ventouses d'aspiration étant montées en série, si par hasard l'un des sachets à transférer est vide de son contenu, l'étanchéité ne se fait pas à son contact et aucun des sachets de la couche considérée n'est transféré. Cela évite donc que l'on ait des caisses dont certaines couches sont incomplètes.
On peut procéder au chargement des godets un à un au fur et à mesure de leur passage en une zone déterminée.
En outre, avantageusement, les godets sont déplaçables dans un plan horizontal parallèle à celui passant par leur fond, l'ensemble des godets étant associé à un dispositif d'avance par pas, commandé par le remplissage unitaire des godets. Le fond de chaque godet est escamotable, et des moyens permettent de réaliser l'escamotage simultané de tous les godets alignés correspondant à une rangée de produits.
L'avance par pas des godets peut être commandée par la chute d'un sachet dans un godet vide. Au cours de ce mouvement, le fond du godet placé dans la zone de réception pivote légèrement vers le bas et actionne un contacteur provoquant l'avance de l'ensemble des godets.
Selon une forme d'exécution, les godets sont indépendants les uns des autres, sont associés à des moyens de guidage de manière à former une boucle fermée, et sont entraînés par une chaîne sans fin.
Lorsque la chaîne a avancé d'une longueur correspondant au déplacement d'un nombre de godets égal au nombre de produits formant une rangée, on peut procéder à l'ouverture simultanée des fonds de tous les godets qui sont alignés en regard du dispositif de transfert d'une rangée de produits.
Le dispositif de transfert des produits par rangées peut comprendre un certain nombre de plateaux, articulés les uns sur les autres, de manière à former une boucle fermée d'axe horizontal, l'ensemble étant entraîné par pas d'une distance correspondant à la largeur des plateaux, chaque plateau comportant un nombre d'alvéoles égal au nombre de produits d'une rangée et chaque alvéole servant au logement d'un produit, la zone de réception des produits sur un plateau correspondant à une position où celui-ci est incliné par rapport à l'horizontale, tandis que la zone de préhension des produits en vue de leur transfert dans une caisse correspond à une position des plateaux dans laquelle ceux-ci sont horizontaux.
Le fait que la réception des produits se passe sur un plan incliné est très intéressant, car l'on est certain du bon positionnement tant longitudinal que transversal des produits dans les alvéoles qui leur sont destinés.
Pour sa part, l'appareil de préhension peut être associé à des moyens de déplacement horizontal permettant de l'amener successivement au-dessus de la zone de préhension des produits et au-dessus d'une caisse à remplir, ainsi qu'à des moyens de déplacement vertical, chaque ensemble de ventouses destiné à la préhension d'un produit étant monté à l'extrémité d'un bras, tous les bras étant articulés autour d'axes horizontaux parallèles, des moyens étant prévus pour assurer l'écartement des bras lors de la préhension des produits, et leur rapprochement, afin de rendre les produits jointifs lors du dépôt de ceux-ci dans une caisse, les bras étant cintrés de manière telle que tous les produits se trouvent dans le même plan.
Selon une forme d'exécution de ce dispositif, les moyens assurant le pivotement des bras sont constitués par des vérins à double effet.
Le mouvement du dispositif de transfert à ventouses peut être déclenché lorsqu'un nombre de plateaux chargés de produits correspondant au nombre de rangées de produits formant une couche d'une caisse se trouve en position sous le dispositif de transfert.
En outre, ce dispositif de transfert peut comporter un contacteur situé dans la zone de chargement des caisses, sous la caisse à charger, de manière que la pression exercée sur celle-ci par l'ensemble de transfert arrête la descente de celui-ci, coupe la dépression au niveau des ventouses et commande sa remontée tempori-sée ainsi que son retour en position de préhension.
Enfin, ce dispositif de transfert peut comporter un contacteur situé à proximité de la zone à charger et actionnable par l'ensemble de transfert à ventouses, au cours de tous les cycles de celui-ci, sauf au cours de celui correspondant au dépôt de la couche supérieure, de telle sorte que l'actionnement du contacteur situé sous la caisse et le non-actionnement de ce second contacteur provoque, après temporisation, l'évacuation de la caisse pleine.
Cet agencement est intéressant, car le départ de la caisse après chargement n'est pas fonction du nombre de cycles effectués par le dispositif de transfert à ventouses, mais simplement fonction du nombre de couches effectivement déposées. Cela évite que si, pour une raison quelconque, par exemple un sachet crevé, le dispositif effectue un cycle à vide, il manque une rangée de produits.
De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution d'une machine selon l'invention, dans le cadre de son application au transfert de sachets souples.
La fig. 1 est une vue très schématique de dessus de cette machine;
la fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. 1 ;
la fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 2 ;
la fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 1 ;
la fig. 5 est une vue partielle correspondant à celle de la fig. 4, dans une autre position.
La machine représentée sur le dessin est destinée au transfert de sachets 2 réalisés à partir d'une feuille en matière synthétique
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par l'intermédiaire d'une machine 3 de type connu réalisant la conformation, le remplissage, la fermeture par soudage de chaque sachet, ainsi que la séparation d'avec le sachet voisin. Au sortir de la machine 3, les sachets tombent par gravité dans une goulotte 4 et arrivent sur un plan incliné 5. Ce plan incliné comporte essentiellement un volet articulé autour d'un axe horizontal, et réalisé à partir de tiges parallèles et longitudinales assurant le guidage des sachets. En amont du plan incliné 5, les sachets sont détectés par une cellule photo-électrique 6. La récupération des sachets devant être faite de façon unitaire, si la cellule 6 détecte que deux sachets n'ont pas été détachés, elle provoque le basculement du volet 5, de sorte que les deux sachets tombent dans un bac de récupération.
Dans la mesure où tout se passe normalement, un sachet 2 glisse le long du plan incliné 5 et tombe dans un godet 7. Ce godet 7 dont le fond 8 est horizontal appartient à une série de godets montés jointifs et formant une boucle horizontale présentant au moins une section droite. Tous les godets sont équidis-tants et sont associés à une chaîne 9 ainsi qu'à des moyens de guidage assurant leur déplacement par pas, d'une valeur correspondant à celle de la largeur d'un godet.
Dans la forme d'exécution représentée sur le dessin, le fond 8 de chaque godet est articulé autour d'un axe 10, et maintenu en position de fermeture sous l'effet d'un contrepoids. Il est à noter que, lorsqu'un sachet 2 tombe dans un godet 7, il se produit un léger pivotement du fond 8 sous l'effet du choc, actionnant un contact 12 provoquant l'avance d'un pas de la chaîne 9, de sorte que le godet suivant celui 7 qui vient d'être chargé arrive au poste de chargement.
Lorsqu'un nombre de godets chargés correspondant au nombre de sachets que doit comprendre une rangée dans la caisse dans laquelle doit être réalisé le conditionnement se trouve en position alignée au-dessus du dispositif de transfert des rangées, on procède à l'escamotage simultané de leurs fonds 8. La commande de cet escamotage peut être obtenue par un comptage mécanique, électrique ou électronique du nombre de pas d'avance désiré des godets, la manœuvre étant elle-même réalisée par un vérin actionnant une tige 13 agissant sur les contrepoids.
Le dispositif de transfert des rangées comporte un certain nombre de plateaux 14 articulés les uns sur les autres, de manière à former une boucle fermée de direction horizontale. Cet ensemble est associé à des moyens d'entraînement pas à pas des plateaux, d'une valeur correspondant à la largeur d'un plateau. Le guidage des plateaux est réalisé de manière que ceux-ci puissent occuper successivement une position inclinée au niveau de la zone de réception des produits et une position horizontale au niveau de la zone d'évacuation de ceux-ci, comme montré notamment aux fig. 1 et 3. Chaque plateau 14 comporte un certain nombre d'alvéoles 15 ménagés transversalement sur celui-ci et dont le nombre est au moins égal à celui des produits d'une rangée dans la caisse, tous les alvéoles n'étant pas utilisés s'il s'agit d'une caisse étroite. C'est ainsi que, dans la forme d'exécution représentée sur le dessin, les plateaux comportent six alvéoles 5, alors qu'il n'en est utilisé que cinq. Il est à noter que chaque alvéole 15 se trouve exactement en dessous d'un godet 7.
Il est intéressant que la zone de réception des plateaux 14 corresponde à une position inclinée de ceux-ci, car cela permet, comme montré à la fig. 3, d'utiliser la gravité pour obtenir un bon positionnement des sachets.
Dans la forme d'exécution représentée sur le dessin, une couche de produits dans la caisse correspond à deux rangées de sachets. Il conviendra donc que deux plateaux 14 chargés se trouvent sous le dispositif de transfert vers la caisse avant que celui-ci soit actionné.
Ce dispositif de transfert 16 représenté plus particulièrement aux fig. 4 et 5 comprend une pièce-support 17 susceptible d'un déplacement horizontal sous l'effet d'un vérin hydraulique 18 à double effet, de manière à pouvoir être amené successivement au-dessus des plateaux 14 et au-dessus d'une caisse 19 à charger. Sur la pièce-support 17 est monté un vérin hydraulique à double effet 20 d'axe vertical portant un plateau 22 associé à des colonnes de guidage 23 par rapport à la pièce-support 17. Ce vérin 20 a pour fonction d'assurer les mouvements verticaux permettant la préhension et le dépôt des sachets.
Sur le plateau 22 sont articulés, autour d'axes horizontaux et parallèles, cinq bras 23. Il est à noter que les bras extérieurs sont symétriques et coudés vers l'extérieur, cela afin que les extrémités de tous les bras se trouvent toujours sensiblement dans un même plan, quelle que soit leur position angulaire.
La position des bras 23 est commandée par deux vérins 24 associés aux bras extérieurs, le bras central étant pour sa part fixe. Les extrémités libres des bras 23 sont équipées de ventouses 25 associées à une centrale de dépression, une ventouse au moins étant prévue en regard de chaque alvéole 15.
La fig. 4 correspond à la préhension des sachets 2 sur les plateaux 14. Dans ce cas, les bras sont écartés et l'extrémité de chacun est en appui sur un sachet. Lorsque l'on crée une dépression, les sachets sont plaqués contre les ventouses par aspiration. Sous l'effet du vérin 20 l'ensemble est remonté, puis les bras 23 sont rapprochés afin de rendre les sachets jointifs, le vérin 18 amenant l'ensemble au-dessus de la caisse 19. Le vérin 20 assure la descente des sachets et va les déposer dans la caisse 19. En fin de course, les bras exercent sur la caisse une pression qui est transmise à un contacteur 26 qui, placé sous la zone de chargement, provoque l'arrêt de la descente des bras, la coupure de la dépression dans les ventouses et la remontée temporisée des bras, en vue d'effectuer un nouveau cycle de préhension. Il est à noter qu'au cours de chaque cycle le plateau 22 actionne un contacteur 27. Lors du dépôt de la dernière couche de sachets 2, le plateau 22 n'actionne pas le contacteur 27, mais actionne le contacteur 26. Cette information indique que le cycle de chargement d'une caisse est fini, ce qui provoque l'évacuation de cette caisse.
En variante, le dispositif de formation des rangées pourrait être constitué non pas par des godets individuels, mais par un disque de grand diamètre à entraînement central, présentant des alvéoles très proches les uns des autres, de sorte que plusieurs alvéoles voisins peuvent être considérés comme alignés. Le dispositif d'entraînement serait beaucoup plus simple dans le cas d'un disque et le nettoyage des godets serait simplifié, ce qui est intéressant notamment dans le cas où les sachets contiennent des produits corrosifs, telle l'eau de Javel.
Il serait également possible de prévoir une ouverture positive des fonds des godets, et non pas une ouverture sous l'effet de la gravité. Cet agencement permettrait d'augmenter les cadences, car la gravité n'interviendrait alors que pour assurer la chute des sachets.
Il serait également possible de prévoir d'autres dispositifs d'écartement des bras du dispositif de l'ensemble de transfert par aspiration. Dans une variante, l'écartement des bras pourrait être obtenu en fonction de la position du support, par des cames, le rapprochement des bras étant assuré par des ressorts de rappel.
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Claims (10)
1. Procédé de conditionnement de produits déformables, tels que des sachets souples, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer, de manière non jointive sous forme de rangées et selon le même agencement que dans la caisse sur un transporteur, un nombre de produits égal à celui correspondant à une couche d'une caisse, chaque rangée de produits étant perpendiculaire au sens d'avancement du transporteur, puis à amener, par mouvement du transporteur, chaque rangée de produits sous un appareil de préhension comportant un nombre de ventouses, reliées à un dispositif de dépression, au moins égal au nombre de produits d'une couche, à amener les ventouses au contact des produits, de manière à réaliser la préhension de ceux-ci, à déplacer le dispositif de préhension pour réaliser le transfert des produits vers une caisse dans une direction perpendiculaire au sens d'avance du transporteur, tout en assurant le rapprochement des ventouses de manière que les produits deviennent jointifs, et enfin à déposer les produits dans cette position dans la caisse par descente du dispositif de préhension et rupture de la dépression au niveau des ventouses.
2. Machine pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un dispositif de transfert unitaire des produits permettant la formation des rangées comporte un certain nombre de godets dont chacun sert de logement à un produit, et qui sont agencés de façon telle qu'au niveau du dispositif de transfert des rangées, les godets correspondant au nombre de produits d'une rangée se trouvent alignés.
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REVENDICATIONS
3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que les godets sont déplaçables dans un plan horizontal, parallèle à celui passant par leur fond, en ce que l'ensemble des godets est associé à un dispositif d'avance par pas, commandé par le remplissage unitaire des godets, en ce que le fond de chaque godet est escamotable, et en ce qu'il comprend des moyens permettant de réaliser l'escamotage simultané des fonds de tous les godets alignés correspondant à une rangée de produits.
4. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de transfert des produits est constitué par un disque, à entraînement central, présentant à proximité de sa périphérie des alvéoles équidistants et pratiquement jointifs, formant les godets.
5. Machine selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le dispositif de transfert des produits par rangée comprend un certain nombre de plateaux, articulés les uns sur les autres, de manière à former une boucle fermée d'axe horizontal, l'ensemble étant entraîné par pas d'une distance correspondant à la largeur des plateaux, chaque plateau comportant un nombre d'alvéoles égal au nombre de produits d'une rangée et chaque alvéole servant au logement d'un produit, la zone de réception des produits sur un plateau correspondant à une position où celui-ci est incliné par rapport à l'horizontale, tandis que la zone de préhension des produits en vue de leur transfert dans une caisse correspond à une position des plateaux dans laquelle ceux-ci sont horizontaux.
6. Machine selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que l'appareil de préhension est associé à des moyens de déplacement horizontal permettant de l'amener successivement au-dessus de la zone de préhension des produits et au-dessus d'une caisse à remplir, ainsi qu'à des moyens de déplacement vertical, chaque ensemble de ventouses destiné à la préhension d'un produit étant monté à l'extrémité d'un bras, tous les bras étant articulés autour d'axes horizontaux parallèles, des moyens étant prévus pour assurer l'écartement des bras lors de la préhension des produits, et leur rapprochement, afin de rendre les produits jointifs lors du dépôt de ceux-ci dans une caisse, les bras étant cintrés de manière telle que tous les produits se trouvent dans le même plan, tant lors de leur préhension que de leur dépôt dans une caisse.
7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens provoquant l'écartement des bras en vue de la préhension des produits sont constitués par des cames, leur rapprochement étant effectué sous l'action de ressorts de rappel.
8. Machine selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un contacteur situé dans la zone de chargement des caisses, sous la caisse à charger, de manière que la pression exercée sur celle-ci par l'ensemble de transfert arrête la descente de celui-ci, coupe la dépression au niveau des ventouses et commande sa remontée temporisée ainsi que son retour en position de préhension.
9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte un contacteur situé à proximité de la zone à charger, actionnable par l'ensemble de transfert à ventouses au cours de tous les cycles de celui-ci, sauf au cours de celui correspondant au dépôt de la couche supérieure, de telle sorte que l'actionnement du contacteur situé sous la caisse et le non-actionnement de ce second contacteur provoque, après temporisation, l'évacuation de la caisse pleine.
10. Application du procédé selon la revendication 1 au conditionnement de sachets constitués par des emballages souples, réalisés par thermosoudage à partir d'une gaine en matière synthétique et évacués au sortir de la machine de conformation et de remplissage sur un plan incliné, caractérisée en ce que le plan incliné est constitué par des tiges longitudinales qui amènent le sachet au-dessus d'un godet dans lequel il tombe, et comporte un volet qui s'ouvre afin d'empêcher le passage du sachet vers le godet, si une cellule photo-électrique placée en amont détecte que ce sachet n'a pas été séparé du sachet suivant.
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