CH629155A5 - Appareil de transfert et d'alignement de recipients en forme de bouteilles. - Google Patents
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Description
La présente invention concerne un appareil de transfert et d'alignement de récipients, par exemple de bouteilles cylindriques formées par soufflage, permettant de rassembler un certain nombre de ces bouteilles selon une disposition précise qui permet de charger automatiquement un groupe de bouteilles dans une boîte.
Les convoyeurs à vis sont largement utilisés pour le transfert d'objets ou de matières dans l'espace qui est délimité par le filet hélicoïdal de la vis et par une plaque latérale d'appui.
Dans le cas où les objets transportés sont des bouteilles qui doivent être maintenues verticales pendant le transport, il est nécessaire que les dimensions de l'espace libre délimité par le filet de la vis et la surface d'appui latéral soient très proches de celles de la bouteille. C'est la mise en place des bouteilles dans ces espaces qui pose alors des problèmes, car chaque bouteille doit être déposé avec précision dans l'un des espaces pendant que la vis tourne à vitesse constante. Si la bouteille heurte le filet, elle a de bonnes chances de se renverser.
Par ailleurs, il existe de nombreux dispositifs qui permettent d'aligner un certain nombre d'objets reçus en file sur un convoyeur selon une disposition précise qui permet de les charger simultanément dans une boîte en carton ondulé ou dans un autre emballage.
Pour réaliser un tel alignement, il est courant d'utiliser des cloisons espacées de la dimension transversale des objets et disposées parallèlement à la direction d'avance du convoyeur. Ainsi, les objets s'engagent en files longitudinales entre les cloisons et peuvent être ensuite transférés ensemble dans une boîte rectangulaire. Cependant, pour des objets ronds, comme des bouteilles, cette disposition en lignes parallèles se traduit par une importante perte de place dans une boîte rectangulaire.
Pour ranger des objets ronds dans une boîte rectangulaire, c'est la disposition en quinconce qui donne le meilleur remplissage. Cependant, elle est difficile à réaliser par des moyens automatiques et n'est pratiquement pas utilisée pour le chargement de bouteilles ou d'autres récipients cylindriques dans des boîtes rectangulaires en carton ondulé.
La présente invention a donc pour but d'éliminer les inconvénients des solutions classiques, notamment pour les convoyeurs à vis qui doivent transporter des bouteilles en position verticale.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple un mode de réalisation de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique en élévation latérale d'un ensemble de transfert, d'alignement et de chargement de bouteilles dans une boîte rectangulaire.
La fig. 2 est une vue agrandie en élévation latérale des points d'introduction des bouteilles dans la vis de transport.
La fig. 3 est une vue partielle de la vis montrant le profil particulier de ses filets à l'endroit où les bouteilles sont introduites.
La fig. 4 représente la vis de la fig. 3 vue de l'arrière.
La fig. 5 est une coupe axiale partielle de la vis dans le plan V-V de la fig. 3.
La fig. 6 est une coupe axiale partielle de la vis dans le plan VI-VI de la fig. 3.
La fig. 7 est une coupe transversale de la vis dans le plan VII-VII de la fig. 3.
La fig. 8 est une vue en plan d'un dispositif d'alignement de bouteilles en quinconce.
La fig. 9 montre la disposition en quinconce obtenue lorsque les bouteilles alignées par le dispositif de la fig. 8 ont été chargées dans une boîte rectangulaire.
La fig. 10 est une vue en élévation frontale du mécanisme de chargement automatique des bouteilles dans la boîte rectangulaire.
La fig. 11 est une vue en perspective du mécanisme de chargement immobilisé au-dessus des bouteilles alignées.
La fig. 12 est une vue en perspective du mécanisme de chargement sur le point de déposer les bouteilles dans une boîte en carton.
La fig. 13 est une coupe verticale de l'une des têtes de transport du mécanisme de chargement.
La fig. 14 est une coupe verticale illustrant une autre forme de la tête de transport.
La fig.l est une vue d'ensemble de l'appareil de transfert et d'alignement de récipients, qui comprend une vis de transport 10, un convoyeur à bande 11, un poste d'inspection 12, un poste d'alignement 13, un ensemble de transfert automatique 14 et un poste de mise en boîte 15.
La vis de transport 10 est représentée à plus grande échelle sur les fig. 2 à 7. On voit sur les fig. 1 et 2 que la vis 10 se compose d'un arbre cylindrique ou noyau 21 et d'un filet hélicoïdal 22. L'arbre 21 tourne dans des paliers 23 qui sont fixés à une surface plane 30, l'arbre étant entraîné dans le sens de la flèche de la fig. 2 par un moyen quelconque (non représenté). Des récipients 16 en forme de bouteille sont introduits à intervalle régulier dans la vis par des distributeurs 32. Les distributeurs 32 sont des tubes verticaux aboutissant'entre l'arbre 21 de la vis et la surface d'appui latéral 31.
Le filet hélicoïdal 22 de la vis a un pas géométrique relativement faible qui est en outre modifié au niveau du point d'introduction des
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récipients. Plus précisément, l'épaisseur T du filet 22 est localement réduite de manière que son pas s'annule complètement sur un certain angle de rotation au point de chargement des récipients.
Plus concrètement, l'angle d'hélice normalement constant du filet hélicoïdal 22 devient nul sur un angle au centre de 90° de l'arbre 21, de sorte qu'une rotation d'un quart de tour de la vis ne produit aucune avance du récipient 16 à cet endroit.
La partie modifiée est clairement représentée sur les fig. 3 à 7 et, comme on peut le voir sur la fig. 7, le flanc du filet 22 comporte dans le plan de coupe VII-VII un premier secteur 22a d'inclinaison normale par rapport à l'axe de l'arbre 21, un second secteur 22b d'inclinaison nulle et un troisième secteur 22c d'inclinaison supérieure à la normale pour rattraper le décalage du pas. Le secteur 22b est une surface perpendiculaire à l'axe de l'arbre 21 qui s'étend sur 90". L'inclinaison du secteur 22c, qui s'étend également sur 90°, permet de rattraper l'hélicité normale du filet de la vis.
La descente des récipients 16 dans les distributeurs 32 est synchronisée de façon qu'ils tombent au moment où la surface perpendiculaire 22b du filet se trouve en face de la surface d'appui 31, comme illustré sur la fig. 3. Pendant cette phase de la rotation, il existe un jeu supplémentaire important D entre les deux spires successives de la vis, ce qui facilite l'introduction du récipient. Ainsi, malgré la rotation continue de la vis, le récipient 16 n'est pas entraîné tout de suite à cause du pas nul de la surface 22b du filet. Par contre, lorsque le secteur 22c arrive en face de la surface d'appui 31, le jeu D disparaît rapidement et le récipient est propulsé par le secteur à forte inclinaison 22c. Pour que le récipient ne risque pas de se renverser sous l'effet de la brusque accélération, la forme du flanc arrière du filet est également modifiée pour assurer un bon maintien latéral du récipient. Après cette phase d'accélération, le récipient 16 est entraîné à vitesse constante par la surface normalement inclinée 22e du filet qui suit la surface à forte inclinaison 22c.
Les coupes axiales des fig. 5 et 6 montrent l'élargissement du filet 22 dans sa partie modifiée 22d (fig. 3 et 4). On comprend qu'au moment de son introduction, le récipient se trouve entre deux surfaces perpendiculaires à l'axe de l'arbre 21, qui ne produisent aucune avance malgré la rotation continue de la vis. Le retard pris par le récipient est ensuite rattrapé par une brusque accélération produite par le secteur 22c, à fort pas, de la vis.
La vis modifiée facilite donc l'introduction des récipients à transporter verticalement, en agrandissant la zone de réception et en éliminant momentanément les effets des erreurs de synchronisme entre la chute du récipient et la rotation de la vis.
A l'extrémité de la vis de transport 10, les récipients 16 sont transférés sur un convoyeur classique 11, qui les entraîne vers un poste d'inspection 12 où peuvent être détectés différents défauts tels que déformation du goulot, piqûres, rayures, etc. Les récipients défectueux sont enlevés de la chaîne et les autres sont transportés vers le poste d'alignement qui se trouve à l'extrémité du convoyeur 11.
Le poste d'alignement 13, l'ensemble de transfert 14 et le poste de mise en boîte 15 sont représentés en détail sur les fig. 8 à 12.
Dans l'installation représentée, un certain nombre de récipients 16 sont regroupés avec une disposition en quinconce avant d'être transférés dans une boîte de carton ondulé. Pour des récipients cylindriques, la disposition en quinconce est celle qui permet le meilleur remplissage d'une boîte rectangulaire, mais on peut aussi adopter une disposition en lignes et en colonnes alignées.
La fig. 8 est une vue en plan du poste d'alignement 13 qui reçoit les récipients 16 au bout du convoyeur 11. Le poste d'alignement 13 comprend un certain nombre de cloisons longitudinales parallèles 40 dont l'espacement correspond au diamètre des récipients 16. Une plaque transversale 41 munie de butées 42 assure l'alignement transversal des files de récipients selon la disposition choisie (en quinconce dans l'exemple illustré). Au fur et à mesure de leur arrivée, les récipients 16 s'alignent en files longitudinales entre les cloisons de guidage 40. On peut détecter par différents moyens la présence du nombre voulu de récipients 16 dans le poste d'alignement 13.
Lorsque ce nombre est atteint, un ensemble de transfert 14 vient se placer au-dessus du poste d'alignement 13 pour saisir simultanément tous les récipients et les transférer dans une boîte de carton ondulé 46.
La fig. 10 représente l'ensemble de transfert 14 qui est suspendu à un rail supérieur 43 portant un chariot mobile 44. Le chariot 44 est muni d'un mécanisme élévateur 45 dont la tige verticale 45a porte l'ensemble de transfert 14.
L'ensemble de transfert 14 comprend un bâti 33 qui supporte un certain nombre de plaques de base 34 juxtaposées et mobiles les unes par rapport aux autres, un cylindre 35 commandant l'extension et la rétraction des plaques de base, les extrémités latérales des plaques 34 étant reliées par des mécanismes de coulissement limité 36. Chaque plaque de base 34 porte un certain nombre de tubes d'aspiration 37 terminés par des têtes de transport 38 qui viennent s'appliquer sur les goulots 16a des récipients 16.
On voit sur la fig. 11 que les plaques de base 34'situées aux deux extrémités de l'ensemble ont des ferrures de fixation du cylindre 35 et de sa tige de piston 35a. Chaque plaque de base porte en outre deux guides 34a dans lesquels sont engagées des tiges de guidage 34b communes à toutes les plaques de base.
Les extrémités des plaques de base 34 sont reliées par des dispositifs à coulissement limité 36 comprenant des pièces de liaison 48, dont chacune comporte un trou allongé 47, et un petit goujon 49, qui s'engage dans le trou allongé 47 de la pièce de liaison 48 de la plaque adjacente.
La fig. 11 représente l'ensemble de transfert 14 immobilisé au-dessus des récipients 16 qui ont été rassemblés dans le poste d'alignement 13. Le décalage entre les files adjacentes de récipients 16 est égal à un demi-diamètre, pour permettre d'obtenir ultérieurement une disposition en quinconce. Cette disposition initiale correspond à la configuration d'extension de l'ensemble de transport 14. Il est évident que les tubes 37 et les têtes de transport 38 sont disposés de la même manière sous les plaques de base 34 de l'ensemble 14. De plus, les tubes 37 sont reliés à une source de dépression qui permet de retenir le goulot 16a du récipient dans la tête de transport 38.
La tête de transport 38 est mieux visible sur la coupe de la fig. 13. Elle se compose d'un corps 50 qui est vissé à l'extrémité du tube 37 et qui forme une chambre cylindrique 51 contenant une garniture souple 52, de préférence en caoutchouc, pour recevoir le goulot 16a du récipient. Un trou axial 54 permet d'appliquer la dépression du tube 37 au goulot du récipient.
La fig. 14 illustre une variante 58 de la tête de transport qui comprend un corps 58 formant une chambre intérieure 66 de section longitudinale pentagonale. La chambre 66 contient un élément déformable 62 en forme de cuvette ouverte vers le bas. Un embout évasé 63 percé d'un trou 64 est monté à l'extrémité du tube 37 dans le haut de la chambre 66. Une plaque circulaire 65 est fixée au-dessus du fond de l'élément souple 62, de façon à être attirée dans l'embout 63 lorsque la dépression est appliquée. La lèvre de l'élément souple 62 forme un bourrelet intérieur 66 qui vient pincer le goulot 16a du récipient quand la dépression est appliquée.
En revenant à la fig. 11, on comprend que l'ensemble de transfert 14 est abaissé verticalement sur le groupe de récipients 16 qui se trouve au poste d'alignement 13, toutes les têtes 38 venant s'appliquer simultanément sur les goulots des récipients. Quand la dépression est appliquée au tube 37, les récipients restent fixés aux têtes de transport 38. L'ensemble de transfert 14 est ensuite relevé et déplacé le long du rail 43 jusqu'à l'aplomb du poste de mise en boîte 15 (voir fig. 10). A ce moment, le cylindre 35 est actionné pour rapprocher les plaques de base 34 de façon à serrer la disposition des bouteilles 16. L'ensemble 14 descend ensuite à la verticale pour déposer les bouteilles dans une boîte rectangulaire 46 en carton ondulé qui est positionnée au poste 15. Pour décoller les bouteilles des têtes de transport 38, il suffit d'injecter de l'air comprimé dans les tubes 37. Après cela, l'ensemble de transfert 14 remonte vers sa position initiale.
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Claims (6)
- 629155REVENDICATIONS1. Appareil de transfert et d'alignement de récipients en forme de bouteille, caractérisé en ce qu'il comprend une vis de transport des récipients en position verticale sur une trajectoire linéaire, un convoyeur transportant les récipients vers une position d'attente, des moyens d'alignement des récipients au poste d'attente selon une disposition régulière comprenant des lignes longitudinales, un poste de conditionnement d'un groupe de récipients dans un emballage commun, et un mécanisme de transfert des récipients groupés au poste d'attente vers le poste de conditionnement, comprenant un bâti qui porte plusieurs plaques de base sous lesquelles sont fixés des tubes verticaux munis à leurs extrémités de têtes de transport à dépression, et étant mobile verticalement et en translation entre les postes d'attente et de conditionnement.
- 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vis de transport, constituée d'un arbre cylindrique et d'un filet hélicoïdal, est montée au-dessus d'une surface horizontale lisse et coopère avec une surface verticale d'appui latéral, les récipients étant entraînés sur la surface horizontale entre les spires de la vis et la surface d'appui latéral.
- 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le poste d'attente comporte des cloisons longitudinales parallèles, espacées de façon à recevoir entre elles des files de récipients, et des plaques transversales formant des butées longitudinales pour chacune des files de récipients, les butées étant décalées en alternance d'un demi-diamètre des récipients pour réaliser une disposition en quinconce.
- 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de transfert des récipients comprend plusieurs plaques de base qui peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres pour se rapprocher ou s'éloigner, les extrémités des plaques de base étant reliées par des mécanismes à mouvement limité constitués par des pièces percées de trous allongés et de goujons engagés dans les trous.
- 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les têtes à dépression du mécanisme de transfert comprennent chacune un corps monté à l'extrémité d'un tube à dépression, une garniture souple logée dans une chambre du corps pour recevoir le goulot d'un récipient en forme de bouteille, et un trou d'aspiration communiquant avec le tube à dépression.
- 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tête à dépression du mécanisme de transfert comprend un corps, fixé à l'extrémité inférieure d'un tube à dépression et formant une chambre dont la section longitudinale est pentagonale, un élément souple en forme de cuvette inversée étant logé dans la chambre qui contient également un embout évasé pour attirer le fond de l'élément souple lorsqu'une dépression est appliquée.
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