EP1298061A1 - Procédé et installation pour emballer des paquets de billets - Google Patents

Procédé et installation pour emballer des paquets de billets Download PDF

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EP1298061A1
EP1298061A1 EP01402476A EP01402476A EP1298061A1 EP 1298061 A1 EP1298061 A1 EP 1298061A1 EP 01402476 A EP01402476 A EP 01402476A EP 01402476 A EP01402476 A EP 01402476A EP 1298061 A1 EP1298061 A1 EP 1298061A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
film
banknotes
station
bundles
tickets
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01402476A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
José Lopes
Didier Lepee
Sylvère Souard
Michel Tisserand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP01402476A priority Critical patent/EP1298061A1/fr
Publication of EP1298061A1 publication Critical patent/EP1298061A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/02—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs
    • B65B9/04—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs one or both webs being formed with pockets for the reception of the articles, or of the quantities of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B25/00—Packaging other articles presenting special problems
    • B65B25/14—Packaging paper or like sheets, envelopes, or newspapers, in flat, folded, or rolled form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B41/00—Supplying or feeding container-forming sheets or wrapping material
    • B65B41/12—Feeding webs from rolls
    • B65B41/14—Feeding webs from rolls by grippers

Definitions

  • the subject of the present invention is a method and a installation for packing packages of tickets, such as stacks of bundles of banknotes.
  • the banknotes are generally grouped in bundles of one hundred banknotes of the same facial value.
  • a loop surrounds a wad of banknotes neighborhood of one of the short sides of the banknotes.
  • a packet of banknotes is then usually formed of a set of ten bundles which are packaged for their transport and their transport to the place of circulation.
  • a bundle of bundles of bills is often placed inside a case formed from double sheets of cardboard with a U-profile defining a tunnel inside which the bundle of bundles of bills is inserted. of the ties hold the two sheets of cardboard assembled around the packets of tickets.
  • Such packaging provides satisfactory protection in many contexts of use but involve a process of relatively complex implementation and above all present risks of deterioration of tickets when the packaging links must be defeated at the place of use using sharp or sharp tools such like scissors for example.
  • the invention aims to remedy the aforementioned drawbacks and to allow packaging of tickets, such as banknotes bank, which effectively protect a bundle of banknotes while by allowing easy opening of the packaging and without risk of deterioration of tickets.
  • the invention also aims to facilitate the packaging process of packets of tickets and allow to implement facilities compact and convenient to use, which furthermore do not involve long and costly additional operations of waste reprocessing.
  • the invention also aims to simplify the process of formation of packets of banknotes to be wrapped from bundles of banknotes presorted.
  • a installation for packing packages of tickets such as stacks of bundles of banknotes, characterized in that it includes several workstations mounted in line with at least one thermoforming station for the formation of empty shells from a first plastic film, a filling station for the introduction of packets of tickets inside the empty shells, a post to seal the opening of the hulls filled with packages tickets using a second film and a shell cutting station filled and sealed to form packets of wrapped notes, and what the facility further includes a centralized system of control of the first and second films step by step as well as empty thermoformed shells, filled thermoformed shells and thermoformed shells filled and sealed, using at least two movable articulated clamps each mounted on a side carriage presenting a back and forth movement between the different working and acting selectively on the edges of the first film when said trolley is moving "go" downstream and using at least two clamps mounted on a fixed station and acting on the edges of the first film when the movable articulated clamps integral with the
  • the sealing station includes first means of sealing the second sealing film on the first film along a closed line surrounding the filled shell, and second sealing means of the second film on the first film according to a transverse line located upstream of said closed line.
  • the sealing station further comprises means for transversely cutting the first and second films between said transverse line and said closed line
  • the post of thermoforming includes a heating plate arranged at a distance predetermined (d) above the first film and associated with means for control allowing the retraction of said heating plate by translation in a horizontal plane.
  • the back and forth of the side carriages supporting the games articulated clamps is controlled by a defining mechanism for side carriages a stroke equal to the pitch between two workstations adjacent.
  • the stations thermoforming and lidding each include a bell lower integral with the same plate whose movements of rise and descents are controlled centrally by a cam system rotated from the same motor
  • thermoforming stations and lids each include an upper bell controlled from using a connecting rod from the movement of the support plate lower bells.
  • the sealing station includes a fixed support for a shell filled to seal, which fixed support is independent of the movable plate to support the lower bells.
  • the installation according to the invention can comprise a system supply of ticket packages including a selection for the formation of a package of tickets.
  • the selection station includes a receiving conveyor and for transferring bundles of banknotes in a vertical position, a device for 180 ° overturning of a bundle of two banknotes and a device stacking bundles of successive banknotes to form bundles of tickets.
  • the banknote stacking device comprises a push bar associated with a control mechanism ensuring back and forth movements of the push bar on either side of the transfer conveyor, a set of vertical rear stop rods associated with elastic return means and sliding in lights formed in a stacking support plate, latches retractable fixed lower panels located in the vicinity of the transfer, swiveling upper claws of front holding retaining in the same vertical plane as that of the fixed lower latches and a front retractable horizontal guide parallel to the transfer conveyor and to the push bar to guide a bundle into position vertical on the transfer conveyor.
  • the ticket packet supply system includes a manipulator with an arm fitted with a clamp, which arm is displaceable in translation according to two linear movements in vertical and horizontal directions between a package selection station ticket and filling station for the introduction of packets of tickets inside empty shells.
  • the manipulator clamp comprises a first fixed vertical perforated plate, a second perforated plate movable vertical movable in a horizontal direction, and a plate horizontal stripper, associated with a spring, which is pushed back upwards when a packet of tickets is seized between the perforated plates pliers.
  • the installation may also further include a conveyor with locks with retractable flap for receiving bundles of tickets sorted to supply bundles of tickets to the selection station for the ticket packet formation.
  • the processing time at each workstation and advance from one workstation to another is less than a minute.
  • Figure 1 shows in different symbolic form component parts of an installation for packaging packages of tickets, according to the invention.
  • the actual packing machine 100 includes a first thermoforming station 110 to form a shell of material plastic, a second 120 insertion station in the hull, using a manipulator 300, a packet of banknotes to be wrapped, posts optional 130, 140 for processing the banknote shell package before closing the packaging, a hull sealing station 150 filled with a packet of banknotes and a cutting station 160 which can be coupled to the sealing station 150.
  • a packet of wrapped tickets is then taken up in a recovery tank 500 or transferred using a conveyor to another shipping or storage location.
  • the packaging installation may include a first module 400 comprising a conveyor 430 for receiving banknotes individual or bundles of tickets that can come from a sorter exterior, not shown, and are introduced by various locks 401 to 405 on the conveyor 430.
  • a selector module 200 receives the tickets or bundles of banknotes placed on the conveyor 430 and forms packets of banknotes ready for be gripped by a gripper of the manipulator 300.
  • Figure 3 shows in side view the block diagram of the packing machine 100 proper which essentially constitutes a thermoforming set specifically adapted for packaging banknote-type objects and designed to occupy a small space while limiting residues and waste.
  • the wrapper 100 includes a storage space for one reel 101 of a film 1 of thermoplastic material which constitutes a film lower from which will be formed the receiving shells of products to be packaged.
  • a reel 102 of a second film 2 is provided in the part top of the machine 100 for sealing the shells filled with ticket packets, using a thin peelable element easy to open lid.
  • Maintaining films 1 and 2 can be freely chosen from the different materials used in thermoforming systems for example in industry food as for the manufacture of yogurt pots by example.
  • the lower film 1 is guided by deflection rollers 103 and 107 to circulate in a horizontal work plan.
  • a printer 108 placed on the path of the upper film 2 allows to print a certain amount of data, such as data identification, on the parts of the upper film 2 which will constitute the lids of packaged banknotes.
  • the thermoforming station 110 basically includes a bell lower 117 in which a vacuum can be created and which is vertically movable, an upper bell 116 provided with a piston 119 and a plate heater 115 movable in a horizontal plane at a predetermined distance d above the surface of the lower film 1 which is first stretched in a horizontal plane at a time when the bells 116, 117 are in the retracted position.
  • the distance d is determined so that the lower film 1 undergoes the preheating required for its thermoforming, without destruction in the allotted time of the cycle.
  • the heating plate 115 is in position 115A shown in dotted lines in FIG. 5.
  • the heating plate 105 can alternatively be arranged in heating position in thermoforming station 110 (position 115A) and be retracted by horizontal sliding in a position which clears the space above the lower film 1 and allows a lowering of the upper bell 116 provided with its piston 119 which ensures the deformation of the preheated film 1A in cooperation with the lower bell 117 inside which the vacuum has been created and which is positioned in the high position with its opening located just under the film 1 ( Figure 4).
  • a shell 11 whose shape and dimensions are adapted to those of ticket packages is ready to be advanced to the post next filling 120.
  • the back and forth movements of the heating plate 115 are controlled from a motor 111 placed on a support 112 and by example of a connecting rod-crank system allowing an organ 113 integral with the heating plate 115 to slide along a tree horizontal 114 ( Figure 5).
  • the lifting and lowering movement of the plate 180 and the bell lower 117 is produced from a motor 183 which allows through a motion transmission 184 to rotate a cam 182 cooperating with a roller 181 supporting the plate 180 itself held in a horizontal position by vertical arms 187, 188 sliding in parts 185, 186.
  • Item 120 corresponds to a step of filling a thermoformed shell.
  • the function of inserting a packet of banknotes P into a shell at the filling station 120 will be described later in relation with the description of the manipulator 300.
  • Various stations 130, 140 make it possible to implement various functions, for example verification, before the shift sealing 150 where the upper film 2 superimposed on the lower film 1 is sealed on the latter under vacuum using the heating plate 155 of a upper bell 156 movable vertically and cooperating with a bell lower vacuum welding 157 also vertically movable ( Figures 4 and 9).
  • the lower bell 157 is integral with the plate 180 and is subject to lifting / lowering movements from motor 183 and of a cam 182 cooperating with a roller 181 in the same way as the lower bell 117.
  • the down-up movement of the 156 vacuum sealing upper bell is controlled by a rod-crank system 158 from the cam 182 rotated by the electric motor 183.
  • the lifting and lowering cams 182 of the plate 180 are shaped so as to cause a movement of lesser amplitude as for the upper thermoforming bell 116.
  • a sliding sole 151 supported by a fixed support 152 and serving as a fixed stripper has a surface smaller than the section of the bell 157 and makes it possible to maintain a shell 15 filled with a packet of tickets when the bell lower 157 moves in height.
  • the upper film 2 is mounted on the lower film 1 according to a closed line 4 which surrounds the opening of a shell 15. It is by elsewhere made a transverse weld 3 of the upper film 2 on the film lower 1 upstream of the weld 4 in an intermediate zone between the shell during sealing 15 and the following shell 14. In this way, by a drive of the edges of the lower film 1, the width of which is greater than that of the upper film 2, it is also possible to ensure an upper film drive 2.
  • the lidding station 150 may also include transverse cutting means 152, 153 associated with the upper bell 156 and the bottom bell 157 to ensure a transverse cut 5 of the set of two superimposed films 1 and 2 between the weld transverse 3 and the filled and sealed shell welded at the closed line 4. In this way, the filled and sealed shell 15 can be detached at the sealing station 150 without necessarily being redrawn at a separate cutting station such as the cutout 160 in Figure 3.
  • a packaged and closed package in a shell 15 from the post 150 or a shell 16 re-cut in an independent cutting station 160 is then routed (shell 17) to a recovery tank by example by being placed on an external conveyor 109 (FIG. 3).
  • the advance step by step of the lower film 1 and of the thermoformed shells from this film for switching from one workstation to another takes place at using carriages 170 located on either side of the film 1 and provided with clamps articulated 179 each capable of selectively entering a lateral edge of the film 1.
  • Such carriages 170 shown in Figure 6 are designed to so as to move back and forth back and forth according to a course C corresponding to the step of advance of a hull thermoformed between the different workstations 110 to 150.
  • the movement reciprocating carriage 170 can be obtained from a motor elastic 171 driving by a connecting rod-crank 172 a flail 173 including a free end is engaged between two stops 174 integral with the plate 178 and sliding on a horizontal guide 175.
  • the most advanced position of plate 178 and end clamp 179 is drawn in mixed lines and identified by the letter A.
  • Articulated clamps 179 that can pivot around horizontal axes 191 are driven by rods 177 controlled by a electromagnet 176.
  • Fixed clamps 192 arranged at one or more workstations can selectively pinch the edges of the film lower 1 when the movable articulated clamps 179 are open and the carriages 170 are subjected to a return movement. Conversely, when the articulated movable clamps 179 are tightened on the edge of the lower film in a feed motion to pass film 1 and thermoformed shells from one workstation to another, the clamps fixed 192 are open.
  • the upper film 2 is itself driven by the lower film 1 clamped in the clamps 179 due to the transverse weld 3 produced at the sealing station 150.
  • a mobile clamp 179 and a fixed clamp 192 are at least needed to grab each edge of the lower film 1 but it's naturally possible to use a larger number of pliers 179 and 192, corresponding for example for each edge of the film 1 to the number of personal work places.
  • Figure 6 thus shows by way of example four clamps articulated 179 mounted on a carriage 170 to selectively grab a edge of the film 1 during the advance movements of the carriage 170.
  • Processing time at each workstation may be less than one minute and for example of the order of 50 s.
  • the processing time is essentially conditioned by the time required preparing a stack of bundles of tickets and supply time wrapper 100 in packet or stack of banknotes.
  • thermoformed shell The filling operations of a thermoformed shell and for sealing a filled thermoformed shell simultaneous with the thermoforming operation on shells previously thermoformed.
  • conveyor 400 allowing the collection and routing of tickets or bundles of tickets to a selector 200 allowing the constitution of packs or stacks of tickets to be packaged.
  • the conveyor 400 of Figures 10 and 11 includes an assembly locks 401 to 405 mounted on a fixed frame 470 and aligned along a conveyor belt 430 driven in motion from a assembly 460 comprising a motor 461, a reduction gear 462 and return pulleys 463.
  • the various locks 401 - 404 can for example be each intended to receive a certain type of bundle of banknotes L issued a sorter not shown. These locks 401 to 404 can thus receive for some bundles of new banknotes and for others bundles of used tickets.
  • a manually operated lock 405 can complete the set.
  • FIGs 12 and 13 show an example of lock 405 comprising a reception box 451 fixed by means of lateral supports 452 on the frame 470 of the conveyor.
  • the box of reception 451 intended to receive a bundle of banknotes L appearing on edge is open at its lower part and leads to a corridor whose bottom consists of the conveyor belt 430.
  • a pivoting flap 453 is controlled by two lateral rods 454 articulated around fixed axes 458 on box 451, to selectively close box 451 halfway up and do not allow the passage of a bundle of tickets to the conveyor belt 430 only when the flap 453 and its control rods 454 are placed in the open position (references 453 and 454A shown in dotted lines in Figure 13).
  • An electromagnet 456 fixed on a plate 457 controls the opening and closing of flap 453 via a leaf spring 455 acting on a horizontal bundle 459 hinged to lower ends of rods 454.
  • FIG. 14 shows a view of a lock 401 intended for the automatic reception of L bundles from a sorter.
  • a cell of detection 420 such as a photocell, detects the arrival of a bundle L in box 411.
  • the flap 413 is then opened (passage in position 413A) under the action of rods 414 (passing into position 414A) when the electromagnet 416 receives an authorization from the central control and synchronization.
  • the locks 401 to 404 have openings oriented on one side of the strip of transport 430 while the manual insertion lock 405 has a opening facing the other side of the conveyor belt 430.
  • the general configuration of these locks can however be very similar.
  • the elements 411 to 419 of the lock 401 of FIG. 14 correspond respectively to elements 451 to 459 of lock 405 Figures 12 and 13.
  • a station 200 for selecting bundles L of banknotes and for preparing of bundles or stacks P of bundles of banknotes to be wrapped is shown in Figures 15 to 19.
  • bundles of tickets are generally provided with a loop G enclosing a predetermined number of tickets, for example one hundred banknotes, near the small side of the banknotes.
  • a loop G enclosing a predetermined number of tickets, for example one hundred banknotes, near the small side of the banknotes.
  • the selection station 200 includes in a frame 270 an entrance floor equipped with a device 210 making it possible to turn 180 ° every other time a bundle from, for example, external conveyor 400 and introduced into the selection station 200 at level of a conveyor 230 comprising a conveyor belt 253 driven from a 231 motor and cooperating with various rollers of reference 232.
  • a bundle L of banknotes introduced on edge at one end 234 of the conveyor 230 is engaged between the jaws 211 of the device 210 turnaround.
  • Means 212, 213 for rotating drive rotate the jaws 211 180 ° around an axis vertical. This 180 ° rotation is only ordered once every two so as to alternate the positions of the loops G in the stacked bundles in the two stacking modules 220 which follow the turning device 210 and are fed by the conveyor 230 to successively or simultaneously form two stacks of bundles of tickets.
  • the presence of two modules 220 allows for example ensure at the same time two stacks of bundles of banknotes of two different categories, such as new and used tickets, or valid tickets and defective tickets.
  • the device 220 for forming a stack P of bundles of banknotes includes a push bar 222 associated with a mechanism for control comprising a motor 225 and transmission means for movement 226, 224 for example of the connecting rod-crank type, so that the push bar 222 performs back and forth movements of on either side of the conveyor belt 233 of the conveyor 230 on which bundles of banknotes L arrive in a vertical position.
  • a retractable rod 244 makes it possible to constitute a stop stop for a bundle when it has to be stacked in the first module for stacking device 220.
  • Vertical rear stop rods 221 are associated with elastic return means 228, 229 (FIGS. 17 to 19) and can slide in lights 245 formed in a support plate stacking.
  • Fixed retractable lower latches 243 are located at the neighborhood of the transfer conveyor 230 for retaining the stacked bundle L Lastly. Swivel upper claws 223 act in the same vertical plane than that of the fixed lower latches 243 to retain at front the upper part of the last stack stacked.
  • a front horizontal guide 241 constituted by a rod associated with control levers provides lateral guidance for a bundle of banknotes placed on edge on the conveyor belt 233 of the conveyor 230 in parallel with the push bar 222 (figure 17).
  • the latches lower 243 go up and the pivoting claws 293 switch back towards the bottom to retain the last bundle and thus the entire stack P against vertical rods 221 ( Figure 19).
  • the stopper bundle 222 can then return to its original position and the horizontal guide 241 can also be then lowered to piece together the configuration of the Figure 17 ready to receive a new stack to stack.
  • a manipulator 300 equipped with a clamp 310 can pick up a packet of P tickets to deposit it in a thermoformed shell 12 of the filling station 120 of the wrapper 100.
  • Figures 22 to 24 and 25 to 27 show an exemplary embodiment manipulator 300 comprising an arm 331 provided with a clamp 310, which arm 331 is movable in translation in two movements linear in vertical and horizontal directions.
  • the arm 331 supporting the clamp 310 by elements of support 311 is thus attached to a carriage 332 which can move in height along a vertical rail 333, the vertical rail 333 itself attached to a cart 335 that can move horizontally along of a rail 334, the horizontal and vertical movement controls being motorized.
  • the upper rail 334 is integral with the frame 370 of the manipulator 300.
  • Figures 22 and 25 show a clamp 310 in the position of gripping a packet P of bundles of tickets in the device 320 formation of bundles of bundles.
  • Figures 23 and 26 show the arm 331 of the manipulator 300 in the raised position ready for transfer to a receiving shell 12 bundle of bundles of tickets.
  • Figures 24 and 27 show the arm 331 of the manipulator 300 in a horizontally offset position after translation to place a package P above a receiving shell 12, the carriage 332 being ready to descend to position the package P in the shell 12.
  • Figures 20, 21 and 28 to 30 show in more detail an example of a gripper 310 suitable for entering packets of banknotes and can be connected by supports 311 to the arm 331 of a manipulator 300 such as that previously described.
  • a clamp 310 as shown in Figures 20 and 21 comprises a first fixed vertical perforated plate 317 defining gripping fingers 321 to 324 and a second vertical perforated plate mobile 317 'similar to plate 317 but displaceable according to a horizontal direction along guides 315 using a nut 316 cooperating with a ball screw 314.
  • the movement of movement of the movable plate 317 ′ is controlled from a motor 312 acting by a transmission 313 on the ball screw 314.
  • a horizontal plate 318 forming stripper is connected to the body of the clamp by a vertical rod 319 retractable and held at empty in the low position by the action of a spring 325.
  • the horizontal plate 318 is pushed up ( Figure 21).
  • the movable vertical plate 317 ' is close to the fixed vertical plate 317 to grip the packet P and the gripper can then transport this package P to the top of a shell thermoformed 12 in the form of a container to be filled ( Figure 28).
  • the packing machine 100 can operate with other types of package preparation modules than modules 200 to 400 and similarly 200 package training modules and handling 300 could be used in combination with other types of packaging machines.
  • all of the commands of the installation are made from electric motors, which further increases the compactness and flexibility of use compared to installations using pneumatic control means. Furthermore, because that all successive operations can be synchronized and easily identified, it is possible to obtain excellent traceability of the evolution of all the bundles and all the ticket packets, which contributes to increasing the reliability and safety of the whole.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Packaging Of Special Articles (AREA)

Abstract

L'installation pour emballer des paquets de billets, tels que des empilements de liasses de billets de banque, comprend plusieurs postes de travail montés en ligne avec au moins un poste de thermoformage (110) pour la formation de coques vides (11) à partir d'un premier film (1) en matière plastique, un poste de remplissage (120) pour l'introduction de paquets de billets à l'intérieur des coques vides (11), un poste d'operculage (150) pour operculer l'ouverture des coques (13, 14) remplies de paquets de billets à l'aide d'un deuxième film (2) et un poste (150) de découpe des coques remplies et operculées (15) pour former des paquets de billets emballés. L'installation comprend en outre un système centralisé (170) de commande de l'avance pas-à-pas des premier et deuxième films (1, 2) ainsi que des coques thermoformées vides (11), des coques thermoformées remplies (12,13,14) et des coques thermoformées remplies et operculées (15), à l'aide d'au moins deux pinces articulées mobiles montées chacune sur un chariot latéral présentant un mouvement de va-et-vient entre les différents postes de travail et agissant sélectivement sur les bords du premier film (1) lorsque le chariot est en déplacement "aller" vers l'aval et à l'aide d'au moins deux pinces montées à poste fixe et agissant sur les bords du premier film (1) lorsque les pinces articulées mobiles solidaires des chariots sont en déplacement "retour" vers l'amont. <IMAGE>

Description

Domaine de l'invention
La présente invention a pour objet un procédé et une installation pour emballer des paquets de billets, tels que des empilements de liasses de billets de banque.
Art antérieur
Il est souvent nécessaire de rassembler des billets ou coupons en papier non reliés et après empilement de ces billets de former un emballage autour des empilements de billets à la fois pour protéger ces paquets de billets et faciliter leur manipulation et leur transport.
C'est ainsi que, au niveau de la banque centrale d'un état ou d'un groupe d'Etats ayant une monnaie commune, on procède non seulement à l'émission de billets de banque neufs qui doivent être acheminés vers les agences de diverses banques commerciales, mais également au traitement, ou tri et au recyclage de billets de banque usagés, qui doivent de la même manière être réacheminés vers les agences de diverses banques commerciales ou dans certains cas détruits (billets trop défectueux ou faux billets par exemple).
Que ce soit après fabrication ou retraitement et triage, les billets de banque sont généralement regroupés par liasses de cent billets d'une même valeur faciale. Une ganse entoure une liasse de billets au voisinage de l'un des petits côtés des billets.
Un paquet de billets de banque est ensuite en général formé d'un ensemble de dix liasses qui sont conditionnées pour leur transport et leur acheminement sur le lieu de mise en circulation.
Dans les emballages traditionnels de billets de banque, un paquet de liasses de billets est souvent disposé à l'intérieur d'un étui formé à partir de doubles feuilles de carton à profil en U définissant un tunnel à l'intérieur duquel est inséré le paquet de liasses de billets. Des liens maintiennent les deux feuilles de carton assemblées autour des paquets de billets.
De tels emballages fournissent une protection satisfaisante dans de nombreux contextes d'utilisation mais impliquent un procédé de mise en place relativement complexe et surtout présentent des risques de détérioration des billets lorsque les liens de l'emballage doivent être défaits sur le lieu d'utilisation à l'aide d'outils pointus ou tranchants tels que des ciseaux par exemple.
Objet et description succincte de l'invention
L'invention vise à remédier aux inconvénients précités et à permettre de réaliser des emballages de billets, tels que des billets de banque, qui permettent de protéger efficacement un paquet de billets tout en autorisant une ouverture des emballages aisée et sans risque de détérioration des billets.
L'invention vise encore à faciliter le processus d'emballage de paquets de billets et à permettre de mettre en oeuvre des installations d'emballage compactes et d'une utilisation commode, qui en outre n'impliquent pas d'opérations complémentaires longues et coûteuses de retraitement de déchets.
L'invention a encore pour but de simplifier le processus de formation de paquets de billets à emballer, à partir de liasses de billets pré-triées.
Ces buts sont atteints, conformément à l'invention, grâce à une installation pour emballer des paquets de billets, tels que des empilements de liasses de billets de banque, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs postes de travail montés en ligne avec au moins un poste de thermoformage pour la formation de coques vides à partir d'un premier film en matière plastique, un poste de remplissage pour l'introduction de paquets de billets à l'intérieur des coques vides , un poste d'operculage pour operculer l'ouverture des coques remplies de paquets de billets à l'aide d'un deuxième film et un poste de découpe des coques remplies et operculées pour former des paquets de billets emballés, et en ce que l'installation comprend en outre un système centralisé de commande de l'avance pas-à-pas des premier et deuxième films ainsi que des coques thermoformées vides, des coques thermoformées remplies et des coques thermoformées remplies et operculées, à l'aide d'au moins deux pinces articulées mobiles montées chacune sur un chariot latéral présentant un mouvement de va-et-vient entre les différents postes de travail et agissant sélectivement sur les bords du premier film lorsque ledit chariot est en déplacement "aller" vers l'aval et à l'aide d'au moins deux pinces montées à poste fixe et agissant sur les bords du premier film lorsque les pinces articulées mobiles solidaires des chariots sont en déplacement "retour" vers l'amont.
De façon plus particulière, le poste d'operculage comprend des premiers moyens de scellage du deuxième film d'operculage sur le premier film selon une ligne fermée entourant la coque remplie, et des deuxièmes moyens de scellage du deuxième film sur le premier film selon une ligne transversale située en amont de ladite ligne fermée.
Avantageusement, le poste d'operculage comprend en outre des moyens de découpe transversale des premier et deuxième films entre ladite ligne transversale et ladite ligne fermée
Selon une caractéristique particulière, le poste de thermoformage comprend un plateau chauffant disposé à une distance prédéterminée (d) au-dessus du premier film et associé à des moyens de commande permettant l'escamotage dudit plateau chauffant par translation dans un plan horizontal.
Le va-et-vient des chariots latéraux de support des jeux de pinces articulées est commandé par un mécanisme définissant pour les chariots latéraux une course égale au pas entre deux postes de travail adjacents.
Selon un mode de réalisation avantageux, les postes de thermoformage et d'operculage comprennent chacun une cloche inférieure solidaire d'un même plateau dont les mouvements de montée et descente sont commandés de façon centralisée par un système de cames entraínées en rotation à partir d'un même moteur
Dans ce cas, de préférence, les postes de thermoformage et d'operculage comprennent chacun une cloche supérieure commandée à l'aide d'une bielle à partir du mouvement du plateau de support des cloches inférieures.
Le poste d'operculage comprend un support fixe d'une coque remplie à operculer, lequel support fixe est indépendant du plateau mobile de support des cloches inférieures.
L'installation selon l'invention peut comprendre un système d'approvisionnement en paquets de billets comprenant un poste de sélection pour la formation d'un paquet de billets.
Le poste de sélection comprend un convoyeur de réception et de transfert de liasses de billets en position verticale, un dispositif de retournement à 180° d'une liasse de billets sur deux et un dispositif d'empilage de liasses de billets successives pour former des paquets de billets.
Le dispositif d'empilage de liasses de billets comprend une barre de poussée associée à un mécanisme de commande assurant des mouvements d'aller-retour de la barre de poussée de part et d'autre du convoyeur de transfert, un ensemble de tiges verticales de butée arrière associées à des moyens de rappel élastique et coulissant dans des lumières formées dans une plaque de support d'empilement, des loquets inférieurs fixes escamotables situés au voisinage du convoyeur de transfert, des griffes supérieures pivotantes de retenue avant agissant dans le même plan vertical que celui des loquets inférieurs fixes et un guide horizontal escamotable avant parallèle au convoyeur de transfert et à la barre de poussée pour assurer le guidage d'une liasse en position verticale sur le convoyeur de transfert.
Le système d'approvisionnement en paquets de billets comprend un manipulateur avec un bras muni d'une pince, lequel bras est déplaçable en translation selon deux mouvements linéaires dans des directions verticale et horizontale entre un poste de sélection de paquets de billets et le poste de remplissage pour l'introduction de paquets de billets à l'intérieur des coques vides.
Avantageusement, la pince du manipulateur comprend une première plaque ajourée verticale fixe, une deuxième plaque ajourée verticale mobile déplaçable selon une direction horizontale, et une plaque horizontale formant dévêtisseur, associée à un ressort, qui est repoussée vers le haut lorsqu'un paquet de billets est saisi entre les plaques ajourées verticales de la pince.
L'installation peut encore comprendre en outre un convoyeur muni d'écluses à volet escamotable pour la réception de liasses de billets triées pour alimenter en liasses de billets le poste de sélection pour la formation de paquets de billets.
L'invention concerne également un procédé pour emballer des paquets de billets, tels que des empilements de liasses de billets de banque, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes effectuées dans une succession de postes de travail disposés en ligne :
  • a) thermoformer une coque vide à partir d'un premier film en matière plastique,
  • b) introduire à l'intérieur de la coque vide un paquet de billets,
  • c) operculer l'ouverture de la coque remplie d'un paquet de billets à l'aide d'un deuxième film et
  • d) découper une coque remplie et operculée pour former un paquet de billets installé dans une coque obturée par un film pelable,
    en ce qu'on procède à une commande centralisée de l'avance pas-à-pas des premier et deuxième films d'une coque thermoformée vide, d'une coque thermoformée remplie et d'une coque thermoformée remplie et operculée, d'un poste de travail à un autre,
    et en ce que, pour assurer ladite avance pas-à-pas, on procède alternativement à un entraínement "aller" vers l'aval des bords du premier film à l'aide de pinces articulées mobiles fermées sur lesdits bords et à un maintien desdits bords du premier film à l'aide de pinces fixes fermées sur lesdits bords pendant que les pinces articulées mobiles en position ouverte sont soumises à un mouvement "retour" vers l'amont.
    • De préférence, la durée de traitement à chaque poste de travail et d'avance d'un poste de travail à l'autre est inférieure à une minute.
    Brève description des dessins
    D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue schématique d'ensemble montrant les différentes fonctions d'une machine à emballer des paquets de billets selon l'invention ;
    • la figure 2 est une vue de dessus montrant un détail de l'opération de scellage d'un emballage de paquets de billets selon l'invention ;
    • la figure 3 est une vue schématique de profil montrant les fonctions principales de l'opération d'emballage proprement dite d'une machine à emballer des paquets de billets selon l'invention ;
    • la figure 4 est une vue schématique de profil montrant essentiellement les fonctions de thermoformage et de scellage d'une machine à emballer selon l'invention ;
    • la figure 5 est une vue schématique de profil montrant essentiellement la fonction de chauffage associée au thermoformage d'une machine à emballer selon l'invention ;
    • la figure 6 est une vue en élévation montrant la commande de mouvement d'un système de chariot à pinces articulées utilisé pour assurer l'avance d'un film de matière plastique utilisé dans une machine à emballer selon l'invention ;
    • la figure 7 est une vue en coupe selon la figure VII-VII de la figure 6 montrant le détail d'une pince articulée solidaire d'un chariot et d'une pince fixe ;
    • la figure 8 est une vue en élévation montrant un exemple de la commande des éléments d'un poste de thermoformage d'une machine à emballer selon l'invention ;
    • la figure 9 est une vue en élévation montrant un exemple de commande des éléments d'un poste de scellage d'une machine à emballer selon l'invention ;
    • les figures 10 et 11 sont des vues de face et de dessus d'un exemple de convoyeur associé à un ensemble de tri pour acheminer des liasses de billets dans une machine à emballer selon l'invention ;
    • les figures 12 et 13 sont des vues de face et de profil d'une écluse d'introduction manuelle d'une liasse de billets dans une machine à emballer selon l'invention ;
    • la figure 14 est une vue de profil d'une écluse d'introduction automatique d'une liasse de billets dans une machine à emballer selon l'invention ;
    • les figures 15 et 16 sont des vues respectivement de face et de dessus d'un exemple de poste de sélection ou de formation d'une pile de liasses de billets à emballer ;
    • les figures 17 à 19 sont des vues partielles de profil du poste de formation de pile de liasses de billets selon les figures 15 et 16, montrant différentes étapes du processus de formation d'une pile ;
    • les figures 20 et 21 sont des vues respectivement de profil et de face d'un exemple de pince de préhension d'un paquet ou d'une pile de billets à emballer ;
    • les figures 22 à 24 sont des vues de face et les figures 25 à 27 sont des vues de profil montrant trois étapes successives dans le fonctionnement d'un exemple de poste de manipulation assurant le transfert d'un paquet de billets d'un poste de sélection vers un poste de remplissage d'une machine à emballer des paquets de billets selon l'invention ; et
    • les figures 28 à 30 montrent le détail de trois phases de mise en place d'un paquet de billets dans un poste de remplissage d'une machine à emballer selon l'invention, à l'aide de la pince des figures 20 et 21.
    Description détaillée de modes particuliers de réalisation
    La figure 1 montre sous une forme symbolique différentes parties constitutives d'une installation pour emballer des paquets de billets, conformément à l'invention.
    La machine à emballer proprement dite 100 comprend un premier poste 110 de thermoformage pour former une coque en matière plastique, un deuxième poste 120 d'introduction dans la coque, à l'aide d'un manipulateur 300, d'un paquet de billets à emballer, des postes optionnels 130, 140 de traitement de l'ensemble coque paquet de billets avant fermeture de l'emballage, un poste 150 d'operculage d'une coque remplie d'un paquet de billets et un poste 160 de découpe pouvant être couplé au poste 150 d'operculage. Un paquet de billets emballé est ensuite repris dans un bac récupérateur 500 ou transféré à l'aide d'un convoyeur vers un autre lieu d'expédition ou de stockage.
    L'installation d'emballage peut comprendre un premier module 400 comprenant un convoyeur 430 de réception de billets individuels ou de liasses de billets qui peuvent provenir d'une trieuse extérieure, non représentée, et sont introduits par diverses écluses 401 à 405 sur le convoyeur 430.
    Un module sélectionneur 200 reçoit les billets ou liasses de billets placés sur le convoyeur 430 et forme des paquets de billets prêts à être saisis par une pince du manipulateur 300.
    Chacun des différents modules de l'installation d'emballage de billets sera décrit de façon plus détaillée en relation avec des vues d'exemples de réalisation.
    La figure 3 montre en vue de profil le schéma de principe de la machine à emballer 100 proprement dite qui constitue essentiellement un ensemble de thermoformage spécifiquement adapté pour emballer des objets du type paquets de billets et conçu de manière à occuper un faible encombrement tout en limitant les résidus et déchets.
    L'emballeuse 100 comprend un espace de stockage d'une bobine 101 d'un film 1 en matière thermoplastique qui constitue un film inférieur à partir duquel vont être formées des coques de réception des produits à emballer.
    Une bobine 102 d'un deuxième film 2 est prévue à la partie supérieure de la machine 100 pour assurer l'operculage des coques remplies de paquets de billets, à l'aide d'un élément pelable mince formant couvercle facile à ouvrir. Le maintien des films 1 et 2 peut être librement choisi parmi les différents matériaux utilisés dans des installations de thermoformage par exemple dans le cadre de l'industrie agro-alimentaire comme pour la fabrication de pots de yaourt par exemple.
    Le film inférieur 1 est guidé par des rouleaux de renvoi 103 et 107 pour venir circuler dans un plan de travail horizontal. Le film supérieur 2, guidé par des rouleaux de renvoi 104 à 106, est superposé au film inférieur 1 à l'entrée du poste d'operculage 150 où il est rendu solidaire du film inférieur 1. Une imprimante 108 placée sur le trajet du film supérieur 2 permet d'imprimer un certain nombre de données, telles que des données d'identification, sur les parties du film supérieur 2 qui constitueront les couvercles des paquets de billets emballés.
    Le poste de thermoformage 110, dont la structure apparaít mieux sur les figures 4, 5 et 8, comprend essentiellement une cloche inférieure 117 dans laquelle on peut faire le vide et qui est mobile verticalement, une cloche supérieure 116 munie d'un piston 119 et un plateau chauffant 115 déplaçable dans un plan horizontal à une distance prédéterminée d au-dessus de la surface du film inférieur 1 qui est d'abord tendu dans un plan horizontal à un moment où les cloches 116, 117 sont en position rétractée.
    La distance d est déterminée de telle sorte que le film inférieur 1 subisse le préchauffage requis pour son thermoformage, sans destruction dans le temps imparti du cycle. Lors du préchauffage, le plateau chauffant 115 se trouve dans la position 115A représentée en pointillés sur la figure 5.
    Le plateau chauffant 105 peut alternativement être disposé en position de chauffage dans le poste de thermoformage 110 (position 115A) et être escamoté par coulissement horizontal dans une position qui dégage l'espace au-dessus du film inférieur 1 et permet une descente de la cloche supérieure 116 munie de son piston 119 qui assure la déformation du film 1A préchauffé en coopération avec la cloche inférieure 117 à l'intérieur de laquelle le vide a été fait et qui est positionnée en position haute avec son ouverture située juste sous le film 1 (figure 4). Après thermoformage, une coque 11 dont la forme et les dimensions sont adaptées à celles des paquets de billets est prête à être avancée au poste suivant de remplissage 120.
    Les mouvements de va-et-vient du plateau chauffant 115 sont commandés à partir d'un moteur 111 placé sur un support 112 et par exemple d'un système bielle-manivelle permettant à un organe 113 solidaire du plateau chauffant 115 de coulisser le long d'un arbre horizontal 114 (figure 5).
    Les mouvements de montée et descente de la cloche inférieure 117 du poste de thermoformage sont associés au mouvement d'un plateau support 180 qui dans sa position haute peut aussi le cas échéant servir de semelle ou sole de glissement pour les coques thermoformées 12 à 14 (figure 8).
    Le mouvement de levée-baisse du plateau 180 et de la cloche inférieure 117 est réalisé à partir d'un moteur 183 qui permet à travers une transmission de mouvement 184 d'entraíner en rotation une came 182 coopérant avec un galet 181 supportant le plateau 180 lui-même maintenu en position horizontale grâce à des bras verticaux 187, 188 coulissant dans des parties 185, 186.
    Les mouvements de descente-montée de la cloche supérieure de thermoformage sont eux-mêmes commandés par un système de bielle manivelle 118 articulé sur l'axe de la came 182.
    Le poste 120 correspond à une étape de remplissage d'une coque thermoformée. La fonction d'insertion d'un paquet de billets P dans une coque au poste de remplissage 120 sera décrite plus loin en relation avec la description du manipulateur 300.
    Divers postes 130, 140 permettent de mettre en oeuvre diverses fonctions par exemple de vérification, avant le poste d'operculage 150 où le film supérieur 2 superposé au film inférieur 1 est scellé sur ce dernier sous vide à l'aide du plateau chauffant 155 d'une cloche supérieure 156 mobile verticalement et coopérant avec une cloche de soudure sous vide inférieure 157 également mobile verticalement (figures 4 et 9).
    La cloche inférieure 157 est solidaire du plateau 180 et est soumise à des mouvements de levée/baisse à partir du moteur 183 et d'une came 182 coopérant avec un galet 181 de la même manière que la cloche inférieure 117. De même, le mouvement de descente-montée de la cloche supérieure 156 de soudure sous vide est commandé par un système bielle-manivelle 158 à partir de la came 182 entraínée en rotation par le moteur électrique 183.
    Les cames 182 de levée-baisse du plateau 180 sont conformées de manière à provoquer un mouvement d'amplitude moindre que pour la cloche supérieure 116 de thermoformage.
    Au niveau du poste d'operculage 150, une sole de glissement 151 supportée par un support fixe 152 et servant de dévêtisseur fixe présente une surface inférieure à la section de la cloche 157 et permet de maintenir une coque 15 remplie d'un paquet de billets lorsque la cloche inférieure 157 se déplace en hauteur.
    Comme on peut le voir sur la figure 2, au niveau du poste d'operculage 150, le film supérieur 2 est monté sur le film inférieur 1 selon une ligne fermée 4 qui entoure l'ouverture d'une coque 15. Il est par ailleurs réalisé une soudure transversale 3 du film supérieur 2 sur le film inférieur 1 en amont de la soudure 4 dans une zone intermédiaire entre la coque en cours d'operculage 15 et la coque suivante 14. De la sorte, par un entraínement des bords du film inférieur 1, dont la largeur est supérieure à celle du film supérieur 2, il est également possible d'assurer un entraínement du film supérieur 2.
    Le poste d'operculage 150 peut encore comprendre des moyens de découpe transversale 152, 153 associés à la cloche supérieure 156 et à la cloche inférieure 157 pour assurer une découpe transversale 5 de l'ensemble des deux films superposés 1 et 2 entre la soudure transversale 3 et la coque remplie et operculée soudée au niveau de la ligne fermée 4. De la sorte, la coque remplie et operculée 15 peut être détachée au niveau du poste d'operculage 150 sans nécessairement être redécoupée au niveau d'un poste de découpe séparé tel que le poste de découpe 160 de la figure 3.
    Un paquet emballé et fermé dans une coque 15 issue du poste 150 ou une coque 16 redécoupée dans un poste de découpe indépendant 160 est ensuite acheminé (coque 17) vers un bac récupérateur par exemple en étant placé sur un convoyeur extérieur 109 (figure 3).
    Selon un aspect important de la présente invention, l'avance pas à pas du film inférieur 1 et des coques thermoformées à partir de ce film pour effectuer le passage d'un poste de travail à un autre s'opère à l'aide de chariots 170 situés de part et d'autre du film 1 et munis de pinces articulées 179 capables chacune de venir saisir de façon sélective un rebord latéral du film 1.
    De tels chariots 170, représentés sur la figure 6 sont conçus de manière à présenter des mouvements de va-et-vient d'avant en arrière selon une course C correspondant au pas d'avance d'une coque thermoformée entre les différents postes de travail 110 à 150. Le mouvement de va-et-vient d'un chariot 170 peut être obtenu à partir d'un moteur élastique 171 entraínant par une bielle-manivelle 172 un fléau 173 dont une extrémité libre est engagée entre deux butées 174 solidaires du plateau 178 et coulissant sur un guide horizontal 175. Sur la figure 6, la position la plus avancée du plateau 178 et d'une pince d'extrémité 179 est dessinée en traits mixtes et repérée par la lettre A.
    Des pinces articulées 179 pouvant pivoter autour d'axes horizontaux 191 sont entraínées par des tiges 177 commandées par un électro-aimant 176.
    Des pinces fixes 192 disposées au niveau d'un ou plusieurs postes de travail peuvent pincer de façon sélective les bords du film inférieur 1 lorsque les pinces articulées mobiles 179 sont ouvertes et que les chariots 170 sont soumis à un mouvement de retour. A l'inverse, lorsque les pinces articulées mobiles 179 sont serrées sur le rebord du film inférieur dans un mouvement d'avance pour faire passer le film 1 et les coques thermoformées d'un poste de travail à l'autre, les pinces fixes 192 sont ouvertes.
    Le film supérieur 2 est lui-même entraíné par le film inférieur 1 serré dans les pinces 179 du fait de la soudure transversale 3 réalisée au poste d'operculage 150.
    L'utilisation de chariots latéraux 170 de support de pinces articulées 179 saisissant les rebords du film inférieur 1 combinée à un mouvement de va-et-vient des chariots 170 et à une saisie temporaire par des pinces fixes 192 lors des mouvements de retour des chariots 170 permet d'éviter l'utilisation de chaínes sans fin généralement associées aux installations de thermoformage et entraíne à la fois une réalisation compacte et un procédé d'emballage qui évite la formation de squelettes résiduels qui constituent des déchets et doivent être retraités après séparation des produits emballés. Selon l'invention, la largeur nécessaire à la saisie du film inférieur 1 par les pinces 179 ou 192 peut être très réduite. De la sorte, la différence de largeur entre le film inférieur 1 et le film supérieur 2 peut être réduite et une seule découpe transversale au niveau du poste d'operculage 150 peut être envisagée, comme expliqué plus haut, à l'aide de moyens de découpe simples intégrés aux cloches supérieure et inférieure 156, 157. Ainsi, on voit sur la figure 4, un couteau de découpe 154 solidaire de la cloche supérieure 156 et une encoche 153 située en regard du couteau 154 et formée dans le rebord supérieur de la cloche inférieure 157.
    Une pince mobile 179 et une pince fixe 192 sont au minimum nécessaires pour saisir chaque bord du film inférieur 1 mais il est naturellement possible d'utiliser un nombre de pinces 179 et 192 plus important, correspondant par exemple pour chaque bord du film 1 au nombre de postes de travail.
    La figure 6 montre ainsi à titre d'exemple quatre pinces articulées 179 montées sur un chariot 170 pour saisir sélectivement un bord du film 1 lors des mouvements d'avance du chariot 170.
    Le temps de traitement au niveau de chaque poste de travail peut être inférieur à une minute et par exemple de l'ordre de 50 s. Le temps de traitement est essentiellement conditionné par le temps nécessaire à la préparation d'une pile de liasses de billets et au temps d'approvisionnement de l'emballeuse 100 en paquet ou pile de billets.
    Au niveau de l'emballeuse 100, le poste de thermoformage implique essentiellement les opérations suivantes :
    • présentation du film inférieur 1 en matière thermoplastique, tendu dans un plan horizontal,
    • avance du plateau chauffant 115 au-dessus du film 1 à une distance prédéterminée d,
    • préchauffage du film inférieur 1,
    • retrait du plateau chauffant 115,
    • fermeture des cloches inférieure 117 et supérieure 116,
    • formation de vide à l'intérieur de la cloche inférieure 117 et descente du piston 119 de la cloche supérieure 116,
    • coupure du vide dans la cloche inférieure 117 et remontée du piston 119 dans la cloche supérieure 116,
    • ouverture des cloches 116 ou 117,
    • action des chariots 170 à pinces articulées fermées 179 pour avancer d'un pas le film inférieur 1 et la coque thermoformée 11,
    • fermeture des pinces fixes 192 et ouverture des pinces mobiles 179,
    • retour des chariots 170 en arrière,
    • fermeture des pinces mobiles 179 et ouverture des pinces fixes 192.
    Les opérations de remplissage d'une coque thermoformée et d'operculage d'une coque thermoformée remplie s'effectuent de façon simultanée à l'opération de thermoformage sur des coques précédemment thermoformées.
    On notera que toutes les commandes de la machine à emballer 100 peuvent être électriques, ce qui facilite la commande et la synchronisation de l'ensemble avec une compacité importante.
    On décrira maintenant en référence aux figures 10 à 14 un exemple de convoyeur 400 permettant la collecte et l'acheminement de billets ou liasses de billets vers un sélectionneur 200 permettant la constitution de paquets ou empilements de billets à emballer.
    Le convoyeur 400 des figures 10 et 11 comprend un ensemble d'écluses 401 à 405 montées sur un bâti fixe 470 et alignées le long d'une bande de transport 430 entraínée en mouvement à partir d'un ensemble 460 comprenant un moteur 461, un réducteur 462 et des poulies de renvoi 463.
    Les diverses écluses 401 - 404 peuvent par exemple être destinées à recevoir chacune un certain type de liasses de billets L issues d'une trieuse non représentée. Ces écluses 401 à 404 peuvent ainsi recevoir pour certaines des liasses de billets neufs et pour d'autres des liasses de billets usagés. Une écluse 405 à introduction manuelle peut compléter l'ensemble.
    Les figures 12 et 13 montrent un exemple d'écluse 405 comportant une boíte de réception 451 fixée par l'intermédiaire de supports latéraux 452 sur le bâti 470 du convoyeur. La boíte de réception 451 destinée à recevoir une liasse de billets L se présentant sur chant est ouverte à sa partie inférieure et débouche sur un couloir dont le fond est constitué par la bande de transport 430. Un volet pivotant 453 est commandé par deux tiges latérales 454 articulées autour d'axes 458 fixés sur la boíte 451, pour obturer sélectivement la boíte 451 à mi-hauteur et n'autoriser le passage d'une liasse de billets vers la bande de transport 430 que lorsque le volet 453 et ses tiges de commande 454 sont placées en position d'ouverture (références 453 et 454A représentées en pointillés sur la figure 13). Un électro-aimant 456 fixé sur une plaque 457 commande l'ouverture et la fermeture de volet 453 par l'intermédiaire d'un ressort à lame 455 agissant sur une liasse horizontale 459 articulée aux extrémités inférieures des tiges 454.
    La figure 14 montre une vue d'une écluse 401 destinée à la réception automatique de liasses L issues d'une trieuse. Une cellule de détection 420, telle qu'une cellule photoélectrique, détecte l'arrivée d'une liasse L dans la boíte 411. Le volet 413 est ensuite ouvert (passage en position 413A) sous l'action des tiges 414 (passant en position 414A) lorsque l'électro-aimant 416 reçoit une autorisation du système central de commande et de synchronisation.
    Dans l'exemple de réalisation des figures 10 et 11, les écluses 401 à 404 présentent des ouvertures orientées d'un côté de la bande de transport 430 tandis que l'écluse à insertion manuelle 405 présente une ouverture orientée de l'autre côté de la bande de transport 430. La configuration générale de ces écluses peut toutefois être très similaire. Ainsi, les éléments 411 à 419 de l'écluse 401 de la figure 14 correspondent respectivement aux éléments 451 à 459 de l'écluse 405 des figures 12 et 13.
    Un poste 200 de sélection de liasses L de billets et de préparation de paquets ou d'empilements P de liasses de billets à emballer est représenté sur les figures 15 à 19.
    Comme indiqué plus haut, des liasses de billets sont généralement munies d'une ganse G enserrant un nombre prédéterminé de billets, par exemple cent billets, au voisinage du petit côté des billets. Afin d'éviter un effet d'éventail, il est souhaitable, lors de la réalisation d'un empilement, d'alterner les emplacements des ganses G des liasses pour placer la ganse tantôt à droite, tantôt à gauche au sein d'un empilement P (voir figure 16).
    Pour cela, le poste de sélection 200 comprend dans un bâti 270 un étage d'entrée équipé d'un dispositif 210 permettant de retourner de 180° une fois sur deux une liasse issue par exemple du convoyeur extérieur 400 et introduite dans le poste de sélection 200 au niveau d'un convoyeur 230 comprenant une bande de transport 253 entraínée à partir d'un moteur 231 et coopérant avec divers rouleaux de renvoi 232.
    Une liasse L de billets introduite sur chant à une extrémité 234 du convoyeur 230 est engagée entre les mâchoires 211 du dispositif 210 de retournement. Des moyens 212, 213 d'entraínement en rotation permettent de faire pivoter les mâchoires 211 de 180° autour d'un axe vertical. Cette rotation de 180° n'est commandée qu'une fois sur deux de manière à alterner les positions des ganses G dans les liasses empilées dans les deux modules 220 de formation d'empilements qui font suite au dispositif de retournement 210 et sont alimentés par le convoyeur 230 pour former successivement ou simultanément deux empilements de liasses de billets. La présence de deux modules 220 permet par exemple d'assurer en même temps deux empilements de liasses de billets de deux catégories différentes, tels que des billets neufs et des billets usagés, ou des billets valides et des billets défectueux.
    Le dispositif 220 de formation d'empilement P de liasses de billets comprend une barre de poussée 222 associée à un mécanisme de commande comprenant un moteur 225 et des moyens de transmission de mouvement 226, 224 par exemple du type bielle-manivelle, de telle sorte que la barre de poussée 222 effectue des mouvements d'aller-retour de part et d'autre de la bande de transport 233 du convoyeur 230 sur laquelle arrivent des liasses de billets L en position verticale.
    Une tige escamotable 244 permet de constituer une butée d'arrêt pour une liasse lorsque celle-ci doit être empilée dans le premier module du dispositif 220 de formation d'empilements.
    Des tiges verticales 221 de butée arrière sont associées à des moyens de rappel élastique 228, 229 (figures 17 à 19) et peuvent coulisser dans des lumières 245 formées dans une plaque de support d'empilement.
    Des loquets inférieurs fixes escamotables 243 sont situés au voisinage du convoyeur de transfert 230 pour retenir la liasse L empilée en dernier. Des griffes supérieures pivotantes 223 agissent dans le même plan vertical que celui des loquets inférieurs fixes 243 pour retenir à l'avant la partie haute de la dernière liasse empilée.
    Un guide horizontal avant 241 constitué par une tige associée à des leviers de commande assure le guidage latéral d'une liasse de billets placée sur chant sur la bande de transport 233 du convoyeur 230 en parallèle avec la barre de poussée 222 (figure 17).
    Lorsque la barre de poussée 222 doit pousser une liasse contre les tiges verticales 221 de butée arrière ou des liasses précédemment empilées contre ces tiges verticales 221, le guide 241 est escamoté vers le haut, les griffes supérieures 223 pivotent également vers le haut et les loquets inférieurs 243 s'effacent vers le bas (figure 18) de manière à permettre à la liasse et à la barre de poussée 222 de passer sans encombre.
    Lorsqu'une liasse a été introduite dans la pile P, les loquets inférieurs 243 remontent et les griffes pivotantes 293 rebasculent vers le bas pour retenir la dernière liasse et ainsi l'ensemble de la pile P contre des tiges verticales 221 (figure 19). La liasse de butée 222 peut alors revenir en arrière dans sa position initiale et le guide horizontal 241 peut également être ensuite abaissé pour reconstituer la configuration de la figure 17 prête à recevoir une nouvelle liasse à empiler.
    Lorsque des paquets ou piles P de liasses de billets ont été entièrement constitués dans les deux modules du dispositif 220 de formation d'empilement, un manipulateur 300 équipé d'une pince 310 peut venir chercher un paquet de billets P pour déposer celui-ci dans une coque thermoformée 12 du poste de remplissage 120 de l'emballeuse 100.
    Les figures 22 à 24 et 25 à 27 montrent un exemple de réalisation de manipulateur 300 comportant un bras 331 muni d'une pince 310, lequel bras 331 est déplaçable en translation selon deux mouvements linéaires dans des directions verticale et horizontale.
    Le bras 331 supportant la pince 310 par des éléments de support 311 est ainsi rattaché à un chariot 332 pouvant se déplacer en hauteur le long d'un rail vertical 333, le rail vertical 333 étant lui-même rattaché à un chariot 335 pouvant se déplacer horizontalement le long d'un rail 334, les commandes des déplacements horizontaux et verticaux étant motorisées. Le rail supérieur 334 est solidaire du bâti 370 du manipulateur 300.
    Les figures 22 et 25 montrent une pince 310 en position de préhension d'un paquet P de liasses de billets dans le dispositif 320 de formation de paquets de liasses.
    Les figures 23 et 26 montrent le bras 331 du manipulateur 300 en position soulevée prête à un transfert vers une coque 12 de réception de paquet de liasses de billets.
    Les figures 24 et 27 montrent le bras 331 du manipulateur 300 en position décalée horizontalement après une translation pour placer un paquet P au-dessus d'une coque de réception 12, le chariot 332 étant prêt à redescendre pour positionner le paquet P dans la coque 12.
    Les figures 20, 21 et 28 à 30 montrent de façon plus détaillée un exemple de pince 310 adaptée pour la saisie de paquets de billets et pouvant être reliée par des supports 311 au bras 331 d'un manipulateur 300 tel que celui précédemment décrit.
    Une pince 310 telle que représentée sur les figures 20 et 21 comprend une première plaque ajourée verticale fixe 317 définissant des doigts de préhension 321 à 324 et une deuxième plaque ajourée verticale mobile 317' semblable à la plaque 317 mais déplaçable selon une direction horizontale le long de guides 315 à l'aide d'un écrou 316 coopérant avec une vis à billes 314. Le mouvement de déplacement de la plaque mobile 317' est commandé à partir d'un moteur 312 agissant par une transmission 313 sur la vis à billes 314.
    Une plaque horizontale 318 formant dévêtisseur est reliée au corps de la pince par une tige verticale 319 rétractable et maintenue à vide en position basse par l'action d'un ressort 325. Lorsque la pince 310 est descendue sur un paquet P à saisir, la plaque horizontale 318 est repoussée vers le haut (figure 21). La plaque verticale mobile 317' est rapprochée de la plaque verticale fixe 317 pour saisir le paquet P et la pince peut alors transporter ce paquet P jusqu'au-dessus d'une coque thermoformée 12 en forme de bac à remplir (figure 28).
    Après introduction de la pince 310 et du paquet transporté P dans la coque 12 (figure 29), la plaque verticale mobile 317' est déplacée vers l'extérieur par la vis à billes 314 et la plaque horizontale 318 est ramenée vers le bas sous l'action du ressort 325 pour dégager la pince 310 et laisser le paquet dans le bac 12 (figure 30).
    Diverses modifications et adjonctions peuvent être apportées aux dispositifs qui viennent d'être décrits à titres d'exemples sans sortir du cadre de protection défini par les revendications annexées.
    En particulier, la machine à emballer 100 peut fonctionner avec d'autres types de modules de préparation de paquets que les modules 200 à 400 et de la même façon les modules de formation de paquets 200 et de manipulation 300 pourraient être utilisés en combinaison avec d'autres types de machines à emballer.
    Avantageusement, l'ensemble des commandes de l'installation s'effectuent à partir de moteurs électriques, ce qui accroít encore la compacité et la souplesse d'utilisation par rapport à des installations utilisant des moyens de commande pneumatiques. Par ailleurs, du fait que toutes les opérations successives peuvent être synchronisées et facilement repérées, il est possible d'obtenir une excellente traçabilité de l'évolution de toutes les liasses et tous les paquets de billets, ce qui contribue à accroítre la fiabilité et la sécurité de l'ensemble.

    Claims (16)

    1. Installation pour emballer des paquets de billets, tels que des empilements de liasses de billets de banque, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs postes de travail montés en ligne avec au moins un poste de thermoformage (110) pour la formation de coques vides (11) à partir d'un premier film (1) en matière plastique, un poste de remplissage (120) pour l'introduction de paquets de billets (P) à l'intérieur des coques vides (11), un poste d'operculage (150) pour operculer l'ouverture des coques (13, 14) remplies de paquets de billets (P) à l'aide d'un deuxième film (2) et un poste (150, 160) de découpe des coques remplies et operculées (15) pour former des paquets de billets emballés, et en ce que l'installation comprend en outre un système centralisé (170) de commande de l'avance pas-à-pas des premier et deuxième films (1, 2) ainsi que des coques thermoformées vides (11), des coques thermoformées remplies (12, 13, 14) et des coques thermoformées remplies et operculées (15), à l'aide d'au moins deux pinces articulées mobiles (179) montées chacune sur un chariot latéral (178) présentant un mouvement de va-et-vient entre les différents postes de travail et agissant sélectivement sur les bords du premier film (1) lorsque ledit chariot (178) est en déplacement "aller" vers l'aval et à l'aide d'au moins deux pinces (192) montées à poste fixe et agissant sur les bords du premier film (1) lorsque les pinces articulées mobiles (179) solidaires des chariots (178) sont en déplacement "retour" vers l'amont.
    2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poste d'operculage (150) comprend des premiers moyens (155) de scellage du deuxième film (2) d'operculage sur le premier film (1) selon une ligne fermée (4) entourant la coque remplie (15), et des deuxièmes moyens (155) de scellage du deuxième film (2) sur le premier film (1) selon une ligne transversale (3) située en amont de ladite ligne fermée (4).
    3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le poste d'operculage (150) comprend en outre des moyens (153, 154) de découpe transversale des premier et deuxième films (1, 2) entre ladite ligne transversale (3) et ladite ligne fermée (4).
    4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le poste de thermoformage (110) comprend un plateau chauffant (115) disposé à une distance prédéterminée (d) au-dessus du premier film (1) et associé à des moyens de commande (111 à 114) permettant l'escamotage dudit plateau chauffant (115) par translation dans un plan horizontal.
    5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le va-et-vient des chariot latéraux (178) de support des jeux de pinces articulées (179) est commandé par un mécanisme (171 à 174) définissant pour les chariots latéraux (178) une course égale au pas entre deux postes de travail adjacents (110, 120).
    6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les postes de thermoformage (110) et d'operculage (150) comprennent chacun une cloche inférieure (117, 157) solidaire d'un même plateau (180) dont les mouvements de montée et descente sont commandés de façon centralisée par un système de cames (182) entraínées en rotation à partir d'un même moteur (183).
    7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les postes de thermoformage (110) et d'operculage (150) comprennent chacun une cloche supérieure (116, 156) commandée à l'aide d'une bielle (118, 158) à partir du mouvement du plateau (180) de support des cloches inférieures (117, 157).
    8. Installation selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisée en ce que le poste d'operculage (150) comprend un support fixe (51, 152) d'une coque remplie à operculer (15), lequel support fixe (151, 152) est indépendant du plateau mobile (180) de support des cloches inférieures (117, 157).
    9. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un système d'approvisionnement en paquets de billets (P) comprenant un poste de sélection (200) pour la formation d'un paquet de billets (P).
    10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le poste de sélection comprend un convoyeur (230) de réception et de transfert de liasses (L) de billets en position verticale, un dispositif (210) de retournement à 180° d'une liasse (L) de billets sur deux et un dispositif (220) d'empilage de liasses de billets (L) successives pour former des paquets (P) de billets.
    11. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif (220) d'empilage de liasses de billets (L) comprend une barre de poussée (222) associée à un mécanisme de commande (224 à 226) assurant des mouvements d'aller-retour de la barre de poussée (222) de part et d'autre du convoyeur de transfert (230), un ensemble de tiges verticales de butée arrière (221) associées à des moyens de rappel élastique (229) et coulissant dans des lumières (245) formées dans une plaque de support d'empilement, des loquets inférieurs fixes (243) escamotables situés au voisinage du convoyeur de transfert (230), des griffes supérieures pivotantes (223) de retenue avant agissant dans le même plan vertical que celui des loquets inférieurs fixes (243)et un guide horizontal escamotable avant (241) parallèle au convoyeur de transfert (230) et à la barre de poussée (222) pour assurer le guidage d'une liasse (L) en position verticale sur le convoyeur de transfert (230).
    12. Installation selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que le système d'approvisionnement en paquets de billets (8) comprend un manipulateur (300) avec un bras (331) muni d'une pince (310), lequel bras (331) est déplaçable en translation selon deux mouvements linéaires dans des directions verticale et horizontale entre un poste (200) de sélection de paquets (P) de billets et le poste (120) de remplissage pour l'introduction de paquets de billets (P) à l'intérieur des coques vides (11).
    13. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que la pince (310) du manipulateur (300) comprend une première plaque ajourée verticale fixe (317), une deuxième plaque ajourée verticale mobile (317') déplaçable selon une direction horizontale, et une plaque horizontale (318) formant dévêtisseur, associée à un ressort (325), qui est repoussée vers le haut lorsqu'un paquet de billets (8) est saisi entre les plaques ajourées verticales (317, 317') de la pince.
    14. Installation selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un convoyeur (400) muni d'écluses (401 à 405) à volet escamotable (413, 453) pour la réception de liasses de billets (L) triées pour alimenter en liasses de billets (L) le poste de sélection (200) pour la formation de paquets de billets (8).
    15. Procédé pour emballer des paquets de billets, tels que des empilements de liasses de billets de banque, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes effectuées dans une succession de postes de travail disposés en ligne :
      a) thermoformer une coque vide à partir d'un premier film en matière plastique (1),
      b) introduire à l'intérieur de la coque vide (12) un paquet de billets (P),
      c) operculer l'ouverture de la coque (13, 14) remplie d'un paquet de billets (P) à l'aide d'un deuxième film (2) et
      d) découper une coque remplie et operculée (15) pour former un paquet de billets installé dans une coque obturée par un film pelable, en ce qu'on procède à une commande centralisée de l'avance pas-à-pas des premier et deuxième film (1, 2), d'une coque thermoformée vide (11), d'une coque thermoformée remplie (12, 13, 14) et d'une coque thermoformée remplie et operculée (15), d'un poste de travail à un autre, et en ce que, pour assurer ladite avance pas-à-pas, on procède alternativement à un entraínement "aller" vers l'aval des bords du premier film (1) à l'aide de pinces articulées mobiles (179) fermées sur lesdits bords et à un maintien desdits bords du premier film (1) à l'aide de pinces fixes (192) fermées sur lesdits bords pendant que les pinces articulées mobiles (179) en position ouverte sont soumises à un mouvement "retour" vers l'amont.
    16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la durée de traitement à chaque poste de travail et d'avance d'un poste de travail à l'autre est inférieure à une minute.
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