Procédé pour la détection de récipients vides ou incorrectement remplis par un produit solide, notamment alimentaire, dans une machine remplisseuse à carrousel et système pour la mise en oeuvre de ce procédé

Abstract

 Selon l'invention, ce procédé est caractérisé en ce que l'on prévoit un poste de détection (45) des récipients (11) vides ou incorrectement remplis entre l'endroit de remplissage des récipients dans le carrousel et le poste d'évacuation (43) des récipients du carrousel, l'on sépare les récipients (11) vides ou incorrectement remplis, des récipients correctement remplis et, le cas échéant, l'on agit sur le dispositif d'amenée des récipients (11) vides pour assurer la réintroduction des récipients vides séparés parmi les récipients à remplir.
L'invention trouve notamment application dans l'industrie alimentaire.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé pour la détection de récipients vides ou incorrectement remplis par un produit solide, notamment alimentaire, dans une machine remplisseuse à carrousel et un système pour la mise en oeuvre de ce procédé.

[0002] On connait déjà des machines remplisseuses qui comprennent une multitude de postes de remplissage prévus dans le carrousel, un poste de transfert de récipients vides amenés par un transporteur d'amenée aux différents postes de remplissage et un poste d'évacuation du carrousel des récipients remplis et de transfert de ceux-ci à un transporteur d'évacuation.

[0003] Ces machines qui assurent un remplissage automatique des récipients ne sont pas équipées de moyens permettant de détecter et de recycler dans le circuit de remplissage les récipients qui n'ont pas été remplis dans le carrousel.

[0004] La présente invention a pour but de proposer un procédé et un système de détection automatique de tels récipients vides ou incorrectement remplis et de réintroduction également automatique des récipients vides dans le circuit de remplissage.

[0005] Pour atteindre ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on prévoit un poste de détection des récipients vides ou incorrectement remplis entre l'endroit de remplissage des récipients dans le carrousel et le poste d'évacuation des récipients du carrousel, l'on sépare les récipients vides ou incorrectement remplis, des récipients correctement remplis, et le cas échéant l'on agit sur le dispositif d'amenée des récipients vides pour assurer la réintroduction des récipients vides séparés parmi les récipients à remplir.

[0006] Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, on prévoit dans le trajet des récipients évacués de la machine un poste séparateur des récipients vides ou incorrectement remplis, on détermine l'intervalle de temps que met un récipient pour parcourir le trajet entre le poste de détection et le poste séparateur, on actionne, après détection d'un récipient vide ou incorrectement rempli, les moyens séparateurs après l'écoulement dudit intervalle de temps pour séparer le récipient se trouvant alors dans le poste séparateur et qui est le récipient qui vient d'être détecté, des récipients évacués correctement remplis.

[0007] Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, on maintient dans le carrousel les récipients qui ont été détectés comme étant vides par le poste de détection et on crée sur le transporteur d'amenée de récipients vides entre deux boîtes successives des espaces de telle manière que le poste de transfert présente des compartiments de transfert vides permettant aux récipients détectés et maintenus de traverser ce poste de transfert.

[0008] Le système pour la mise en oeuvre de ce procédé dans une machine remplisseuse dont chaque poste de remplissage est équipé d'un tampon tasseur du produit contenu dans les récipients après l'opération de remplissage est caractérisé en ce que chaque poste de remplissage comporte un tampon de soulèvement des récipients vides reçus à leur position de remplissage, qui est adapté pour effectuer un mouvement de recul d'une longueur prédéterminée, sous l'effet du tampon tasseur lors de l'opération de tassage, représentatifs de l'état de remplissage des récipients et des moyens de maintien du tampon tasseur dans sa position extrême de tassement au moins jusqu'au poste de détection, et que ce dernier comprend des moyens détecteurs dudit mouvement de recul et des moyens générateurs d'un signal de déclenchement de moyens séparateurs dans le poste de séparation des récipients vides ou incorrectement remplis, de ceux qui ont été remplis correctement, après une temporisation correspondant à l'intervalle de temps que met un récipient pour parcourir le trajet entre le poste de détection et le poste séparateur.

[0009] L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnnés uniquement à titre d'exemple illustrant deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels :

- la figure 1 montre en une vue de coupe verticale, axiale, une machine remplisseuse équipée d'un système de détection de récipients vides ou incorrectement remplis, selon la présente invention ;

- la figure 2 est une vue en coupe du détail indiqué par la flèche II sur la figure 1 ; et

- les figures 3 et 4 illustrent, de façon schématique, deux modes de réalisation du procédé et du système de détection selon la présente invention.

[0010] La figure 1 montre la structure d'une machine remplisseuse à carrousel, destinée à remplir de produits solides tels que par exemple des légumes, de récipients notamment de boîtes de conserve.

[0011] La machine comprend essentiellement une partie formant carrousel 1 rotative autour d'une partie centrale fixe 2 montée sur un bâti 3. Le chiffre de référence 4 indique le moteur qui entraîne en rotation le carrousel 1, par l'intermédiaire d'un engrenage réducteur 5. Le carrousel comprend un certain nombre de postes de remplissage 7 répartis de façon angulairement équidistante à la périphérie du carrousel 1, tout autour de celui-ci. Les chiffres de référence 8 et 47 désignent respectivement le transporteur d'amenée des boîtes vides et le transporteur permettant une réintroduction des boîtes qui ont été reconnues comme n'ayant pas été remplies correctement lors de leur passage par le carrousel 1. Les boîtes sont transférées depuis le transporteur 8 aux différents postes de remplissage 7 et évacuées de ceux-ci par l'intermédiaire d'un dispositif 41 à roues en étoile de transfert 42, 43.

[0012] Chaque poste de remplissage 7 comprend essentiellement un dispositif 10 de réception et de maintien des boîtes à remplir, dont l'une est indiquée en 11, un dispositif 12 de réception et d'alimentation en produit de remplissage des boîtes 11 et des moyens 13 de remplissage et de tassage des produits dans les boîtes 11. Les dispositifs de réception et de maintien 10 des boîtes 11 et les dispositifs d'alimentation en produits 12 de tous les postes de remplissage 7 sont montés sur les plates-formes 14 et 15 superposées, solidaires du carrousel 1. Un plateau 16 est prévu en haut du carrousel pour le montage des différents dispositifs de remplissage et de tassage 13.

[0013] Les dispositifs de réception et d'alimentation 12 comprennent chacun une chambre d'alimentation 18 dans laquelle le produit destiné à être transféré dans les boîtes 11 est introduite par l'intermédiaire d'un élément formant trémie 19. Une plaque 20 est montée coulissante dans l'ouverture de la trémie 19 dans la chambre 18. Elle permet de fermer cette chambre, après que celle-ci ait reçu une quantité désirée de produits de remplissage destinés à une boîte. Un piston 21 est monté mobile dans la chambre pour repousser le produit vers un orifice 22 de remplissage pratiqué dans le fond de la chambre 18 en alignement axial avec les boîtes à remplir 11. Ce piston est entraîné par un vérin hydraulique indiqué en 23.

[0014] Les dispositifs de remplissage et de tassage 13 comprennent chacun un tampon tasseur 25 monté mobile dans l'axe de la boîte 11 qu'il doit remplir et de l'ouverture 22 dans le fond de la chambre d'alimentation 18 entre une position extrême haute représentée à la figure 1 et une position basse de tassage. Dans cette position le tampon pénètre dans la boîte qui vient d'être remplie sur une longueur prédéterminée. Le tampon 25 peut occuper une troisième position intermédiaire, au niveau du rebord supérieur d'une boîte 11 venant d'être remplie.

[0015] Le dispositif d'entraînement permettant au tampon tasseur 25 d'occuper ces trois positions comprend un montage en série de deux vérins hydrauliques à double effet 27 et 28. Le vérin 27 est relié par sa tige 29 au tampon 25 et par son corps de cylindre en 30 à la tige de piston du vérin 28 dont le corps est montée fixe en 31 au plateau supérieur 16 du carrousel. Le vérin hydraulique 27 a pour fonction de déplacer le tampon 25 entre sa position extrême haute et sa position au niveau du bord supérieur des boîtes lorsqu'elles se trouvent dans leur position de remplissage, c'est-à-dire au niveau du plan 32 de la surface inférieure du rebord du dispositif de réception 12, qui entoure l'orifice d'alimentation 22 et contre lequel les boîtes sont appliquées dans leur position de remplissage. Le vérin 28 est adapté pour imprimer au piston 25 une course de plus faible longueur, lui permettant de se déplacer entre sa position au niveau du plan 32 et sa position de tassage. Des moyens 33 sont prévus, qui permettent de faire varier la course du piston du vérin 28.

[0016] Le dispositif de réception et de maintien 10 des boîtes 11 dans un poste de remplissage 7 comprend essentiellement un dispositif de soulèvement 35 des boîtes pour les amener de leur position indiquée en traits forts sur la figure 1 dans leur position de remplissage indiquée en traits interrompus. Dans cette position de remplissage, le dispositif de soulèvement maintient la boîte qui doit être remplie en application par son bord supérieur contre la zone entourant l'orifice d'alimentation 22 au niveau du plan 32.

[0017] La figure 2 montre le dispositif de soulèvement à plus grande échelle. On constate que ce dispositif comprend un tampon de soulèvement 36 qui est monté sur le bout de la tige de piston 37 d'un vérin hydraulique 38, avec l'interposition d'un élément élastique tel que le ressort hélicoïdal 39. Le tampon 36 est guidé par une partie cylindrique 40 solidaire du plateau 14 du carrousel. Le ressort 39 est dimensionné de telle manière que le tampon 36 est repoussé élastiquement à l'encontre de la force du ressort 39 en la déformant élastiquement, par le tampon de tassage 36, lorsque celui-ci tasse le produit contenu dans une boîte 11 qui vient d'être remplie. La longueur de la course de recul du tampon 36 est représentative de l'état de remplissage des boîtes. Bien entendu, le vérin 38 peut être pourvu de moyens permettant de régler et de faire varier la course du tampon de soulèvement 36.

[0018] Le système de détection des boîtes vides ou incorrectement remplies, selon l'invention, comprend des moyens faisant partie des dispositifs de remplissage et de tassage, du dispositif de soulèvement 35 et des moyens qui seront décrits ci-après en se reportant aux figures 3 et 4.

[0019] Comme il ressort de ces figures, la machine selon l'invention comprend, schématiquement indiqué en 45, un poste de détection des boîtes vides ou incorrectement remplies. Ce poste est monté sur la partie fixe de la machine et est situé à un endroit prédéterminé du trajet que parcourent les boîtes dans le carrousel, entre l'endroit de remplissage des boîtes et le poste 43 d'évacuation des boîtes du carrousel, formé par une roue en étoile de transfert des boîtes du carrousel 1 au transporteur d'évacuation 9. Le poste de détection 45 est placé près de la périphérie du carrousel 1, de façon que toutes les boîtes 11 défilent devant lui. Il comprend des moyens non représentés qui sont adaptés pour détecter l'absence d'une course de recul des tampons de soulèvement 36 ou, de façon plus générale, une différence d'une course de recul de la valeur indicative de l'état de remplissagee correct des boîtes. Ces moyens détecteurs pourraient être du type à contact électrique qui serait par exemple fermés lors du constat d'une absence de course de recul. Ces moyens pourraient également être des détecteurs de proximité du type inductif ou capacitif ou de toute autre nature appropriée. Le poste détecteur comporte également des moyens générateurs (non représentés) d'un signal d'actionnement de moyens appropriés permettant de séparer les boîtes vides ou incorrectement remplies de ceux dont le remplissage est correct et leur réintroduction parmi les boîtes vides à remplir.

[0020] Dans le mode de réalisation du système de détection et de réintroduction des boîtes vides dans le circuit des boîtes à remplir représenté à la figure 3, le signal d'actionnement en provenance du poste de détection 45 est destiné à un poste séparateur ou éjecteur 46 des boîtes vides ou, le cas échéant, des boîtes incorrectement remplies, de la série des boîtes se trouvant sur le transporteur d'évacuation 9 et défilant devant le poste séparateur ou injecteur. L'actionnement de ce dernier est retardé à l'aide d'un dipositif temporisateur 44 . Ce retard est égal à l'intervalle de temps que met une boîte 11 pour parcourir le trajet entre le poste détecteur 45 et le poste séparateur 46. Il est à noter que les transporteurs d'amenée 8 d'évacuation 9 sont avantageusement formés par un même transporteur.

[0021] Les moyens séparateurs ou éjecteurs du poste 46 peuvent être de toute nature appropriée, par exemple du type à jet d'air comprimé. Ce mode de réalisation des moyens séparateurs est avantageux, car il permet d'obtenir un effet sélectif. La force du jet d'air peut être ajustée de manière que son impact sur les boîtes 11 ne produise un effet d'éjection ou de séparation que sur les boîtes vides et donc plus légères, à la manière indiquée à la figure 3. Les boîtes 11 ainsi séparées ou éjectées de la série des boîtes correctement remplies parviennant à un transporteur de réintroduction 47 qui les amène à un poste de stockage 48. Lorsque ce poste contient par exemple un nombre prédéterminé de boîtes éjectées, l'amenée normale des boîtes vides pourrait être interrompue à l'aide par exemple d'une roue en étoile 49 et les boîtes éjectées pourraient être réintroduites parmi les boîtes à transférer dans le carrousel 1. Les moyens de réintroduction du poste 48 pourraient être de toute nature appropriée. L'opération de réintroduction pourrait être effectuée automatiquement ou par un opérateur. Pour compléter la description de la figure 3, on reconnait en 54 une spirale rotative qui permet d'adapter l'écartement des boîtes 11 successives au compartimentage de la roue en étoile d'entrée 42.

[0022] Dans le mode de réalisation de l'invention, selon la figure 4, les boîtes vides ne quittent pas le carrousel 1 au poste d'évacuation 43, mais sont maintenues dans leur poste de remplissage. Pour que les boîtes vides puissent traverser le poste de transfert d'entrée 42, c'est-à-dire pouvoir s'engager dans un compartiment 52 vide, le signal d'actionnement produit par le poste de détection 45 a pour effet la création dans la file des boîtes se trouvant sur le transporteur d'amenée 8 d'un écart entre boîtes adjacentes à un endroit tel que le compartiment 52 se présentant devant une boîte vide détectée et non évacuée soit vide. L'écart 53 indiqué à la figure 4 produira cet effet.

[0023] Le procédé de détection de boîtes vides ou incorrectement remplies, leur séparation des boîtes dont le remplissage est correct et la réintroduction des boîtes vides parmi les boîtes à remplir ressort de la description qui vient d'être faite en se réfèrant aux figures 1 à 4. Chaque boîte 11 se trouvant dans un poste de remplissage 7 du carrousel 1 est soumis après l'opération de remplissage de la boîte à l'opération de tassage accomplie à l'aide du tampon tasseur 25. Ce tampon est maintenu dans sa position de tassement au moins jusqu'à ce que la boîte se trouve devant le poste de détection 45. Si la boîte se présentant ainsi au moyen détecteur est vide, le piston de soulèvement 36 occupe sa position haute, c'est-à-dire qu'il n'a pas effectué de course de recul. Ce fait est détecté et la boîte qui vient d'être vérifiée est séparée des boîtes correctement remplies. Selon la figure 3, la boîte vide détectée est évacuée du carrousel, séparée par les moyens séparateurs du poste 46 pour être ensuite réintroduite parmi les boîtes vides à remplir, se trouvant sur le transporteur d'amenée 8. Dans le mode de réalisation de la figure 4, la boîte détectée vide est maintenue dans le carrousel et son passage à travers le poste de transfert d'entrée 52 est organisé en créant une place libre appropriée dans ce poste, comme cela a été expliqué plus haut.

[0024] Le système selon l'invention pourrait être adapté pour détecter les boîtes incorrectement remplies. Ce fait résulterait dans une course de recul différente d'une valeur prédéterminée représentative d'un état de remplissage correct et ainsi détectée. On pourrait se contenter dans ce cas, d'éjecter les boîtes en question dans le poste séparateur 46.

Revendications

1. Procédé pour la détection de récipients vides ou incorrectement remplis, tels que des boîtes de conserve, par un produit solide, notamment alimentaire, dans une machine remplisseuse à carrousel comprenant une multitude de postes de remplissage prévus dans le carrousel, un poste de transfert de récipients vides amenés par un transporteur d'amenée aux différents postes de remplissage et un poste d'évacuation du carrousel des récipients remplis et de transfert de ceux-ci à un transporteur d'évacuation, caractérisé en ce que l'on prévoit un poste de détection (45) des récipients (11) vides ou incorrectement remplis entre l'endroit de remplissage des récipients dans le carrousel et le poste d'évacuation (43) des récipients du carrousel, l'on sépare les récipients (11) vides ou incorrectement remplis, des récipients correctement remplis et, le cas échéant,l'on agit sur le dispositif d'amenée des récipients (11) vides pour assurer la réintroduction des récipients vides séparés parmi les récipients à remplir.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prévoit dans le trajet des récipients (11) évacués de la machine un poste séparateur (46) des récipients vides ou incorrectement remplis, l'on détermine l'intervalle de temps que met un récipient pour parcourir le trajet entre le poste de détection (45) et le poste séparateur (46), l'on actionne, après détection d'un récipient vide ou incorrectement rempli, les moyens séparateurs dans le poste de séparation (46) après l'écoulement dudit intervalle de temps pour séparer le récipient (11) se trouvant alors dans le poste séparateur et qui est le récipient qui vient d'être détectée, des récipients évacués, qui sont correctement remplis.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on maintient dans le carrousel (1) les récipients (11) qui ont été détectés comme étant vides par le poste de détection (45) et l'on crée sur le transporteur d'amenée (8) de récipients vides entre deux boîtes (11) successives des espaces (53) de telle manière que le poste de transfert d'entrée (42) présente des compartiments de transfert (52) vides permettant aux récipients détectés et maintenus de traverser ce poste de transfert (42).

4. Système pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, pour une machine remplisseuse dont chaque poste de remplissage est équipé d'un tampon tasseur du produit contenu dans les récipients après l'opération de remplissage, caractérisé en ce que chaque poste de remplissage comporte un tampon de soulèvement (36) des récipients (11) vides reçus, à leur position de remplissage, qui est adapté pour effectuer un mouvement de recul d'une longueur, le cas échéant, prédéterminée, représentatif de l'état de remplissage des récipients, sous l'effet du tampon tasseur (25) lors de l'opération de tassage, et des moyens (28) de maintien du tampon tasseur dans sa position extrême de tassement au moins jusqu'au poste de détection (45), et que ce dernier comprend des moyens détecteurs dudit mouvement de recul et des moyens générateurs d'un signal d'actionnement de moyens séparateurs dans le poste de séparation (46) des récipients vides ou incorrectement remplis, de ceux qui ont été remplis correctement, des moyens temporisateurs (44) étant prévus dans la liaison entre le poste de détection (45) et le poste séparateur (46) pour retarder ledit signal de l'intervalle de temps que met un récipient (11) pour parcourir le trajet entre les postes de détection et de séparation.

5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens détecteurs dans le poste de détection (45) du mouvement de recul précité du tampon de soulèvement (36) sont du type à contact électrique ou des détecteurs de proximité du type inductif ou capacitif.

6. Système selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens séparateurs du poste séparateur (46) sont avantageusement du type à jet d'air comprimé, la force du jet d'air pouvant être choisie pour ne produire un effet de séparation ou d'éjection que sur les récipients vides.

7. Système selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un transporteur (47) de boîtes (11) vides qui ont été éjectées par le dispositif séparateur (46) et un poste de réintroduction (48) de ces récipients parmi les récipients se trouvant sur le transporteur d'amenée (8) de récipients vides.

8. Système selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le tampon de soulèvement (36) est monté sur un organe mobile tel que la tige de piston (37) d'un vérin hydraulique (38), avec interposition d'un élément élastique (39), tel qu'un ressort hélicoïdal dimensionné de façon à permettre le mouvement de recul précité.

9. Système selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement du tampon tasseur (25) comprend deux moyens d'entraînement, tels que des vérins hydrauliques (27, 28) montés en série de façon que le premier moyen (27) imprime au tampon tasseur (25) un mouvement de va-et-vient entre une position extrême haute, au-dessus des récipients (11) à remplir et une position au niveau du bord supérieur des récipients, dans laquelle le tampon (25) assure une fermeture des récipients, et que le second moyen d'entraînement (28) imprime au tampon tasseur (25) un mouvement de va-et-vient entre ladite position de fermeture des récipients et la position basse de tassement des produits contenus dans les récipients, le tampon tasseur (25) étant maintenu dans sa position de tassement au moins jusqu'au poste de détection (45) par ledit second moyen d'entraînement (28).

Dessins