Brevet FR2125307A1 — publié le 19720929

i 2125307 L'invention est relative à une machine à palettiser pour casiers à bouteilles ou similaires et qui est constituée par un porte-palettes pouvant être soulevé et abaissé et par une tête à grappins, se déplaçant sur un chariot de roulement au-dessus de£ palettes à 5 charger ou à décharger, horizontalement par rapport à une surface de dépôt et munie de mâchoires de serrage attaquant les casiers de l'extérieur afin d'engager et de transférer une couche entière de casiers. Des dispositifs pour transfasr et engager cfes couches entiè-10 res de casiers et réalisés, soua la forme de grappins en forme de tenaille sont connus par les brevets allemands n°s 1.218.129, 1.241.356 et 1.481.455. Suivant le brevet allemand n" 1.931.043, on connaît des leviers de serrage attaquant les côtés de la couche supérieure à palettiser et au moyen desquels il est possible d'en-15 lever des couches entières pour les transporter vers le côté. Suivant les brevets allemands n°s 1.250.358 et 1.254.535, la couche supérieure d'unq^ile est engagée latéralement au moyen des mâchoires de serrage et est d'abord amenée vers le côté, sans modification de la position en hauteur du chariot portant les leviers de serra-20 ge, côté où la couche de casiers est acheminée plus loin et est décomposée par plusieurs dispositifs de transport pouvant être soulevés et abaissés. Cependant, il est nécessaire qu'immédiatement après l'engagement de la couche supérieure, toute la pile se trouvant sur un dispositif de levage soit légèrement abaissée afin que 25 la couche supérieure puisse être dégagée du restant de la pile. La tête à grappins qui ne peut se déplacer qu'horizontalement, exige donc non seulement une table de levage, mais également un abaissement additionnel de toute la pile sur la table de levage avant que la couche puisse être enlevée. Afin que lors de l'acheminement de 30 la couche supérieure sur une voie horizontale, toute la pilé- de casiers ne doive pas être abaissée trop profondément et afin que la pile de casiers puisse être ramenée ensuite, avant le retour de la tête à grappins, à la poâtion irritiale supérieure (économie de temps considérable), les grappins de ces têtes à grappins se 35 déplaçant horizontalement ne peuvent être prévus qu'aux deux côtés longitudinaux et, de ce fait, les couches ne peuvent être retenues également qu'aux deux côtés longitudinaux. Lorsque les têtes à grappins doivent être utilisées pour le palettisage et le dépalettisa-ge de couches relativement grandes et lourdes, il faut cependant 72 03438 2 2125307 que les couches de casiers soient engagées et retenues aux quatre côtés afin de pouvoir empêcher avec une certitude absolue l'effondrement de la couche pendant son transfert rapide. De ce fait, les têtes à grappins pour des couches de bouteil-5 les entourées de tous côtés et décrites, par exemple dans le brevet allemand n° 1.756.327, sont toujours réalisées de manière à pouvoir être déplacées non seulement horizontalement, mais également perpendiculairement. Toutefoisj ceci entraîne non seulement une dépense considérable pour les mécanismes et les dispositifs de commande cor-10 respondants, mais le mouvement de levage qui doit être exécuté par la tête à grappins exige également beaucoup de temps, étant donné que dans de tels dispositifs également, la couche supérieure doit être séparée du restant de la pile avant son transfert. Le mouvement à exécuter successivement dans ces deux sens limite la vitesse du 15 travail. Lorsquril s'agit d'une machine à palettiser telle que décrite plus haut, l'invention vise à procurer une tête à grappins pouvant être déplacée exclusivement horiontalement, destinée à des couches entières de palettes et dans laquelle, avant l'enlèvement de 20 la couche, la pile de palettes ne doive pas être abaissée, tandis qu'additionnellement, la couche est engagée et serrée des quatre côtés. En outre, l'entraînement est très simple et l'encombrement du chariot roulant et des pièces qui en font partie est très faible afin de limiter l'encombrement de la machine. 25 Afin d!a,tteindre ces buts, l'invention propose que le chariot de roulement présente des points d'articulation pour la plaque à tête à grappins, qui sont excentriques par rapport à au moins un des axes de ses roues de roulement et qui tournent en synchronisme avec ces dernières, ces points d'articulation, lorsque le chariot 30 de roulement est déplacé de la position initiale vers la position terminale et retour, décrivant des voies cycloîdales qui enjambent ces deux positions. Outre le chariot, l'entraînement de ce dernier .-et son guidage, il suffit que la plaque à tête à grappins soit accrochée à des points d'articulation excentriques qui tournent 35 avec les roues de roulement. La plaque à tête à grappins décrit ainsi :.une voie cycloïdale avec une montée et une descente raides dans la position de chargement ou dans la position de déchargement. De ce fait, la plaque à tête à grappinsfest d'abord soulevée.avant qu'elle ne soit déplacée essentiellement latéiiement. Malgré un 72 03438 3 2125307 déplacement purement horizontal du chariot de roulement, il est nécessaire ni d'abaisser la pilë de palettes, ni de soulever la tête à grappins par un dispositif de levage vertical. La même chose est valable pour le dépôt de la couche déchargée et, inversé-5 ment, pour l'empilage des couches sur la palette. En raison de la voie cycloïdale, pouvant être obtenue par des moyens très simples, et de sa courbe ascendante en pente raide, la plaque à tête à grappins peut être munie de tous côtés de grappins qui peuvent être pivotés vers l'extérieur et qui, dans ce type de mouvement et bien 10 que le chariot de roulement ne se déplace qu'horizontalement en avant et en arrière, ne gênent pas le déchargement ou le chargement même lorsque l'angle de pivotement des grappins est relativement faible. L'invention propose, en outre, que l'écartement entre les 15 points d'articulation et les axes correspondants des roues de roulement soit légèrement plus élevé que le rayon de la roue de roulement et que les deux positions terminales soient situées, chaque fois, d'une faible valeur devant le point bas des cycloïdes prolongés, de manière que chaque voie cycloïdale présente, au début et à 20 la fin, chaque fois une tangente perpendiculaire ou une tangente presque perpendiculaire, Grâce à cette mesure conforme à l'invention, les points d'articulation décrivent une partie d'un cycloîde prolongé qui, par rapport au cycloîde normal et à la place des pointes de ce dernier, présente des boucles avec des tangentes perpendi-25 culaires. Conformément à l'invention, la voie du cycloîde est légèrement plus longue que ne l'est le mouvement du chariot de roulement. Par l'ensemble de ces mesures on obtient, aux points terminaux, un enlèvement ou un dépôt perpendiculaire et la composante horizontale du mouvement ne s'impose que relativement tard. 30 L'invention propose également que les quatre roues de roule ment du chariot de roulement, y compris les points d'articulation excentriques, correspondent en ce qui concerne la dimension et la position angulaire, et que la plaque à tête à grappins soit accrochée aux quatre points d'articulation et soit maintenue à l'hori-35 zontale à la manière d'une manivelle parallèle, et ce, dans chaque position quelconque. De la manière la plus simple on obtient ainsi également un guidage horizontal de la plaque à tête à grappins sur tout le trajet de cette dernière, sans qu'il soit nécessaire de prévoir des guidages additionnels. 72 03438 4 2125307 De plus, l'invention propose que le chariot de roulement ou ses axes soient articulés à un ou aux deux côtés à chaque fois une extrémité d'une bielle de manivelle dont l'autre extrémité est reliée à un tourillon de manivelle se déplaçant sur une cour-5 be de voie sans fin, fermée. Ceci permet d'obtenir une arrivée ou un départ doux, sans choc, dans les positions terminales. En outre, la marche en avant et la marche en arrière, malgré l'entraînement en rotation permanent du tourillon de manivelle, s'effectue sur un même tronçon de la voie cycloïdale. Chaque révolu-10 tion du tourillon de manivelle entraîne tant un avancement qu'un retour du chariot. L'invention propose, en outre, que le tourillon de manivelle en rotation soit disposé sur une boucle d'une chaîne sans fin, passant sur deux roues à chaîne, que les axes de rotation des roues d'inversion et les axes de roulement du chariot de 15 roulement soient orientés dans un même plan horiznntal, que là dimension la plus grande de la boucle formée par la chaîne corresponde au trajet du chariot de roulement et que la chaîne soit entraînée par un moteur. De ce fait, même avec un mécanisme à manivelle relativement petit qui, en pratique, est séparé par la bou-20 cle de la chaîne suivant le trajet du chariot et dans le sens du transport, il est^ossible d'obtenir un mouvement simple, doux et exempt de chocs même aux points terminaux, avec un entraînement tournant en continu dans le même sens. L'invention propose également que la boucle formée par la 25 chaîne soit entraînée en continu et toujours dans un même sens. La commutation ou la connexion de la marche en avant ou de la marche en arrière par des commutateurs terminaux ou similaires n'est pas nécessaire lorsqu'il s'agit de cet entraînement. L'invention propose, en outre, que les roues de roulement 30 du chariot de roulement présentent un boudin qui dépasse du cercle de roulement et qui, à sa face extérieure, présente chaque fois un point d'articulation pour un tenon d'articulation ou une barre de support de la plaque à tête à grappins^' De ce fait, les points d'articulation pour la plaque à tête à grappins peuvent être reliés 35 d'une manière simple et avantageuse aux roues de roulement qui, de toute façon, doivent présenter un boudin en vue de leur stabilité. De plus, l'invention propose que latéralement au côté du rail de roulement horizontal, soit prévue une chaîne à éclisses disposée parallèlement au dit rail et qui engage une couronne den-40 tée, fermement fixée à chaque roue de roulement, le cercle de dé- 72 03438 5 2125307 roulement de la couronne dentée coïncidant avec le cercle de déroulement du cercle de roulement. De cette manière simple il est possible de garantir le synchronisme entre les quatre roues de roulement lorsque le chariot de roulement est déplacé par la bielle 5 de manivelle. Le poids du chariot et de la tête à grappins est supporté par le rail de roulement et ]a rotation en synchronisme des roues de roulement est obtenue de force par la couronne dentée engagée avec la chaîne à éclisses, le chariot est guidé," par le boudin, avec précision sur la voie horizontale des rails de roulement 10 et, par les points de palier prévus sur le boudin, la plaque à tête à grappins est déplacée sur le tronçon de voie cycloïdale. Dans 1' ensemble, l'invention permet d'obtenir un mécanisme extrêmement simple et efficace pour le soulèvement, le transfert et le dépôt d'une couche entière disposée sur la palette entière, et, en même 15 temps, la place nécessaire au-dessus du rail de roulement n'est pratiquement pas plus grande que le diamètre des roues de roulement, tandis que tant dans le sens vertical que dans le sens horizontal on obtient automatiquement et successivement une arrivée douce et un arrêt sans choc. 20 Une forme d'exécution, donnée à titre d'exemple non limita tif, est représentée aux dessins annexés, dans lesquels : La fig. 1 représente la voie de mouvement pour les points d'articulation de la plaque à tête à grappins. . La fig. 2 est une coupe d'une machine à palettiser conforme 25 à l'invention. . La fig. 2a représente, à échelle réduite, tant la position initiale que la position terminale de la plaque à tête à grappins. La fig. 3 représente l'entraînement du chariot de roulement. La fig. 4 représente un détail des roues du chariot de rou-30 lement. •. La fig. 5 représente une vue en plan, partiellement en coupe, de l'accrochage de la plaque à tête à grappins. Lorsque, suivant la fig. 1, la roue 1 roule Sans glisser avec la rayon x_ sur la droite 2 de la position A à la position E éloi-35 gnëe de la valeur S, le point P, situé sur le rayon, R> r-, décrit le tronçon de voie cycloïdale 3 représentée à la fig. 1,-11 s'agit, dans ce cas, de la partie d'un cycloîde prolongé qui est délimitée par les tangentes 4 perpendiculaires ou presque perpendiculaires. Les parties de la boucle du cycloîde prolongé sont utilisées en 72 03438 6 2125307 même temps, cependant les positions terminales A et E sont chaque fois avancées d'une faible valeur a devant le point le plus bas T envisagé du cycloîde prolongé ou de la boucle de ce dernier. A la fig. 2, le bâti de la machine à palettiser est désigné par 5, la ta-5 ble de levage des palettes est repérée par 6 et la palette par 7, la pile de casiers de bouteilles est désignée par 8 et le transporteur d'évacuation ou d'amenée pour les couches de casiers 10 est repéré par 9. Lorsqu'il s'agit d'une machine à dépalettiser, le transporteur 9 est un transporteur d'évacuation; lorsqu'il s'agit d'une ma-10 chine à palettiser,1e transporteur est un transporteur d'amenée pour chaque fois une couche 10 entière constituée, par exemple, par 3x3 casiers, le transporteur se déplaçant dans le sens de transport inverse. La couche supérieure 10 de la pile 8 est serrée par les grappins 11 qui sont articulés, par les articulations lia, à la 15 plaque à tête à grappins 12 de manière à pouvoir pivoter. L'action-nement et l'entraînement de ces grappins ne sont pas représentés et ne forment pas un objet de la présente invention. La plaque à tête à grappins 12 présente des paliers 13 qui correspondent aux points d'articulation 14 ou aux barres de support 20 28 (voir également fig. 5). Dans un plan au-dessus des position^ initiale et terminale A, E de la plaque à tête à grappins 12 est prévue, des deux côtés de la pile 8 de casiers à bouteilles, une voie de déroulement droite 2a sur laquelle sont disposées, chaque fois l'une derrière l'autre, deux roues la, 1b avec leurs axes 25 17, 18; ces derniers sont reliés l'un à l'autre par l'éclisse 15. Les quatre roues la, 1b, en commun avec les éclisses 15 des deux côtés, forment le chariot de roulement 16 présentant les axes 17, 18 des roues de roulement. Excentriquement à ces axes 17, 18 et à un écartement (R) supérieur au rayon (r) des roues de roulement 30 la, 1b, les points de palier 13 et les points d'articulation 14 sont accouplés d'une manière articulée les uns aux autres. De ce fait, lorsque la roue la roiife sur la voie de déroulement 2a sans glisser, les points d'articulation 14 et les points de palier 13 sont amenés le long de la voie cycloïdale 3 de la position initiale 35 A à la position terminale E. De ce fait le chariot de roulement 16 se déplace, dans son ensemble, de la valeur S suivant la fig. 1 et qui est légèrement inférieure à tout le déplacement latérale de la plaque-à tête à grappins. Le chariot de roulement 16 est déplacé de la valeur S (fig.3) 72 03438 7 2125307 par au moins une bielle de manivelle 19 qui est accouplée aux axes 17, 18 des roues de roulement. La manivelle 19 est articulée à une chaîne sans fin 20 passant sur les roues à chaîne 21 et suit donc la boucle formée par la chaîne 20. De ce fait, les positions ini-5 tiale et terminale du chariot 16 sont atteintes sans choc et, en ce qui concerne la chaîne 20 qui se déplace automatiquement toujours dans le même sens, le retour à partir de la position terminale et l'avancement à partir de la position initiale s'effectuent doucement et sans choc, et tant lors de l'avancement que lors du retour 10 est décrite une même branche du cycloîde. L'avancement et le retour s'effectuent donc sur une même voie. Les cfeux mouvements débutent avec une tangente 4 presque perpendiculaire (fig. 1) et à la vitesse momentanée "zéro71. Du fait que les roues de roulement correspondantes la, 1b sont disposées des deux côtés de la pile 8 et 15 que la tête à grappins 12 est accouplée aux points d'articulation ou aux points de palier 13, 14 à la manière d'un mécanisme à manivelle parallèle, on obtient un guidage exactement horizontal de la plaque à tête à grappins 12 dans toutes les phases du mouvement. La position terminale E n'est indiquée que par des traits mixtes 20 aux figs. 2 et 2a. Lorsque, en raison du mouvement horizontal du chariot de roulement 16 sur la voie cycloïdale 3, la couche 10 arrive de la position initiale A à la position terminale E, les grappins 11 (par exemple fig. 5) sont pivotés vers l'extérieur. La course en retour peut déjà débuter à ce moment. Entretemps la 25 table de levage à palette 6 soulève la pile 8 de la valeur d'une hauteur de casiers, de manière que la plaque à tête à grappins 12 dont les grappins sont légèrement ouverts, arrivant à ce moment perpendiculairement du haut vers le bas au-dessus de la couche de casiers 10 qui est maintenant la supérieure, puisse, engager cette 30 couche par les grappins 11 qui se referment, ensuite, la couche de casiers est déplacée, à partir de l'arrêt momentané à une vitesse croissante, d'abord vers le naut et, ensuite, de plus en plu:; vers le côté. A cette fin il ne faut prévoir aucun dispositif de levage additionnel, à l'exception des points d'articulation excen-35 triques 13, 14. La fig. 2a représente les points d'articulation 13, 14 quj., à l'extrémité au bras de levier 22, tournent en synchronisme avec les roues de roulement la, lb. Par contre,àla fig. 2, les points d' articulation 13, 14 sont disposés sur les boudins 23, 24 des roues 72 03438 2125307 la, lb, et ce, aux faces intérieures de ces roues (vers la pile 8). Les figs. 3 et 4 représentent également les boudins 23 ou 24 des roues de roulement Ici, l_b. Les faces de roulement proprement dites des roues de roulement la, lb se déroulent sur la voie de dé-5 roulement 2a. Un tronçon. 25 de la chaîne à éclisses est fixé horizontalement à côté du rail de roulement de la voie de déroulement 2a, de manière qu'une couronne dentée 26, prévue sur la roue de roulement la ou lb, engage la chaîne à éclisses, les cercles de déroulement entre la chaîne à éclisses et la couronne dentée, d'une 10 part, et les faces de roulement des roues de roulement la, lb et la voie de déroulement 2a, d'autre part,étant identiques. Les écar-tements entre les points d'articulation 14 aux faces extérieures des boudins 23, 24 et de l'axe de la roue envisagée sont repérés par R et sont légèrement plus élevés que le rayon r du cercle de 15 déroulement. Les roues à chaîne 21, 21a des chaînes sans fin 20 auxquelles est articulée la bielle de manivelle 19 par l'intermédiaire du tourillon de manivelle 30 (mécanisme de manivelle à chaîne) , sont actionnées par un moteur 27 ou un engrenage additionnel interposé, et ce, toujours dans un même sens de rotation. Les axes 20 des roues à chaîne 21, 21a ainsi que les axes 17, 18 des roues de roulement se situent dans un même plan horizontal 31. La fig. 5 est une vue en plan de la plaque à tête à grappins 12 et des dispositifs d'entiaînement pour 1 'actionnement du chariot de roulement 16, seule la moitié de symétrie gauche étant représen-25 tée. Les roues de roulement la, lb portent, à leurs points d'articulation 14, des barres de support 28 qui traversent les pahté de palier 13 de la plaque à tête à grappins 12. De ce fait la plaque à tête à grappins est accrochée d'une manière articulée aux barres de supports 28 ou aux points d'articulation 14 des roues de roule-30 ment la, lb. Le tronçon 25 de la chaîne à éclisses et qui est fermement fixé horizontalement à la voie de déroulement 2a, engage les couronnes dentées 26 des roues de roulement la, lb qui, de ce fait, sont maintenues dans la position angulaire précise l'une par rapport à l'autre lors de leur déroulement, ce qui permet de garan-35 tir une rotation synchronisée et â angle précis des quatre roues de roulement la, lb. Les grappins 11 sont articulés, par l'intermédiaire des articulations lia, à la plaque à tête à grappins 12, et ce, aux quatre côtés et, de ce fait, entre la plaque à tête à grappins 12 et les roues de roulement la, lb, il subsiste latéralement un 40 écartement approprié qui permet le pivotement latéral vers l'exté 72 03438 9 2125307 rieur des grappins 11, lia. L'entraînement des grappins n'est pas représenté. Cet entraînement peut être obtenu d'une manière quelconque. Le moteur 27 est connecté par l'engrenage intermédiaire 27a au mécanisme à manivelle et à chaîne 19, 20, 21, 21a. En outre, on prévoit un arbre d'entraînement 29 qui entraîne le mécanisme à droite, non représenté cependant essentiellement énantiomorphe (fig." 5), pour les roues de reniement la, lb du côté droit. 72 03438 10 2125307 REVENDICATIONS 1.- Machine à palettiser pour casiers à bouteilles ou similaires, munie d'un porte-palette pouvant se soulever et s'abaisser et d'une tête à grappins se déplaçant sur un chariot de roulement, au-dessus des palettes à décharger ou à charger, horizontalement 5 vers une surface de dépôt et en retour, tête à grappins qui porte des mâchoires de serrage attaquant les casiers de l'extérieur et destinées à engager et à transférer une couche entière de casiers, caractérisée an ce que le chariot de roulement (16) présente des points d'articulation (14) pour la plaque à tête à grappins (12) 10 et qui sont excentriques par rapport à au moins un des axes (17, 18) des roues de roulement et qui tournent en synchronisme avec les roues de roulement; lorsque le chariot de roulement (16) se déplace de la position initiale (A) vers la position terminale (E) et retour, ces points d'articulation (14) décrivant des voies cycloi-15 dales (3) enjambant les deux positions (A-E). 2.- Machine à palettiser suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'écartement (R) entre les points d'articulation (14) et l'axe conespondant (17, 18) des roues de roulement est légèrenœnt supérieur au rayon (r) de la roue de roulement (la, lb), 20 tandis que les deux positions terminales (A-E) sont déplacées chaque fois d'une faible valeur (a) devant le point le plus bas (T) du cycloîde prolongé, de manière que chaque voie cycloïdale (3) présente, au début (A) et à la fin (E), une tangente perpendiculaire (4) ou une tangente presque perpendiculaire. 25 3.- Machine à palettiser suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les quatre roues de roulement (la, lb) du chariot de roulement (16), y compris les points d'articulation excentriques (14) correspondent en ce qui concerne la dimension et la position angulaire et en ce que la plaque à tête à grappins 30 (12) est accrochée aux quatre points d'articulation (14) et est maintenue dans toute position à la manière d'une manivelle parallèle dans la position horizontale. 4.- Machine à palettiser suivant les revendications 1 à 3 prises dans leur ensemble, caractérisée en ce que le chariot de 35 roulement (16) ou ses axes (18) sont articulés à un ou aux deux côtés à chaque fois une des extrémités d'une bielle à manivelle (19) dont l'autre extrémité est reliée à un tourillon de manivelle (30) se déplaçant sur une courbe de voie sans fin fermée. 72 03438 ii 2125307 5.- Machine à palettiser suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le tourillon de manivelle (30) est prévu sur une chaîne sans fin (20) passant sur deux roues à chaîne (21, 21a), tandis que les axes de rotation des roues d'inversion (21, 21a) et 5 les axes (17, 18) des roues de roulement du chariot de roulement (16) sont orientés dans un même plan horizontal, alors que la plus grande dimension de la boucle formée par la chaîne (20) correspond au trajet de transport (S) du chariot de roulement et que la chaîne (20) est entraînée par un moteur. 10 6.- Machine à palettiser suivant la revendication 5, carac térisée en ce que la chaîne (20) est entraînée en continu et toujours dans un même sens. 7.- Machine à palettiser suivant les revendications 1 à 6 prises dans leur ensemble, caractérisée en ce que les roues de 15 roulement (la, lb) du chariot de roulement (16) sont munies d'un boudin (23, 24) dépassant du cercle de roulement et qui porte, à sa face extérieure, chaque fois un point d'articulation (14) pour un tenon d'articulation ou une barre de support (28) de la plaque à tête à grappins (12). 20 8.- Machine à palettiser suivant les revendications 5 à 8 prises dans leur ensemble, caractérisée en ce que latéralement: à côté du rail de roulement horizontal (2a) on prévoit une chaîne à éclisses (25) disposée parallèlement au dit rail et qui est engagée par une couronne dentée (26) fermement fixée à chaque toue de rou-25 lement (la, lb), le cercle de déroulement de la couronne dentée coïncidant avec le cercle de déroulement du cercle de roulement.