Brevet FR2270177A1 — publié le 19751205

Argument t Il sfagit d'un mécanisme rotatif de manutention destiné à saisir une charge, 8 lui faire subir une rotation, en général de 90 degrés, et à la dépcser après rotation. Le mécanis- me rotatif objet de l'invention est plus particulièrement des tiné à Btre employé an combinaison avec des transporteurs hori zontaux dans lesquels les charges ou unité de manutention-. sont disposées sur des plateaux, ou ont ellss-mêmes-un fond rigide. Installé latéralement à un transporteur, en un poste con venablement choisi, ledit mécanisme, en forme de potence au dessus du transporteur, comporte des moyens de levage à griffes, qui, sous l'action d'un vérin, saisissent une unité de manuten tion, ou une charge, amende par le transporteur et lui impri ment une courte translation verticale vers le haut pour la dé- gager du transporteur. Des moyens de rotation font alors tour ner l'ensemble charge et moyens-de levage pour les amener au dessus d'une nouvelle position, table ou autre transporteur par exemple, où les moyens de levage le déposent pr translation verticale vers le bas.La partie rotative du mécanisme revient alors par une rotation en sens inverse de le première, à se position initiale, prête à saisir une nouvelle charge. Expose géneral : Un premier avantage présenté par l'invention est de permettre aux charges, ou unité de manutention., soumises à une série d'opérations au fur et à mesure de leur présentation en channe aux différents postes desservis par un transporteur de pouvoir suivre un trajet dont la forme générale est un ser pentin, permettant ainsi d'utiliser de façon rationnelle l'es- pace disponible. Un second avantage présenté par l'invention est dd à la disposition en potence du mécanisme, lui assurant ainsi un encombrement au sol minimum, et permettant d'exécuter direc- tement toutes opérations telles que démontage, entretien, lava ge.etc... Enfin un avantage suppldmentaixe est encore appor té par l'invention et résulte de ce que les rotations imposées à la charge sont effectuées avec accélération nulle tant au départ qu'à arrivée, ce qui est particulièrement appréciable tant pour les produits liquides ou pâteux dont le traitement exige que leur masse ne soit soumise à aucune agitation, que pour les objets particulièrement fragiles. Un mécanisme rotatif de manutention conforme à lssinventlon combine des moyens de levage de la charge, des moyens de rotation de celle-ci d'un angle de 9Q degrés dans le plan horizontal, des moyens de blocage en cours de rotation, et des moyens de mise en oeuvre, tous ces moyens étant portés par une colonne porteuse verticalesautour de laquelle se fait la rotation, montée sur un socle et disposée latdralement par rapport au transporteur. L'ensemble des moyens mentionnes plus haut, liés à la colonne porteuse, forme potence au-dessus de la charge amenée par le transporteur. Selon un autre mode de reelisation de l'invention les moyens de levage, de rotation et de blocage sont doublés, chacun d'eux décalé de 90 degrés par rapport à son homologue, liés à une même colonne porteuse. On peut alors faire effectuer à la charge une rotation de 180 degrés an deux phases successives de 90 degrés. Les moyens de levage de la charge comprennent un équipage mobile formé d'un cadre supérieur rectangulaire horizontal, prolongé, en ses quatre sommets et vers le bas, par quatre jambes verticales. Deux de ces jambes, ou jambes intrieu- restdécrivent des arcs d'un même petit cercle intérieur lors de la rotation, les deux autres, ou jambes extérieures, décrivent des arcs d'un même grand cercle extérieur lors de la rotation. Une griffe intérieure fixe est montée sur une entretoise réunissant les deux jambes intérieures, elle décrit ainsi un cercle intérieur au petit cercle mentionné plus haut. Deux griffes extérieures mobiles, pouvant s'éclipser par rotation autour d'un axe horizontal sous l'action de moyens adaptés à produire ce mouvement, vérin oscillant par exemple, sont montées sur les ex trémités des deux jambes extérieures. Les trois griffes sont destinées à saisir une charge et à la supporter pendant la rota tion. Suivant une autre forme de réalisation on prévoit plusieurs griffes intérieures, qui sont alors éclipsables comme les griffes extérieures. L'équipage mobile est placé à cheval sur un bras horizontal pivotant qui sera décrit plus loin. Il est lié à ce bras pivotant par l'intermédiaire de moyens qui lui permettent de se mouvoir par rapport à lui dans le sens vertical. Ces moyens peuvent erse, par exemple , un vérin à action verticale placé au-dessus de équipage mobile, dont le cylindre est lié au dit équipage mobile et dont la tige de piston, prolongée vers le bas, est fixée au bras horizontal pivotant. L'équipage mobile est ainsi susceptible de monter et de descendre par rapport au bras pivotant, et, par ses griffes, de soulever une charge, ou unité de manutention, disposée sur plateau, ou ayant elle-meme un fond rigide. Les moyens de rotation de la charge comprennent - un bras horizontal pivotant par une bague autour d'un arbre vertical de meme axe que la colonne porteuse, - un vérin à double effet, à axe horizontal, solidaire de ltar- bre et portant une crémaillère sur la tige de son piston, - un pignon, solidaire d'un arbre vertical secondaire, et entraî- né en rotation par la crémaillère du vérin à double effet, - une bielle horizontale clavetée sur l'arbre secondaire, - un maneton, en matière élastomère par exemple, monté'articulé autour d'un axe vertical en bout de bielle, - une gorge longitudinale ménagée sur le bras pivotant et dans laquelle le maneton est assujetti mais peut glisser. Le mouvement de la bielle, assuré par le vérin à double effet, se transmet ainsi par le maneton au bras pivotant. Surale bras pivotant est fixé en outre, comme on l'a vu plus haut, équipage mobile des moyens de levage grEce,par exemple, à un vérin vertical. Les moyens de blocage de la charge pendant sa rotation comprennent un plateau horizontal monté sur une colonne verticale fixée au bras pivotant en dessous de celui-ci, et susceptible d'un réglage en hauteur par rapport à ce bras. Ce ré glage a pour but d'assurer que, lorsque les moyens de levage ont levé la charge, la tranche supérieure de celle-ci vienne au contact du plateau. Ainsi, dans le cas de transportXde liquides affleurant le bord des récipients qui les contiennent, aucun débordement n'est à craindre pendant le mouvement de rotation de la charge. De mêmetdans le cas de transport d'une charge divisée en plusieurs éléments de même hauteur, le plateau de blocage assure que, pendant la rotation, ces éléments ne peuvent s'entrechoquer ni se déplacer les uns par rapport aux autres. Les moyens de mise en oeuvre sont constitués par trois groupes de détections ayant pour but soit de commander directement le déroulement des opérations assurées par le mécanisme rotatif, soit de permettre le déroulement d'un programme auquel le mécanisme est assujetti. Ces détections sont montées - sur le vérin à double effet pour commander la rotation du bras pivotant, alternativement dans un sens et dans l'autre ; - sur le bras pivotant pour commander le mouvement vertical de l'équipage mobile tant vers le haut que vers le bas, en début et en fin de rotation - sur le vérin oscillant des griffes mobiles pour commander leur basculement et leur redressement. Suivant une première forme de réalisation de l'invention,ces différentes commandes, déclenchées par les moyens de mise en oeuvre, sont coordonnées de manière à assurer successivement toutes les opérations nécessaires au déplacement de la charge d'une première position à une autre par rotation de 90 degrés. Ces opérations seront décrites phase par phase par la suite. I1 est évident qu'il serait possible de disposer les détectioa commandant la rotation du bras pivotant pour que cette rotation corresponde à un angle quelconque fixé à l'avance et qutil apparat commode que cet angle soit de 180a, de manière à pouvoir faire repartir la charge en sens inverse, après exécution de la rotation par le dispositif objet de l'in- vention, et à réduire ainsi l'encombrement du transporteur. La choix d'un angle de rotation de 90 degrés a été dicté par les raisons suivantes: le-mScanisme rotatif de manu tention, objet de l'invention, est plus particulièrement desti né à être adapté soit à un transporteur/utilisé dans l'industrie de fabrication des fromages à pâte molle, ayant fait l'objet de la demande de brevet no 73 29275 déposée le 7 Août 1973 et dont la durée d'arrêt à chaque poste de travail est voisine de 9 à Il secondes, soit à un transporteur continu dont les charges passent successivement à un même poste suivant le même interval le de temps.Or l'expérience a prouvé que cet intervalle de temps permet au mécanisme, objet de la présente invention, de saisir une charge, de lui faire effectuer un déplacement en ro tation de 90 degrés, de la déposer et de revenir à le position initiale pour saisir la charge suivante, et ceci sans soumettre les masses de fromags en formation à des secousses nuisibles à la qualité du produit définitif. Par contre une rotation de 100 degrés exigerait de soumettre les fromages en formation à des vitesses angulaires telles que cette qualité ne pourrait plus être atteinte.La délicatesse du mouvement obtenu par un méca nisme rotatif conforme à l'invention est due b l'organosation des éléments engendrant le mouvement : crémaillère, bielle, ma neton et gorge du bras horizontal, grâce à laquel-le les accél- rations sont nulles tant en début quten fin de mouvement. On voit donc l'avantage considérable ainsi obtenu pour la manuten tion des charges fragiles. Pour assurer, par rotation de 180 degrés, le passa ge de la charge d'uW transporteur à un autre transporteur paral lèle et animé d'un mouvement soit dans le mdme sens que le pre -mier, soit en sens inverse, l'invention prévoit une seconde for me de réalisation selon laquelle un second bras horizontal pi votant est fixé sur le premier et forme avec lui un angle de 90 degrés. Sur ce second bras horizontal sont adaptés des moyens -de-levage ét des moyens d blocage identiques à ceux adaptés sur le premier bras et décrits plus haut. On comprend alors que la rotation de 180 degrés de la charge peut s'effectuer en deux mouvements angulaires suc cessifs de 90 degrés chacun, entre lesquels elle restera à une position d'attente sur une table disposée entre les deux transporteurs. La succession des phases correspondant à une rotation de 180 degrés sera décrite par la suite. Enoncé des figures : La Fig. 1 est table coupe perpendiculairement au sens du mouvement, d'un transporteur assurant we transport d'une ~ charge posée sur un plateau-auquel peut autre combiné un mécanisme rotatif de manutention conforme à l'invention. La Fig. 2 est une vue de profil d'un mécanisme rotatif de manutention conforme à l'invention. La Fig. 3 est une vue de dessus du même. La Fig. 4 est un schéma montrant le principe d'entraînement en rotation du mécanisme des Figea. 3 et 4. La Fig. 5 est une perspective d'une partie du même, montrant les griffes mobiles et leur dispositif de basculement. Les Figs. 6, 7, 8 et 9 sont des vues schématiques de dessus d'un mécanisme conforme à un/autl;a de réalisation de l'invention. Descriction détaillée d'une forme de réalisation Sur la Fig. 1 on voit, en coupe, un transporteur T, mis en oeuvre par des moyens moteurs M, sur lequel un plateau P est destiné à recevoir une charge non figurée. Les Figs. 2 et 3 montrent un dispositif conforme à l'invention destiné à faire subir à une charge une rotation de 90 degrés dans le plan horizontal. Sur un socle 1 est montée une colonne porteuse 3 par une butée à billes2. Un vérin à double effet 5 est solidaire d'un arbre fixe 4, de même axe que la colonne porteuse. Le vérin 5 entraîne, par une crémaillère portée par la tige de son piston et non visible sur les figures,un pignon dont on voit le carter 6. Le pignon est solidaire d'un arbre vertical 7 sur lequel est clavetée une bielle 8 en bout de laquelle est articulé un maneton 9 par un axe vertical 15. Le maneton 9 est assujetti à se mouvoir dans une gorge 10 d'un bras pivotant horizontal 11. La rotation du pignon sous l'action du vérin 5 entraîne la rotation de la bielle 8, qui elle-même entraîne la rotation du bras li par le déplacement du maneton 9 dans la gorge 10. Un plateau horizontal 12 est relié par une colonne 13 au bras pivotant et leur distance est réglable par une tige 14. Un équipage mobile, formé d'un cadre supérieur 20 prolongé à ses.quatre sommets par quatre jambes verticales, dont deux seulement, une intérieure Z5 et une extérieure 26, sont visibles sur la Fig. 2, est à cheval sur le bras- pivotant 11. Une griffe fixe 31 est solidaire d'une entretoise 29 reliant la jambe 25 à sa voisine. L'équipage mobile est relié au bras pivotant par l'intermédiaire d'un vérin vertical dont le cylindre 27 est solidaire de quatre entretoises supérieures 21, 22, 23, 24 du cadre pivotant ZO, par un bâti 120. La tige 127 du piston du vérin 27 est prolongée par un prolongement 28, guidé par un manchon 227. Le prolongement 28 est solidaire du bras pivotant 11. L'équipage mobile est donc susceptible de se mouvoir verticalement par rapport au bras pivotant et d'occuper deux positions dites position haute et position basse. La Fig. 4 est un schéma décrivant le principe d'entraînement du bras pivotant 11. Elle montre, dans une première position figurée en trait plein, un bras pivotant 11, une bielle 8, un maneton 9 et une gorge la ménagée dans le bras 11. La bielle 8, le maneton 9 et la gorge 10 sont figurées,en pointillé, dans deux positions successives dues à la rotation dans le sens de la flèche f. On voit que, lorsque la bielle. 8 tourne d'un angle "a" égal à 27C degrés, elle imprime au bras pivotant 11 une rotation d'un angle b égal à 90 degrés.Grâce à la disposition originale ainsi donnée aux différents éléments constitutifs du mécanisme de rotation les accélérations du bras 11 sont nulles au début et en fin de mouvement ; on assure ainsi aux charges transportées une délicatesse de mouvement remarquable. En se rapportant maintenant à la Fig. 5 on voit les extrémités des deux jambes verticales extérieures 26 et 126 et une paire de griffes escamotables'32 et 132 reliées par une tige de liaison 34. Sur une plaque 40, fixée à la jambe 26, sont mon tées deux courtes lames parallèles 41 et 141 enserrant le cylindre 38 dSun vérin 36, dont la t8te est traversée par un axe 43, permettant ainsi à ce vérin d'osciller dans un plan vertical. A la tige de piston 37 du vérin 36 est fixé un étrier 39 enserrant une lame verticale 35 pouvant pivoter dans son plan autour d'un axe 46 traversant ltétrier 39. La tige de liaison 34 des deux griffes escamotables 32 et 132 est solidaire de la lame 35.On voit donc que sous ltaction du vérin 36 les deux griffes 32 et 132 passent d'une position horizontale ou fermée à une position escamotée ou ouverte. La Fig. 2 montre la griffe 32 dans la première de ces positions et la Fig. 5 la montre ainsi que la griffe 132 partiellement escamotées. En se rapportant à nouveau à la Fig. 3 on voit sur le côté droit et vers le bas de cette figure un transporteur T1 dont le mouvement se fait suivant la flèche fl, qui a amené un plateau P. Les griffes 31, 32 et 132 sont engagées sous le plateau P. Sur la partie gauche de la figure et vers le haut on a représenté en pointillé, de façon schématique, le bras pivotant et l'équipage mobile qui, après une rotation de 90 degrés dans le sens de la flèche f2,ont amené le plateau dans la position P, au-dessus d'un transporteur T2 dont le mouvement se fait suivant la flèche f3. Le passage d'une situation à l'autre peut être décrit comme suit à partir de la position initiale suivante - plateau P sur le transporteur T1 - équipage mobile en position basse, à cheval sur le transporteur T1, griffes mobiles 32 et 132 fermées en position horizontale, La succession des différentes phases d'une rotation de 90 degrés est phase I : mouvement ascendant de l'équipage mobile, entrainant la saisie du plateau par les griffes 31, 32 et 132, son dégagement au-dessus du transporteur et le blocage de la charge par le plateau réglable 12 : équipage mobile est ainsi passé en position haute. phase II :rotation de 90 degrés, dans le sens de f2,équipage mo 'bile en position haute et arrêt au-dessus du transpor taur T. phase III mouvement descendant de l'équipage mobile entraînant la pose du plateau sur le transporteur T2, le dégage ment des griffes 31, 32 et 132 et la mise de l'équi- page mobile en position basse phase IV s ouverture des griffes mobiles 32 et 132, l'équipage mobile restant en position basse phase V : rotation de 90 degrés en sens inverse de celle de la flèche fz, équipage mobile en position basse et grif fes mobiles éclipsées, et arrat au-dessus du trans porteur T1 phase VI : fermeture-des griffes mobiles vers la position ho rizontale, équipage mobile en position basse phase VII : identique 8 -phase I, et répétition des opérations. Les Figs 6 à 9 montrent différentes positions d'un mécanisme rotatif de manutention correspondant à une autre for me de réalisation de l'invention, etdont les moyens de levage, de rotation et de blocage sont doubles, chacun d'eux étant dé calé de 90 degrés par rapport à son homologue. Ces moyens sont tous montés sur la même colonne porteuse. A désigne la première partie du mécanisme double, identique au mécanisme décrit dans les Figs. 2, 3 et 4, et iden tique aussi à B qui en désigne la seconde partie. T1 et T2 sont deux transporteurs parallèles et dont es mouvements figurfis par 1Q8 flèches f1 et 2 sont de contraire. t est une table disposée entre T1 et T20 Pour-faire passer un premier plateau P1, puis tous les autres plateaux successifs P2, P3... apportés par le trans porteur T1, de ce transporteur au transporteur T2, les opérations suivantes sont exécutées, à partir d'une position du mécanisme ou A est en potence au-dessus de T1 et B en potence au-dessus de la table t, entre T1 et T2 : - saisie de P1 par A (Fig. 6) - rotation de 90f -de A et B dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et pose de P1 par A (Fig. 7) sur t. - rotation de 902 de A et B dans le sens dss aiguilles d'une montre, A vient en potence au-dessus d'un plateau P2 de T1 et B vient en potence au-dessus de P1 - saisie de P2 par A'et de P1 par B (Fig. 8) - rotation de A et B dans le sens inverse des aiguilles d'une montre ; pose de P1 sur T2 et de P2 sur t, P1 est emmené par T2 (Fig. 9) - rotation de A et B dans le sens des aiguillss dune montre, A vient en potence au-dessus dtun nouveau plateau P3 de T1 et B vient en potence au-dessus de P2 sur t ; saisie de P3 par A et de P2 par 3. On est alors ramené à la situation initiale, et les opérations de passage d'un plateau de T1 à T2 se succèdent comme indiqué plus haut. On constate en outre que le sens des mouvements des transporteurs T1 et T2 est indifférent et que le mécanisme de l'invention est tout aussi bien adapté à faire passer une charge dtun premier transporteur à un second dont le mouvement est parallèle et de même sens que celui du premier. REVENDICATIONS 1. Mécanisme rotatif de manutention destiné à sai sir une unité de manutention dont le fond est rigide, ou qui est posée sur un plateau, oour la faire passer d'un premier trans porteur horizontal à un second transporteur horizontal et com prenant des moyens de rotation, des moyens de levage et des moyens de blocage de la dite unité pendant la rotation, caracté risé - en ce que les dits moyens de rotation, de levage et de blocage sont tous liés à une même colonne porteuse verticale et - en ce que les moyens de levage et les moyens de blocage sont disposés en potence au-dessus de la dite unité de manutention et portés par un bras horizontal pivotant autour d'un arbre ver tical monté dans la dite colonne porteuse. 2.- Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé - en ce que les moyens de levage comportent une griffe intérieu re fixe et deux griffes extérieures basculantes, les dites grif fes extérieures pouvant occuper deux positions, une première po sition dite fermée où elles peuvent supporter la chargelet une seconde position dite ouverte où elles sont éclipsées. 3.- Mécanisme-selon la revendication 1, caractérisé -- en ce que les moyens de levage comportent au moins deux grif fes intérieures et deux griffes extérieures, les dites griffes intérieures et extérieures étant basculantes et pouvant occuper deux positions, une première position dite fermée où elles peuvent supporter la charge et une seconde position dite ouverte où elles sont éclipsées. 4.- Mécanisme selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé - en ce que le passage des griffes basculantes de la position fer mée à la position ouverte est commandée par au moins un vérin oscillant. 5.- Mécanisme selon une des revendications 2 ou 3, caractérisé - en ce que les moyens de rotation comportent une bielle hori zontale solidaire d'un arbre vertical, animée d'un mouvement de rotation alternatif dans un plan horizontal, munie en son extré mité d'un maneton assujetti à coulisser dans une gorge ménagée dans le dit bras pivotant, l'amplitude maximum du dit mouvement de rotationde la dite bielle étant voisin de 270 degrés et ltamplitude maximum du mouvement duras pivotant étant voisin de 90 degrés. 6.- Mécanisme selon la revendication 5, caractéri sé : - encre que les moyens de blocage de l'unité de manutention pen dant la rotation sont constitués d'une part par les dites grif fes, et d'autre part par un plateau horizontal lié au bras pi votant et réglable en hauteur par rapport à lui et contre lequel vient buter la tranche supérieure de la dite unité en fin de mouvement vers le haut des dits moyens de levage.