Brevet FR2514738A1 — publié le 19830422

La présente invention concerne un dispositif de préhension et de manutention de casiers ou analogues. Un des buts de l'invention est de permettre la préhension du casier sur une de ses faces, apparente lorsque le casier repose au sol ou sur un empilement, A la différence des modes de préhension connus, où ton emploie par exemple une fourche glissee sous le casier (qui doit alors etre muni de pieds ou d'un fond spécial permettant l'introduction de la fourche), le dispositif selon l'invention permet de saisir le casier soit par sa face supérieure, soit par une de ses faces latérales. On souhaite en particulier pouvoir saisir un casier par sa face ouverte, aussi bien s 'il est posé sur son fond - c'est-à-dire la face ouverte dirigée vers le haut -, ou sur un de ses flancs - clest- -dire la face ouverte dirigée sur le côté. Un autre but de l'invention est de pouvoir manipuler le casier saisi pour le soumettre soit un mouvement de basculement - un casier posé sur le flanc est redressé pour le poser sur son fond, ou inversement -, soit un mouvement de rotation - un casier posé sur un flanc est tourné pour le poser sur le flanc adjacent ou le flanc opposé. La préhension par la face ouverte évite la présence de pieds ou entretoises. Elle est d'autant plus avantageuse que, si l'on voulait manipuler la caisse par des moyens classiques, il faudrait prevoir de tels pieds sur toutes les faces sur lesquelles le casier serait susceptible de reposer, ctest-à-dire sur cinq faces (le fond et les quatre flancs) dans l'hypothèse extrême où l'on veut pouvoir saisir et reposer le casier dans toutes les positions possibles La multiplication de ces pieds, outre une fabrication plus compliquée, rendrait difficile l'empi- lage, perdrait de la place, et ne résoudrait pas le problème de la rotation ou du basculement du casier par le propre dispositif de levage, fourche ou bras de levée, ou analogue. Au contraire, la présente invention propose un dispositif permettant seul de réaliser toutes ces opérations de préhension et de manipulation, ainsi qu'un casier approprié, dépourvu de tout pied ou entretoise. Le dispositif de manutention comporte, en combinaison : un cadre de préhension, pourvu à sa périphérie d'ergots rétractables dirigés vers l'extérieur du cadre, destiné å coopérer avec un casier comportant des perforations homologues disposées sur l'interieur du rebord de sa face ouverte ; un cadre porteur relié au cadre de préhension de manière a permettre la rotation relative des deux cadres, leurs plans restant parallèles un support de charge, mobile en élévation et relié au cadre porteur par l'intermédiaire de moyens permettant le basculement du plan du cadre porteur entre une position verticale et une position horizontale. On peut ainsi combiner de façon quelconque les mouvements de basculement et de rotation du casier ; en outre , le mouvement de levage du support de charge permet de se placer à la hauteur voulue, lorsqu'il s'agit par exemple de saisir ou de placer un casier au sommet d'un empilage. Très avantageusement, ce support de charge peut être le support frontal d'un chariot élévateur de type classique. De cette façon, une fois le casier saisi et manipulé, il sera aisé de le lever ou de l'abaisser, de le déplacer et de le transporter ailleurs a toutes fins utiles. Le casier- associé a ce dispositif de manutention comporte, sur l'intérieur du rebord de sa face ouverte, des perforations destinées à recevoir les ergots rétractables du cadre de préhension, de manière à permettre, après condamnation de ces ergots en position fonctionnelle, l'accrochage du casier au cadre de préhension pendant les mouvements de rotation, basculement et élévation de celui-ci. La préhension se faisant-par l'intérieur du casier, aucune pièce en saillie n'est nécessaire, ni sur le fond, ni sur les faces extérieures. La fabrication de ces casiers en est simplifiée d'autant, et il est possible de les juxtaposer bord à bord, et par exemple de les empiler par emboitement, ce qui procure un stockage compact et sar. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée ci-dessous, faite en référence aux dessins annexés où les figures la et lb montrent comment est utilisé le dispositif selon l'invention dans une application particulière, qui est la manutention des casiers a bouteilles, les figures 2a, 2b, 2c explicitent les différentes fonctions du dispositif de manutention, . la figure 3a est relative à un premier mode de réalisation du casier selon l'invention, la figure 3b est relative a un second mode de réalisation du casier selon l'invention, les figure 3c et 3d sont relatives a un troi sième mode de réalisation du casier selon l'invention et du cadre de préhension correspondant, la figure 4 est une vue de face, selon la ligne IV-IV de la figure 5, du cadre de préhension et du cadre porteur, ..-' -la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V de la figure 4 des mêmes cadres, montrant en particulier leur liaison et les moyens de précentrage, . la figure 6 est un détail de l'oenbiellage qui relie le support de charge au cadre porteur, les figures 7a et 7b montrent une première variante de réalisation des flancs du casier, et les figures 8a et 8b montrent une deuxième variante de réalisation de ces mêmes flancs Les figures la et lb montrent les avantages procurés par le dispositif selon l'invention dans une application particulière, qui est la manutention des casiers à bouteilles, notamment pour le traitement du vin selon la méthode dite "méthode champenoise".On sait que, dans cette méthode, on fait fermenter du vin, auquel a été ajouté une certaine quantité de sucre, dans des bouteilles bouchées et couchées horizontalement. Une fois la fermentation achevée, on fait tourner les bouteilles sur elles-mêmes par quarts de tour, tout en les laissant couchées, de manière à décoller des parois le résidu de fermentation. On bascule ensuite la bouteille, goulot vers le bas, pour faire descendre ce résidu sur le bouchon. Un débouchage et rebouchage rapide permet léli- mination de ce résidu. On peut ensuite redresser la bouteille et procéder à son conditionnement définitif. Une manière de mécaniser ce procédé consiste à empiler les bouteilles dans des casiers Tout d'abord, les casiers sont posés sur un flanc, face ouverte sur le côté, et les bouteilles y sont empilées à l'horizontale, c 'est-à-dire le goulot dirigé vers le fond du casier. Un empilage régulier, sur toute la hauteur et la profondeur du c;ir;ier, Sa n. jeu, produit un tassement et un serrage des bouteilles les uncs contre les autres qui empêchent tout mouvement nuisible et confèrent au casier une rigi dité élevée. On peut alors faire subir à cc casier tous les mouvements nécessités par le traitement du vin, que ce soient les rotations d'un quart de tour (le casier se retrouvant posé sur un autre flanc) ou le basculement de la bouteille goulot vers le bas (ie casier étant alors face ouverte vers le haut, reposant sur le fond). On peut également, au lleu de manipuler successivement un grand nombre de casiers, utiliser le système illustré par les figures la et lb : depuis la position initiale, référencée 10, on vient ranger les casiers dans un bâti tel que 20, sur un ou plusieurs étages. Ce bâti, déjà connu, et couramment utilisé, est mobile en rotation autour de deux axes XX' et YY', perpendiculaires. Une seule rotation du bâti selon l'un ou l'autre axe pourra ainsi permettre le mouvement de plusieurs milliers de bouteilles à la fois. Initialement, les casiers sont chargés dans la même position que celle où ils étaient stockés. Pour faciliter le rangement des casiers dans le bâti, chaque étage de celui-ci est pourvu de rouleaux 30. Le casier peut avantageusement, sur au moins une de ses faces, être muni de chemins de roulement 40 qui porteront sur les rouleaux. Unefois le bâti chargé, on laisse le vin fer menter, et on procède aux rotations par quarts de tour, en faisant pivoter le bâti autour de l'axe XX'. Le basculement des bouteilles goulot vers le bas se fait par pivotement autour de l'axe YY'. On peut alors procéder au déchargement du bâti, qui se trouve désormais dans la position de la figure lb. Après ouverture des portes 50, on vient prendre un a un les casiers, qui se trouvent maintenant empilés verticalement, reposant sur leur fond et face ouverte vers le haut. On les range alors dans cette même position 60 en attente du traitement ultérieur d'élimination du résidu de fermentation. Les figures 2a, 2b et 2c montrent la structure du dispositif de manutention selon l'invention, et les différentes possibilités de manipulation des casiers que offre. Il comporte un cadre de préhension 100, et un cadre porteur 200. Ces deux cadres sont reliés ensemble de manière à permettre leur rotation relative, leurs plans restant parallèles, comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 2c. Le cadre porteur 200 est relié à un support de charge 300 par des moyens, tels que des bielles 400 et 410 qui permettent le basculement du plan du cadre porteur entre une position verticale (comme celle des figures 2a et2c ) et une position horizontale (telle que celle de la figure 2b). Le basculement peut être obtenu par différents moyens. De préférence, on utilise un vérin 420, hydraulique ou pneumatique, facile à commander à distance, mais on peut également envisager d'autres systèmes, comme par exemple un tendeur ou une crémaillère. Selon le mouvement désiré, le vérin agit en extension (pour passer de la position verticale a la position horizontale) ou en traction (mouvement inverse). Le support de charge 300 peut être mobile en élévation, ce qui est facilement réalisé en l'adaptant sur un chariot élévateur (non représenté). Le chariot élévateur permet un déplacement aisé du casier après préhension, mais on peut envisager d'autres supports, comme par exemple une potence mobile, qui remplirait les mêmes fonctions. Le cadre de préhension 100 est pourvu à sa périphérie d'ergots rétractables 110, dirigés vers l'extérieur du cadre, et qui viendront s'enyager dans des perforations 510 pratiquées sur le rebord du casier 500. Des mains de centrage 120 facilitent le positionnement du cadre de préhension par rapport au casier a saisir. Pour venir accrocher un casier, on rétracte les ergots (qui sont par exemple commandés au moyen de vérins), on place le cadre devant la face ouverte du casier et on avance légèrement de manière a mettre les ergots 110 en colncidence avec les perforations 510. On peut alors mettre les ergots en position fonctionnelle, ce qui procure un verrouillage total de l'ensemble cadre de prehension-casier dans toutes les positions que peut prendre cet ensemble. La préhension se faisant par l'intérieur de la face ouverte du casier, l'accrochage est possible même si les casiers sont empilés ou juxtaposés sans intervalle. On évite ainsi le recours à des pieds ou a des entretoises. De préférence, le cadre de préhension comporte en outre une tôle de fond sur la face en contact avec le contenu du casier, de manière à répartir la poussée du cadre sur ce contenu. Cette tôle n'a pas éte représentée sur les figures 2a à 2c, où elle viendrait cacher le détail des cadres. Elle permet, une fois lraccrochage effectué, de fermer complètement le casier et d'éviter ainsi que, durant la manutention, les bouteilles ne viennent à glisser vers l'extérieur, hors du casier, ou qu'elles ne soient endommagées par l'extérieur. Le fait de réaliser l'accrochage sur les côtés du casier permet d'avoir une tôle de fond sur toute~l'étendue de la face ouverte de celui-ci. Les figures 3a, 3b, '3c montrent différentes variantes pour le placement des perforations 510 du casier. Dans une prriière variante (figure 3a), les perforations sont disposées sur les faces du casier, il y a donc autant de perforations que d'ergots rétractables sur le cadre de préhension, et les perforations sont disposées aux mêmes emplacements que les ergots du cadre, dont les dimensions sont sensiblement égales à celles du casier, légèrement inférieures pour laisser un jeu qui évitera tout blocage. Dans ce système, on voit qu'on ne peut faire subir au casier que des rotations par demitour ; par contre, il est adapté à des casiers de forme quelconque , carrée ou rectangulaire. Dans la variante de la figure 3b, on a pratiqué des perforations sur les quatre faces du casier. On peut ainsi effectuer des rotations par quarts de tour, avec un cadre de préhension identique à celui utilisé dans la variante précédente (des ergots rétractables sont disposés sur seulement deux montants parallèles). Par contre, cette variante n'est applicable que si le casier est carré, ou sensiblement carré. Dans ce dernier cas, le cadre de préhension peut avoir la forme d'un carré qui a pour côté la plus faible des dimensions : longueur et largeur du casier ; de plus, la différence entre la longueur et la largeur du casier doit être inférieure au jeu tolérable subsistant entre le cadre de préhension et le pourtour du casier. Une variante préférée, illustrée par la figure 3c, consiste à placer les perforations 510 non plus sur deux ou quatre faces parallèles du casier, mais as quatre angles de celui-ci. Le cadre de préhension correspondant ést alors différent de celui utilise dans les variantes précédentes ; il est représenté sur la figure 3d : les ergots rétractables sont alors disposés aux quatre angles du cadre. Cette variante est avantageuse à plusieurs égards : tout d'abord, une prise en diagonale procure un auto-centrage du cadre par rapport au casier, et évite ainsi le recours aux mains de centrage précédemment décrites : le casier étant en position verticale, il y avait toujours une main dans le sol, et au déchargement les mains constituaient des aspérités venant en butée. Un autre avantage réside dans la possibilite d'utiliser des ergots plus longs qui permettent une meilleure préhension. De préférence, les angles du casier sont abattus, pour que l'ergot puisse se présenter perpendiculairement à la perforation Avec le cadre correspondant 10O', représenté figure 3d, les vérins de commande 130 des ergots rétractables 110' peuvent être dissimulés dans les montants 140 du cadre. On peut ainsi facilement protéger ces vérins et leurs alimentations. Les figures 4 et 5 montrent, de face et en élévation, la structure des cadres de préhension 100 et porteur 200, et de leurs moyens de liaison 600. Le cadre porteur 200, relié de manière articulée aux bielles 400 et 410, supporte un arbre 610 lui-même relié au cadre de préhension 100 de manière que les deux cadres soient mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre. L'arbre 610 est de préférence monté sur des roulements qui permettent de supporter la charge dans toutes les positions que peuvent prendre les cadres. Avantageusement, les moyens de liaison en rotation 600 comportent des moyens de précentrage permettant le blocage en rotation du cadre de préhension par rapport au cadre porteur en une pluralité de positions relatives prédéterminées : selon le cas, on peut obtenir un point de blocage pour chaque quart de tour du cadre de préhension, ou pour chaque huitième, seizième, ... de tour. Ces moyens de précentrage sont par exemple constitués d'une ou plusieurs butées à bille : la bille 620 est repoussée par un ressort 630 relié à l'un des cadres, par exemple le cadre porteur 200, et vient se placer dans une série de trous 640 pratiqués sur l'autre cadre. Par sécurité, on peut prévoir un verrouillage en rotation, par une goupille ou un ergot 650 qui vient se placer dans l'un des trous 640. La rotation du cadre de préhension et son déverrouillage peuvent être effectués manuellement, mais on peut également employer des moyens mécaniques, tels que par exemple un moto-réducteur et un frein, un systeme à vérin et cliquet, à sens unique ou à double sens, ou autre moyen analogue. La figure 6 montre le détail de l'embiellage deux bielles 400 et 410 relient le cadre porteur 200 au support de charge 300. Ce support de charge est par exemple relié à un chariot élévateur 310 qui permet, par un réglage d'élévation (flèches 320 ) de présenter le cadre de préhension 100 à la hauteur voulue ; d'autre part, l'inclinaison propre du chariot (flèches 330) permet un débattement vertical de l'ordre de 100 utile pour positionner avec précision la charge ou le cadre de préhension. Le mouvement des bielles (flèches 430 et 440), sous l'effet du vérin (non représenté), permet le passage de l'ensemble cadre porteur-cadre de préhension de la position verticale (traits pleins) à la position horizontale (traits interrompus). L'immobilisation à l'une de ces deux positions peut se faire par exemple par des butées de fin de course. En outre, les cadres peuvent être immobilisés en toutes les positions intermédiaires entre la position verticale et la position horizontale, par blocage du vérin de manoeuvre. Enfin, les figures 7a et 7b, 8a et 8b montrent deux variantes possibles de réalisation des flancs du casier. Dans une première variante (figure 7a et 7b) la paroi du casier est formée d'une tôle galvanisée 704 enroulée autour d'un rond 710 sur toute la périphérie du casier. Un profilé 720, par exemple un fer en oméga, est placé verticalement pour constituer le chemin de roulement, qui permettra le glissement des caisses sur les rouleaux, leur empilage et leur appui au sol. Une entretoise tubulaire 730 est disposée entre le fer en oméga 720 et la tôle 700 à hauteur des perforations pour renforcer la structure à cet endroit. Dans la seconde variante, illustrée par les figures 8a et 8b, la tôle 800 est repliée autour d'un fer plat 810 constituant la ceinture du casier. C'est dans ce fer que sont pratiquées les perforations. Entre les deux branches de la tôle 800, on peut disposer un renfort, par exemple un fer en oméga 820 qui évitera les déformations de ces deux branches. Cette variante, outre sa simplicité de fabrication, permet de s'affranchir des chemins de roulement extérieurs rapportés, et les flancs du casier ne présentent aucune aspérité ni intérieure, ni extérieure. En dernier lieu, on peut prévoir pour la partie inférieure de ces casiers des pans légèrement abattus, formant un tronc de pyramide, tel que representé en 520 sur les figures 3a à 3c. De cette manière, lorsque les casiers sont empiles, le fond 520 du casier supérieur vient se placer dans l'ouverture du casier inférieur :le centrage des deux casiers est assuré, et le glissement du casier supérieur est empêché. En outre, le fond du casier supérieur appuie sur le contenu du casier inférieur et produit un tassement de ce contenu, de la même façon que la tôle de fond du cadre de préhension, qui avait été décrite plus haut. Il est bien entendu que les modes de réalisation décrits plus haut n'ont aucun caractère limitatif, et que de nombreuses variantes de conception ou de réalisation du domaine de l'homme de l'art, peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention et conformément à son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de manutention de casiers ou analogues, caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison un cadre de préhension (100), pourvu à sa périphérie d'ergots rétractables (110) dirigés vers l'extérieur du cadre, destiné à coopérer avec un casier (500) comportant des perforations homologues (510) disposées sur l'intérieur du rebord de sa face ouverte, un cadre porteur (200) relié au cadre de préhension de manière à permettre la rotation relative des deux cadres, leurs plans restant parallèles, un support de charge (300), mobile en élévation et relié au cadre porteur par l'intermédiaire de moyens (400, 410, 420) permettant le basculement du plan du cadre porteur entre une position verticale et une position horizontale. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ergots rétractables (1101) sont disposés aux quatre angles du cadre de préhension. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ergots rétractables (110) sont disposés sur deux montants parallèles du cadre de préhension. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérise en ce qu'il comporte en outre des moyens de précentrage permettant le blocage en rotation du cadre de préhension par rapport au cadre porteur en une pluralité de positions relatives prédéterminées. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de précentrage comportent au moins une butée à bille (620) rétractable, placée sur l'un des cadres, et coopérant avec une série de trous (640) pratiqués sur l'autre cadre. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre de préhension est pourvu à sa périphérie de mains de centrage (120) permettant de guider le cadre par contact avec les rebords du casier à saisir. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre de préhension comporte une tôle de fond sur la face en contact avec le contenu du casier, de manière à répartir la poussée du cadre sur ce contenu. 8. Casier autorisant la préhension par un dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte sur l'intérieur du rebord de sa face ouverte des perforations (510) destinées à recevoir les ergots rétractables (110) du cadre de préhension (100), de manière à permettre, apres condamnation de ces ergots en position fonctionnelle, l'accrochage du casier au cadre de préhension. pendant les mouvements de rotation, basculement, et élévation de celui-ci. 9. Casier selon la revendication 8, caractérisé en ce que les perforations (510') sont disposées aux quatre angles du casier. 10. Casier selon la revendication 8, caractérisé en ce que les perforations (5lu) sont disposées sur au moins deux faces parallèles du casier. 11. Casier selon l'une des revendications 8 a 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des chemins de roulement (40) sur ses flancs.