Brevet FR2580265A1 — publié le 19861017

PROCEDE ET INSTALLATION DE MANUTENTION ET DE TRANSFERT DE CHARGES PALETTISEES OU CONTAINERISEES, NOTAMMENT EN VUE DU CHARGEMENT ET DU DECHARGEMENT DE VEHICULES. L'invention se rapporte aux installations destinées à effec- tuer le chargement de trains de palettes ou de containers munis de pieds sur un camion ou autre véhicule banalisé et le déchargement du véhicule, sans que le quai de chargement ou de déchargement doive être muni d'équipements spéciali- sés. Une solution connue pour le transfert de telles charges consiste à utiliser un transpalette muni d'une fourche qui se glisse sous la charge, la soulève et la déplace. Le transpalette ne transportant qu'une ou deux charges à la fois, cette solution est longue et onéreuse. Un autre dispositif, connu sous le nom de "pelle à gâteau", comprend un convoyeur à rouleaux de faible diamètre qui s'avance en porte à faux sur le véhicule à charger, puis s'efface de dessous la charge en maintenant la charge sur le véhicule. Un tel dispositif ne peut charger qu'à faible distance et charge le véhicule par ses côtés. Il ne peut servir au déchargement. - 2 -2580265 Les dispositifs connus à coussins d'air ou à jets d'air nécessitent un équipement approprié du plancher du véhicule à charger. Il en est de même pour les dispositifs connus à plateformes roulantes ou à convoyeurs. Enfin, les dispositifs à ponts gerbeurs, qui amènent des chargements globaux de palettes de part et d'autre des véhicules, exigent que ceux-ci soient ouvrables sur leurs grands côtés. L'invention se propose de pallier ces inconvénients des dispositifs connus et de réaliser une installation qui permette un chargement ou un déchargement relativement rapides en occupant une place relativement faible sur le quai et en autorisant le convoyage des charges sur un sol pouvant présenter des irrégularités constituant des obsta- cles au roulement. Suivant l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un procédé qui comporte la mise en oeuvre d'un chariot automo- teur muni d'un organe élévateur apte à se glisser sous la charge pour la soulever, caractérisé en ce que ledit chariot est agencé pour venir se placer sous la charge et comporte des moyens d'attelage à des chariots identiques pour consti- tuer des files linéaires de chariots; qu'une machine d'accumulation est agencée pour stocker un nombre prédéter- miné de files linéaires en couches superposées ou, de préfé- rence, juxtaposées, ladite machine étant munie de moyens de déplacement autonome et de moyens de positionnement par rapport aux charges et de contrôle du gabarit de celles-ci, et que le procédé comporte successivement: - le contrôle de la mise en place des charges pour qu'elles couvrent une bande de rangement allongée dont la longueur correspond à celle d'une file de chariots et la largeur à celle de l'espace occupé par lesdites files de chariots lorsqu'elles sont déployées à partir de la machine d'accu- mulation, l'axe de ladite bande coincidant avec celui d'un - 3 -2580265 - 3 - véhicule à charger ou à décharger ou celui de toute autre aire de transfert; - la mise en place de la machine d'accumulation remplie desdites files de chariots à l'arrière des charges ainsi préparées et dans l'axe de ladite bande; - l'extraction des files de chariots de la machine d'accumu- lation et leur mise en place sous les charges, par comman- de de la mise en service des moteurs desdits chariots; - la mise en position haute des organes élévateurs des chariots pour soulever les charges; - le déplacement simultané, vers l'avant pour un chargement, vers l'arrière pour un déchargement, suivant l'axe de ladite bande, de l'ensemble des files de chariots chargés et de la machine d'accumulation; et - à la fin du transfert, la remise des organes élévateurs des chariots en position basse et la ré-introduction des files de chariots dans la machine d'accumulation. L'invention a encore pour objet un chariot, une machine d'accumulation et des moyens d'attelage des chariots en files, spécialement conçus et agencés pour la mise en oeuvre dudit procédé. Ses diverses particularités, ainsi que ses avantages, apparaîtront clairement à la lumière de la description ci- apres. Au dessin annexé: La figure 1 illustre les phases respectives de mise en oeuvre du procédé; - 4 -2580265 - 4 - La figure 2 est une vue schématique en plan d'un ensemble de palettes mises en place en vue de leur transfert; Les figures 3 à 5 représentent un mode d'exécution préféré d'un chariot, respectivement en élévation, vu de bout et en plan; Les figures 6 et 7 représentent schématiquement un mode d'exécution préféré des moyens d'attelage entre deux chariots; et Les figures 8 à 10 représentent schématiquement un mode d'exécution préféré de la machine d'accumulation des files de chariots, respectivement vue en éléva- tion, en plan et de profil. -La première phase du procédé est la préparation des charges. La figure 2 montre un ensemble de deux trains (Pla à P12a et Plb a P12b) de douze palettes chacun (seules les palettes extrêmes des trains sont visibles au dessin). L'exemple considéré, destiné à illustrer le procédé, est celui de palettes normalisées 1000 x 1200. Les deux trains juxtapo- sés forment une façade de 2 m 40 et sont, par exemple, destinés à être chargés dans un véhicule (V, figure 1) de 2 m 44 de large, dont le plan de chargement est au niveau du quai Q sur lequel ledit ensemble a été rangé. Une fois le rangement des palettes effectué, des contrôles de position- nement et de gabarits doivent être effectués. A cet effet, deux émetteurs laser (E et Eb, figure 2: seul a b' iue2:su Eb est visible à la figure 1) émettent deux faisceaux paral- lèles susceptibles d'effectuer un balayage dans deux plans verticaux parallèles respectifs qui encadrent la bande de rangement. (Dans l'exemple considéré, celle-ci a une largeur de 2 m 40 et lesdits plans seront distants de 2420 mm + 10 mm l'un de l'autre). Le balayage laser permet - 5 -2580265 de vérifier que la machine d'accumulation M est bien posi- tionnée, de façon à pouvoir déployer les files de chariots dans l'axe de la bande de rangement, et que ce dernier axe coincide lui-même avec celui du véhicule. Elle permet aussi de vérifier le gabarit de l'ensemble des charges. La coquille 100 de la machine, comme le montre la figure 10, comporte avantageusement, à l'arrière, un marche-pied réglable 101 qui permet à l'opérateur d'avoir ses yeux à environ 2 m 30 du sol, pour dominer la charge et voir si les faisceaux laser éclairent le fond du véhicule. La figure 1 montre en (a) la machine M positionnée derrière la charge, face au véhicule. Ladite machine est munie de moyens autonomes de déplacement horizontal transversal, c'est-à-dire parallèlement à la largeur de la bande de rangement. En (b), on suppose qu'un tel déplacement a amené la machine M dans l'axe de ladite bande et du véhicule. La phase illustrée en (c) correspond au déploiement des files de chariots qui viennent s'introduire par les entrées des palettes, c'est- à-dire les passages compris entre le plateau supérieur de celles-ci et les traverses qui relient les pieds. Les palettes ayant deux entrées libres sur leurs faces perpendiculaires à l'axe de la bande, on a représenté, à la figure 2, deux files de chariots par train de palettes. L'opérateur commande ensuite, depuis son poste sur la machine, le levage des plateaux supérieurs des palettes par les organes élévateurs des chariots, phase illustrée en (d) à la figure 1. Cette commande pourrait, en variante, être automatique. Ensuite Cphase terminée en (e)), il commande la translation simultanée des files de chariots chargées et de la machine à la même vitesse, qui pourra par exemple être de l'ordre de 6 à 12 m/min, pour obtenir un parcours aller et retour du chariot de tête (soit 24 m) en 4 à 2 min. - 6 -2580265 Les files de chariots chargées sont ainsi mises en place sur le plan de chargement du véhicule, tandis que la machine M reste sur le quai. Au cours de la phase (f), l'opérateur commande l'abaissement des plateaux supérieurs des palet- tes, de façon à poser la charge, à la suite de quoi il commande (phase g) la rentrée des files de chariots dans la coquille. Enfin (phase (h)], la machine ainsi chargée est renvoyée en position d'attente de chargement ou de décharge- ment. L'opération de déchargement du camion suit une procédure du même genre, mais, bien entendu, l'introduction sous charge et le levage de la charge s'effectuent sur le plan de chargement du véhicule et la pose de la charge s'effectue sur le quai. Le chariot, du genre bogie, représenté aux figures 3 à 5, comporte un châssis 30 de support d'un plateau 31 et quatre roues 50 à 53 (avantageusement en matière plastique) dont les roues 50 et 52 sont, par exemple, des roues libres, les roues 51 et 53 étant motrices et entraînées par des moteurs 54-55 respectivement. Sur les arbres des roues 50 à 53 sont montées folles des biellettes 56 à 59 dont les extrémités supérieures viennent s'appuyer sous le plateau 31. Deux moteurs 40, 41 entraînent, par l'intermédiaire de réducteurs 42-43 qui comportent un dispositif, connu en soi, de transformation du mouvement de rotation en translation lente d'axes 44-45 respectivement. Les axes 44-45 sont solidaires de traverses respectives 46-47 dont la transla- tion, dans le sens approprié, a pour effet de soulever l'extrémité des paires de biellettes respectives, qui soulè- vent ainsi le plateau 31 lorsque les moteurs 40-41 sont mis en service avec le sens de rotation approprié. La rotation inverse des moteurs provoque la retombée des biellettes et du plateau. Les moteurs 40-41 et 54-55 sont alimentés et commandés à partir de la machine M. - 7 - 2580265 La hauteur libre de passage d'une palette étant, dans l'exemple considéré, égaleà 100 mm, on fixera par exemple la hauteur des bogies à 75 mm. Lorsque les bogies prennent appui au sol, le plateau supérieur de la palette à soulever est à 122 mm du sol. Si on s'impose de lever de 35 mm, cela signifie que le plateau du bogie devra être soulevé de 122 + 35 = 80 mm. Pour les bogies des files extrêmes (Fa et Fb, figure 2) le plateau se soulèvera de 39 - 40 mm au lieu de 35. Cette particularité a pour but de créer une force horizontale vers l'axe des charges globales et d'évi- ter un écartement latéral des produits palettisés. Pour pouvoir passer dans les entrées libres des palettes, les bogies auront par exemple une largeur hors tout de 220 mm. La distance entre les axes des roues avant et arrière sera déterminée pour que celles-ci prennent appui sur le sol, sans risque de monter sur une traverse. Toutefois, on munira avantageusement le bogie d'un moyen de contrôle de la position horizontale du plateau et de coupure de l'alimenta- tion des moteurs de levage 40-41 dès que l'inclinaison du plateau dépasse par exemple 2 ,5. La réalisation de tels moyens, symbolisés par un cercle 32 à la figure 3, est à la portée de l'homme du métier. Avantageusement, la face avant des bogies de tête sera équipée de lames coupantes (non figurées) pour ouvrir le passage des files de bogies sous les palettes enveloppées d'un film de protection. Aux figures 6 et 7, on a représenté schématiquement les moyens d'attelage entre deux bogies successifs B1, B2. Il s'agit de "traits d'union" 60 drticulés aux extrémités des bogies autour d'axes horizontaux 61-62 pour permettre le rangement des files de bogies dans la coquille de la machine M et conférer aux files de bogies la souplesse nécessaire au franchissement des obstacles, tels qu'aspérités ou diffé- rences de niveaux des quais de raccordement. - 8 -2580265 Par contre, le trait d'union doit être agencé pour conférer aux files de bogies une rigidité linéaire pour que leur déploiement sous le train de palettes et vers le véhicule à charger se fasse sans trop diverger par rapport à l'axe défini par les faisceaux laser. Une autre fonction des moyens d'attelage est d'incoporer, en vue de leur protection, les circuits d'alimentation en énergie et de commande des moteurs de bogies. Ces circuits, non représentés, sont réalisés sous la forme de conducteurs électriques ou de conduites de fluide souples qui partent de la machine M et sont logés dans les traits d'union et dans le châssis des bogies. On notera enfin que, pour une longueur prédéterminée du bogie, la longueur des traits d'union sera choisie pour que les centres des bogies coincident avec ceux des charges. Aux figures 8 à 10, on a représenté schématiquement un tambour cylindrique 102 logé dans la coquille 100 de la machine et entraîné en rotation autour d'un axe horizontal par un ensemble moteur-réducteur 80. Les bogies de queue des files sont amarrés par des moyens non figurés en quatre ou six des points d'attache A-B-C-D-E- F répartis le long d'une génératrice du tambour. La rotation du tambour amène les six derniers bogies de la file et leurs moyens d'attelage à s'enrouler sur une portion hélicoidale de la surface du tambour au cours d'une première révolution complète de celui-ci. Au cours d'une seconde révolution, les six premiers bogies de chaque file viennent s'enrouler sur une seconde portion de bande hélicoidale de la surface du tambour qui fait suite à la précédente. En fait, comme le montre la figure 10, deux bogies reposent sur le plancher de la coquille, si bien que la file n'occupe pas complètement deux tours complets de tambour, ce qui évite de gêner l'enroulement de la file adjacente, dont les deux portions de bande se juxtaposent à celles de la file précédente et de la file suivante. Comme le montre la figure 9, les files ABC d'une part, DEF d'autre part sont inclinées en sens inverse et disposées symétriquement par rapport au plan de symétrie médian du tambour perpendiculaire à son axe. Grace à cette disposi- tion, les files, en cas de déformation, auront tendance, lors de leur redéploiement sur le sol, à converger vers l'axe du chargement, améliorant ainsi la stabilité du char- gement global. Le moteur 80 du tambour ne sert qu'à entraîner en rotation la masse propre de celui-ci, mais, aussi bien pour l'entrée que pour la sortie des files de bogies, ce sont les moteurs des bogies qui entraînent ceux-ci: les bogies prennent appui sur des zones d'adhérence situées sur la surface du tambour ou sur le fond-de la coquille 100. Le déplacement autonome de la machine dans le sens axial met en oeuvre quatre roues 90-93 commandées par des moto-réduc- teurs 94-95, tandis que son déplacement autonome dans le sens latéral en vue de son positionnement met en oeuvre quatre roues telles que 96-97. Il va de soi que de nombreuses modifications et variantes pourront être conçues et réalisées par l'homme du métier, sans s'écarter de l'esprit de l'invention. - 10 - 2580265 Revendications de brevet 1. Procédé de manutention et de transfert de charges telles que palettes et containers munis de pieds, comportant la mise en oeuvre d'un chariot automoteur muni d'un organe élévateur apte à se glisser sous la charge pour la soulever, caractérisé en ce que ledit chariot (figures 3 à 5) est agencé pour venir se placer sous la charge et comporte des moyens d'attelage (figures 6 et 7) à des chariots identiques pour constituer des files linéaires de chariots (figure 2); qu'une machine d'accumulation (M, figure 1) est agencée pour stocker un nombre prédéterminé de files linéaires en couches superposées ou, de préférence, juxtaposées, ladite machine étant munie de moyens de déplacement autonome (91-96, figu- res 8 à 10) et de moyens (Eau Eb, figure 2) de positionne- ment par rapport aux charges et de contrôle du gabarit de celles-ci, et que le procédé comporte successivement: - le contrôle (a - figure 1) de la mise en place des charges pour qu'elles couvrent une bande de rangement allongée (figure 2) dont la longueur correspond à celle d'une file de chariots et la largeur, à celle de l'espace occupé par lesdites files de chariots lorsqu'elles sont déployées à partir de la machine d'accumulation, l'axe de ladite bande coincidant avec celui d'un véhicule à charger ou à déchar- ger ou celui de toute autre aire de transfert; - la mise en place (b - figure 1) de la machine d'accumula- tion (M) remplie desdites files de chariots à l'arrière des charges ainsi préparées et dans l'axe de ladite bande; - l'extraction des files de chariots de la machine d'accumu- lation et leur mise en place sous les charges (c - figure 1), par commande de la mise en service des moteurs desdits chariots; - il - - la mise en position haute des organes élévateurs des chariots pour soulever les charges (d - figure 1); - le déplacement simultané, vers l'avant pour un chargement, vers l'arrière pour un déchargement, suivant l'axe de ladite bande, de l'ensemble des files de chariots chargés et de la machine d'accumulation (e - figure 1); et - à la fin du transfert, la remise des organes élévateurs des chariots en position basse (f - figure 1) et la ré- introduction des files de chariots dans la machine d'accu- mulation (g - figure 1). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les charges sont des palettes destinées à un transport par camion en deux ou, respectivement, trois trains juxtaposés, caractérisé en ce que deux files de chariots sont prévues pour chaque train (figure 2) et déployées de manière à pénétrer dans deux entrées respectives des palettes, la machine d'accumulation étant alors agencée pour stocker deux ou, respectivement, trois files de chariots. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les chariots des files extrêmes du chargement (Fa, Fb, figure 2) ont des organes élévateurs qui effectuent un soulèvement plus important que celui effectué par les organes élévateurs des files de chariots intermé- diaires. 4. Machine d'accumulation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de positionnement comportent un dispositif émetteur de deux faisceaux laser (Ea, Eb, figure 2) effectuant deux balayages respectifs dans deux plans verticaux parallèles qui encadrent ladite bande de rangement, et agencé pour permettre la vérification du positionnement de la machine d'accumulation par rapport à ladite bande de transfert, du gabarit des charges et de la - 12 - 2580265 coincidence de l'axe du véhicule avec celui de la bande de rangement. 5. Machine d'accumulation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un poste de pilotage et de commande et des organes d'alimentation en énergie des moteurs des chariots par conducteurs ou conduites souples et de commande de la mise en service desdits moteurs et des organes élévateurs des chariots. 6. Machine d'accumulation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un tambour cylindrique allongé rotatif (102) et des moyens d'amarrage des files de chariots en des points (ABCDEF) répartis suivant une généra- trice du cylindre, l'agencement étant tel que lesdites files s'enroulent sur ledit tambour par bandes hélicoidales juxta- posées entre elles. 7. Chariot automoteur pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est muni de roues (50-53) dont la distance entre axes est dimensionnée pour qu'elles prennent appui sur le sol au moment du levage des charges, sans risque de monter sur une traverse de palette. 8. Chariot automoteur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un plateau de levage (31) et est muni d'un moyen (32) de contrôle de la position horizontale dudit plateau et de coupure de l'alimentation des moteurs de levage dès que l'inclinaison dudit plateau dépasse une valeur prédéterminée. 9. Chariot automoteur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ledit organe élévateur comprend quatre biellettes (56-59) montées folles sur les axes des roues (50-53) du chariot et deux traverses (46-47) solidaires - 13 -2580265 d'axes (44-45) déplacés en translation, chacune desdites traverses coopérant avec une paire de biellettes pour soule- ver ladite paire. 10. File de chariots attelés entre eux pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens d'attelage comportent des traits d'union (60, figures 6-7) articulés verticalement (en 61-62) aux extrémités respectives des chariots consécu- tifs (B1, B2) de la file et sont agencés pour qu'une fois la file déployée, une rigidité linéaire soit assurée afin d'éviter des écarts angulaires par rapport à l'axe de la file, tandis qu'une certaine mobilité verticale sera autori- sée par les articulations. 11. File de chariots attelés entre eux pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que les chariots ont une longueur prédé- terminée, tandis que la longueur des moyens d'attelage est choisie pour que les centres des chariots coincident avec ceux des charges. 12. File de chariots attelés entre eux pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens d'attelage incorporent et protègent les circuits d'alimentation et de commande des moteurs et des organes élévateurs des chariots.