Brevet FR2585341A1 — publié le 19870130

Installation de manutention de Droduits céramiques La manutention automatique des produits céramiques pose toujours des problèmes délicats. En effet lorsque les produits sont crus et verts, le risque de déformation est important et leur manutention doit se faire par l'intermédiaire de supports sur lesquels ils sont posés avec précautions, tandis qu'une fois secs ou cuits, il y a lieu généralement de les regrouper en paquets: les risques viennent alors de leur fragilité. Cependant, dans certaines installations modernes telle que celle décrite au brevet n' 85.10712 déposé le 12 juillet 1985 au nom de la société d'Etudes et de Constructions Electriques et Mécaniques SECEM, les produits sont soumis au séchage et à la cuisson sur les mêmes supports qui sont des supports céramiques ou réfractaires sur lesquels les produits sont sans contact entre eux, supports qui sont susceptibles d'être empilés sans contact avec les produits des supports voisins. Dans ce cas une manutention de transfert entre le four de séchage et le four de cuisson n'est pas nécessaire. Mais il devient possible, sinon nécessaire, de concevoir une installation de manutention qui opère à la fois sur les supports et sur les produits eux-mêmes en un cycle global assurant à la fois le placement des produits crus et verts sur les supports, l'empilage en position rigoureuse des supports sur les wagons, le dépilage des supports et le prélèvement des produits cuits, le retour des supports et le conditionnement des produits cuits. La présente invention a pour objet une installation réalisant ces objectifs. L'installation selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend: - Une voie ou un parcours de wagons selon un circuit fermé passant par le four de séchage et le four de cuisson pour retourner au four de séchage en traversant une zone comprenant successivement un poste de prélèvement de produits cuits et de dépilage des supports et un poste d'empilage de supports munis de produits crus et verts. - Une première bande ou chaîne sans fin, transversale à cette voie, et allant d'un poste de chargement de supports vides sur la bande, au poste d'empilage en passant devant un poste de chargement des produits crus et verts sur les supports. - Une seconde bande ou chaîne sans fin, transversale à la voie, et allant du poste de prélèvement de produits cuits à un poste de reprise de ces produits en vue de leur conditionnement. - Une troisième bande ou chaîne sans fin, transversale à la voie et allant du poste de dépliage des supports à un poste de stockage et de transfert des supports vides. - Un moyen de transfert des supports entre la troisième bande et la première bande ou chaîne sans fin comportant une aire de stockage. - Une première batterie de moyens de préhension tels que pinces, ventouses ou l'équivalent, à mouvements verticaux, mobile parallèlement à la voie, entre une position au-dessus de la première bande et une position au-dessus crun emplacement d'empilage. - Une seconde batterie de pinces ou ventouses à mouvements verticaux, mobile parallèlement à la voie entre la seconde et la troisième bande ou chaîne sans fin avec arrêts au-dessus d'un emplacement intermédiaire de prélèvement de produits cuits et de dépilage des supports. - Cette seconde batterie comprenant à la fois un ensemble de pinces ou ventouses disposées pour coopérer avec les produits cuits et un ensemble de pinces ou ventouses disposées pour coopérer avec les supports (tandis que les pinces de la première batterie coopèrent seulement avec les supports). - Des moyens étant prévus pour assurer le positionnement rigoureux des supports avant leur saisie par la première batterie, ces moyens réalisant un resserrement contrôlé des supports, par rapport à l'espacement initial au poste de chargement. - Des moyens étant prévus pour assurer le positionnement des supports avant leur transfert au stockage, ces moyens réalisant un écartement relatif des supports. - Des moyens d'entraînement pas à pas des différentes bandes sans fin en combinaison avec le chargement des supports, le chargement des produits crus et verts, l'entraînement des batteries de pinces, le prélèvement des produits cuits, le dépilage des supports, le stockage et le transfert. Le fonctionnement de l'installation est le suivant: Un wagon étant au poste d'empilage, une série de supports est amenée par la première bande devant la presse qui les charge de produits crus et verts; la même bande les conduit au-dessus de la voie du wagon, au poste d'empilage, o les supports sont resserrés et placés côte à côte en position rigoureusement contrôlée; la première batterie de pinces prend la série de supports munis de produits et les dépose sur la pile en cours de formation; quand une pile est complète, le wagon se déplace de l'entre-axe entre deux piles consécutives. Un autre wagon étant, simultanément ou non, au poste de dépilage, la seconde batterie de pinces entre en action et prélève d'une part une série de produits cuits pour les déposer sur la seconde bande sans fin qui les emmène au poste de reprise en vue du conditionnement, et d'autre part une série de supports vides pour les déposer sur la troisième bande sans fin qui les emmène jusqu'au poste de stockage et au système de trans- fert des supports vides; au cours de ces derniers déplacements les supports sont écartés les uns des autres et positionnés à l'écartement initial; en vue du chargement des produits verts et crus sur les supports. L'invention vise également les dispositions préférentielles suivantes: 1') Le positionnement rigoureux des supports est réalisé au moyen de butées mobiles et escamotables sous la bande sans fin, ces butées coopérant avec les faces internes de rebords inférieurs latéraux portés par lesdits supports de façon à provoquer l'arrêt de ces derniers tandis que la bande ou chaîne avance encore, glissant ainsi sous les supports bloqués par les butées. 2') L'espacement initial entre supports au poste de chargement sur la première bande est de plusieurs centimètres, tandis que cet espacement est réduit à quelques millimètres pour l'empilage. 3') Les butées de positionnement pour l'empilage sont équidistantes synchrones et soulevées simultanément à chaque pas de la première bande. 4') Il1 est prévu des butées de positionnement des supports au droit de la presse ou du dispositif de chargement des produits crus agissant en synchronisme avec celle-ci, et opérant également par glissement de la bande. ') Le pas d'avance de la première bande est égal ou peu supérieur à l'entre-axe des supports au poste de chargement des supports sur ladite bande, multiplié par le nombre de produits crus qui sont déposés simultanément par la presse (ou le dispositif de chargement). 6') Les moyens de repositionnement à l'écartement initial sont constitués d'au moins une batterie de butées équidistantes synchrones et simultanées, disposée le long de la troisième bande, ces batteries étant placées à des emplacements divisant en parties égales l'espace entre l'axe du poste- de dépilage et l'axe du poste de reprise pour le stockage et le transfert, et le pas d'avance de la troisième bande est égal ou peu supérieur à l'entre-axe entre le poste de dépilage et la batterie de butées la plus proche. 7') Le système de transfert des supports vides comporte une batterie de pinces munie de moyens permettant le retournement des supports autour d'un axe horizontal. 8') Le système de transfert et de stockage des supports vides comprend deux batteries indépendantes de pinces, 'une assurant la reprise des supports sur la troisième bande et leur dépôt sur un convoyeur, l'autre assurant la reprise sur le convoyeur et le chargement sur la première bande. 9') Dans une première variante selon 8), la seconde de ces deux batteries assure également la mise sur aire de stockage des supports et leur reprise. ') Dans une seconde variante selon 8), l'aire de stockage est constituée par des wagons circulant entre les postes de dépilage et d'empilage et constituant convoyeurs de transfert, les supports vides prélevés sur la troisième bande étant retournés vers les wagons par une première bande supplémentaire annexe au poste de dépilage pour être prélevés sur ces wagons et renvoyés au chargement par une seconde bande supplémentaire annexe au poste d'empilage. 11') Entre les postes de dépilage et d'empilage, il est prévu une voie et/ou des moyens de dérivation des wagons. 12') Les batteries de pinces du poste de dépilage sont jumelées, équidistantes et leur entre-axe est moitié de l'entre-axe entre la deuxième bande et la troisième bande. L'invention sera plus amplement décrite avec référence au dessin joint sur lequel a été représenté schématiquement un exemple préféré de réalisation d'une installation selon l'invention. Sur ce dessin: La figure 1 est, en plan, un schéma d'ensemble de l'installation. La figure 2 montre, en perspective, un exemple de support céramique dont il s'agit d'assurer la manutention. La figure 3 illustre, en élévation schématique, le parcours et les fonctions de la première bande sans fin. La figure 4 illustre, en élévation schématique, le parcours et les fonctions de la troisième bande sans fin. La figure 5 illustre, en élévation schématique, la première et la seconde batterie de pinces. La figure 6 illustre, en élévation schématique, une première variante de système de stockage et transfert. La figure 7 illustre, vue de dessus, une seconde variante du système de stockage et transfert. La figure 8 illustre, en élévation schématique, la seconde bande sans fin. En se reportant à la figure 1, on voit que l'installation comprend une voie, ou parcours, 1 sur laquelle se déplacent les wagons 2 selon un circuit fermé qui passe par le four de séchage 3 et le four de cuisson 4 pour retourner au four 3 en traversant une zone 5 comprenant successivement un poste 7 dans lequel s'effectue le prélèvement des produits cuits et le dépilage des supports, et un poste 6 dans lequel s'effectue l'empilage des supports. Ce schéma est conçu pour répondre aux besoins de manutention d'une installation dans laquelle les produits crus et verts, une fois formés, sont placés sur des supports céramiques (ou autre matériau réfractaire) lo capables de répondre à la fois aux conditions du séchage dans le four 3 et de la cuisson dans le four 4, par exemple un support du type de celui représenté figure 2, comprenant une sole perforée 8 sur laquelle le ou les produits crus sont déposés sans contact entre eux et des parois latérales 9 permettant l'empilage sans contact des produits avec les supports voisins, et assurant la descente de charge à l'empilage. Une installation répondant à ces caractéristiques est décrite au brevet français n' 85.10712, déposé le 12 juillet 1985, au nom de la société Société d'Etudes et de Constructions Electriques et mécaniques SECEM; elle permet une réduction des temps de séchage et de cuisson, supprime toute manutention intermédiaire entre four de séchage et four de cuisson, mais elle impose la création d'un système de manutention capable de réaliser la mise en place de produits crus et verts sur les supports, l'empilage de ceux-ci avec un positionnement très dense et très rigoureux, puis le prélèvement des produits cuits et leur conditionnement ainsi que le retour des supports avec une modification de leur positionnement relatif. Pour répondre à ces conditions, 1'installation de l'invention combine avec le circuit de wagons I trois bandes (ou chaînes) sans fin transversales 10, 11, 12. La première bande 10 va d'un poste 13 de chargement de supports vides au poste d'empilage 6 en passant devant un poste 14 de chargement de produits crus et verts sur les supports (figures 1 et 3). Le poste 14 sera, par exemple, une presse qui effectue le formage d'un ou plusieurs produits et les dépose en 15 sur un support 16 (ou plusieurs supports) portés par la bande 10 au moment o ces supports passent devant la presse 14. Ce poste 14 peut être également une extrudeuse ou un système de chargement de produits mis en forme par des moyens séparés. Un moyen de positionnement des supports 16, tel que la butée 42 relevée en synchronisme avec la presse 14, est prévu pour assurer le positionnement des produits crus sur ces supports. La bande 10 est animée d'un mouvement pas à pas dont le pas est égal ou légèrement supérieur à l'entre-axe des supports au point de chargement 13 lorsque la presse 14 n'alimente qu'un seul support à la fois. Si n supports sont alimentés simultanément en 14, le pas d'avance de la bande 10 sera égal ou supérieur à n fois l'entre-axe des supports en 13. Afin d'optimiser les performances, un dispositif de détection est avantageusement prévu pour interdire l'avance du support 16 dans le cas o, pour une raison quelconque, le dispositif 14 n'a pas délivré de produit. Au poste de chargement 13, les supports sont relativement espacés (quelques centimètres, par exemple 4 à 5 cm environ); cet espacement est de préférence réduit à quelques millimètres au poste d'empilage 6 (par exemple I0 à 12 mm) afin de réaliser Futilisation optimale du volume du four et de forcer la circulation d'air à travers les supports. A cette fin, l'invention prévoit d'utiliser des butées mobiles équidistantes 17, escamotables sous le plan de la bande 10 et coopérant, lorsqu'elles sont relevées, avec les faces internes 18 des rebords 9 des supports. Dans l'exemple représenté, ces butées 17 sont reliées en 19 en une batterie unitaire dont les mouvements sont commandés par le vérin 20 à chaque pas d'avance de la bande 10. Au fur et à mesure que les supports 16 avancent dans le poste 6, ils sont donc rapprochés à l'équidistance prévue pour l'empilage, qui est l'équidlstance entre butées. Lorsqu'une série complète de supports 16 est parvenue en 6, l'ensemble des supports de cette série est prélevé par une batterie de pinces 21, lesquelles sont disposées pour agir sur les supports sans entrer au contact des produits (par exemple pour agir sur les bases 45 des parois latérales 9, conformées à cet effet). Comme représenté figure 5, la batterie 21 est montée mobile verticalement et mobile parallèlement à la vole 1 entre une position au-dessus de la bande 10 et une position au-dessus de l'emplacement d'empilage 22. Par exemple, la batterie 21 est montée mobile verticalement sur un chariot 23 roulant sur le portique 24 Par ces moyens, les supports 16 sont ainsi déposés en une pile 25 sur un wagon 2, avec un espacement minimum et un positionnement rigoureusement contrôlé permettant d'empiler un grand nombre de supports sans risque d'accidents. Apres le séchage et la cuisson, les wagons 2 parviennent au poste 7 dans lequel est effectué d'une part le prélèvement des produits cuits, d'autre part le dépilage des supports vides par le moyen de la double batterie de pinces 26, 27, animées de mouvements analogue à ceux de la batterie 24 Comme représenté figure 5, les deux batteries 26 et 27 sont avantageusement portées par un chariot unique 28 et leur entre-axe est moitié de l'entre-axe entre les deuxième et troisième bande 11 et 12. Les pinces de la batterie 26 sont disposées pour coopérer avec les produits cuits tandis que les pinces de la batterie 27 sont diposées pour coopérer avec les supports 16. Pour le prélèvement de certains produits de forme complexe, on pourra préférer aux pinces 26 un système de préhension à dépression, par exemple par ventouses ou tout autre équivalent. A cet égard, le mot "pince", dans la présente description, désigne tout moyen de préhension de produits ou de supports. La seconde bande 11 va du poste 7 à un poste 29 et assure la reprise des produits cuits, tandis que la troisième bande 12 va du poste 7 au poste transfert 30. Le chariot 28 étant dans la position représentée figure 5, la batterie 26 descend et vient prélever une série de produits cuits, puis elle remonte, le chariot 28 se déplace vers la gauche et la batterie 26 vient déposer les produits cuits 44 sur la bande 11 '(figure 7), tandis que la batterie 27 vient prélever les supports vides à l'emplacement 43. Ensuite, les batteries étant relevées, le chariot 28 se déplace vers la droite et la batterie 27 vient déposer les supports vides sur la bande 12, tandis que la batterie 26 vient prélever une nouvelle série de produits cuits. La bande 11 emmène les produits cuits vers le poste 29 comme schématisé figure 8. Les caractéristiques de ce poste ne font pas partie de l'invention. Il pourra être réalisé au moyen d'un basculeur 31, de type connu, redressant les tuiles les unes contre les autres sur une bande 35 en vue d'une reprise collective par une pince 32 qui les emmène à des postes de cerclage et de palettisation etc. 33, 34 etc. (figure 1). On pourra également utiliser les moyens du brevet français 80 08 157 déposé le 11 avril 1980 au nom de la société Centre d'Etudes et de Réalisations Industrielles et Commerciales, publié sous le n' 2 480 253. La bande 12 emmène les supports vides vers le système de stockage et transfert 30 (figure 1 figure 4). Au cours de ce déplacement, les supports 16 sont écartés par au moins une batterie de butées 36 située au droit du poste 30. Plusieurs batteries 36, 37 peuvent être jugées préférables ou rendues nécessaires si l'écartement à réaliser est relativement grand. Dans ce cas, les batteries 36, 37 sont placées de façon à diviser en parties égales la distance séparant l'axe du poste 7 de l'axe du poste 30 et la longueur du pas d'avance de la bande 12 est égale ou peu supérieure à l'une de ces parties égales. Cette opération d'écartement ramène les supports 16 à l'intervalle initial pour leur chargement sur la bande 10. D'autre part, il permet ou facilite le remplacement des supports endommagés par des supports neufs. Le système de stockage et transfert 30 peut être réalisé de différentes façons. Dans la variante de la figure 6, il est prévu deux batteries de pinces 38 et 39, la première effectuant le prélèvement des supports sur la bande 13 pour les déposer sur un convoyeur 40 et la seconde les reprenant pour les charger en 13 sur la bande 10 ou, alternativement, pour les prélever sur le convoyeur 40 et les stocker en 46. De préférence également, la batterie 38 est montée rotative autour d'un axe horizontal de façon à permettre le retournement des supports par exemple en vue de leur nettoyage, ou également pour annuler les accumulations éventuelles de déformation résultant du f luage après chaque passage dans le four pouvant diminuer la longévité des supports. Dans la variante de la figure 7, les supports vides sont transférés en 47 de la bande 12 à une bande complémentaire et annexe 12a qui les renvoie au poste 7 o ils sont empilés sur les wagons 2 et au poste 6 il est prévu une bande complémentaire et annexe 10a sur laquelle les supports vides sont chargés pour être tranférer en 48 sur la bande 10. Dans ce cas, les postes 6, 7 sont écartés à une distance suffisante pour que les wagons 2 puissent, entre ces deux postes remplir le double rôle de convoyeurs et d'aire de stockage. Les moyens de transfert en 47 et 48, ainsi qu'entre bandes 12a, 1Oa et wagon 2 pourront être des batteries de pinces (ou ventouses) analogues à celles déjà décrites. Une autre disposition de l'invention consiste en ce que les postes 6 et 7 sont espacés d'une longueur supérieure à celle d'un wagon et il est prévu une voie de dégagement 41 entre les postes 6 et 7 en vue notamment d'extraire un wagon à réparer ou d'introduire un wagon neuf ou supplémentaire. L'intervalle entre les postes 6 et 7 est en effet le seul emplacement de la voie 1 dans lequel les wagons se trouvent vides. Dans la variante de la figure 7, les wagons 2 sont chargés de supports vides entre les postes 6 et 7. Mais ils sont vides entre les bandes Il et 12a ou entre les bandes lOa et 10. On peut donc placer une voie de dégagement à ces emplacements en prévoyant entre bandes un écartement supérieur à la longueur d'un wagon. L'invention peut être mise en oeuvre avec des moyens variés, ceux décrits ci-dessus n'étant pas limitatifs. C'est ainsi, par exemple que les bandes 10, 11, 12 peuvent être remplacées par des systèmes à chaînes qui permettent d'employer des moyens de positionnement différents des butées provoquant un glissement. 9. En effet, les chaînes ont une précision d'avance mécanique et il est possible de faire varier et de régler les espacements par transferts d'une chaîne à une autre. Le détail mécanique des pinces, et de leur fonctionnement n'a pas été décrit parce qu'il s'agit d'une technologie connue de l'homme de l'art. Il est en particulier équivalent d'employer des pinces à prise mécaniques ou des batteries de bras portant des ventouses. 258534 1 Revendications 1. Installation de manutention de produits céramiques par le moyen de pinces ou ventouses et de bandes ou chaînes sans fin en vue de les empiler sur des wagons, caractérisée en ce qu'elle comprend: - Une voie (1) ou un parcours de wagons selon un circuit fermé passant par le four de séchage (3) et le four de cuisson (4) pour retourner au four de séchage (3) en traversant une zone (5) comprenant successivement un poste (7) de prélèvement de produits cuits et de dépilage des supports et un poste (6) d'empilage de supports (16) munis de produits crus et verts. - Une première bande ou chaîne sans fin (10), transversale à cette vole, et allant d'un poste (13) de chargement de supports vides sur la bande, au poste (6) d'empilage en passant devant un poste (14) de chargement des produits crus et verts sur les supports (16). - Une seconde bande ou chaîne sans fin ( 1), transversale à la voie (1), et allant du poste (7) de prélèvement de produits cuits (44) à un poste (29) de reprise de ces produits en vue de leur conditionnement. - Une troisième bande (12) ou chaîne sans fin, transversale à la vole (1), et allant du poste (7) de dépilage des supports à un convoyeur (30) de transfert desdits supports. - Un système (30) de transfert des supports entre la troisième bande (12) et la première bande (10) ou chaîne sans fin comportant une aire de stockage. - Une première batterie de pinces (21), à mouvements verticaux, mobile parallèlement à 1.a voie (1), entre une position au-dessus de la première bande (10) et une position au-dessus d'un emplacement d'empil age (22). - Une seconde batterie de pinces à mouvements verticaux (26, 27), mobile parallèlement à la voie entre la seconde et la troisième bande ou chaîne sans f in (11, 12) avec arrêts au-dessus d'un emplacement Intermédiaire (43) de prélèvement de produits cuits et de dépilage des supports, par rapport à l'espacement initial au chargement.. - Cette seconde batterie comprenant à la fois un ensemble (26) de pinces disposées pour coopérer avec les produits cuits et un ensemble (27) de pinces disposées pour coopérer avec les supports (16) (tandis que les pinces de la première batterie coopèrent seulement avec les supports). - Des moyens ( 17, 19) étant prévus pour assurer le positionnement rigoureux des supports avant leur saisie par la première batterie, ces moyens réalisant un resserrement contrôlé des supports. - Des moyens (36, 37) étant prévus pour assurer le positionnement des supports avant leur transfert et stockage, ces moyens réalisant un écartement relatif des supports. - Des moyens d'entraînement pas à pas des différentes bandes sans fin en combinaison avec le chargement des supports, le chargement des produits crus et verts, l'entraînement des batteries de pinces, le prélèvement des produits cuits, le dépilage des supports, le stockage et le transfert. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le positionnement rigoureux des supports (16) est réalisé au moyen de butées (17) mobiles et escamotables sous la bande sans fin, ces butées coopérant avec les faces internes (18) de rebords inférieurs latéraux (9) portés par lesdits supports (16) de façon à provoquer l'arrêt de ces derniers tandis que la bande ou chaîne avance encore. 3. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'espacement entre supports dans le convoyeur de transfert est de plusieurs centimètres, tandis que cet espacement est réduit à quelques millimètres pour l'empilage. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les butées de positionnement pour l'empilage sont équidistantes synchrones et soulevées simultanément à chaque pas de la première bande. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu des butées de positionnement des supports au droit de la presse ou du dispositif de chargement des produits crus et verts, agissant en synchronisme avec celle-ci. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pas d'avance de la première bande est égal ou peu supérieur à l'entre-axe des supports dans le convoyeur de transfert multiplié par le nombre de produits crus qui sont déposés simultanément par la presse (14) (ou le dispositif de chargement). 7. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de repositionnement à l'écartement initial sont constitués d'au moins une batterie (36, 37) de butées équidistantes synchrones et simultanées, disposée le long de la troisième bande, ces batteries étant placée à des emplacements divisant en parties égales l'espace entre l'axe du poste de dépilage (7) et l'axe du poste de reprise pour le transfert et le stockage (30), et le pas d'avance de la troisième bande (12) est égal ou peu supérieur à l'entre- axe entre le