Brevet FR2620993A1 — publié le 19890331

DISPOSITIF DE TRANSFERT DE PRODUITS A IRRADIER, EN PARTICULIER DE PRODUITS ALIMENTAIRES. L'invention concerne un dispositif de transfert utiLi- sable dans un ionisateur (ou irradiateur) de produits divers, et en particulier de produits alimentaires. L'irradiation au moyen de rayons électromagnétiques ou corpusculaires des produits alimentaires pour améliorer leur con- servation et leur assainissement est connue depuis plus d'une tren- taine d'années. De nombreux dispositifs existent. La présente invention porte plus particulièrement sur les moyens de transférer les produits à irradier dans le dispositif d'irradiation. Les solutions actuelles peuvent se ranger en trois caté- gories: transporteurs au sol, véhicules portant une palette et circulant au sol et enfin balancelles comprenant un ou plusieurs colis. A l'intérieur de la cellule (lieu o se trouve la source), la circulation peut se faire en plusieurs files de part et d'autre d'une source plane verticale, ou bien en rotation autour d'une source cylindrique, ou encore selon les côtés d'un carré ou d'un rectangle autour d'une source verticale cylindrique. C'est à ce dernier type de circulation que se rapporte l'invention: les produits à irradier sont placés dans des nacelles (ce sont des produits en vrac, dans des emballages ou mieux sur des palettes) qui sont fixées à des chariots qui circulent selon des chemins orthogonaux. L'avantage d'avoir un irradiateur dit carré (ou de façon équivalente rectangle) est de permettre un meilleur remplissage de l'espace lors de l'irradiation: seule une "case" vide correspon- dant à un chariot est créée qui permet le déplacement. Par ailleurs, il faut que le chariot se déplace de telle sorte qu'il présente successivement chacune de ses faces à la source pour que l'irradiation soit homogène sur tout le volume de produits contenus dans la nacelle. Un moyen de transfert des produits habitueLLement utilisé consiste à placer lesdits produits sur des chariots roulant sur le sol et guidés. A chaque angle sont placé un vérin et une plaque tournante. Le chariot arrive dans l'angle, iL se positionne, la plaque tourne, le vérin est actionné, Le chariot repart dans La direction perpendiculaire. Le vérin a une course égale à la longueur d'un chariot (case vide). Il est par conséquent nécessaire dans une telle réalisation d'avoir un nombre constant de chariots pleins ou vides. On a recherché une disposition plus souple avec un déplacement individualisé des chariots pour avoir des cadences plus élevées. Il fallait d'autre part que le dispositif de transfert puisse être adapte à des chariots avec des nacelles suspendues, le dispositif décrit plus haut n'étant pas utilisable dans ce cas. Un système d'entraînement des chariots du type câble ou chaîne..., c'est-a-dire un système continu, convient tout à fait. Mais il se pose alors le problème des angles dans lesquels ledit système est forcément interrompu puisque le chariot doit changer de face par rapport à la source en même temps qu'il change de direction. Pour résoudre ces questions, la demanderesse a sélec- tionné parmi les dispositifs de transfert existants un dispositif à axe tournant sur lequel roulent des galets plus ou moins inclinés et elle l'a adapté à son problème spécifique. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif applicable plus particulièrement pour réaliser l'irradiation de produits divers contenus dans un chariot, réalisant l'entrainement dudit chariot par utilisation d'un dispositif connu constitué par un axe tournant entraînant ledit chariot par l'intermédiaire d'au moins un galet dont l'orientation, par rapport audit axe tournant, est variable et contrôlable, ledit dispositif étant caractérisé en ce que, en vue de permettre l'entrainement dudit chariot dans deux directions orthogonales, le dispositif d'entraînement comporte: - deux axes tournants, situés orthogonalement dans un même plan, l'un au moins desdits axes étant interrompu dans la zone d'inter- section théorique desdits axes; - deux paires de galets montées sur un châssis rigide et disposées selon deux directions orthogonales, les galets de chacune desdites paires comportant des moyens leur assurant la même inclinaison par rapport aux axes tournants avec lesquels lesdits galets sont en contact; - des moyens d'appui, par exemple des rails, dudit chariot et des moyens de sustentation dudit chariot situés entre ledit châssis et lesdits moyens d'appui, lesdits moyens de sustentation permettant un changement orthogonal dans le sens de déplacement du chariot; - et des dispositifs élastiques disposés entre ledit châssis et lesdits moyens de sustentation. Selon l'invention, le déplacement du chariot est obtenu par la rotation des galets inclinés sur l'axe tournant horizontal. Pour une vitesse donnée constante de rotation de l'arbre, les lois du mouvement sur le chariot sont données par l'angle d'inclinaison des galets (angle entre la direction du déplacement du chariot et le galet). La vitesse maximale de déplacement est obtenue pour un angle de 45 . L'inclinaison des galets sur l'axe tournant est commandée par des cames placées sur les chemins de transfert. Ces cames ont par exemple une forme arrondie continuée par une partie plate, la forme arrondie permet l'accélération ou la décélération et la forme plate la vitesse maximum (angle de 450), un galet dit de came monté sur une bielle solidaire du boîtier du galet et qui décrit la forme de la came permet par exemple d'obtenir l'inclinaison du galet. Un ressort de rappel maintient le galet à 45 en l'absence de came. Un tel système évite l'emploi d'un variateur de vitesse sur la motorisation de l'axe et le déplacement de chaque chariot peut être réglé indépendamment de celui des autres. Le système CARTRAC commercialisé par la société TELEFLEX convient parfaitement à ce type d'application. La circulation des chariots ayant lieu sur des chemins orthogonaux et par des mouvements de translation, les axes tour- nants sont orthogonaux et obligent à munir chaque chariot de deux paires de galets, les galets de chaque paire roulant sur le même axe. Les deux galets d'une même paire sont reliés entre eux, par exemple par une bielle, de façon à avoir une unité dans l'inclinai- son des galets, l'inclinaison étant obtenue au moyen d'une seule came agissant sur l'un des galets ou sur la bielle. Aux angles, soit les deux axes tournants sont interrompus, soit de préférence un axe tournant est interrompu pour laisser passage à l'autre axe perpendiculaire. Un moyen de transmission du mouvement de rotation couple les deux parties de l'axe interrompu car il est souhaitable que les axes tournent à la même vitesse pour éviter que les galets ne patinent. Le déplacement du chariot devant pouvoir être assuré à tout instant, un galet au moins doit être au contact de l'axe tour- nant. Pour permettre le passage au niveau de l'interruption de l'axe tournant, au moins deux galets sont nécessaires. L'axe coupé est de préférence celui par lequel le chariot arrive. En effet le chariot est décéléré lorsqu'il arrive dans l'angle, par le jeu de la came, et il est accéléré dans l'autre direction. Par conséquent, le chariot franchit cet espace avec une vitesse trés faible et dans l'autre direction est prêt pour l'accé- lération. Lorsqu'un seul chemin de transfert existe pour amener et sortir les chariots, on choisit arbitrairement l'axe à couper. Les axes peuvent être disposés au-dessus du chariot, au- dessous... pourvu qu'ils soient en correspondance avec les galets. Les paires de galets sont montées sur un châssis rigide. Par ailleurs, les chariots sont portés par des moyens d'appui; ces moyens sont de préférence des paires de rails. Le déplacement des chariots sur les rails est assuré par des moyens de sustentation pluridirectionnels, c'est-a-dire que les mêmes moyens peuvent être utilisés dans les deux directions perpen- diculaires. C'est par exemple le cas des billes qui sont avantageu- sement employées dans la présente invention, le guidage étant assuré sur au moins un raiL par une bande de roulement en creux dans laquelle roulent les billes. Le diamètre du creux est sensiblement supérieur à celui de la bille mais point trop pour éviter le décalage latéral. La liaison entre les moyens de sustentation pluridirec- tionnels et le châssis rigide sur lequel sont fixées les paires de galets s'effectue par un dispositif présentant une certaine élasti- cité et jouant le rôle d'amortisseur; le rôLe de ce dispositif est surtout sensible lors des accélérations et décélérations. Ce dispo- sitif est par exemple constitué par des pièces en forme de doigts découpées dans des tôLes métalliques présentant les caractéris- tiques élastiques souhaitées. Les produits à irradier sont places dans des nacelles elles-mêmes posées sur ou ú.spendues aux chariots qui circulent au sol ou sur des rails aériens. La configuration des rails dans les angles d'intersection des chemins de transfert orthogonaux est alors différente. - Dans les deux cas, comme le chariot doit subir un mouvement de translation pour passer du chemin d'origine au chemin orthogonal et qu'il doit se maintenir en équilibre, les quatre rails devront se couper: pour chaque rail, une intersection avec les deux rails perpendiculaires existe. Lorsque la nacelle est suspendue au chariot roulant sur les rails aériens, il est alors nécessaire de prévoir un passage pour le moyen de raccordement entre la nacelle et le chariot. On a évidemment intérêt à réduire les dimensions de ce moyen de raccordement, un manchon convient tout à fait. Il est évidemment placé au centre du chariot à la fois pour des raisons d'équilibre et des raisons liées au déplacement par translation du chariot identique dans tous les angles. Les rails sont alors interrompus dans les angles. Il faut. choisir le nombre et la disposition des moyens de sustentation sur le chariot de façon que le chariot demeure en équilibre lors de son passage sur cet intervalle sans rail. Cela signifie que l'espace entre deux moyens de sustentation consécutifs sur un même rail est au moins égal à l'intervalle d'interruption et que les moyens de sustentation sont montés de façon symétrique par rapport au point du chariot sur lequel s'applique la charge (point encore appelé ici centre). Selon une configuration préférée de l'invention, quatre ensembles de trois billes chacun sont montés symétriquement sous le chariot roulant sur des rails aériens, à chaque rail correspond deux ensembles de deux billes, et la distance entre deux billes consécutives de chaque ensemble est au moins égale à l'espace sur lequel les rails sont interrompus. La description sera mieux suivie à partir des figures. Sur les figures, il est représenté: figure 1: un type de circulation avec des chemins de transfert orthogonaux figure 2: la configuration des moyens d'entraînement dans les angles figure 3: la configuration des rails dans les angles figure 4: le chariot avec une nacelle suspendue. La figure 1 montre une vue très schématique d'un irra- diateur à circulation dite carrée. L'irradiateur est composé principalement de trois parties: un carrousel 1, une zone d'accès 2 et une cellule d'irradiation 3 dans laquelle se trouve la source irradiante 4. Dans le carrousel, les produits à irradier sont charges et décharges sur des chariots qui les amènent par la zone d'accès 2 dans la cellule d'irradiation 3. Les zones hachurées représentent les parois en béton. Les rails sur lesquels circulent les chariots sont symbolisés par les traits 5 et 6. Selon la figure 1, les rails sont au sol et ils ne présentent pas d'interruption en ce sens que toutes les billes demeurent continuellement au contact de la bande de roulement pendant le passage en angle. La figure 2 montre plus précisément l'axe tournant non interrompu 7 et les deux parties 8 et 9 de l'axe tournant perpen- dicuLaire par lequel arrive Le chariot. Le diamètre de l'axe 7 a été réduit en 10 au niveau de l'interruption pour minimiser la OS dimension de la coupure. Un moyen de transmission composé de poulies 11 et 12, de courroies 13 et 14 et d'un arbre 15, fixé à La paroi du chemin de transfert par des moyens 16, 17, permet de transmettre le mouvement de rotation entre les parties 8 et 9. Sur le dessus 18 d'un châssis sont montées deux paires de galets 19 et 20, 21 et 22, reliés entre eux dans une même paire par les bielles 23 et 24. Les galets sont disposés pour être au contact de leur axe correspondant, les bielles sont disposées à des hau- teurs différentes pour ne pas se gêner. Chaque bielle p-rte à son extrémité un galet de came 25 et 26 respectivement qui peut se déplacer sur la came correspon- dante, 27 et 28 respectivement. Chaque came est fixée à la paroi du chemin de transfert. Elle possède une forme arrondie 29 prolongée d'une porte plate 30. Lorsque le galet est au contact de l'extrémité de la partie arrondie, il est perpendiculaire à l'axe tournant, et donc il n'y a pas de mouvement de translation possible selon la direction de l'axe tournant. La partie plate correspond à une inclinaison de 45 , soit une vitesse de déplacement maximum. Le galet de came par exemple 25 roule sur la came en épousant sa forme, le mouvement est transmis à la bielle 23 qui provoque alors la rotation des boîtiers 31 et 32 des galets, boîtiers sur lesquels elle est fixée en des points 33 et 34. La figure 3 montre la configuration de rails aériens dans les angles. Les rails 35, 36 et 37, 38 perpendiculaires, sont interrompus en 39 et 40 sur une longueur légèrement supérieure au diamètre du manchon 41 sur lequel est fixée la nacelle non représentée, manchon solidaire de la partie inférieure 42 du châssis. Sur la figure 3, les rails sont interrompus également sur deux autres intervalles symétriquement, cette réalisation particulière n'est pas nécessaire pour l'invention. Chaque raiL est muni d'une bande de roulement 43, 44, 45, 46 ayant un creux de diamètre légèrement supérieur à celui des billes pour permettre leur roulement, par exemple pour une bille de rayon 30 mm, un creux de 30, 1 ou 30,2 mm. Celles-ci sont disposées selon quatre ensembles de trois billes chacun. Chaque ensemble est monté sur une plaque de suspension 47, représentée partiellement sur la figure 3, qui est fixée à la partie inférieure 42 du châssis par des moyens de fixation non représentés ici (soudure par exemple). On voit clairement sur cette figure 3 que, en dehors des angles, le chariot est porté par quatre billes sur chaque rail, les autres billes disposées perpendiculairement étant inactives. Sur les rails 35 et 36 les billes 48, 49, 50, 51 et respectivement 52, 53, 54, 55 se déplacent; sur les rails 37 et 38 ce sont respectivement les billes 48, 56, 57, 52 et 51, 58, 59, 55. L'espace entre les billes consécutives (par exemple 58, 59 et 53, 54) est au moins égal à la longueur de l'intervalle 39 ou 40. En raison du mouvement de translation du chariot en angle, tout est symétrique par rapport à un axe vertical virtuel passant par le centre 60, point sur lequel les charges sont appliquées au chariot, qui est aussi le centre de symétrie de la plaque de suspension et celui de la partie 42 du chariot. Dans la figure 3 o la nacelle est suspendue à un manchon unique, le centre 60 est aussi celui du manchon 41. La figure 4 montre le châssis 61 dans son ensemble auquel est suspendue au moyen du manchon 63 la nacelle (ou chariot) 62 fermée chargée de façon équilibrée avec les produits. Le manchon est par exemple fixé au châssis, il est muni de moyens d'accrochage des nacelles avec un dispositif d'articulation permettant l'oscil- lation pour un éventuel rééquilibre de la nacelle par rapport au chariot. En 64 et 65, les rails (moyens d'appui) sont représentés avec leur bande de roulement 66 et 67 en creux. On ne voit sur la vue.que quatre billes (moyens de sustentation) (68, 69, 70, 71), les autres étant derrière. La liaison entre le châssis (61) et les moyens de susten- tation (billes 68, 70) est réalisée à l'aide de moyens élastiques illustrés par les doigts (72 et 73). Sur l'axe tournant 74 fixé à la paroi 75 du châssis roule le galet 76, l'autre galet est situé derrière. L'autre paire de deux galets 77 et 78 est placée perpendiculairement à la série comprenant 76. La bielle 79 est solidarisée au boîtier 80 du galet 76 par l'articulation 81. Un tel dispositif combinant des moyens connus et les appliquant spécifiquement à la technologie de L'irradiation permet des cadences élevées de passage en irradiation des chariots, par exemple 17 chariots/h, ce avec des vitesses de déplacement faibles, de l'ordre de 0,45 ms maxmum pour une acclration de 0,1 m/s2. de L'ordre de 0,45 m/s max-ium pour une accélération de 0,1 m/s REVENDICATIONS 1. Dispositif applicable plus particulièrement pour réaliser l'irradiation de produits divers contenus dans un chariot (62), réalisant l'entraînement dudit chariot par utilisation d'un dispositif connu constitué par un axe tournant (74) entraînant ledit chariot par l'intermédiaire d'au moins un galet (76) dont l'orientation, par rapport audit axe tournant, est variable et contrôlable, ledit dispositif étant caractérisé en ce que, en vue de permettre l'entraînement dudit chariot dans deux directions orthogonales, le dispositif d'entraînement comporte: - deux axes tournants, situés orthogonalement dans un même plan, l'un au moins desdits axes étant interrompu dans la zone d'inter- section théorique desdits axes; - deux paires de galets (76, 77, 78) montées sur un châssis rigide (61) et disposées selon deux directions orthogonales, les galets de chacune desdites paires comportant des moyens leur assurant la même inclinaison par rapport aux axes tournants avec lesquels lesdits galets sont en contact; - des moyens d'appui (64, 65), par exemple des rails, dudit chariot et des moyens de sustentation (68, 70) dudit chariot situés entre ledit châssis et lesdits moyens d'appui, lesdits moyens de sustentation permettant un changement orthogonal dans le sens de déplacement du chariot; - et des dispositifs élastiques (72, 73) disposés entre ledit châssis et lesdits moyens de sustentation. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inclinaison des galets est obtenue au moyen d'un galet dit de came décrivant la forme d'une came placée sur le chemin de transfert, ledit galet de came étant placé en bout d'une bielle liée aux galets. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de sustentation pluridirectionnels sont constitués par des billes se déplaçant sur des rails, l'un au moins des rails ayant une bande de roulement en creux pour assurer Le guidage, Lesdites biLLes étant montées au bout de doigts élas- tiques. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les billes sont regroupées en quatre ensembles de trois billes, à chaque rail correspondent quatre billes.