Brevet FR2637823A1 — publié le 19900420

La présente invention est relative a un dispositif pour le tri automatique d'un lot d'enveloppes de tailles diverses, reçues en vrac par l'Administration Postale, pour sélectionner parmi celles-ci, celles qui dépassent ou sont en deçd des formats déterminés en largeur et/ou en hauteur, afin de les extraire des enveloppes restantes dont l'indexation en relation avec leurs lieux de destination, du fait de leurs dimensions entrant dans des limites précises, peut alors être effectuée par une machine de traitement appropriée d'un type classique. On sait en effet que le courrier ne peut etre mécanisé que dans des limites de dimensions prédéterminées des enveloppes traitées, en fonction des normes en usage dans l'Administration. Or, en provenance de l'étranger notamment, sont reçues des enveloppes qui peuvent présenter des formats différents et qui, si elles ne sont pas extraites du lot reçu ou elles sont mélangées avec des enveloppes correspondant au format accepté, vont ensuite bloquer le processus de traitement autonatique, ce qui a contrario exige que leur tri préalable, et leur gestion selon leur destination, soient effectués avec un processus manuel, long, peu pratique et finalement coûteux. Eotaant, on contaste que le courrier en provenance des Etats-Unis comporte fréquemment des enveloppes dont la largeur est supérieure de 3mm au moins vis-å-vis du format maximal admissible en France et susceptible d'être pris en compte par les machines de-.traitement autrmatique en usage actuellement. La présente invention a pour objet un dispositif qui permet de réaliser automatiquement le tri de ces enveloppes, en séparant celles-ci en deux ensembles å partir d'un lot oû elles sont mélangées mais "relevées" , selon respectivement qu'elles se situent dans ou hors des formats mffinimaux et maximaux autorisés. Ce dispositif permet notamment de traiter de façon très rapide un nombre élevé de lettres, avec un taux d'erreurs extrêmement faible, limité en particulier & moins de 1 %. A cet effet, le dispositif considéré, comportant une table de support recevant les enveloppes relevées dans un magasin d'alimentation à l'entrée d'un parcours de transfert de ces enveloppes suivi par celles-ci en étant entrainées par un ensemble de paires de courroies, tournant dans un plan vertical en sens inverse l'une de l'autre dans chaque paire et pinçant les enveloppes entre elles, se caractérise en ce qu'il comporte successivement un poste de présentation, suivant le magasin d'alimentation et où les enveloppes sont taquées par appui sur un plan horizontal sur lequel elles glissent par leur bord inférieur, une barrière d'arrêt oscillante pour interrompre ou autoriser le transfert d'une enveloppe dans le poste de présentation aussi longtemps que l'enveloppe précédente n'a pas franchi une distance prédéterminée sur le parcours de transfert, un poste de contrôle et de traitement suivant le poste de présentation et comportant une pluralité de capteurs opto-électroniques, distribués selon un profil géométrique délimitant les cotes des formats minimaux et maximaux autorisés, et un poste de dérivation situé après le poste de traitement, comprenant un organe aiguilleur pour délivrer les enveloppes traitées dans l'un de deux magasins de réception, selon que les dimensions de cette enveloppe sont en deç & ou au-delå des formats autorisés. Selon une caractéristique particulière du dispositif considéré, les paires de courroies d'entrainement des enveloppes dans le poste de présentation réalisent une discontinuité dans le parcours de transfert, de telle sorte que l'enveloppe traitée soit lachée momentanément au cours de celui-ci par une première paire pour venir s'appuyer par son bord inférieur sur le plan de référence, avant d'être reprise par une seconde paire pour autre transférée vers le poste de traitement. Selon une autre caractéristique également, la barrière oscillante d'arret est commandée par un électro-aimant, couplé avec un compteur, de manière a n'autoriser la traversée du poste de présentation que par une enveloppe å la fois, tout en maintenant une distance constante entre deux enveloppes successives, le compteur étant incrémenenté d'une unité å chaque passage d'une enveloppe entrant dans le poste de présentation. Avantageusement, les capteurs délimitant les formats autorisés, sont répartis dans un tunnel, ouvert å ses extrémités et délimité par au moins un capot de protection disposé sur le parcours de transfert, chaque capteur comportant une source de lumière disposée en regard d'une cellule réceptrice, les signaux fournis par l'ensemble des cellules étant traités par un module électronique, commandant notamment l'organe aiguilleur du poste de dérivation. Selon encore une autre caractéristique particulière du dispositif selon l'invention, l'organe aiguilleur est constitué par un volet mobile, commandé par un electro-aimant et associé å un compteur, également incrémenté par le passage de chaque enveloppe nécanisable vers le magasin de réception 9a. En outre, chaque magasin de réception comporte de préférence un tasseur d'enveloppes, comportant une plaquette d'appui sur les enveloppes recueillies dans le magasin, cette plaquette étant soumise & l'effet d'un ressort å enrouleur progressivement comprimé par l'empilement des enveloppes dans le magasin. D'autres caractéristiques d'un dispositif pour le tri d'enveloppes postales établi conformément å l'invention, apparaitront encore å travers la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné å titre indicatif et non limitatif 1 en référence aux dessins annexés sur lesquels - La Figure l est une vue schématique en perspective de l'ensemble d'un dispositif pour le tri d'enveloppes selon l'invention. - La Figure 2 est une vue de dessus à plus grande échelle des divers moyens entrant dans la réalisation du dispositif considéré, le capot assurant, en fonctionnement normal, la protection du parcours de transfert étant retiré pour permettre de mieux voir la structure et comprendre le fonctionnement des diverses parties du dispositif. - La Figure 3 est une vue de détail à encore plus grande échelle,illustrant notamment la répartition des capteurs de mesure du format des enveloppes dans le poste de contrôle et de traitement. Comme on peut le voir sur la Figure 1, le dispositif pour le tri d'enveloppes présentant des formats divers, est designé dans son ensemble sous la référence 1. I1 est représenté placé sur une table de support 2 horizontale formant plan de référence et dont les pieds 3 comportent des amortisseurs et des moyens permettant d'ajuster leurs longueurs pour corriger les éventuels défauts du sol. Une partie en renfoncement 4 est prévue dans la table pour une meilleure accessibilité des tasseurs. Cette disposition permet notamment de placer a main droite le magasin d'alimentation 5 des enveloppes & trier, suivi du poste de présentation 6 de ces enveloppes et, en avant, le poste de contre et de traitement 7 ainsi que le poste de dérivation final 8, recevant les enveloppes triées recueillies dans un ensemble de réception 9. Préalablement å leur traitement, les enveloppes 10 relevées sont groupées dans des bacs ou caissettes de présentatton lia, illustrés en traits mixtes sur la Figure t. Dans chacun des bacs il, les enveloppes 10 sont disposées avec leur plus grand côté appliqué contre le fond du bac, l'adresse sur le néme face et dans le meme sens. Par définition, ces enveloppes présentent des formats différents comme c'est le cas en particulier lorqu'elles proviennent de certains pays étrangers, notamment des Etats-Unis. Le dispositif selon l'invention permet alors leur tri automatique, en assurant leur répartition en deux groupes distincts selon que leur taille est inférieure ou au contraire supérieure å des gabarits de référence pouvant hêtre exactement prédéterminé, l'ensemble de réception 9 comportant deux magasins respectivement 9a et 9b où les enveloppes de ces deux groupes sont finalement séparées afin d'autoriser leur indexation ultérieure par des machines classiques. Le poste de présentation 6 ainsi que les postes de traitement et de contrôle 7 d'une part, de dérivation 8 d'autre part, sont montés å l'intérieur d'un capot de protection 12, en une ou plusieurs parties, délimitant un tunnel dans lequel est notamment effectué le parcours de transfert des enveloppes d'un poste a l'autre et dont le détail de la realisation sera explicité maintenant en référence à la Figure 2 sur laquelle le capot 12 est supposé retiré, et å la vue à plus grande échelle de la Figure 3. Comme on le voit sur la Figure 2 notamment, les enveloppes 10 å trier, prises par paquets successifs dans le bac lia, sont dans un premier temps placées dans le magasin d'alimentation 5, en particulier sur un plan incliné 13 qu'il comporte de manière à ce qu'elles viennent s'appliquer contre une première courroie verticale 14, montée dans le magasin. Cette courroie est tendue entre deux poulies d'extrémité, respectivement 14a et 14b, dont l'une au moins est motrice de manière à permettre le déplacement des enveloppes une à une, par frottement sur la courroie, consécutivement a une légère pression du paquet sur celle-ci en réalisant leur entrainement dans le poste de présentation 6.Un volet 15 formant barrière d'arrêt est prévu å l'entrée du poste afin de n'autoriser la pénétration des enveloppes que l'une après l'autre. Le volet 15 est a cet effet monté mobile sur un axe 16 autour duquel il peut pivoter sous l'action d'un électro-aimant de commande 17, schématiquement représenté sur le dessin. Les enveloppes 10 entrant dans le poste 6 sont guidées par une seconde courroie verticale 18 qui s'étend å travers ce poste puis les postes de traitement et de contrôle 7 et de dérivation 8 qui suivent, selon un parcours de transfert que ces enveloppes décrivent une å une Jusqutå leur acheminement final dans l'un ou l'autre des magasins 9a et 9b de l'ensemble de réception 9, de la façon décrite ci-après. Dans ce parcours de transfert, la courroie 18 est guide par un ensemble de poulies qui, dans l'exemple de réalisation représenté, sont au nombre de neuf et désignées sur la Figure 2 sous les références successives 18a, 18b, ... 18i. Bien entendu, il va de soi que le nombre de ces poulies n'a en lui-méme aucun caractère impératif et qu'il dépend seulement des caractéristiques de fonctionnement du dispositif, de la longueur et du profil du parcours de transfert et, le cas échéant, de l'aménagement des postes successifs traversés. A l'entrée du poste de présentation 6, les enveloppes 10 sont pincées et entraînées par une paire de courroies, comprenant la courroie 18 et une troisième courroie 19 également verticale, montée en regard et tendue entre deux poulies d'extrémité 19a et 19b. La poulie 19a tourne en sens inverse de la poulie 18a et est située a proximite de cette dernière au-delh du volet pivotant 15. L'entraînement de la courroie 19 est assuré par frottement sur une quatrième courroie 20, tendue à son tour entre deux poulies d'extrémité 20a et 20b, la poulie 20a tournant dans le même sens que la poulie 18a comme l'indiquent les flèches apparaissant sur les Figures. La courroie 20 coopère simultanément avec une cinquième courroie 21 également tendue entre des poulies qui sont ici au nombre de six et désignées sous les réferences 21a, 21b, ... 21f, celles-ci tournant en sens inverse des poulies de la courroie 18. Par le Seu de la courroie 14, d'une part, du volet 15 d'autre part, les enveloppes 10 subissent h l'entrée dans le poste 6 un premier écart de l'une h l'autre. En outre et conformément å une caractéristique particulière de l'invention, les courroies 18 et 19 sont aménagées de telle sorte que, après avoir pincé initialement chaque enveloppe pénétrant dans le poste de présentation, elles s'écartent l'une de l'autre pour permettre que toute enveloppe ainsi saisie soit ensuite relSchée et lancée dans le poste du fait de la vitesse initiale qui lui est donnée par les courroies, en glissant alors librement sur un plan de référence qui reste le meme pour toutes les enveloppes. Par ailleurs il faut noter que la vitesse linéaire de la courroie 14 est inférieure de 1 m/s par rapport à toutes les autres courroies, ceci permettant d'augmenter et de stabiliser l'écart déJå créé entre deux enveloppes. De préférence, ce plan de référence est constitué par une platine distincte et plus haute que la table 2 permettant de "taquer" les enveloppes avant que celles-ci ne soient ultérieurement reprises par la paire formée par les courroies 18 et 21 h la sortie du poste de présentation 6.Dans ce but, la position des poulies 19b et 21a est déterminée par construction de manière a menager entre les courroies 18, 19 et 21 un espace 22 dans lequel chaque enveloppe 10 est successivement lancée puis reprise. avec une distance entre elles qui reste toujours égale s elle-même. Une cellule photo-électrique 23 (ou tout autre composant optoélectronique du genre diode laser par exemple) est prévue à l'entrée du poste 6 en regard d'un émetteur de lumière 24, permettant de détecter le passage de chaque enveloppe, en incrémentant å chaque fais un compteur Les enveloppes ainsi séparées dans le poste de présentation 6 sont alors acheminées dans le poste de contrôle et de traitement 7 par pincement entre les courroies 18 et 21. Dans ce poste est prévu, à l'intérieur du tunnel délimité par le capot de protection, une pluralité de capteurs constitués par des cellules photo-électriques, qui sont au nombre de huit dans l'exemple considéré.Ces cellules sont désignées sous les références 25a, 25b, ... 25h et sont géométriquement réparties comme illustré sur la Figure 3, chaque cellule étant associée a un émetteur de lumière 26 (26a en regard de la cellule 25a, 26b devant la cellule 25b, etc.) fournissant ou non un signal électrique selon que le rayon lumineux issu de chaque émetteur rencontre la cellule correspondante ou est au contraire interrompu dans son trajet par une enveloppe interposée sur ce dernier. Les cellules 25a a 25e notamment sont disposées selon une même ligne horizontale de manière à fournir des signaux permettant de mesurer la dimension en longueur de chacune des enveloppes successives traitées dans le poste, chacune d'elles définissant un seuil prédéterminé en fonction de sa position. Ainsi et comme on le comprend aisément, pour une enveloppe 10 au format de celle illustrée sur la Figure 3, les cellules 25a a 25d seront toutes éclairées tandis que seule la cellule 25e sera occultée. Pour une enveloppe plus longue, ce sera selon le cas la cellule 25d, 25c, 25b ou 25a qui, en fonction de son état d'éclairement ou d'extinction, définira le seuil de mesure. Les autres cellules fournissent des informations complémentaires nécessaires å la mesure, la cellule 25f donnant une référence fixe en amont dans le sens du déplacement de l'enveloppe, tandis que les cellules 25g et 25h et 25e déterminent pour leur part des références respectivement inférieure et supérieure entre lesquelles l'enveloppe contrôlée doit se situer. A la sortie du poste de traitement 7, chaque enveloppe ainsi contrôlée et dont les dimensions peuvent etre exactement repérées entre des limites preétablies, passe dans le poste de déviation 8 comportant un organe aiguilleur, constitué par un second volet mobile 27. Celui-ci est solidaire d'un bras 28 qui bascule autour d'un axe 29 par commande d'un' électro-aimant 30, de telle sorte que, selon sa position, ce volet 27 permette de diriger les enveloppes vers les magasins de l'ensemble de réception, notamment selon que ces enveloppes se situent en deça et au-del & des formats imposés, ceci en fonction des signaux fournis par les cellules 25a à 25h et de leur comparaison avec des valeurs de consigne prédéterminées. Lorsque le volet 27 est par exemple dans la position représentée sur la Figure 2, les enveloppes sont directement acheminées & la sortie du poste 7 vers le magasin 9a ou elles s'empilent les unes derrière les autres en étant progressivement mises en paquet sur leur tranche contre une plaquette d'appui mobile 31. Celle-ci comporte avantageusement une roulette 32 facilitant son glissement sans frottement excessif contre le fond du magasin et en bout un manchon 33, coulissant sur une tige 34 au fur et å mesure de l'empilement des enveloppes. Dans le cas contraire où le volet 27 est basculé en position opposée, les enveloppes 10 issues du poste de contrôle 7 sont dérivées pour être reprises par une courroie verticale complémentaire 35, tendue entre deux poulies d'extrémité 35a et 35b, entraînées en sens inverse de celui des poulies 18 afin de permettre le pincement entre elles de ces enveloppes. La courroie 35 est commandée par une autre courroie 36, tendue entre des poulies 36a et 36b. Un moteur X schématiquement représenté sur le dessin, assure la commande du mouvement de la courroie 18 et du fait du montage adopté, succesesivenent celui des courroies 35 et 36, cette première transmettant elle-meme son mouvement aux courroie 19, 20, 21 et à la courroie 14 par l'intermédiaire d'une courroie ronde engrénant dans les gorges des poulies 18a et 14b.TouJours pour cette position du volet 27, les enveloppes sont pincées par les courroies 18 et 35 et sont finalement recueillies dans le second magasin 9b, ce dernier étant équipé comme le premier d'une plaquette d'appui 38 et d'une tige de guidage 39. Des contacteurs respectivement 40 et 41 de relais électro-mecaniques ou autres, sont par ailleurs disposés au fond des magasins~ 9a et 9b pour commander des voyants (non représentés) et avertir l'utilisateur du remplissage éventuel de ces magasins, en arrêtant alors le processus d' admission de nouvelles enveloppes à partir du magasin d'alimentation. Les objets des tasseurs 9a et 9b devront hêtre mis respectivement dans les bacs il et llb au fur et à mesure de leur remplissage. L'appareil comporte enfin une unité de contrôle centrale ou module électronique 42, recevant les divers signaux issus des cellules 23 et 25 et des contacteurs 40 et 41 des relais du magasin pour fournir les ordres nécessaires à la commande, d'une part des électro-aimants 17 et 30 actionnant les volets 15 et 27, d'autre part du moteur de commande X entrainant les diverses courroies. Un bouton d'arret d'urgence 43 est également utilement prévu sur l'avant de la table 2, pour permettre à l'utilisateur une intervention immédiate, notamment en cas de bourrage. Le fonctionnement du dispositif de tri décrit ci-dessus se déduit aisément des indications déja données : les enveloppes 10, par exemple retirées du bac lia où elles sont empilées sans tenir compte de leur format, sont placées sur le plan incliné 13 du magasin d'alimentation 5 d'où elles sont prélevées automatiquement une à une pour pénétrer dans le poste de présentation 6, le volet 15 étant à cet effet commandé séquentiellement, en actionnant le compteur à chaque manoeuvre. Dans ce poste 6, les enveloppes sont une å une pincées puis relâchées et lancées pour échapper à la paire des courroies 18 et 19 et venir en prise avec la paire 18 et 21, en permettant ainsi de les taquer contre le plan de référence, constitué par une platine. Dans la phase suivante, chaque enveloppe 10 ainsi présentée et espacée de la suivante est reprise dans le poste de traitement et de contrôle 7 afin de fournir, en fonction des signaux issus des diverses cellules 25 au passage dans le tunnel des indications caractérisant le format de cette enveloppe et en particulier la mesure de ses dimensions vis- & vis de seuils prédéterminés. Selon le cas, le volet 27 est alors abaissé ou relevé de façon å aiguiller l'enveloppe reçue vers l'un ou l'autre des deux magasins 9a ou 9b. Lorsque l'un de ceux-ci est plein, le contacteur correspondant 40 ou 41 arrête l'entraînement des courroies pour permettre le vidage du tasseur plein. La plaquette d'appui 31 ou 38 étant ensuite ramenée en position, le dispositif peut etre remis en route jusqu'a un autre éventuel remplissage des magasins 9a et 9b et ainsi de suite jusqu'a épuisement du stock des lettres å traiter a partir du bacss lia. L'appareil ainsi réalisé présente une très grande fiabilité, même pour un traitement avec une vitesse d'entraînement élevée (voisine de 3m/sec.) d'un nombre important de lettres (de l'ordre de 8.000 a 10.000 par heure), qu'il permet de réaliser avec un très faible pourcentage d'erreur, inférieur à 0,5 %. Le tri des enveloppes peut etre ajusté à la demande, en fonction des consignes de traitement gérées dans l'unité centrale qui reçoit les signaux issus des cellules photo-électriques ; notamment, on a constaté qu'une différence de 3mm a peine en largeur pouvait etre aisément appréciée, permettant ainsi de différencier des enveloppes usuelles de provenance américaine vis- & vis de celles les plus couramment normalisées en France. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas a ltexempie de réalisation plus spécialement décrit et représenté, mais en embrasse au contraire toutes les variantes. En particulier, la machine pourrait etre aisément transposée pour le traitement d'objets plats différents, en modifiant simplement la position des cellules assurant la saisie des cotes en largeur et en hauteur de ces abjets. Ces derniers, dont le seul impératif est qu'ils soient relativement plats pour autoriser leur déplacement par les courroies, peuvent d'ailleurs ne pas être parfaitement rectangulaires de même que dans l'application au tri du courrier, les enveloppes peuvent le cas échéant comporter des coins abîmés et des fronts de lettres pliés, ou déformés. La machine proposée n'exige enfin qu'une maintenance réduite et peut etre facilement exploitée par un personnel non particulièrement spécialisé. REVEWICATIOAS 1 - Dispositif de tri automatique d'enveloppes ou objets de tailles diverses selon des formats prédéterminés, comportant une table de support (2) recevant les enveloppes relevées dans un magasin d'alimentation (5) & l'entrée d'un parcours de transfert de ces enveloppes suivi par celles-ci en etant entraînées par un ensemble de paires de courroies (18, 19, 20, 21, 35, 36), tournant dans un plan vertical en sens inverse l'une de l'autre dans chaque paire et pinçant les enveloppes entre elles, caractérisé en ce qu'il comporte successivement un poste de présentation (6), suivant le magasin d'alimentation (5) et où les enveloppes (10) sont taquées par appui sur un plan horizontal sur lequel elles glissent par leur bord inférieur, une barrière d'arrêt oscillante (15) pour interrompre ou autoriser le transfert d'une enveloppe dans le poste de présentation (6) aussi longtemps que l'enveloppe précédente n'a pas franchi une distance prédéterminée sur le parcours de transfert, un poste de contrôle et de traitement (7) suivant le poste de présentation (6) et comportant une pluralité de capteurs opto-électroniques (25), distribues selon un profil géométrique délimitant les cotes du format maximal autorise, et un poste de dérivation situé après le poste de traitement, comprenant un organe aiguilleur (27) pour délivrer les enveloppes traitées dans l'un de deux magasins de réception 2 - Dispositif de tri selon la revendication 1, caractérisé en ce que les paires de courroies (18, 19, 21) d'entraînement des enveloppes (10) dans le poste de présentation (6) réalisent une discontinuité dans le parcours de transfert, de telle sorte que l'enveloppe traitee soit lachée momentanément au cours de celus- ci par une première paire (18, 19) pour venir s'appuyer par son bord inférieur sur le plan de référence, avant d'être reprise par une seconde paire (18, 21) pour etre transférée vers le poste de traitement (7 > . 3 - Dispositif de tri selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérise en ce que la barrière oscillante d'arret (15) est commandée par un électro-aimant (1?), couplé avec un compteur, de manière à n'autoriser la traversée du poste de présentation (6) que par une enveloppe a la fois, tout en maintenant une distance constante entre deux enveloppes 4 - Dispositif de tri selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que les capteurs délimitant le format autorisé, sont répartis dans un tunnel, ouvert à ses extremités et délimité par au moins un capot de protection (12) disposé sut le parcours de transfert, chaque capteur comportant une source de lumière (26) disposée en regard d'une cellule réceptrice t25), les signaux fournis par l'ensemble des cellules étant traités par un module electronique (42), commandant notamment l'organe aiguilleur (27) du poste de dérivation. 5 - Dispositif de tri selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que 11 organe aiguilleur (27) est constitué par un volet mobile, commandé par un électro-aimant t30) et associé d un compteur, incrémenté par le passage de chaque enveloppe vers le magasin de réception 9a. 6 - Dispositif de tri selon l'une quelconque des revendications 1 å 5, caractérisé en ce que chaque magasin de réception (9a, 9b) comporte un tasseur d'enveloppes (31, 38), comprenant une plaquette d'appui sur les enveloppes recueillies dans le magasin, cette plaquette étant soumise à l'effet d'un ressort à enrouleur progressivement comprimé par l'empilement des enveloppes dans le magasin.