Brevet FR2692874A1 — publié le 19931231

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation permettant de présenter à un dispositif de dépilage 1 ltextrémité avant d'une pile d'objets minces reposant chacun sensiblement verticalement sur des moyens d'acheminement de la pile en direction d'une face d'appui du dispositif de dépilage. Cette pile est de préférence sensiblement horizontale ou faiblement oblique. Le brevet FR-A-2 523 935 décrit un tel dispositif dans lequel les moyens d'acheminement comprennent au moins une courroie de support pouvant progresser vers le dispositif de dépilage, dont la face supportant les objets présente des creux ou des saillies dans ou entre lesquels les bords des objets peuvent être insérés de manière à maintenir et entraîner les objets. De plus, le dispositif d'alimentation selon ce brevet comporte au voisinage du dispositif de dépilage une rampe présentant une face inclinée par rapport à l'axe de la pile et coopérant avec le bord avant des objets pour agir comme un frein sur ceux-ci. Si un tel dispositif d'alimentation donne satisfaction pour alimenter un dispositif de dépilage ayant un débit limité, par exemple de l'ordre de dix objets par seconde au maximum, il ne convient plus pour des dispositifs de dépilage ayant des débits sensiblement plus élevés pouvant atteindre, par exemple, environ vingt objets par seconde. Pour permettre un dépilage rapide d'objets minces, il faut une avance de la pile assez rapide. La longueur de la pile pouvant être importante (supérieure à 2 m), ceci suppose une pression de pile élevée (quelques daN) y compris au niveau de l'extrémité avant ou front de pile. Cette pression est favorable au débit d'amenée des objets minces, mais défavorable aux conditions de dépilage du front de pile et peut entraîner notamment des prises multiples par frottement lors du dépilage. L'invention vise à fournir un dispositif d'alimentation qui, par des moyens simples et fiables, permette de résoudre cette contradiction et d'alimenter ainsi un dispositif de dépilage à débit élevé. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'alimentation permettant de présenter à un dispositif de dépilage 1 l'extrémité avant d'une pile d'objets minces reposant chacun sensiblement verticalement sur des moyens d'acheminement de ladite pile en direction d'une face d'appui du dispositif de dépilage, caractérisé en ce qu'il comporte au voisinage du dispositif de dépilage au moins un organe motorisé de retenue de ladite pile coopérant avec lesdits objets minces pour les faire monter desdits moyens d'acheminement sur un élément de support dudit dispositif de dépilage. Ainsi, l'extrémité avant de la pile forme une zone dans laquelle les objets sont faiblement comprimés, tandis que le reste de la pile peut être comprimé sensiblement plus fortement. L'organe motorisé joue ainsi le rôle de butée contre laquelle la partie de la pile fortement comprimée est en appui, et d'organe de transfert qui fait passer les objets minces d'une zone à l'autre. Suivant une caractéristique de l'invention, le dispositif d'alimentation comprend des premiers moyens pour mesurer effort appliqué audit organe motorisé par ladite pile et des moyens pour commander l'avance de ladite pile par lesdits moyens d'acheminement en fonction dudit effort mesuré. Suivant une autre caractéristique, le dispositif d'alimentation comprend des seconds moyens pour mesurer l'effort appliqué par lesdits objets minces contre ladite face d'appui dudit dispositif de dépilage et des moyens pour commander l'entraînement dudit organe motorisé en fonction dudit effort mesuré. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de sa réalisation donné uniquement à titre d'exemple et illustré par les dessins annexé sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique de dessus d'un dispositif de dépilage associé à un convoyeur de sortie et à un dispositif d'alimentation selon l'invention la figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale du dispositif d'alimentation de la figure 1; la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un mode de montage d'un rouleau de retenue faisant partie du dispositif d'alimentation des figures 1 et 2 la figure 4 est une vue en élévation frontale, avec arrachements, montrant la face d'appui d'un dispositif de dépilage et un mode de montage du rouleau de retenue selon une forme de réalisation préférée de l'invention ; la figure 5 est une vue de dessus, avec arrachements, illustrant le mode de montage du rouleau selon la forme de réalisation préférée de la figure 4 ; la figure 6 est une vue en coupe à plus grande échelle suivant la ligne VI-VI de la figure 4 ; la figure 7 est une vue schématique en perspective d'une palette mobile à jauge de contrainte faisant partie du dispositif de dépilage ; et la figure 8 est un schéma-bloc illustrant la structure et les entrée/sortie d'un dispositif de pilotage du dispositif d'alimentation selon les figures 1 à 7. En se reportant aux figures 1 et 2, un dispositif d'alimentation 1 achemine une pile d'objets minces 2, tels que des lettres, vers un dispositif de dépilage 3 qui les extrait un à un de la pile pour les présenter à un convoyeur de sortie 4 qui les achemine vers un poste de stockage, de traitement ou autre (non représenté). Le dispositif d'alimentation 1 comprend un convoyeur 5 à trois courroies 6a, 6b, 6c dont les brins supérieurs sont sensiblement horizontaux et qui sont entraînées dans le sens indiqué par la flèche 7 par un rouleau 8 mû par un moteur électrique 9. Les deux courroies latérales 6a, 6c ont une surface extérieure lisse, tandis que la surface extérieure de la courroie centrale 6b est crantée. Les extrémités avant des courroies voisines du dispositif de dépilage 3 sont situées à une certaine distance de celui-ci et sont prolongées, dans le plan de leurs brins supérieurs, par une plaque horizontale 10 à faible coefficient de frottement se terminant par un rebord vertical 11 de faible hauteur. Le dispositif d'alimentation peut comporter une palette escamotable (non représentée) pour garantir un bon maintien de l'extrémité arrière de la pile tout en autorisant, en cours de fonctionnement, le chargement manuel d'un lot d'objets en bout de pile. Une telle palette est notamment décrite dans le brevet FR-A-2 523 935 auquel on pourra se référer pour une description plus détaillée du convoyeur à courroies. Le rebord 11 de la plaque 10 est surmonté d'un rouleau 12 qui s 'étend horizontalement suivant une direction perpendiculaire à celle de la flèche 7. Le rouleau 12 fait légèrement saillie du côté de la plaque 10 par rapport au rebord 11 et est contigu à une seconde plaque horizontale 13 disposée sensiblement dans un plan tangent à la partie supérieure du rouleau 12. Cette plaque 13 est elle-même perpendiculaire à une paroi 14 constituant la face d'appui du dispositif de dépilage 3. Le rouleau 12 est entraîné en rotation par un moteur electrique 15 tel que par exemple, un moteur pas à pas. Comme cela sera décrit plus en détail dans la suite, un capteur d'effort 16 lui est associé pour mesurer l'effort qui lui est appliqué par la pile d'objets 2 acheminés par le convoyeur 5. La surface du rouleau 12 est constituée par un matériau à coefficient de frottement élevé tel que du caoutchouc ou similaire. Enfin, le dispositif d'alimentation 1 est complété par une rive de taquage 17 constituée d'une tôle ou similaire à faible coefficient de frottement disposée verticalement suivant la direction de la flèche 7 et s'arrêtant à distance de la face d'appui 14 pour ménager une fente 18 à travers laquelle les objets minces 2 peuvent être transférés de la pile vers le convoyeur de sortie 4. Le dispositif de dépilage 3 comporte de manière classique un tambour rotatif perforé 19 auquel est appliquée intérieurement en 20 une dépression. Un tambour de ce type est décrit en détail dans la demande de brevet français FR-A-2 657 856 à laquelle on pourra se référer. Lors de sa rotation dans le sens de la flèche 21 sous l'effet d'une courroie d'entraînement 22, le tambour 19 extrait par aspiration un à un les objets minces 2 qui se présentent contre la paroi 14 et les envoie parallèlement à la paroi 14 vers le convoyeur de sortie 4 à travers la fente 18. La paroi 14 forme l'une des faces d'un caisson d'aspiration 23 relié à une source de dépression 24. En amont du tambour 19, par rapport au sens d'éjection des objets 2, la paroi 14 comporte une zone perforée 25 qui permet de maintenir les objets 2 en position correcte contre la paroi 14 et de retenir l'objet suivant lorsque l'objet en tête de pile est entraîné par le tambour 19. Un capteur d'effort 26 est associé à la paroi 14 pour mesurer l'effort appliqué à celle-ci par les objets minces de la pile. De préférence, la zone perforée 25 est constituée par une palette perforée susceptible d'effectuer de petits déplacements par rapport à la paroi 14 et le capteur d'effort 26 est une jauge de contrainte fixée à lvintérieur du caisson 23, d'une part à la palette 25, d'autre part à une partie fixe (non représentée) du dispositif de dépilage 3. En fonctionnement, les objets minces sont placés en pile sensiblement verticalement sur le convoyeur 5 et leur chant ou tranche inférieure repose dans ou entre des dentures la courroie 6b. Lors de leur chargement manuel sur le convoyeur 5, les objets 2, qui peuvent avoir des dimensions différentes à l'intérieur d'un gabarit donné, sont repoussés de manière que leur tranche droite vue de dessus en regardant la figure 1 prenne appui contre la rive de taquage 17. Comme le montre la figure 2, le dispositif d'alimentation 1 se divise, suivant sa longueur, en une zone d'avancement I dans laquelle les objets 2 à l'état non serré sont entraînés par leur pied par la courroie 6b, une zone tampon II dans laquelle les objets 2 reposant sur la plaque 10 sont comprimés contre le rouleau 12 par la pile en mouvement dans la zone 1, et une zone de depilage III dans laquelle les objets 2 extraits de la zone Il par la rotation du rouleau 12 reposent sur la plaque 13. Les zones I, II, III peuvent avoir des longueurs de 2 m, 100 mm et 15 mm respectivement, et le rouleau 12 un diamètre de 20 mm. En commandant convenablement la rotation du rouleau 12, les objets présents dans la zone de dépilage III sont adjacents mais non comprimés, ce qui garantit leur bon dépilage à cadence élevée par le tambour 19. Le dispositif d'alimentation suivant l'invention permet donc d'isoler le front de pile et, en quelque sorte, de le "fluidiser", tout en maintenant dans la zone tampon II une pression élevée nécessaire pour alimenter le dispositif de dépilage. Il est à noter que cette pression relativement élevée dans la zone tampon II contribue à assurer un bon frottement entre le rouleau de friction 12 et l'objet adjacent à celui-ci et facilite par conséquent le transfert des objets 2 de la zone II vers la zone III. Ce transfert est également favorisé par le fait que les objets 2 sont entraînés par leur pied au moyen de la courroie 6b et que la force résultante se trouve sensiblement appliquée au niveau du rouleau 12 (ce qui ne serait pas le cas avec un entraînement de la pile par palette qui appliquerait la force à mi-hauteur des objets). La pression relativement élevée maintenue dans la zone tampon Il est admissible car le rouleau 12 n'a pas pour fonction de dépiler les objets un à un de la zone II: il peut sans inconvénient transférer plusieurs objets entraînés ensemble par frottement. On notera, par ailleurs, que le transfert des objets 2 de la zone II vers la zone III par le rouleau 12 a pour effet secondaire de provoquer le retaquage vertical des objets 2 contre la surface horizontale de la plaque 13. Comme représente aux figures 3 à 6, le rouleau 12 est de préférence porté par un cadre en U 27 monté oscillant dans des paliers (non représentés) d'une partie fixe du dispositif d'alimentation 1 au moyen de deux axes 28a, 28b alignés et parallèles à l'axe du rouleau 12, qui font saillie sur des branches 29a, 29b respectivement du cadre en U 27. Les branches latérales 29a, 29b sont réunies par une branche centrale ou entretoise 30 et le capteur d'effort 16 (jauge de contrainte) est fixe entre la branche 30 et une partie fixe (non représentée) du dispositif d'alimentation 1. Le rouleau 12 est monté à rotation entre les branches 29a et 29b du côté opposé à la branche 30 par rapport aux axes 28a et 28b, à une distance de ceux-ci qui est inférieure à celle qui sépare la branche 30 des axes alignés 28a et 28b. Par conséquent, les mouvements du rouleau 12 sont amplifiés au niveau du capteur 16, et des butées (non représentées) sont de préférence prévues pour limiter dans un sens et dans l'autre les débattements du cadre 27 autour de ses axes alignés 28a et 28b et protéger le capteur 16 contre des détériorations. Le capteur d'effort 16 permet de mesurer l'effort qui est appliqué au rouleau 12 par la pile d'objets. Par ailleurs, le moteur 15 est de préférence monté sur la branche 30 du cadre 27 pour que son fonctionnement n'influence pas la jauge 16, et une courroie 31 disposée parallèlement à la branche 29a assure l'entraînement en rotation du rouleau 12 par le moteur 15. Afin d'éviter tout risque de coincement d'un objet 2 entre le rouleau 12 et la plaque 13, le rouleau 12 presente, suivant sa longueur, plusieurs gorges circonférentielles 12a dans lesquelles font saillie des dents incurvées 13a de la plaque 13. Comme le montre plus particulièrement la coupe de la figure 6, la face supérieure de la plaque 13 est de préférence située légèrement en-dessous d'un plan horizontal tangent à la partie supérieure du rouleau 12 et les dents en saillie 13a sont incurvées de manière à s'inscrire à l'intérieur de la circonférence extérieure du rouleau 12. Cette configuration en peigne garantit que les objets 2 soulevés par le rouleau 12 et comprimés contre celui-ci ne verront pas leur pied se coincer entre le rouleau et la plaque 13, mais au contraire monter à coup sûr sur la plaque 13. Enfin, la figure 7 illustre une forme de réalisation de la palette 25 dans laquelle celle-ci est articulée sur la paroi 14. La jauge de contrainte 26 est fixée à la palette 25 et à une partie fixe (non représentée) du dispositif de dépilage. La palette 25 se déplace en rentrant dans la paroi 14 sous l'effet de la force appliquée par le premier objet du front de pile qui est aspiré par la dépression régnant dans le caisson 23 et de la pression du front de pile au-delà du premier objet. Comme dans le cas du cadre oscillant 27, des butées de fin de course (non représentées) sont de préférence prévues pour ne pas détériorer le capteur d'effort sous l'effet des déplacements de la palette 25. Les capteurs d'effort 16 et 26 peuvent être par exemple du type HBM LF 15/20. En se reportant à la figure 8, la référence 33 désigne un automate programmable permettant de commander les moteurs 9 et 15 en fonction de paramètres programmés et des efforts F1 et F2 mesurés respectivement par les capteurs 16 et 26. Le bloc 34 désigne l'ensemble des capteurs et actionneurs associés à l'automate 33. Le bloc 35 est un boîtier de supervision commandé par l'automate 33 pour indiquer à un opérateur les états anormaux de fonctionnement du dispositif d'alimentation 1. Dans l'automate 33 sont mémorisés un certain nombre de paramètres spécifiques à savoir - une valeur F1 consigne autour de laquelle l'effort applique au rouleau 12 est régule et à partir de laquelle l'automate calcule des seuils F1 mini et F1 maxi - la vitesse V15 de rotation du moteur 15 ; - la valeur de la dépression D24 appliquée par la source de dépression 24 au caisson 23, valeur qui est représentative de la force de retenue des objets 2 contre la paroi 14 et à partir de laquelle l'automate 33 calcule un seuil d'alarme F2 mini ; et - la valeur D20 de la dépression appliquée dans le tambour 19 pour l'entraînement des objets 2, valeur qui est représentative de la force d'entraînement exercee par le tambour et à partir de laquelle l'automate 33 calcule un seuil d'alarme F2 maxi Le bloc 34 comprend les capteurs 16 et 26 qui fournissent à l'automate 33 une mesure des efforts F1 et F2 appliqués respectivement au rouleau 12 et à la palette 25. Les actionneurs du bloc 34 comprennent les moteurs 9 et 15 et les organes propres à commander les fonctions suivantes - pour le moteur 9 : marche/arrêt, sélection de la vitesse de rotation V9, et activation/désactivation d'une sécurité ; - pour le moteur 15 : fonctionnement tout ou rien ("start/stop"), consigne de vitesse de rotation V1 5 t et activation/désactivation d' une sécurité. Avant sa mise en fonctionnement, les conditions initiales du dispositif d'alimentation 1 sont les suivantes : les sécurités des moteurs 9 et 15 sont activées et ces moteurs sont arrêtés de sorte que les courroies 6 et le rouleau 12 sont immobiles. En fonctionnement, le moteur 9 est entraîné en rotation à une vitesse V9 qui est régulée de manière à maintenir l'effort F1 appliqué au rouleau 12 autour de la valeur de consigne F1 consigne' De son côté, le moteur pas à pas 15 entraîne le rouleau 12 à vitesse constante et il est asservi en tout ou rien ("start/stop") en fonction de l'effort F2 appliqué par la tête de pile contre la paroi 14. Si cet effort dépasse la valeur F2 mati, c'est-à-dire si la zone de dépilage 3 est saturée, le moteur 15 est arrêté et le boîtier de supervision fournit une indication, par exemple visuelle ou sonore, de cet état. Lorsque l'effort F2 mesuré par le capteur 26 redescend en-dessous de la valeur de consigne F2 mati' l'automate commande le moteur 15 pour mettre à nouveau en rotation le rouleau 12 et alimenter la zone de dépilage III en objets prélevés à partir de la zone tampon II. Si l'effort F2 descend en-dessous de la valeur de consigne F2 mini r cela signifie que la zone de depilage 3 est vide et le boîtier de supervision fournit une indication visuelle ou sonore correspondante. Quant au moteur 9, dont la vitesse de rotation est régulée en fonction de l'effort F1, il est arrêté par l'automate 33 dans l'un des trois cas suivants - lorsque l'effort F2 dépasse la valeur de consigne F2 maxi car cela signifie que la zone de dépilage III est sature et que la mesure de l'effort F1 est ainsi faussée; - quand l'effort F1 descend en-dessous de la valeur de consigne F1 mini pendant un temps donné car cela veut dire que les zones I et II du dispositif d'alimentation sont vides d'objet minces ; le boîtier de supervision fournit alors une indication visuelle ou sonore representative de cet état - quand l'effort F1 appliqué au rouleau 12 dépasse la valeur de consigne F1 naxi r car cela signifie que les objets sont trop serrés dans la zone II ; le boîtier de supervision fournit une indication visuelle ou sonore de cet état. Le dispositif d'alimentation selon l'invention permet donc de maintenir une pile d'objets minces sous un effort de compression propre à assurer un dépilage à vitesse élevée tout en "fluidisant" la tête de pile de manière à permettre un fonctionnement correct du dispositif de dépilage. De plus, des capteurs d'efforts judicieusement placés permettent d'asservir le fonctionnement du dispositif d'alimentation en fonction des efforts mesurés au niveau du rouleau de retenue et de transfert et de la paroi de depilage et d'assurer ainsi le dépilage d'objets minces qui peuvent présenter des dimensions, des épaisseurs et des coefficients de frottement variables à l'intérieur de fourchettes données. Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et l'on pourrait les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. C'est ainsi, par exemple, que l'organe motorisé 12 peut revêtir n'importe quelle forme appropriée autre qu'un rouleau, par exemple celle d'une bande sans fin à brins verticaux. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation permettant de présenter à un dispositif de dépilage l'extrémité avant d'une pile d'objets minces reposant chacun sensiblement verticalement sur des moyens d'acheminement de ladite pile en direction d'une face d'appui du dispositif de dépilage, caractérisé en ce qu'il comporte au voisinage du dispositif de dépilage (3) au moins un organe motorisé (12) de retenue de ladite pile coopérant avec lesdits objets minces (2) pour les faire monter desdits moyens d'acheminement (5) sur un élément (13) de support dudit dispositif de dépilage (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe motorisé (12) est un rouleau motorisé présentant une surface à coefficient de frottement élevé. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit rouleau (12) présente suivant sa longueur plusieurs gorges circonférentielles (12a) dans lesquelles font saillie des dents (13a) dudit élément de support (13). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers moyens (16) pour mesurer l'effort (F1) appliqué audit organe motorisé (12) par ladite pile et des moyens (33) pour commander l'avance de ladite pile par lesdits moyens d'acheminement (5) en fonction dudit effort mesuré. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit organe motorisé (12) est monté oscillant sur un équipage mobile (27) et en ce que lesdits premiers moyens de mesure d'effort (16) comprennent une jauge de contrainte fixée respectivement audit équipage mobile (27) et à une partie fixe du dispositif. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des seconds moyens (26) pour mesurer l'effort (F2) appliqué par lesdits objets minces (2) contre ladite face d'appui (14) dudit dispositif de dépilage (3) et des moyens (15, 33) pour commander l'entraînement dudit organe motorisé (12) en fonction dudit effort mesure. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens (26) comprennent une jauge de contrainte fixée respectivement à une partie mobile (25) de ladite face d'appui (14) et à une partie fixe dudit dispositif de dépilage (3). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite partie mobile est une palette (25) perforée faisant partie d'un caisson d'aspiration (23) dudit dispositif de dépilage (3). 9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur électrique (15) d'entraînement dudit organe motorisé (12) monté sur ledit équipage mobile (27).