Brevet FR2700157A1 — publié le 19940708

DISPOSITIF DE REGULATION DE FLUX DE PRODUITS TRANSPORTES SUR DES CONVOYEURS La présente invention concerne un dispositif pour réguler un flux de produits transportés en file sur des convoyeurs, ces produits étant de même forme et sensiblement de mêmes dimensions, s'agissant par exemple de produits alimentaires tels que steaks congelés. On connaît, notamment dans le domaine de la biscuiterie, des dispositifs pour régulariser le transfert de produits entre une machine amont et une machine aval, laquelle est par exemple destinée à l'emballage. Un tel dispositif est décrit dans le document EP-A-O 057 386 au nom de la Biscuiterie Nantaise. I1 comprend un transporteur d'entrée sur lequel des biscuits se succèdent selon un certain pas, et un convoyeur de sortie sur lequel le pas est réduit. La partie transporteuse aval du convoyeur d'entrée se trouve au-dessus de celle convoyeur de sortie, et le transfert entre les deux se fait par un déversoir solidaire de l'extrémité du convoyeur d'entrée.En fonctionnement normal, le changement de pas résulte de la différence de vitesse entre les deux convoyeurs, mais quand la vitesse de l'un d'eux varie, l'ensemble de l'extrémité du convoyeur d'entrée et du déversoir se déplace en translation de manière à compenser cette variation. Le système permet donc de gérer les variations de débit des machines amont et aval dont sont fonction les variations de vitesse des convoyeurs. Par contre, il n'a pas la capacité de gérer des différences d'écartement entre produits sur le convoyeur amont. L'invention a précisément pour but de répondre à ce problème, soit d'ordonner des produits se succédant à intervalles irréguliers sur un convoyeur. Elle consiste en un dispositif de régulation d'un flux de produits comprenant un premier convoyeur sur lequel les produits sont transportés en file, caractérisé en ce qu'il comprend un second convoyeur de même orientation et de même sens que le premier convoyeur, dont la voie est imbriquée avec la voie du premier convoyeur, sur une partie de la longueur de celle-ci et légèrement surélevée par rapport à elle, laquelle voie du second convoyeur est du type à bande sans fin passant sur des moyens amont de guidage et de renvoi qui lui confèrent une extrémité amont en forme de rampe inclinée pour le passage des produits du premier au second convoyeur, lesdits moyens de guidage et de renvoi ayant ensemble une aptitude de déplacement longitudinal entre deux positions extrêmes amont et aval, et étant commandés en déplacement vers l'amont suite à la détection d'un produit arrivant sur ladite rampe, pour la prise en charge de celui-ci sur le second convoyeur, et commandés en déplacement vers l'aval synchronisé avec le défilement de la bande de transport du second convoyeur, et de même amplitude. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les premier et second convoyeurs sont du type à courroies multiples, les courroies du second convoyeur étant disposées de façon alternée avec celles du premier convoyeur. Selon les applications, le second convoyeur peut délivrer en sortie les produits à l'unité ou par train, la bande de transport défilant pas à pas. Dans un autre mode de fonctionnement, le défilement de la bande peut être continu. L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des dessins annexés, dans lequels : les Figs. 1 et 2 sont des vues schématiques de côté d'un dispositif, le représentant dans deux états différents, la Fig. 3 est une vue de dessus partielle du même dispositif en fonctionnement, les Figs. 4, 5 et 6 sont des vues à échelle agrandie du dispositif au niveau de l'extrémité amont du second convoyeur, illustrant schématiquement le passage des produits du premier au second convoyeur, et la Fig. 7 est une vue également à échelle agrandie, illustrant schématiquement l'évacuation des produits à la sortie du second convoyeur. Dans le dispositif représenté sur les dessins, un premier convoyeur à bande sans fin C1 est destiné à recevoir des produits P, Fig. 3, délivrés par exemple par une machine non représentée de façon relativement régulière, mais pas suffisamment cependant pour que l'écartement entre les produits soit constant. Or en aval, le flux doit être régulé de manière qu'un pas d'écartement déterminé soit obtenu dans une file continue ou dans des trains d'un nombre déterminé de produits P. Il s'agit par exemple d'éviter que des produits fragiles ou légers soient distribués en accumulation à une machine de conditionnement, pour qu'ils ne subissent aucune pression dynamique de l'arrière. Dans ce cas, l'écartement entre produits pourra être infime et l'on parlera alors d'accumulation dilatée. Selon l'invention, à une certaine distance de l'extrémité amont du premier convoyeur C1, sur un même bâti non représenté, un second convoyeur C2 est arrangé en combinaison avec lui de la façon suivante il a la même orientation et fonctionne dans le même sens indiqué par la flèche F; le-brin supérieur 2a de sa bande transporteuse 2 est imbriqué avec le brin supérieur la de la bande 1 du convoyeur C1, et il se trouve légèrement surélevé par rapport au brin la. Telles que représentées à la Fig. 3, les bandes 1 et 2 des convoyeurs C1 et C2 sont à courroies multiples 10 et 20, les courroies 20 étant alternées avec les courroies 10. Elles sont guidées et renvoyées par des ensembles de poulies, respectivement 11 et 12 pour le convoyeur C1, et 21 à 27 pour le convoyeur C2. Une autre caractéristique essentielle de l'invention concerne l'extrémité amont du convoyeur C2, en ce qu'un moyen de renvoi 21 de la bande 2, avec un moyen de guidage 22, confèrent au brin supérieur 2a la forme d'une rampe inclinée R croisant le brin supérieur la du convoyeur C1 et permettant le passage des produits P du convoyeur C1 au convoyeur C2. D'autre part, lesdits moyens de renvoi et de guidage 21 et 22 sont montés sur un chariot 3 ayant une aptitude de déplacement longitudinal entre deux positions extrêmes amont A et aval B sur une glissière 4 solidaire du bâti. Comme on le voit aux Figs. 1 et 2, afin que la bande 2 reste tendue indifféremment de la position du chariot 3, celui-ci comporte sous la rampe R un moyen de guidage 23 renvoyant la bande vers un moyen de renvoi amont 24 de position fixe, en un brin intermédiaire 2c parallèle au brin supérieur 2a. A l'extrémité aval du convoyeur C2, le brin supérieur 2a est renvoyé vers le bas par le moyen 27, vers un moyen de renvoi inférieur aval 25, un moyen intermédiaire 26 servant éventuellement de régulateur de tension. Les Figs. 4 à 6 illustrent le passage de produits P du convoyeur C1 au convoyeur C2. Pour la compréhension du principe, on considérera une situation dans laquelle le défilement de la bande 2 du convoyeur C2 est arrêté. A la Fig. 4, un produit P de rang n-l, précédemment chargé sur le convoyeur C2 se trouve juste au-delà de la rampe R quand le produit suivant Pn arrive sur le convoyeur Cl > lequel défile à vitesse constante. Un capteur 5, embarqué sur le chariot 3, détecte l'arrivée du produit Pn au-dessus de la rampe R. En réponse à cette détection, le chariot 3 recule vers l'amont d'une distance prédéterminée L. Tout d'abord, comme l'illustre la Fig. 5, le produit Pn arrive en butée sur la rampe R au niveau où celle-ci croise le brin supérieur la de la bande 1 du convoyeur C1. Il est alors instantanément stoppé par la bande 2 qui sera constituée à cet effet de courroies à fort coefficient de frottement et de largeur importante par rapport aux courroies 10 de la bande 1. Les courroies 20 seront par exemple de section polygonale alors que celle des courroies 10 sera circulaire. A partir de la position de la Fig. 5, le chariot 3 continuant à reculer, la portion du brin 2a qui se trouve sous le produit Pn se redresse pour le prendre en charge en le soulevant du brin la. Le chariot 3 s'arrête alors quand le produit Pn occupe par rapport à la rampe R la même position que le produit Pn-l avant le début du cycle. L'écartement entre Pn et Pn-1 est sensiblement égal au trajet L accompli par le chariot 3, diminué de la longueur 1 des produits P. Sur les dessins, est également représenté un second capteur sur le chariot 3, repéré en 6. Non indispensable, il est utile lorsque les produits Pn sont de petite taille. Il commande alors l'arrêt du mouvement de recul de chariot 3 en fin de cycle, lorsqu'il est dépassé par le produit Pn. Indépendamment de ce mouvement de recul pour la prise en charge des produits P, le chariot 3 se déplace vers l'avant de façon concomitante avec le défilement de la bande 2 de manière que le dernier produit chargé Pn reste immobile par rapport à la rampe R. En l'absence de produit arrivant, la vitesse du chariot 3 est donc égale à la vitesse de défilement de la bande 2. Comme on le verra dans la suite, si un produit P arrive sur la rampe R pendant le défilement de la bande 2, le mouvement du chariot 3 pendant le cycle de prise en charge est la résultante de son déplacement vers l'aval et de son recul de prise en charge. A la sortie du convoyeur C2, les produits P peuvent être distribués en continu ou en trains successifs sur un troisième convoyeur alimentant par exemple une machine de conditionnement ou comme montré sur les dessins, ils peuvent être restitués sur le convoyeur C1, le brin 2a repassant sous le brin la autour du moyen de renvoi 27. Comme l'illustre la Fig. 7, l'évacuation des produits P peut être contrôlée au moyen d'un rouleau supérieur 7 en regard du moyen 27 au-dessus de la bande 2. Le rouleau 7, de même diamètre que le moyen 27, est entraîné en rotation à la même vitesse que lui et en sens inverse, par un jeu de courroies 70, 71 et de poulies 72 à 75. Les produits P sont donc évacués positivement du convoyeur C2 en passant entre la bande 2 et le rouleau 7, de sorte que leur réception en aval est beaucoup mieux maîtrisée. On va maintenant décrire plusieurs modes opératoires du dispositif, et d'abord un mode selon lequel les produits P sont distribués par le convoyeur C2 à l'unité et pas à pas. Lors du démarrage, le chariot 3 étant en fin de course aval sur sa glissière 4, Fig. 2, il convient de prévoir une première phase pendant laquelle le convoyeur C2 se charge sans délivrer de produits P, jusqu'à ce que le chariot 3 atteigne une position moyenne entre A et B. Alors, la distribution par le convoyeur C2 est initiée. Pour chaque produit P délivré, la bande 2 défile d'un pas et concomitamment, le chariot 3 avance vers l'aval d'un même pas. Si un produit P arrive sur la rampe R pendant la phase d'arrêt de la bande 2, le chariot 3 recule vers l'amont pour le chargement de ce produit, comme expliqué précédemment. En fonctionnement normal, le débit de sortie du convoyeur C2 doit correspondre sensiblement au flux moyen sur le convoyeur C1. Si, à la sortie du convoyeur C2, les produits P sont restitués sur le convoyeur C1, le dispositif effectue la mise à un pas régulier des produits P alors qu'ils se succèdent de façon quelque peu aléatoire sur le convoyeur C1 en amont du convoyeur C2. Au cas où le flux en amont du convoyeur C2 s'accélère, le chariot 3 se rapproche de sa fin de course amont A et avant qu'il ne l'ait atteinte, il faut réduire le flux à l'entrée de C1, en déviant par exemple une partie des produits P. Au contraire, si la distribution des produits P à la sortie du convoyeur C2 est supérieure au flux sur le convoyeur C1 en amont, le chariot 3 se rapproche de sa fin de course aval B, de sorte qu'il faut arrêter momentanément le défilement de la bande 2. Les positions critiques du chariot 3 vers l'amont et vers l'aval sont détectées par des capteurs 8, 9 placés à une certaine distance respectivement de A et B. Si, lors de son mouvement pas à pas, la bande 2 défile moins vite que la bande 1 du convoyeur C1, laquelle défile continûment, il peut arriver que le chariot 3 soit commandé en même temps en déplacement avant et en déplacement arrière. Alors, son déplacement réel correspond à la résultante de ces deux mouvements. Selon le pas de recul du chariot 3, les produits P sont plus ou moins écartés sur le convoyeur C2. Ils peuvent ainsi être mis en accumulation dilatée, c'est-à-dire à se suivre très près les uns des autres sans se toucher, comme l'illustre la Fig. 3. Dans un second mode opératoire, le convoyeur C2 délivre des trains de produits. Comme dans le mode précédent, une première phase de fonctionnement est destinée au chargement du convoyeur C2 jusqu'à ce que le chariot 3, parti de sa position extrême aval B atteigne une position moyenne. Alors, la distribution commence, le bande 2 défilant par pas correspondant au nombre de produits P formant un train. Comme dans le cas précédent, le chariot 3 avance concomitamment d'une longueur égale au pas de défilement de la bande 2. Si la vitesse de défilement de la bande 2 est supérieure à la vitesse de défilement de la bande 1 du convoyeur C1, le chargement des produits P sur le convoyeur C2 ne peut avoir lieu que pendant les temps d'arrêt du défilement de la bande 2. A chaque chargement d'un produit P, le chariot 3 recule d'un pas égal à la longueur des produits P plus l'écartement désiré entre ceux-ci. Si, au contraire, la bande 2 défile moins vite que la bande 1 du convoyeur C, alors le mouvement du chariot 3 est la résultante de ses déplacements d'avance et de recul. Dans un troisième mode opératoire, la bande 2 défile en continu comme la bande 1 du convoyeur C1. Sa vitesse de défilement, inférieure à la vitesse de la bande 1, est fonction de celle-ci et du rapport entre le pas désiré entre les produits P sur le convoyeur C2 et le pas moyen entre les produits sur le convoyeur C1. Le chariot 3 a continuellement, après la phase de chargement du convoyeur C2, une composante de vitesse vers l'aval égale à la vitesse de défilement de la bande 2. Pour chaque chargement de produit, à cette composante de vitesse, est soustraite pendant un temps t une composante de vitesse correspondant au recul d'un pas du chariot 3. On notera, pour finir, que les mouvements de recul du chariot 3 étant commandés à partir du capteur 5, et éventuellement du capteur 6, ceux-ci seront montés de préférence avec une capacité de réglage en position longitudinale, ce réglage pouvant varier en fonction des applications et des produits traités. Par exemple, le capteur 5 pourra être rapproché du point de croisement de la rampe R avec le brin la du premier convoyeur C1 s'il importe que les produits traités soient mis à un pas très précis. REVENDICATIONS 1) Dispositif de régulation d'un flux de produits comprenant un premier convoyeur (C1) sur lequel les produits (P) sont transportés en file, caractérisé en ce qu'il comprend un second convoyeur (C2) de même orientation et de même sens que le premier convoyeur (C1), dont la voie (2a) est imbriquée avec la voie (la) du premier convoyeur (C1), sur une partie de la longueur de celle-ci et légèrement surélevée par rapport à elle, laquelle voie (2a) du second convoyeur est du type à bande sans fin passant sur des moyens amont de guidage (22) et de renvoi (21) qui lui confèrent une extrémité amont en forme de rampe inclinée (R) pour le passage du premier convoyeur (C1) au second convoyeur (C2), lesdits moyens de guidage (22) et de renvoi (21) ayant ensemble une aptitude de déplacement longitudinal entre deux positions extrêmes amont et aval, et étant commandés en déplacement vers l'amont suite à la détection d'un produit (P) arrivant sur la rampe (R), pour la prise en charge de celui-ci sur le convoyeur (C2), et commandés en déplacement vers l'aval synchronisé avec le défilement de la bande de transport (2) du second convoyeur (C2), et de même amplitude. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les convoyeurs (C1, C2) sont à bande sans fin de type multicourroie, les courroies (20) de la bande (2) du convoyeur (C2) étant alternées avec les courroies (10) de la bande (1) du convoyeur (C1). 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les courroies (20) de la bande (2) du convoyeur (C2) sont à fort coefficient de frottement, comparé à celles de la bande (1) du convoyeur (C1). 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les courroies (20) ont une section polygonale et les courroies (10) une section circulaire. 5) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de guidage (22) et de renvoi (21) sont montés sur un chariot (3) mobile longitudinalement sur une glissière (4), entre deux position extrêmes amont (A) et aval (B). 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que des capteurs (8, 9) sont prévus pour détecter des positions critiques du chariot (3) voisines de ses fins de course amont (A) et aval (B). 7) Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le chariot (3) comporte un capteur (5) pour détecter les produits (P) arrivant sur la rampe (R). 8) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le chariot (3) comporte un second capteur (6) en aval du premier capteur (5) pour détecter le passage des produits (P) audelà de la rampe (R) et, en réponse, arrêter le mouvement de recul du chariot (3). 9) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'à l'extrémité aval du convoyeur (C2), le brin supérieur (2a) de sa bande transporteuse (2) est renvoyé vers le bas au-dessous du brin supérieur (la) de la bande (1) du convoyeur (C1), de sorte qu'en sortie du convoyeur (C2), les produits (P) sont restitués sur le convoyeur (C1). 10) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'à la sortie du convoyeur (C2), les produits (P) sont évacués positivement au moyen d'un rouleau rotatif (7) écarté au-dessus de la bande (2).