Brevet FR2714365A1 — publié le 19950630

DISPOSITIF DE MAINTIEN EN REFERENCE D'OBJETS PLATS SUR UN SUPPORT TOURNANT AUTOUR D'UN AXE HORIZONTAL. INJECTEUR POUR LE TRI POSTAL DOTE D'UN TEL DISPOSITIF La présente invention concerne le maintien en référence d'objets plats sur un support tournant autour d'un axe horizontal, lors de sa course descendante à partir de l'horizontale. Elle concerne également des injecteurs de type roue à aubes perfectionnés servant au chargement de machines de tri postal. Un tel injecteur est connu, notamment de par le brevet français nO 2 531 637 au nom de Hotchkiss Brandt Sogeme H.B.S. Il consiste en un tambour rotatif comprenant un moyeu à partir duquel des pales radiales définissent entre elles autant de compartiments de réception d'objets. Ces compartiments à section en V tronqué reçoivent les objets par le côté lors de leur passage en position haute. Leur déchargement s'opère par gravité dans des casiers défilant sous l'injecteur, lorsque les compartiments arrivent au terme d'une course descendante pendant laquelle les objets reposent sur leur pale avant (relativement au sens de rotation). Bien entendu, lors de la descente de cette pale au-delà de l'horizontale et jusqu'à la position où débute le déchargement, l'objet transporté doit être retenu pour l'empêcher d'échapper par glissement sur la pale à partir d'une certaine inclinaison. En pratique, on prévoit à cet effet une barrière de confinement épousant la trajectoire du bord libre des pales, soit généralement une pièce de tôle cintrée. Dans le traitement du courrier, ce moyen de confinement est néanmoins très loin d'être satisfaisant, du fait qu'il a une forte influence sur le positionnement de certains objets dans les compartiments, notamment les objets légers et/ou mous. Ceux-ci dont le bord inférieur va être retenu en arrière par rapport à l'avance de la pale vont avoir tendance à s'affaisser, tandis que les objets plus lourds et/ou plus rigides resteront eux correctement appliqués sur celle-ci. Il s'ensuit inévitablement que les conditions du déchargement ne peuvent pas être suffisamment maîtrisées pour soutenir les cadences souhaitées, et que le déchargement lui-même ne peut pas être assuré de façon fiable : on voit par exemple des objets pénétrer dans un casier voisin de celui qui leur était affecté, ou se présenter à plat et rester posé sur le dessus des casiers. En grande partie pour ces raisons, ce type d'injecteur est quasiment inutilisé actuellement, bien que présentant par ailleurs des avantages, notamment de simplicité. L'invention a été réalisée dans le but premier d'apporter une solution au problème précité du positionnement des objets dans les compartiments d'une roue à aubes lors de leur course descendante, puis de développer à partir de cette solution des injecteurs du type roue à aubes pour machine de tri postal qui soient performants et fiables. A cet effet, l'invention consiste d'abord en un dispositif de maintien d'objet plat en référence sur un support tournant autour d'un axe horizontal X, lors de sa course descendante à partir de l'horizontale, lequel support a un bord extérieur libre parallèle à l'axe de rotation X, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme de bande sans fin dont les renvois sont axés parallèlement à l'axe X, placé sur le côté de la trajectoire dudit bord extérieur, de telle façon que le brin intérieur de la bande sans fin soit disposé selon une corde de ladite trajectoire, entre les extrémités haute et basse de la zone de maintien, ledit brin ayant une aptitude à se déformer pour permettre le passage en appui contre lui dudit bord extérieur du support, et en ce que ledit brin intérieur de la bande sans fin a une vitesse de défilement sensiblement égale et pas inférieure à la vitesse de déplacement dudit bord extérieur du support, et de même sens. Ainsi, lorsque le bord extérieur du support descend appuyé contre ladite bande sans fin dans la zone de maintien, l'absence de mouvement relatif entre eux fait qu'un objet qui repose sur le support et qui va glisser à partir d'une certaine inclinaison, va être retenu par la bande sans fin en gardant strictement sa position couchée sur le support. Et par conséquent, quelles que soient les caractéristiques de rigidité et de masse surfacique des objets, tous arriveront au bas de la zone de maintien dans une même position de référence sur le support : à savoir couchés sur le support avec leur front inférieur au niveau de son bord extérieur. Un tel contrôle de positionnement des objets sera déterminant pour l'efficacité et la fiabilité de leur transfert par gravité au-delà de la zone de maintien. L'aptitude du brin inférieur à se déformer peut être obtenue en prévoyant un moyen de renvoi intermédiaire pour la bande sans fin entre deux moyens de renvoi d'extrémité, lequel moyen de renvoi intermédiaire est monté avec une capacité de déplacement élastique, à la manière d'un moyen régulateur de tension. En variante, et de préférence, la bande est en un matériau ayant une capacité d'allongement élastique. Elle consiste alors avantageusement en une pluralité de courroies parallèles en élastomère. L'invention concerne également des injecteurs de type roue à aubes perfectionnés dotés d'un dispositif de maintien tel que défini ci-dessus ; ces injecteurs servant au chargement en objets d'une machine de tri postal, s'agissant plus particulièrement d'une machine connue qui comprend pour l'essentiel un carrousel de conteneurs dit godets qui se déplacent continûment à vitesse constante et desservent une pluralité de sorties correspondant à des destinations, les godets transportant les objets un par un. Les injecteurs qui ont pour fonction de charger les godets en mouvement par le haut sont disposés au-dessus de la trajectoire de ces derniers. Le transfert d'un objet est réalisé durant une course d'accompagnement entre le bord extérieur de la pale de la roue supportant l'objet et un godet. Selon une autre caractéristique de l'invention, un moyen est prévu pour assurer le synchronisme entre la rotation de la roue à aubes et le défilement des godets de la machine de tri, de manière qu'en fonctionnement, toutes les pales aient au niveau de leur bord extérieur une même course d'accompagnement d'un godet lors de leur passage en position basse. Dans une forme de réalisation préférée, la roue à aubes est dotée sur un côté d'un élément concentrique denté à sa périphérie, dont les dents s'engrènent dans les godets. Avantageusement, l'entraînement en rotation de la roue est assuré au moyen de la bande sans fin dudit dispositif de maintien. Les caractéristiques et avantages mentionnés ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, faite en relation avec les dessins annexés, dans lesquels les Figs. 1 et 2 sont des vues schématiques de côté d'un dispositif selon l'invention de maintien en référence d'objets plats sur un support rotatif, dans deux états successifs, la Fig. 3 est une vue de côté d'un injecteur de type roue à aubes doté de ce dispositif de maintien, et la Fig. 4 est une vue de derrière de l'injecteur de la Fig. 3, dans laquelle les pales n'ont pas été représentées, pour des raisons de clarté et de compréhension du dessin. Dans l'ensemble des dessins, les mêmes signes de référence ont été utilisés pour désigner les mêmes éléments. Considérant d'abord les Figs. 1 et 2, elles représentent un support plan 1 de forme rectangulaire, monté rotatif autour d'un axe horizontal X parallèle à ses côtés intérieur la et extérieur lb. Le support 1 reçoit un par un des objets plats 0, qui sont chargés lorsqu'il est en course descendante, par exemple au voisinage de la position horizontale RH, dans la zone angulaire repérée C. Chaque objet, chargé à plat, va rester sur le support 1 jusqu'à ce que celui-ci atteigne une position angulaire déterminée RD, écartée d'un angle a à partir de la position horizontale RH, l'angle a étant de préférence au moins égal à 600. Alors, l'objet O jusque là retenu le long du bord extérieur libre lb, va être libéré pour échapper du support 1 par glissement, sous l'effet de la gravité, afin d'être transféré par exemple dans un conteneur 2 passant sous le support, Fig. 2. Il est clair que les conditions d'un transfert d'objets efficace et parfaitement maîtrisé incluront un positionnement correct de ces objets sur le support 1 lors de son arrivée dans la position angulaire RD. C'est ce à quoi va être destiné le dispositif selon l'invention associé au support 1, qui d'autre part assure au préalable la retenue des objets au niveau du bord extérieur lb. Ce dispositif, repéré 3 dans sa globalité, consiste en un mécanisme de bande sans fin arrangé sur la trajectoire T du bord extérieur lb du support 1, dans la zone intermédiaire entre la zone de chargement C et la zone de déchargement ou transfert au-delà de RD. Comme le montrent les Figs. 1 et 2, le mécanisme 3 a ses moyens de renvoi de bande axés parallèlement à l'axe X-X. Il est placé de tel manière qu'un brin 4a de sa bande sans fin 4, que l'on qualifiera d'intérieur du fait qu'il est le plus près de l'axe X, soit disposé selon une corde par rapport à la trajectoire T (considérant bien entendu leur projection dans un plan perpendiculaire à l'axe X). Le brin 4a ayant une fonction de retenue des objets sur le support 1 lorsque celui-ci s'incline, il doit couper la trajectoire T en un point relativement proche sous l'horizontale. Son extrémité inférieure se trouve quant à elle au voisinage immédiat du point de la trajectoire T correspondant à la position angulaire RD du support 1. De préférence, le moyen de renvoi 6 en ce point a un diamètre aussi petit que possible. Le moyen de renvoi supérieur 5 peut avoir un diamètre sensiblement plus grand, mais est placé lui aussi au plus près de la trajectoire T. Ce peut être d'autre part le moyen d'entraînement de la bande. Lors du passage du bord extérieur lb sur la portion de trajectoire T entre les renvois haut 5 et bas 6, le brin 4a est sollicité en déformation par celui-ci. Une capacité d'allongement élastique lui est donc nécessaire, de manière qu'il puisse prendre un profil évolutif de ligne brisée puis revenir à son état normal rectiligne tout en conservant une tension convenable. A cet effet, dans la forme de réalisation des Figs. 1 et 2, il est prévu un renvoi intermédiaire 7 entre les renvois haut et bas 5 et 6, monté avec une capacité de déplacement à la façon d'un régulateur de tension : il divise la partie extérieure de la bande 4 en deux brins 4b et 4c formant une ligne brisée qui s'aplatit lorsque le brin 4a se creuse, et vice-versa. Dans une forme de réalisation plus simple, et préférée de ce fait, la bande 4 est en un matériau ayant une capacité d'allongement élastique, comme illustré aux Figs. 3 et 4 sur lesquelles on reviendra en détail dans la suite. La bande 4 consiste alors avantageusement en une pluralité - de courroies parallèles 40 en élastomère. Conformément à l'invention, la bande 4 est entraînée de manière que le défilement du brin 4a ait le même sens et la même vitesse que le déplacement du bord lb du support 1. Par conséquent, sur la portion de trajectoire entre les renvois haut et bas 5 et 6, le bord lb du support 1 va descendre appuyé contre le brin 4a, sans qu'il ait entre eux de mouvement relatif. Quand, à partir d'une certaine inclinaison du support 1, l'objet transporté O va glisser jusqu'à être retenu au niveau de son front inférieur par le brin 4a, Fig. 1, ce dernier n'aura donc pas sur lui l'effet néfaste de le retenir en arrière, mais au contraire le maintiendra bien au contact du support. Ainsi, quelles que soient sa rigidité et sa masse surfacique, ses dimensions, etc., l'objet O restera parfaitement référencé jusqu'à ce que le support 1 atteigne la position angulaire RD. On notera que des différences de vitesse légères et momentanées à l'avantage du brin 4a, bien qu'elles soient à éviter en raison de la fatigue par frottement qui en résulterait pour la bande 4, ne nuiraient pas à l'efficacité du dispositif. les Figs. 3 et 4 représentent schématiquement un injecteur perfectionné de type roue à aubes comprenant un dispositif 3 tel que celui qui vient d'être décrit, et servant à charger en objets une machine de tri postal. Cette machine, de type connu, comporte un carrousel de conteneurs dits godets défilant en continu à vitesse constante. Les godets sont ouverts par le haut pour admettre les objets qu'ils transportent à l'unité. Ils ont un fond ouvrant pour déposer les objets en des emplacements déterminés sous leur trajectoire, qui correspondent à des destinations. Les godets, représentés schématiquement sur les dessins, sont repérés par la référence 8. Dans la direction de la trajectoire, ils ont une largeur de 7 à 8 cm, environ, et défilent à une vitesse pouvant atteindre, voire même dépasser 8 godets/seconde. La roue à aubes 9 de l'injecteur qui transfère les objets postaux dans les godets 8 est montée au-dessus de la trajectoire des godets, sur un axe transversal X. Elle comporte un moyeu central 10 sur lequel sont implantées selon un écartement angulaire constant des pales radiales 11 ayant leur bord extérieur llb parallèle à l'axe X. Les pales 11 définissent entre elles autant de compartiments 12 destinés à recevoir des objets O dans une zone de chargement au-dessus de l'horizontale passant par l'axe X, lesquels objets reposent à plat sur la pale avant des compartiments relativement au sens de rotation f, lorsque ceux-ci descendent. Les objets sont transférés par gravité à partir de l'instant où la pale 11 sur lesquels ils reposent atteint une position angulaire déterminée, écartée d'un angle a au moins égal à 600 avec l'horizontale. A partir de cet instant, le bord extérieur llb de la pale 11 va se trouver à l'aplomb de l'ouverture supérieure d'un godet 8, et va avoir une course d'accompagnement de ce godet qui va se prolonger jusqu'à ce que la pale atteigne la position symétrique de l'autre côté de la verticale, course pendant laquelle va s'opérer le transfert d'objet. A cet effet, la roue 9 est conçue de telle façon que l'écart circonférenciel entre les bords extérieurs llb des pales 11 sur leur trajectoire T soit un multiple (éventuellement égal à 1) de l'écartement sur leur trajectoire des godets 8. Et d'autre part, bien entendu, la roue 9 est synchronisée en rotation avec le déplacement du carrousel de godets 8. Dans la forme de réalisation montrée, ce synchronisme est mécanique. La roue 9 est flanquée sur un côté d'un disque 13 débordant par rapport au pales 11, et axé concentriquement sur X. Il comporte des dents 14 sur l'intégralité de sa périphérie, destinées à s'engrener dans les godets 8, Fig. 3. L'écartement entre les pales 11 correspond ici à trois dents, la roue 9 pouvant donc réaliser le chargement d'un godet sur trois. Chacune des pales 11 aboutit par son bord extérieur llb sur une dent 14, près du bord avant 14a de celle-ci (considérant le sens de rotation de la roue). Dans la partie gauche du dessin à la Fig. 3, deux dents 14 ont été représentées avec des lames-ressorts au-dessus de leur bord avant 14a, qui ont une fonction d'amortissement lors de l'engagement dans les godets. Tous les compartiments de la roue 9 étant successivement chargés en objet en un ou plusieurs postes de chargement, celle-ci va devoir les transférer dans les godets 8 de la machine de tri à la cadence imposée sur elle. Mais encore faut-il, comme on l'a vu plus haut, qu'un bon positionnement des objets sur les pales avant des compartiments soit assuré pour qu'il s'ensuive un transfert rapide et fiable dans les godets, ce à quoi va être employé le dispositif 3. Le dispositif 3 est monté dans un support comprenant deux parties latérales 15, 16 réunies par des traverses 17, lequel support est lui-même fixé sur une traverse 18 placée au-dessus des godets 8. Comme déjà exposé à propos des Figs. 1 et 2, le dispositif 3 comprend une bande sans fin 4 qui consiste en une pluralité de courroies parallèles 40 en élastomère, montées autour de renvois supérieur 5 et inférieur 6. Comme le montre mieux la Fig. 4, ces renvois comportent chacun un axe monté entre les parties 15 et 16, sur chacun desquels sont montés des disques identiques, respectivement 51 sur l'axe 50 du renvoi 5, et 61 sur l'axe 60 du renvoi 6. Les disques 51 sont solidaires en rotation de l'axe 50 qui, au-delà de la partie 15, porte une poulie d'entraînement 19, reliée par un courroie non montrée à une poulie 21 en sortie d'un motoréducteur 20. La bande 4 est ainsi entraînée pour que son brin 4a défile à la même vitesse et dans le même sens que le bord extérieur llb des pales avec lequel il coopère, Fig. 3, exactement de la même façon qu'avec le bord extérieur lb du support 1 des Figs. 1 et 2. Avantageusement, la bande 4 assure en outre la rotation de la roue 9, les pales 11 étant entraînées par le brin 4a. De préférence, le renvoi inférieur 6 que l'on aura choisi de diamètre aussi petit que possible est disposé au plus près au-dessus des godets 8. Il va s'ensuivre que les bords extérieurs llb des pales 11 devront être agencés de manière à s'engager, le long de leur course d'accompagnement d'un godet, dans le haut de ce godet, comme l'illustre mieux la Fig. 3. Cet artifice, loin d'être un inconvénient, est au contraire favorable au transfert d'objets, notamment du fait que celui-ci échappe ainsi complètement aux turbulences qui, autrement, sont inévitables dans la zone intermédiaire. Un injecteur, tel qu'il vient d'être décrit, est capable de soutenir des cadences nettement supérieures à celles pratiquées actuellement, en toute fiabilité. REVENDICATIONS 1) Dispositif de maintien d'objet plat en référence sur un support (1) tournant autour d'un axe horizontal (X), lors de sa course descendante à partir de l'horizontale, lequel support (1) a un bord extérieur libre (lb) parallèle à l'axe de rotation (X), dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme (3) de bande sans fin (4) dont les renvois (5, 6) sont axés parallèlement à l'axe (X), placé sur le côté de la trajectoire (T) dudit bord extérieur (lb), de telle façon que le brin intérieur (4a) de la bande sans fin (4) soit disposé selon une corde de ladite trajectoire (T), entre les extrémités haute et basse de la zone de maintien, le brin (4a) ayant une aptitude à se déformer pour permettre le passage en appui contre lui dudit bord extérieur (lb) du support (1) et en ce que le brin (4a) a une vitesse de défilement sensiblement égale et pas inférieure à la vitesse de déplacement dudit bord extérieur (lb) du support (1), et de même sens. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aptitude à se déformer du brin intérieur (4a) de la bande sans fin (4) est procurée par un renvoi intermédiaire (7) monté avec une capacité de déplacement élastique à la manière d'un moyen régulateur de tension. 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aptitude à se déformer du brin intérieur (4a) de la bande sans fin (4) résulte du fait que celle-ci est en un matériau ayant une capacité d'allongement élastique. 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bande sans fin (4) consiste en une pluralité de courroies parallèles (40) en élastomère. 5) Injecteur de type roue à aubes servant au chargement d'objets dans une machine de tri postal, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 pour coopérer avec le bord extérieur des pales de ladite roue, avant que ces pales arrivent en position basse de déchargement. 6) Injecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est associé à une machine de tri postal comprenant un carrousel de godets (8) qui se déplacent continûment à vitesse constante et desservent une pluralité de sorties correspondant à des destinations, les godets (8) transportant les objets un par un, et en ce que sa roue à aubes (9) est arrangée au-dessus de la trajectoire des godets (8), et synchronisée en rotation avec le défilement des godets (8) de manière que le bord extérieur (llb) de chaque pale (11) ait une course d'accompagnement d'un godet (8) durant laquelle s'opérera le transfert d'objets. 7) Injecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le synchronisme entre la roue à aubes (9) et les godets (8) est assuré mécaniquement par un élément circulaire denté (13) fixé concentriquement sur un côté de la roue, et s'engrenant par ses dents (14) dans les godets (8). 8) Injecteur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le dispositif (3) est monté au plus près au-dessus des godets (8), les bords extérieurs (llb) des pales (11) de la roue (9) étant agencés de manière à s'engager, le long de leur course d'accompagnement d'un godet (8), dans le haut de ce godet. 9) Injecteur selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la roue à aubes (9) est entraînée en rotation par le dispositif (3).