Brevet FR2739092A1 — publié le 19970328

DISPOSITIF DE TRANSFERT LATERAL D'UNE CHARGE CIRCULANT SUR UN TRANSPORTEUR Dans diverses installations de transport de charges, par exemple de paquets, il est nécessaire de transférer certaines charges circulant sur le transporteur sur un autre transporteur, disposé latéralement. Ceci permet de trier les charges. Certaines continuent leur trajet sur le transporteur principal, tandis que d'autres sont interceptées et transférées sur le transporteur latéral. Les charges sont par exemple des paquets, des bacs, des cartons, etc. sur lesquels est apposée ou non une identification, par exemple étiquette, index ou autre. Le tri est opéré par détection (optique, inductive, capacitive ou autre), par lecture (optique ou autre), par pesée, ou autre moyen ; en fonction de cette information recueillie, le dispositif de transfert intercepte ou n'intercepte pas la charge. Dans certaines installations, la charge est transférée sur l'un seulement des deux côtés du transporteur. Dans d'autres installations, il est possible de transférer la charge sur l'un ou l'autre des deux côtés du transporteur, ce qui permet donc de donner trois directions possibles différentes aux charges. Dans les dispositifs de transfert traditionnels, la charge est transférée par des moyens mécaniques divers, tels que des poussoirs, des sélecteurs horizontaux ou tables de transfert à chaîne ou à courroie, etc. qui donnent généralement satisfaction, mais ne permettent pas de répondre aux contraintes de cadence dans certaines applications. L'invention a pour objectif de pallier cette lacune en proposant un dispositif de transfert latéral de la charge qui permet de travailler à une cadence élevée, ceci avec une trajectoire de transfert définie et constante. Cet objectif est atteint, conformément à l'invention, grâce au fait que le dispositif comprend au moins un disque rotatif d'axe vertical, dont la face supérieure s'étend dans un plan horizontal situé à un niveau légèrement plus bas que celui du plan d'appui de la charge sur le transporteur, et qu'il comporte des moyens pour faire basculer le disque vers l'avant ou vers l'arrière, si l'on considère la direction d'avance du transporteur, de telle manière que le disque soulève la charge et, par sa zone de bordure arrière ou avant, en assure le transfert sur l'un de ses côtés. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, mais non limitatives de l'invention: - le transporteur comprend un tapis mobile sans fin qui est interrompu dans la zone du transfert, ainsi que deux courroies mobiles prolongeant ledit tapis et s'étendant de chaque côté du disque; - il comprend au moins un rouleau rotatif horizontal dont l'axe est parallèle à la direction d'avance du transporteur, situé sur le côté du disque, et favorisant le transfert latéral de la charge; - il comporte une pièce d'appui escamotable apte à aligner la charge par rapport au disque avant et pendant son transfert; - le disque peut être sélectivement basculé vers l'avant ou vers l'arrière de manière à assurer le transfert de la charge sélectivement vers la gauche ou vers la droite du transporteur. Dans un mode de réalisation possible, le dispositif comporte deux disques de transfert rotatifs identiques, situés l'un derrière l'autre si on considère la direction d'avance du transporteur, à une distance mutuelle plus petite que la longueur de la charge. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques additionnelles, non limitatives: - les deux disques sont entraînés conjointement en rotation, dans le même sens et à la même vitesse; - les deux disques sont guidés en rotation dans des supports articulés reliés par une biellette de sorte que leurs basculements se font conjointement; - il comporte deux transporteurs à tapis mobiles s'étendant de chaque côté des disques, selon une direction perpendiculaire à celle dudit transporteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés qui en représentent, à simple titre d'exemple, un mode de réalisation possible. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue schématique, en perspective et avec arrachement de la partie avant de la figure, de l'ensemble du dispositif; - la figure 2 est une vue schématique coupée par un plan vertical transversal par rapport à la direction du transporteur; - la figure 3 est une vue de côté des deux disques équipant le dispositif, ceux-ci étant en position inactive, dans laquelle leurs axes sont verticaux; - la figure 4 est une vue similaire à la figure 3 qui montre les deux disques en position active, basculés vers l'avant; - la figure 5 est une vue schématique de dessus du dispositif; - la figure 6 est une vue similaire à la figure 5, qui illustre la manière dont se fait le transfert latéral de la charge. A la figure 1, le transporteur principal 1 est un tapis mobile sans fin qui est interrompu à l'endroit où se trouve le dispositif de transfert. Pour cela, le tapis 1 est guidé par une série de rouleaux 10, 11, 12, 13 qui lui confèrent, en vue de côté, la forme d'un "U". L'intérieur de ce "U" forme, en quelque sorte, un puits à l'intérieur duquel est installé le dispositif de transfert. Ce dernier est supporté par un bâti approprié non représenté. A la figure 1 on a désigné par XX' I'axe longitudinal du transporteur 1, et par A son sens d'avance, qui se fait à vitesse constante. La partie de tapis située en amont du dispositif de transfert est référencée la et la partie aval est référencée lb. En regard du "puits" formé dans le transporteur 1 se trouvent deux transporteurs secondaires 2 dont l'axe YY' est disposé perpendiculairement par rapport à XX'. A la figure 1, un seul transporteur 2 a été représenté, vers l'arrière de la figure ; un transporteur similaire est situé en avant de la figure, également selon l'axe YY'; il n'a pas été représenté sur le dessin afin de ne pas masquer les éléments constitutifs du dispositif de transfert. Sur les figures 2, 5 et 6, cet autre transporteur secondaire est référencé 2'. Le dispositif de transfert, qui va maintenant être décrit, a une configuration générale symétrique par rapport au plan vertical passant par XX'. Il comprend essentiellement une paire de rouleaux d'entraînement 5, une paire de courroies sans fin 6 et deux disques de transfert 3A, 3B. Chacun des disques 3 a approximativement la forme générale d'une assiette renversée, comprenant une face centrale plane - référencée 300 à la figure 2 - et un bord biseauté 301, de faible conicité. Chaque disque 3 est porté par un arbre 30 d'axe vertical ZZ', convenablement guidé en rotation et immobilisé en translation dans un support 4 en forme de manchon. Ce dernier est articulé sur des tourillons latéraux 40 dans des paliers fixes. L'axe des tourillons 40 est horizontal et transversal, c'est-à-dire orthogonal par rapport à XX'. Le support 4, ainsi que le disque 3 qu'il supporte, peuvent donc basculer vers l'avant ou vers l'arrière, par pivotement sur les tourillons 40. Ce basculement est commandé par un vérin à double effet 42 qui agit sur une biellette 41 solidaire de l'axe de l'un des deux supports 4. Une tringle longitudinale 43, dont les extrémités sont articulées sur chacun des deux supports 4, assure la transmission du mouvement de basculement du disque 3A au disque 3B. Les deux disques basculent donc conjointement, comme cela est illustré à la figure 4 qui montre un basculement vers l'avant (pivotement g) par rétractation du vérin (flèche f). Les deux disques sont entraînés en rotation dans le même sens et à la même vitesse, par des moyens de commande qui ne contrarient pas leur basculement. Sur les figures, la rotation des disques est symbolisée par les flèches E. Leur sens de rotation, vu de dessus est celui des aiguilles d'une montre, dans l'exemple représenté. L'arbre 30 du disque 3B est muni à son extrémité basse de deux poulies à gorge 31,33 ; L'arbre 30 du disque 3A porte à sa base une seule poulie à gorge 31. Comme on le verra plus loin, la poulie 33 est entraînée en rotation en synchronisme avec l'avance du transporteur 1. Ainsi les deux disques sont entraînés conjointement - via la transmission à courroie 32 - en synchronisme avec le tapis mobile 1. De manière connue, les courroies possèdent une élasticité suffisante, et la conformation de leur section à celle de la gorge des poulies est telle que la transmission du mouvement reste possible quelle que soit l'inclinaison des deux disques. Les deux courroies 6 sont des bandes sans fin disposées symétriquement de chaque côté des disques 3A et 3B. Par leur brin supérieur, dont l'avance est symbolisée par les flèches C, elles assurent la continuité, dans un plan sensiblement horizontal, entre les parties amont la et aval lb du transporteur 1. Elles sont guidées sur des rouleaux 60 d'axe horizontal et transversal 61, guidés dans des paliers fixes, et situés à proximité des rouleaux de renvoi supérieurs 10 et 13 du transporteur 1. A leur partie basse, les bandes 6 sont guidées sur des rouleaux de renvoi 62, 63, dont l'un - en l'oecurence le rouleau 62 - est moteur, son sens de rotation étant symbolisé par la flèche M à la figure 1. La paire de rouleaux 62 (dont l'un seulement est représenté à la figure 1) sont montés sur un arbre commun dont ils sont solidaires en rotation. Cet arbre porte une poulie d'entraînement à gorge 620. Cette dernière est reliée par une courroie 621 à une poulie 130 portée par l'arbre de l'un des rouleaux de renvoi du transporteur, en l'occurence le rouleau 13. Les bandes 6 sont donc également entraînées en synchronisme avec le tapis 1. Bien entendu, la transmission est conçue pour que leurs avances se fassent à la même vitesse. Avantageusement les disques 3A, 3B sont entraînés par l'arbre qui porte les rouleaux 62, celui-ci portant une autre poulie 35 reliée par une courroie 34 à une poulie intermédiaire 35', elle-même reliée par une courroie 34' à la poulie 33. De préférence, les brins supérieurs des bandes 6 sont supportés par des éléments d'appui appropriés, tels que des rouleaux (non représentés) qui absorbent le poids des charges transportées. Chacune des bandes 6 est bordée, du côté extérieur, par un rouleau 5, d'axe longitudinal, c'est-à-dire parallèle à XX'. A la figure 1, le rouleau situé en avant de la figure n'a pas été représenté. La génératrice supérieure des rouleaux 5 est sensiblement au même niveau que celui des transporteurs transversaux 2, 2', comme cela est visible notamment à la figure 2. Ils sont entraînés en rotation, dans le sens symbolisé par les flèches D aux figures 1 et 2, par des moyens d'entraînement connus en soi, et non représentés. Leur vitesse de rotation est compatible avec celle des transporteurs 2, 2', leur fonction étant de faciliter le transfert de la charge des disques 3A, 3B au transporteur 2. Le dispositif comprend également une pièce d'appui - ou butée - 7 escamotable, qui est située à l'extrémité aval des bandes 6. Avantageusement, cette butée est articulée sur l'axe 61 des rouleaux aval 60. La butée 7 comprend une barre transversale 70 apte à occuper sélectivement une position haute dans laquelle elle barre le passage aux charges transportées par les bandes 6 et une position basse, escamotée, dans laquelle elle autorise le passage des charges, et leur transfert sur la partie aval lb du transporteur 1. Le pivotement de la butée 7 est assuré par un vérin à double effet 71. Selon une caractéristique importante de l'invention, le plan d'appui des charges sur le transporteur principal 1 ou sur les transporteurs secondaires 2 se fait dans le même plan horizontal, dont le niveau est référencé N aux figures 2 à 4. La face supérieure des bandes 6 se trouve dans un plan légèrement plus bas que le niveau N. Lorsque l'axe des disques 3A et 3B est vertical, leur face horizontale 300 se trouve à un niveau encore légèrement plus bas. Les charges circulant sur le transporteur sont par exemple des paquets de forme parallélépipèdique rectangle, référencées P aux figures 5 et 6. Comme on le voit sur ces figures, les paquets ont, vus de dessus, un contour rectangulair. Ils circulent sur le transporteur 1 de telle manière que leur grand côté soit disposé longitudinalement, selon X X '. Le dispositif de transfert est conçu pour permettre un transfert latéral des charges sans modification de leur orientation. C'est pourquoi, la largeur du transporteur principal et des transporteurs secondaires pourra être différente, en l'oecurence plus grande pour les transporteurs secondaires puisque les grands côtés des paquets se trouvent disposés transversalement sur ceux-ci (voir figure 6). Le dispositif de transfert est dimensionné de telle manière que la charge arrivant dans le dispositif repose sur les bandes 6, mais n'est pas en contact avec les rouleaux 5. Ceux-ci sont donc espacés d'une distance supérieure à la largeur des paquets P. Au contraire, les bandes 6 sont espacées d'une distance plus petite que cette largeur. La distance entre les deux disques 3A, 3B est suffisamment faible pour que les paquets puissent les recouvrir tous les deux à la fois. Nous allons maintenant décrire de quelle manière ce dispositif opère le tri des paquets P qui circulent sur le transporteur. Le dispositif est piloté par un automate programmable qui commande les vérins 42 et 71 en fonction de certaines caractéristiques du paquet qui arrive sur le transporteur. Cette caractéristique peut être détectée par lecture optique d'une étiquette, par exemple de type code barre, le dispositif permettant de trier des paquets dans trois directions différentes, certains poursuivant leur progression sur le tapis 1, d'autres étant déviés sur la gauche vers le transporteur 2 et d'autres sur la droite sur le transporteur 2'. Initialement, la pièce d'appui 7 est en position basse, vérin 71 rétracté. Les bandes 6 sont en mouvement (flèche C), les rouleaux 5 et les disques 3 sont en rotation (flèches D et E). Les disques 3A et 3B ont leur axe disposé verticalement. Un paquet transporté par le brin la du transporteur va être soumis tout d'abord à une détection. Si celle-ci correspond à un paquet qui ne doit pas quitter le transporteur 1, le vérin 71 est maintenu rétracté. En quittant le brin 1 a, le paquet est pris en charge par les bandes 6, arrive librement à l'extrémité aval de ces dernières, puis est pris en charge par le brin lb. Il n'est donc pas transféré latéralement. Ce mouvement n'est nullement contrarié par la présence des disques 3 A et 3B puisque leur face supérieure 300 se trouve à un niveau inférieur de celui du plan d'appui du paquet sur les bandes 6. Si la détection correspond à un transfert latéral, vers la gauche ou vers la droite de la charge, le vérin 71 est mis en extension, et la pièce d'appui 7 prend une position dressée. Le paquet vient donc prendre appui par sa face avant contre la barre 70. La position de la barre d'arrêt est telle que le fond du paquet recouvre alors les deux disques. Selon que le paquet doit être dirigé vers la gauche ou vers la droite, le vérin 42 est rétracté ou mis en extension. Il en résulte un basculement des disques vers l'avant ou vers l'arrière. Ce basculement des disques se fait simultanément, ou avec un faible retard, par rapport au levage de la pièce d'appui 7. Ainsi, cette dernière assure l'alignement correct du paquet avant qu'il ne soit pris en charge par les disques. La pièce d'appui aide donc au guidage du paquet, mais ne provoque pas réellement son arrêt, ce qui serait néfaste en raison du choc et du rebond qui en résulteraient. Cette pièce 7 est plus un guide qu'une butée d'arrêt. En cas de basculement vers l'avant tel que celui illustré à la figure 4, la zone de bordure arrière de chacun des deux disques va venir se placer au-dessus du niveau du plan d'appui du paquet sur les bandes 6, pour affleurer le niveau N. Ainsi, ces zones du disque viennent en appui contre le fond du paquet et le soulèvent légèrement. Comme ces zones de bordure sont en mouvement, selon une trajectoire circulaire orientée latéralement - en l'occurence vers la gauche si les disques sont basculés vers l'avant - le paquet est déplacé latéralement, suffisamment pour venir porter contre le rouleau 5 situé de ce côté, rouleau qui rappelons-le est également en rotation. Les disques 3A , 3B et le rouleau 5 assurent donc le transfert du paquet sur l'un des deux transporteurs latéraux 2 ou 2', qui le prend alors en charge pour l'acheminer, par exemple vers une aire de stockage. Dans l'exemple illustré aux figures 5 et 6, le paquet est transféré sur le transporteur 2' situé à la droite du dispositif. Pour cela, les disques sont basculés vers l'arrière lorsque le paquet P - dont le contour est représenté en traits interrompus mixtes - est venu en appui contre la barre d'arrêt 70. C'est donc leur zone de bordure avant, hachurée à la figure 6, qui se soulève. Comme, en vue de dessus, les deux disques tournent dans le sens des aiguilles d'une montre, la charge est transférée vers la droite, et c'est le transporteur de droite 2' qui le prend en charge et l'évacue (flèche B '). L'invention s'applique également à un dispositif utilisant un seul disque basculant. Toutefois, dans ce cas la charge est soulevée par une seule zone en mouvement, et va donc être soumise à une mouvement de pivotement. Le transfert latéral de la charge s'accompagne alors d'un changement d'orientation de 90 . Ainsi, un paquet à contour rectangulaire, dont le grand côté correspond à l'axe longitudinal du transporteur principal va se retrouver dans une position similaire sur le transporteur secondaire (grand côté parallèle à l'axe longitudinal du transporteur). De préférence, la face supérieure des disques est revêtue, au moins dans les zones destinées à venir en contact avec la charge, d'un matériau souple tel que le polyuréthane. Ainsi, les disques soulèvent la charge en douceur et l'entraînent de manière efficace. Ce revêtement est avantageusement amovible, de manière à pouvoir être périodiquemment changé par suite de l'usure. Le dispositif selon l'invention trouve par exemple application dans la manutention et le tri de charges isolées légères (de masse inférieure à 100 kg environ) à des cadences élevées, pouvant atteindre 3 500 charges à l'heure. Ce type d'application n'est nullement limitatif. Il va de soi que le dispositif selon l'invention n'est pas nécessairement intégré dans un transporteur à tapis mobile. Il peut être associé à d'autres types de transporteurs tels que des transporteurs bi-courroie ou bi-chaîne, voire à rouleaux, par exemple. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transfert latéral d'une charge circulant sur un transporteur, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un disque rotatif (3) d'axe vertical (ZZ'), dont la face supérieure (300, 301) s'étend dans un plan horizontal situé à un niveau légèrement plus bas que celui du plan (N) d'appui de la charge sur le transporteur (1, 6) et qu'il comporte des moyens pour faire basculer le disque (3) vers l'avant ou vers l'arrière, si on considère la direction d'avance (A, C) du transporteur (1, 6), de telle manière que le disque (3) soulève la charge (P) et, par sa zone de bordure arrière ou avant, en assure le transfert sur l'un ou l'autre de ses côtés. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le transporteur comprend un tapis mobile sans fin (1) qui est interrompu dans la zone du transfert, ainsi que deux courroies mobiles (6) prolongeant ledit tapis (1) et s'étendant de chaque côté du disque (3). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un rouleau rotatif horizontal (5), dont l'axe est parallèle à la direction d'avance (A, C) du transporteur (1, 6), situé sur le côté du disque (3), et favorisant le transfert latéral de la charge (P). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comporte une pièce d'appui escamotable (7) apte à aligner la charge au-dessus du disque (3) avant et pendant son transfert. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le disque (3) peut être sélectivement basculé vers l'avant ou vers l'arrière de manière à assurer le transfert de la charge sélectivement vers la gauche ou vers la droite du transporteur. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte deux disques de transfert rotatifs identiques (3A, 3B), situés l'un derrière l'autre si on considère la direction d'avance (A, C) du transporteur ( 1, 6), à une distance mutuelle plus petite que la longueur de la charge (P). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les deux disques (3A, 3B) sont entraînés conjointement en rotation, dans le même sens (E) et à la même vitesse. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les deux disques (3A, 3B) sont guidés en rotation dans des supports articulés (4) reliés par une biellette (43) de sorte que leurs basculements se font conjointement. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait qu'il comporte deux transporteurs à tapis mobiles (2, 2') s'étendant de chaque côté des disques (3A, 3B), selon une direction (YY') perpendiculaire à celle dudit transporteur (1, 6). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le (ou les) disque(s) (3) a (ont) approximativement la forme générale d'une assiette renversée, comprenant une face centrale plane (300) et un bord biseauté (301).