Brevet FR2831530A1 — publié le 20030502

DISPOSITIF POUR LA MISE EN PILE D'OBJETS PLATS TELS QUE PLIS POSTAUX La présente invention concerne un dispositif destiné à la mise en pile à partir d'un vrac d'objets plats de forme sensiblement rectangulaire, tels que des plis postaux. L'invention a plus particulièrement été développée dans le cadre du traitement du courrier, précisément dans la première phase d'organisation de ce courrier suite à la collecte dans les boites aux lettres postales. Cette première phase d'organisation du courrier consiste à opérer une ségrégation pour séparer les plis par catégories en fonction de différents critères que sont leur format, la nature des enveloppes, etc., puis, au moins pour certaines des catégories, à les disposer en pile. Ainsi en est-il notamment des plis qui sont destinés à être traités ensuite dans des lignes automatiques, et qui sont nettement majoritaires. Le transfert sur ces lignes automatiques nécessite que les plis soient correctement positionnés, en appui sur leur grande tranche et taqués tous d'un même côté. Actuellement, cette première tâche d'organisation du courrier après collecte est effectuée manuellement, à partir du contenu des sacs de collecte vidé en vrac sur une table. Lors de l'opération de ségrégation, les plis de chaque catégorie sont chargés dans des caissettes qui servent à leur transfert pour traitement ultérieur manuel ou automatique. Etant donné les volumes à traiter, une nombreuse main-d'oeuvre est nécessaire, ce qui pose des problèmes de coût et d'encombrement des locaux dû à la multiplicité des postes de travail, auxquels s'ajoutent des problèmes d'efficacité et de pénibilité pour les opérateurs. La présente invention procède de la recherche d'une solution globale à ces divers problèmes, c'est-àdire d'une solution qui soit économique, d'encombrement réduit, et qui offre aux opérateurs des moyens leur permettant de gagner très nettement en efficacité ainsi qu'en confort de travail, tout en étant simples et fiables. Dans ce cadre, un premier objet de l'invention a été de prévoir un dispositif capable d'organiser un vrac d'objets plats de forme rectangulaire pour les faire sortir en pile, taqués sur leur tranche inférieure et sur un de leur côtés, afin qu'ils soient directement transférables en entrée de lignes de traitement automatique, dans des conditions de débit en accord avec les performances de celles-ci. A cet effet, un tel dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend d'amont en aval : un premier tapis transporteur destiné à recevoir lesdits objets plats disposés en vrac ; une trémie de descente alimentée par ledit premier tapis transporteur et dont le profil interne est prévu tel que les objets plats y prennent en chutant une position sensiblement verticale ; un second tapis transporteur incliné montant dans le sens de transport, dont la partie amont constitue le fond de ladite trémie de descente, et dont la vitesse et la pente sont choisies telles que les objets plats arrivant s'y placent en appui sur l'une de leurs plus grandes tranches ; des moyens agencés latéralement en vis-à-vis, directement en aval de ladite trémie de descente, audessus dudit second tapis transporteur incliné, pour former avec lui un étroit passage pour lesdits objets plats, et pour étirer les paquets d'objets afin de créer entre ceux-ci un décalage de leurs bords avant toujours dans le même sens comme dans une construction à clin ; un passage entre galets constitué par des galets en vis-à-vis pour projeter un à un en sortie les objets plats avec leurs grandes tranches horizontales et avec une inclinaison transversale correspondant à un angle d'inclinaison de pile, et dirigés vers une paroi de taquage de leur bord avant, en bout de la pile en formation sur un troisième tapis transporteur disposé orthogonalement et avançant à mesure de la formation de la pile. D'autres caractéristiques concernent des formes de réalisations préférées de ce dispositif. Selon une de ces caractéristiques, les galets dudit passage entre galets sont disposés de manière à vriller transversalement lesdits objets plats afin de leur conférer en sortie ladite inclinaison transversale correspondant à un angle d'inclinaison de pile. Selon une autre de ces caractéristiques, lesdits moyens latéraux agencés en vis-à-vis au-dessus dudit second tapis transporteur incliné sont des bandes sans fin défilant à des vitesses différentes, la différence de vitesse étant choisie de manière à accélérer par rapport aux autres les objets se trouvant du côté orienté vers l'aval dudit troisième tapis d'avancée de pile. Selon une autre de ces caractéristiques, un passage de transition est prévu entre ledit tapis transporteur incliné et ledit passage entre galets, dont le fond est horizontal et où les objets sont ralentis pour que leur grande tranche d'appui prennent dynamiquement une position horizontale. Ledit passage de transition peut comporter un tapis transporteur de base horizontal, un côté constitué par une paroi verticale fixe, et le côté en vis-à-vis constitué par une bande sans fin pour parfaire la fonction d'étirement des paquets effectuée le long dudit transporteur incliné. De plus, un doigt de retenue souple est avantageusement monté sur ladite paroi verticale fixe, faisant saillie dans le passage de transition en pointant obliquement vers l'aval. Bien entendu, le différentiel de vitesse entre les côtés est de même sens le long du tapis incliné et le long dudit passage de transition. Toujours dans le même but, dans ledit chemin de galets, seuls les galets du côté correspondant au côté d'accélération sur le tapis transporteur incliné sont moteurs. Un autre objet de l'invention, dans l'application au courrier, a été de créer un ensemble de préparation du courrier à partir d'un vrac issu directement de la collecte des boîtes aux lettres et, à cet effet, un dispositif tel que défini ci-dessus est en outre caractérisé en ce qu'il comporte dans une section amont, en association avec ledit tapis transporteur d'entrée, un ou plusieurs postes de ségrégation des objets plats constituant le vrac à traiter. Selon des caractéristiques concernant des formes de réalisation préférées de cette section amont du dispositif selon l'invention : chaque poste de ségrégation peut comporter un plan de travail consistant en un quatrième tapis transporteur, placé au-dessus dudit premier tapis transporteur d'entrée pour déverser sur lui, et dont l'alimentation en objets plats et le défilement sont commandés par l'opérateur ; ledit quatrième tapis transporteur peut être alimenté en objets plats à partir d'un cinquième tapis transporteur à taquets constituant le fond d'une trémie de stockage de vrac. Les caractéristiques et avantages de l'invention mentionnés ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement dans la description suivante et les dessins joints, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue d'ensemble schématique en perspective d'un dispositif selon l'invention, prévu pour une application postale et comportant une première section avec un poste de ségrégation du courrier, et une seconde section de mise en pile ; la Fig. 2 est une même vue d'ensemble que la Fig. 1 d'un même dispositif pourvu de deux postes de ségrégation du courrier ; la Fig. 3 est une vue où apparaît partiellement de derrière le poste de ségrégation du dispositif de la Fig. 1, et en bout la section de mise en pile ; la Fig. 4 est une vue de l'extérieur et de côté de la section de mise en pile du dispositif de la Fig. 1 ; la Fig. 5 montre schématiquement de l'extérieur et en perspective, à l'état assemblé, les principaux éléments de la section de mise en pile ; la Fig. 6 montre sous le même angle que la Fig. 5 un tronçon horizontal au sommet de la section de mise en pile, qui se trouve immédiatement en amont de la partie terminale de celle-ci ; la Fig. 7 est une vue en plan de dessus de ce même tronçon ; les Figs. 8 et 9 montrent respectivement sous le même angle que les Figs. 5 et 6 et sous un angle à l'opposé, la partie terminale de la section de mise en pile ; et la Fig. 10 est une vue de dessus de la partie terminale des Figs. 8 et 9. Considérant d'abord les Figs. 1 et 2, elles représentent deux versions, respectivement avec un et deux postes de travail P, d'un même dispositif selon l'invention, tel qu'il pourra être utilisé pour traiter un vrac de courrier directement issu de la collecte des boîtes aux lettres. Il comprend une section amont A où est opérée manuellement une ségrégation des plis en au moins deux catégories, dont une de volume nettement majoritaire contient les plis dits"mécanisables"du fait qu'ils seront traités ensuite sur des lignes automatiques. Après ségrégation, les plis de cette catégorie passent dans la deuxième section B du dispositif où ils sont mis en pile automatiquement. La section A comprend un tapis transporteur 10 défilant en continu et recevant les plis mécanisables à partir d'un poste de travail P. Il peut en variante être commun à deux postes de travail P comme l'illustre la Fig. 2, ou davantage. Chaque poste de travail P est destiné à un opérateur ayant devant lui un plan de travail, lequel est constitué par un court tapis transporteur 11 placé en superposition au-dessus du tapis transporteur 10, et avançant dans le même sens sous la commande de l'opérateur. Le tapis transporteur 11 est alimenté en sa partie amont par une goulotte de descente ou toboggan 12 recevant les plis d'une trémie de stockage de vrac 13. La trémie 13 est formée autour de la partie amont d'un convoyeur à taquets incliné 14 qui en constitue le fond et élève les plis jusqu'à l'entrée de la goulotte 12. Son inclinaison permet un étirement en couche du lot de vrac déposé dans la trémie. L'avancée du convoyeur à taquets 14 est également commandée par l'opérateur. Celui-ci a donc la possibilité de maîtriser totalement le flux des plis défilant devant lui, avantageusement au moyen de deux pédales, et il peut contrôler également l'état de remplissage de la trémie 13 au moyen d'un rétroviseur 18 monté sur un portique en extrémité aval du convoyeur à taquets 14. Outre cela, il n'a juste qu'à extraire du flux les plis non mécanisables, et à les mettre dans une ou plusieurs caissettes ou bacs judicieusement placés. La Fig. 1 montre ainsi en exemple un bac 15 placé à l'avant du plan de travail sur un convoyeur à rouleaux 16 menant à l'extérieur du dispositif, et une caissette 17 placée sur un support fixe sur le côté. Les plis mécanisables sont quant à eux transférés sur le tapis transporteur 10 à mesure de l'avance du tapis 11. Les paquets de plis trop hauts sur le tapis 10 sont avantageusement écrêtés, c'est-à-dire étalés, par des moyens repérés 19 et plus nettement visibles aux Figs. 2 et 3. Tels que représentés, ces derniers consistent en une rangée transversale de lanières souples suspendues en hamac au-dessus du tapis 10, et dont les points bas sont décalés longitudinalement. Le convoyeur 10 amène les plis mécanisables dans l'entrée de la section de mise en pile B, laquelle entrée est constituée par une trémie de descente 20. Comme on peut le voir à la Fig. 3, la trémie 20 a dans la direction longitudinale du tapis 10 un profil en V, autrement dit elle se rétrécit vers le bas du fait d'une inclinaison donnée à sa paroi adjacente au tapis 10, afin que les plis qui chutent à l'intérieur se redressent vers la position verticale pour prendre appui sur le fond debout sur une tranche ou un de leurs coins. Le fond de la trémie 20 est constitué par la partie amont 21a, Fig. 5, d'un tapis transporteur 21 disposé perpendiculairement au tapis 10, et incliné montant dans sa direction de transport. Le tapis 21 défile en continu à une vitesse vl, et ce paramètre ainsi que son angle d'inclinaison sont choisis de manière à créer un effet dynamique forçant les plis à prendre position sur lui en appui sur l'une de leurs grandes tranches. A titre d'indication, l'angle d'inclinaison par rapport à l'horizontale peut être de l'ordre de 300, et la vitesse vl de l'ordre de 1,3 m/s. Le tapis transporteur 21 fait d'autre part partie, immédiatement en aval de la trémie 20, d'une voie V d'acheminement des plis vers un poste de formation de pile sur l'extrémité amont d'un tapis transporteur de sortie 40 disposé orthogonalement, Figs. 1 et 2, et qui avance à mesure que la pile p progresse, à partir d'un premier pli appliqué sur le plan incliné d'un sabot 50 dont l'inclinaison correspond sensiblement à l'obliquité de pile souhaitée. Le tapis de sortie est donc parallèle au tapis 10, et comme représenté, il est avantageusement orienté en retour par rapport à lui, pour limiter l'encombrement. Le long du tapis 21, ladite voie V comporte latéralement deux bandes sans fin en vis-à-vis, respectivement 22 et 23, Fig. 5, placées à l'intérieur des bords du tapis 20 auquel est d'autre part avantageusement donné un profil en auge par des galets d'appui latéraux 24. Les deux bandes 22,23 définissent un passage se rétrécissant vers l'aval du fait qu'elles se rapprochent jusqu'à venir en contact élastique le long de la partie terminale de la bande extérieure 23, au-delà de laquelle se prolonge légèrement la bande intérieure 22. Ce passage entre les bandes 22 et 23 sur le tapis 21 a pour fonction d'étirer les paquets de plis se chevauchant pour en décaler les fronts avant toujours dans le même sens, c'est-à-dire comme dans une construction à clin. Plus précisément, entre deux plis qui se chevauchent, le but recherché est que le front avant de celui qui se trouve le plus vers l'extrémité d'origine de la pile p en formation, autrement dit l'aval du tapis transporteur 40 (et dans l'exemple représenté, le plus proche de la bande intérieure 22) arrive le premier au poste de formation de pile. A cet effet, la bande intérieure 22 défile à une vitesse v2 supérieure, par exemple du double, à la vitesse v3 de la bande extérieure 23, v3 pouvant être égale à vl. Au-delà du tapis 21, ladite voie V se prolonge en un passage de transition sous la forme d'un tronçon horizontal comportant un tapis de base 25, bordé intérieurement par une bande sans fin 26 et extérieurement par une paroi fixe 27. Le tapis 25 et la bande 26 défilent à une vitesse v4 sensiblement inférieure à la vitesse vl du tapis 21, v4 étant par exemple égale à 2vl/3. Lors du transfert, les plis sont donc ralentis brusquement, ce qui les force dynamiquement à prendre la position horizontale sur leur tranche d'appui. On voit aux Figs. 6 et 7 que dans la partie aval dudit tronçon horizontal, un doigt souple 28 est monté dans la plaque latérale 27 pour faire saillie dans le passage des plis, en pointant obliquement vers l'aval. La fonction du doigt 28 est de continuer l'étirement des paquets de plis superposés commencé le long du convoyeur 21, et surtout de parfaire le décalage des fronts avant selon une disposition à clin, en retenant les plis se trouvant transversalement vers l'extérieur. Les Figs. 8 à 10 représentent la partie terminale de ladite voie V, y compris le poste de formation de pile, mais sans le tapis de sortie 40 qui en constitue la surface de base. Cette partie terminale consiste en un passage entre galets où sont happés les plis sortant du tronçon horizontal décrit ci-dessus, à une vitesse v5 supérieure à v3, par exemple sensiblement égale à vl. Les galets sont disposés en quatre couples successifs, respectivement 30a, b, 31a, b, 32a, b, et 33a, b, et dans chaque couple, ils sont appliqués élastiquement l'un contre l'autre, les galets 30b, 31b, 32b et 33b étant montés en extrémité de bras pivotant à l'encontre d'un ressort de rappel. D'autre part, seuls les galets 30a, 31a, 32a et 33a disposés vers l'intérieur sont entraînés positivement en rotation, toujours dans le même but de favoriser l'avance des plis se trouvant le plus vers l'intérieur. Selon une caractéristique importante de l'invention, lors de leur passage entre les galets, les plis vont être soumis à un vrillage en vue de les amener de la position sensiblement verticale à un angle d'inclinaison précis correspondant à un angle de pile choisi et défini par l'inclinaison du plan d'appui du sabot 50. A cet effet, les axes des galets 30a et 30b du couple amont sont verticaux, ceux du couple suivant 31a, b présentent une inclinaison intermédiaire transversale vers l'intérieur, et les deux autres couples 32a, b et 33a, b, une même inclinaison transversale vers l'intérieur plus prononcée correspondant à l'angle de pile. De préférence et comme représentés, les galets 30a, 31a et 32a sont entraînés en rotation par une bande sans fin 37 passant sur leur périphérie, et sur laquelle s'appliqueront donc les plis pendant leur vrillage. Le galet 33a est alors entraîné avantageusement par le galet 32a, par l'intermédiaire d'une courroie 38 disposée sur un de leurs côtés. Les plis sont projetés, ainsi inclinés mais avec leurs grandes tranches horizontales, par le dernier couple de galets 33a, 33b. A cet effet, le galet moteur 33a de ce couple a de préférence une vitesse périphérique v6 plus grande que celle v5 des autres galets en amont, v6 étant par exemple de l'ordre de 1,3 v5. En outre, et selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les galets 33a et 33b ont en périphérie des profils complémentaires destinés à donner un galbe transversal aux plis, afin qu'ils soient raidis longitudinalement lors de leur lâcher. Tel que représenté, le galet 33b présente ainsi deux rebords saillant radialement de chaque côté de sa surface périphérique sur laquelle vient s'appuyer le galet 33a. Les plis sont lâchés par les galets 33a et 33b au poste de formation de pile, c'est-à-dire juste audessus de la partie d'extrémité amont du tapis de sortie 40 (non représenté aux Figs. 8 à 10), et en direction d'une plaque de taquage latéral 41 qui les arrête. De préférence, la projection des plis par les galets 33a et 33b est légèrement oblique vers l'amont du tapis de sortie 40, de manière à faire rencontrer à leurs fronts avant un obstacle de fond, tel le bras de support 34 du galet 33b dans l'exemple des dessins, qui les guidera jusqu'à la plaque de taquage 41. Pour ce faire, la ligne de passage entre les galets oblique légèrement vers l'amont du tapis de sortie 40 depuis l'avant dernier couple de galets 32a et 32b. A noter en outre que le tapis 40 présente de préférence un léger dévers, par exemple de l'ordre de 5 , descendant vers la plaque de taquage 41. Après qu'ils ont été lâchés et qu'ils ont rencontré la paroi de taquage 41, les plis tombent tour à tour juste derrière le pli précédent déjà en place dans la pile p en formation, en appui sur le tapis de sortie par leur grande tranche inférieure. Ce faisant, celle-ci est reçue dans une spire d'un élément hélicoïdal de type queue de cochon 35, entraîné en rotation par un moteur 36 et plus nettement visible aux Figs. 9 et 10, qui va la positionner avec précision au pied de la pile p, laquelle est avancée à mesure de sa formation par le tapis de sortie 40 dont le défilement est commandé par une cellule, non représentée, détectant la position de chaque dernier pli arrivé. REVENDICATIONS 1) Dispositif de mise en pile d'objets plats à partir d'un vrac, caractérisé en ce qu'il comprend d'amont en aval : un premier tapis transporteur (10) destiné à recevoir lesdits objets plats disposés en vrac ; une trémie de descente (20) alimentée par ledit premier tapis transporteur (10) et dont le profil interne est prévu tel que les objets plats y prennent en chutant une position sensiblement verticale ; un second tapis transporteur (21) incliné montant dans le sens de transport, dont la partie amont (21a) constitue le fond de ladite trémie de descente (20), et dont la vitesse et la pente sont choisies telles que les objets plats arrivant s'y placent en appui sur l'une de leurs plus grandes tranches ; des moyens agencés latéralement en vis-à-vis, directement en aval de ladite trémie de descente (20), au-dessus dudit second tapis transporteur incliné (21), pour former avec lui un étroit passage pour lesdits objets plats, et pour étirer les paquets d'objets afin de créer entre ceux-ci un décalage de leurs bords avant toujours dans le même sens comme dans une construction à clin ; un passage entre galets constitué par des galets en vis-à-vis (30a, 30b, 31a, 31b, 32a, 32b, 33a, 33b) pour projeter un à un en sortie les objets plats avec leurs grandes tranches horizontales et avec une inclinaison transversale correspondant à un angle d'inclinaison de pile, et dirigés vers une paroi (41) de taquage de leur bord avant, en bout de la pile en formation sur un troisième tapis transporteur (40) disposé orthogonalement et avançant à mesure de la formation de la pile. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les galets (30a à 33a ; 30b à 33b) dudit passage entre galets sont disposés de manière à vriller transversalement lesdits objets plats afin de leur conférer en sortie ladite inclinaison transversale correspondant à un angle d'inclinaison de pile. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens latéraux agencés en vis-à-vis au-dessus dudit second tapis transporteur incliné (21) sont des bandes sans fin (22,23) défilant à des vitesses différentes, la différence de vitesse étant choisie de manière à accélérer par rapport aux autres les objets se trouvant du côté orienté vers l'aval dudit troisième tapis d'avancée de pile (40). 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans ledit passage entre galets, seuls les galets (30a à 33a) du côté correspondant au côté d'accélération sur ledit tapis transporteur incliné (21) sont moteurs. 5) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un passage de transition est prévu entre ledit tapis transporteur incliné (21) et ledit passage entre galets, dont le fond est horizontal et où les objets sont ralentis pour que leur grande tranche d'appui prennent dynamiquement une position horizontale. 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit passage de transition comporte un tapis transporteur de base horizontal (25), un côté constitué par une paroi verticale fixe (27), et le côté en vis-à-vis constitué par une bande sans fin (26) pour parfaire la fonction d'étirement des paquets effectuée le long dudit tapis transporteur incliné (21). 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un doigt de retenue souple (28) est monté sur ladite paroi verticale fixe (27), faisant saillie dans ledit passage de transition en pointant obliquement vers l'aval. 8) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre dans une section amont (A), en association avec ledit tapis transporteur d'entrée (10), un ou plusieurs postes (P) de ségrégation des objets plats constituant le vrac à traiter. 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque poste de ségrégation (P) comporte un plan de travail consistant en un quatrième tapis transporteur (11), placé au-dessus dudit premier tapis transporteur d'entrée (10) pour déverser sur lui, et dont l'alimentation en objets plats et le défilement sont commandés par l'opérateur. 10) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit quatrième tapis transporteur (11) est alimenté en objets plats à partir d'un cinquième tapis transporteur à taquets (14) constituant le fond d'une trémie de stockage de vrac (13).