Brevet FR2837189A1 — publié le 20030919

calibrage dynamique. TOUR DE PALETTISATION DE PRODUITS L' invention concerne u ne tou r de palettisation de produ its, notamment de produits ensaches. Les dispositifs de l'art antbrieur pour palettiser des produits, tels que des produits ensachbs, comprennent en gbneral dans leur ligne de palettisation une tour de palettisation montbe en bout d'une ligne de production des produits pour constituer une palette formbe d'un empilement de couches successives de produits selon un schema dbtermine. La tour de palettisation coopere en entrbe avec un systeme d'orientation et de distribution des produits en fonction du schbma de palettisation et un systeme de reception de palettes vices, et en sortie avec un systeme de convoyage pour l'bvacuation des palettes pleines de produits en vue notamment d'un suremballage a ['aide un film plastique btirable par exemple. Une tour de palettisation comprend typiquement un bati supportant un convoyeur de groupage de produits, ou bande de groupage, et un elevateur qui supporte une palette en cours de constitution. D'une maniere gOnbrale, I'bibvateur d'une tour de palettisation typique a pour fonction de positionner une palette vice au niveau du convoyeu r de g rou page de produ its et de l'abaisser d'une fac,on sequentielle des qu'une couche de produits est formee jusqu'a ['evacuation de la palette constituee. L'blevateur est gOneralement monib mobile le long d'un poteau de guidage du bati, c'est-a dire qu'il est monte en porte-a-faux par rapport a son systeme de guidage. La charge des palettes sollicite ainsi l'blevateur en flexion a chaque demarrage et arret, ce qui entrane parfois un mouvement vibratoire qui ddstabilise les produits palettisbs et dbgrade la qualite de la palette pleine en inclinant l'empilage de produits. Un but de la prbsente invention est de rbsoudre ce probleme en proposant une solution simple a mettre en ceuvre et sun A cet effet, I'invention a pour objet une tour de palettisation de produits, comprenant un bati qui soutient au moins elbvateur supportant une palette en cours de constitution apte a recevoir des produits transferbs par un convoyeur a bande sur lequel ils vent groupbs avant leur transfert sur ladite palette, dans laquelle l'blbvateur est montb mobile en translation verticale a l'interieur d'une cage dbfinie par plusieurs poteaux du bati. Avantageusement, la cage de l'elevateur est definie par au moins trots poteaux, de preference quatre poteaux. - Dans les dispositifs de l'art anterieur, I'elevateur dispose normalement d'un systeme de securite constitue par une broche d'accrochage qui s'enclenche dans une echelle laterale pour empecher le risque de chute des palettes. La securite agit automatiquement, la plupart du temps par manque de pression dans un systeme pneumatique commandant un frein, et ce queue que soit l'origine de l'arret de la machine. Or, cette securite doit etre immediate. Comme ce systeme fonctionne avec des plots prevus dans l'echelle et sur lesquels la broche d'accrochage s'enclenche, il n'y a blocage des palettes qu'a certaines positions determinees par ces plots. Plus ces plots vent espaces, plus il peut y avoir d'a-coups avant que la broche ne s'enclenche dans le plot le plus proche. 11 y a done un risque eleve de destabilisation de la pile de produits sur la palette, voire de chute de produits. Par ailleurs, la position laterale du systeme de securite entrane, en cas de rupture d'une des charnes d'entranement, une retenue de l'elevateur en biais par rapport au systeme de guidage. Cette position occasionne un coincement du systeme de securite qui peut gener la remise en route de ltelevateur. II convient de remedier a ce probleme. Enfin, il peut arriver, en fonction de la hauteur d'arret de l'elevateur, que l'accrochage de la broche se produise a la limite du bord d'un plot. Son enclenchement est done incomplet et la mise en securite de l'elevateur aleatoire. Ce cas est peu frequent mais doit etre pris en compte. Ainsi, pour resoudre ces problemes, I'invention propose qu'un systeme de securite puisse freiner la chute ou bloquer en position l'elevateur queue que soit la position de ce dernier, ce systeme de securite comprenant a cet effet un frein porte par 1'elevateur et monte en regard d'une colonne de securite lisse et propre a etre actionne pour venir en contact serre avec ladite colonne. Avantageusement, la colonne de securite est distincte des poteaux du bati et est disposee dans un plan median vertical de l'elevateur. De preference, le frein est actionne par un dispositif de commande hydraulique ou pneumatique qui est apte a exercer sur le frein des forces antagonistes a celles exercees par des moyens de rappel elastique qui maintiennent le frein a distance de la colonne de securite. Selon un mode de realisation prefere de ['invention, le dispositif de commande comprend deux tiges de pistons actionnees simultanement par une source de fluide sous pression, et ie frein comprend deux machoires disposees de part et d'autre de la colonne de securite. Avantageusement, chaque machoire est montee a l'extremite d'un levier monte articule sur un pivot central fixe et dont l'autre extremite est S reliee aux moyens elastiques d'une part et au dispositif de commande d'autre part. De preference, les machoires vent disposees sous l'elevateur de sorte qu'en cas de chute, le poids de l'elevateur accentue le frottement desdites machoires sur la colonne de securite. Pour la plupart des tours de palettisation de l'art anterieur, la mise en conteneur, lorsqu'elle est possible, necessite le demontage de nombreux composants. Cela entrane sur le chantier un temps de remontage considerable (de 15 a 20 heures), retardant la mise en production de la ligne. L'invention se propose de resoubre ce probleme en prevoyant que le bati soit scinde en deux parties separement transportabies: une partie haute qui supporte le convoyeur de groupage de produits et des moyens necessaires a la constitution de couches sur une palette, et une partie basse formant socle ou est loge l'elevateur, les plans de fixation entre les deux parties du bati soient sensiblement situes a ml-course du deplacement vertical de 1'elevateur. En general, la tour de palettisation comprend un convoyeur a rouleaux sur lesquels est enroulee une bande sans fin qui est animee d'un mouvement sequential de translation programme pour constituer tout ou partie d'une couche de produits qui est transferee ensuite sur la palette en cours de constitution sur 1'elevateur. La bande ne pouvant presenter d'agressivite a l'egard des enveloppes des produits, elle ne peut etre jonctionnee par des agrafes ou tout autre moyen de liaison presentant des parties contendantes pouvant dechirer les produits, en particulier quand il s'agit de sacs. Ainsi, le fait que cette bande soit du type sans fin, son remplacement, en cas d'usure 3() ou de deterioration imminente, demande un temps de demontage important et impose une immobilisation de la machine qui est prejudiciable a la productivite. Par consequent, les tours de palettisation de l'art anterieur ne vent techniquement pas satisfaisantes. Afin de resoudre ies inconvenients evoques ci-dessus en vue de reduire les temps necessaires a la maintenance du convoyeur, il est propose que le convoyeur a bande soit articule sur un chassis du bati, entre une position de groupage des produits et une position de maintenance du convoyeur. Avantageusement, le convoyeur a bande est monte pivotant vers l'une de ses deux extremites pour basculer entre ses deux positions de groupage de produits et de maintenance. De preference, le convoyeur a bande est un convoyeur a rouleaux autour desquels est enroulee une bande sans fin, et le convoyeur est monte pivotant autour d'un axe perpendiculaire a l'axe de rotation des rouleaux. Selon un mode de realisation de ['invention, des moyens de blocage peuvent etre prevus pour maintenir le convoyeur a bande dans l'une et/ou l'autre de ses positions de groupage des produits et de maintenance. D'autres caracteristiques et avantages de ['invention apparatront a la lecture de la description detaillee qui suit et relative a des exemples de realisation illustres par les figures annexees qui representent respectivement: - les figures 1 et 2, des vues en perspective d'une tour de palettisation conforme a ['invention; - la figure 3, une vue en perspective d'un convoyeur a rouleaux et a bande sans fin de la tour de palettisation des figures l et 2 pour le groupage des produits a palettiser; - la figure 4, une vue de cote de la figure 3; - la figure 5, une vue schematisee de dessus d'une partie de la tour de palettisation et d'un elevateur qui supporte une palette en cours de constitution; - la figure 6, une vue de cote de la figure 5; - la figure 7, une vue schematisee en coupe d'un systeme de securite de l'elevateur pour le freiner ou l'immobiliser en cas de chute accidentelle; - la figure 8, une vue en perspective de la partie haute de la tour de palettisation; et - la figure 9, une vue ne perspective de la partie basse de la tour de palettisation. Les figures l et 2 representent une tour de palettisation 10 faisant partie d'un ensemble (non represente) appele ligne de palettisation, ou palettiseur. Cette tour 10 a pour fonction de rassembier des produits, par exemple se presentant sous la forme de sacs, provenant d'un systeme d'alimentation dispose en bout d'une chane de fabrication, et de les empiler en couches successives sur une palette destinee a etre transferee vers une station d'evacuation ou la palette peut etre suremballee a ['aide d'un film etirable. La tour lO comprend principalement un bati 12 reposant sur le sol et supportant notamment un convoyeur 20 pour le groupage des sacs, et un elevateur 30 qui supporte une palette en cours de constitution. Comme cela est illustre par les figures 3 et 4, le convoyeur 20 est. monte pivotant, par exemple par l'intermediaire de deux bras 22, sur un chassis 21 porte par le bati 12 de la tour lO. Le convoyeur 20 comprend en outre au moins deux rouleaux 23 tournant autour d'axes 24 paralleles entre eux et sur lesquels est enroulee une bande sans fin 25 de transport realisee en materiau elastomere tel par exemple que du caoutchouc. Pour eviter que la bande 25 ne dechire les sacs qu'elle transporte, ses deux extremites vent soudees entre elles pour former une bande sans fin lisse et depourvue de toute zone contendante. La tour de palettisation 10 comprend en outre (figures 1 et 2) des rateaux 26 montes mobiles sur le bati 12 pour pousser les produits groupes sur le convoyeur 20 afin de former tout ou partie d'une couche de produits sur la palette en cours de constitution, et des conformateurs lateraux 27 egalement montes mobiles sur le bati 12 pour assurer le resserrement des produits entre eux. Dans les dispositifs de l'art anterieur, lorsqu'il fallait changer la bande de transport 25 pour maintenance suite a son usure, il etait necessaire de demonter tout le convoyeur 20, ou tout du moins de le desolidariser de son chassis 21 pour proceder au remplacement de la bande 25. Cela pouvait prendre plusieurs heures, necessiter plusieurs technicians et causer des pertes importantes dans la productivite de la ligne de palettisation, ces pertes pouvant se repercuter dans toute la chane de fabrication. Selon un mode de realisation du convoyeur selon ['invention illustre sur les figures 3 et 4, le convoyeur 20 est monte articule sur le chassis 21 par l'intermediaire des bras 22, autour d'un axe de pivotement 28 sensiblement perpendiculaire aux axes 24 des rouleaux 23, c'est-a-dire sensiblement parallele au sens de circulation de la bande 25 illustre par la fleche F. Ainsi, il est possible de faire pivoter le convoyeur 20 autour de l'axe de rotation 28, comme cela est illustre par la fleche R. pour le faire basculer vers une position de maintenance, ce qui permet d'oter la bande de transport usee afin de la remplacer. Pour faciliter cette manceuvre, un organe de relevage et de verrouillage 29a de type articule permet de relever et de maintenir le convoyeur 20 dans sa position de maintenance pendant toute ['operation de changement de la bande 25. A titre d'exemple, cet organe de relevage et de verrouillage 29a peut prendre la forme d'une tige filetee articulee sur un cote du convoyeur 20 a une extremite et traversant un ecrou porte par le chassis 21 a son extremite opposee, cette tige pouvant etre mise en rotation par l'intermediaire d'un moteur. Un des rouleaux 23 peut par ailleurs etre muni d'un organe de blocage 29b agissant sur une de ses extremites pour bloquer le convoyeur 20 dans sa position de groupage des produits afin d'eviter tout risque de relevage intempestif. Cette solution permet un demontage rapide et sans effort de la bande de groupage 25, sans moyens de manutention et avec un d'effectif reduit (un technician a la place de deux ou trots). Les figures 5 et 6 representent une partie du bati 12 de la tour de palettisation lO supportant l'elevateur 30. Ce bati 12 comprend quatre poteaux verticaux 14 paralleles entre eux de fa,con a former une cage rigide de forme sensiblement parallelepipedique a section carree ou rectangulaire (voir egalement figures 1 et 2). L'elevateur 30 se deplace de haut en teas et de teas en haut dans cette cage 15 selon la fleche V afin de permettre l'empilement de couches successives des sacs amenes par le convoyeur 20. Une fois chaque couche formee sur la palette de ltelevateur, celui-ci descend afin de former une nouveJle couche au-dessus de la precedente. Contrairement aux solutions de l'art anterieur, I'elevateur 30 est suspendu a la tour 10 non pas en deux points (typiquement, deux glissieres) mais en quatre points materialises par les quatre poteaux verticaux 14 du bati 12 de la tour 10. Un systeme a chanes 32 et a poulies 34 permet de monter et descendre i'elevateur 30 de fa,con extremement precise, sans aucun a-coup, sans aucun porte-a-faux et done avec une securitb maximale pour ce qui concerne la stabilite de l'empilement des sacs les uns sur les autres. L'elevateur 30 ne peut basculer dans aucune direction, meme sous un poids eleve de sacs. II n'y a pas de vibration nuisible ou de couple de redressement pouvant destabiliser la pile de sacs, meme s'ils vent glissants. Le mouvement de translation de l'elevateur 30 est regulier et continu, de la position la plus haute a la position la plus basset Ainsi, grace a cette stabilite amelioree, il est possible de deplacer l'elevateur 30 beaucoup plus rapidement que dans les tours de palettisation de l'art anterieur, ce qui induit un gain de productivite notable sans risquer de nuire a la stabilite de la pile de sacs. ll n'y a plus d'effort de flexion sur le chassis de l'elevateur 30, ce qui permet egalement d'alleger sa structure et de reduire l'inertie de ['ensemble. La charge etant mieux repartie, il n'est en outre pas utile de mettre en ceuvre de gros moteurs pour soulever l'elevateur 30. La figure 7 illustre un systeme de securite 40 prevu pour que l'elevateur 30 ne descende pas d'un coup en cas de dysfonctionnement, ce qui pourrait l'endommager gravement. Ce systeme de securite 40 comprend un frein 41 supporte par l'elevateur 30 et monte en regard d'une colonne centrale de securite lisse 42, solidaire du bati 12 de ia tour 10 et disposee dans un plan median vertical de l'elevateur 30, comme cela est visible sur les figures 5 et 6. Le frein 41 comprend des machoires de serrage 43 montees sur les extremites de leviers 44 a biellettes articules autour de pivots fixes. Les extremites opposees de ces leviers 44 vent par ailleurs reliees d'une part a des tiges 45a de pistons 45 qui vent commandees par une source de fluide sous pression tel que de l'huile ou de ['air, et d'autre part a un ressort de compression 46 faisant office d'organe de rappel elastique monte entre lesdites tiges 45a des pistons 45. -Ce systeme de securite 40 peut prendre deux positions extremes. Dans une premiere position illustree par les fleches Pl, les tiges 45a des pistons 45 vent commandes par la source hydraulique ou pneumatique 47 et leurs extremites libres appuient simultanement sur les extremites des leviers 44 de fa,con a eloigner les machoires 43 de la colonne centrale de securite 42 en s'opposant a la force de compression du ressort 46. L'elevateur 30 peut alors monter et descendre sans etre freine ni arrete. Si l'alimentation 47 venait a etre coupee, il serait tres dommageable que l'elevateur 30 tombe brutalement au sol. Ainsi, le ressort de compression 46 peut agir librement sur les leviers 44 a biellettes, comme illustre par les fibches P2, de fa,con a rapprocher les machoires 43 de la colonne centrale de securite 42 pour qu'elles viennent en contact serre avec celle-ci afin de stopper l'elevateur 30, ou tout au moins de le freiner dans sa chute. Une fois les tiges 45a des pistons 45 a nouveau commandees par la source de fluide sous pression 47, celle-ci exercent une force antagoniste superieure a celle exercee par le ressort de compression 46 et les machoires de serrage 43 vent a nouveau ecartees de la colonne de securite 42 pour que l'elevateur 30 reprenne son mouvement de translation normal. Contrai rem ent aux syste me de secu rite de l'a rt ante rie u r, l e systeme conforme a ['invention fonctionne non pas par paliers mais en continue grace aux machoires prenant appui sur une colonne depourvue d'ergots. Par ailleurs, le systeme de securite 40 etant place dans le plan median de la charge a arreter, il n'y a pas de risque que l'elevateur 30 penche plus d'un cote que d'un autre et que la pile de sacs s'en trouve destabilisee. Le blocage est done assure queue que soit la position de I'elevateur 30, sitot qu'un evenement quelconque provoque l'arret de la tour de palettisation l O et la coupure de la source 47. Compte tenu de la conception du frein 40, I'effort de freinage est accentue par le poids propre de l'elevateur 30 et de sa charge sildt le contact des machoires de serrage 41 avec la colonne centrale de securite 42. En effet, la position des articulations des biellettes des leviers 43 et la reaction de frottement des machoires 41 autorisent ce phenomene d'accentuation du freinage des l'obtention du contact car les machoires 43 vent placees sous l'elevateur 30. Enfin, le frein 40 est tres facile d'acces, facilement demontable, tres simple techniquement et d'entretien aise. Comme cela est illustre sur les figures 8 et 9, la tour de palettisation 10, et en particuiier son bati 12, est divisee en deux parties 1 Oa et lOb separables au niveau d'un plan de fixation Pf dispose sensiblement a mi-chemin de la course de deplacement vertical de l'elevateur 30 qui est delimitee sensiblement par le teas du bati et par la bande de transport 24 du convoyeur 20. La partie haute lOa de la tour comprend une partie du bati 12 et ['ensemble des elements fonctionnels tels que le convoyeur a bande 20, ses moteurs, les rateaux 26 et les conformateurs 27, tandis que la partie basse 1 Ob comprend une seconde partie du bati 12 et le systeme de levage a charnes de l'elevateur 30 ainsi que ses moteurs pour former un socle. Ainsi, les hauteurs de la partie haute 1 Oa et de la partie basse 1 Ob de la tour 10 vent reduites de maniere a se loger dans deux conteneurs respectifs sans aucune difficulte. Cette solution permet de reduire les couts de transport et les temps de montageldemontage. II doit etre bien entendu toutefois que ces exemples vent donnes uniquement a titre d'illustration de ['objet de l'lnvention dont ils ne constituent en aucune maniere une limitation. En particulier, I'invention a ete decrite en relation avec l'empilement de sacs sur une palette mais elle est adaptee a de nombreux types de produits differents des lors qu'ils vent empilables, tels par exemple que des cartons, des boTtes ou autres. L'elevateur peut etre suspendu a seulement trots poteaux dont deux seraient dispose a deux angles adjacents de l'elevateur et le troisieme au milieu du c61A oppose gin de repair la charge. Deux beins peuvent are deposes l'un en face de l'autre pour am6Ilorer le 1reinage et rApalr la force de freinage. Les mAcholres peuvent Atre munles de paDns d'adhArence facHemen1 in1erchangeables. L'entraTnemen1 de F6lvateur peu1 Gtre rdaUsA I'aida da cables ou de courroles la plca das chaTnes. La tige ete de relevage at ds varrouBlage das rouleaux peut Abe remplacAe par un vAhn pneumaDque ou hydraulique. REVENDICATIONS 1. Tour de palettisation (10) de produits, comprenant un bati (12) qui soutient au moins elevateur (20) supportant une palette en cours de constitution apte a recevoir des prod u its transferee par un convoyeu r a bande (20) sur lequei ils vent groupes avant leur transfert sur ladite palette, caracterisee en ce que l'elevateur (30) est monte mobile en translation verticale a i'interieur d'une cage (15) definie par plusieurs poteaux (14) du bati (12). 2. Tour de palettisation selon la revendication 1, caracterisee en ce que la cage (15) de l'elevateur (30) est definie par au moins trots poteaux (14), de preference quatre poteaux. 3. Tour de palettisation selon la revendication 1 ou 2, caracterisee en ce qu'un systeme de securite (40) freine la chute ou bloque en position ltelevateur (30) queue que soit la position de ce dernier, et en ce que le systeme de securite (40) est porte par l'elevateur (30) et comprend un frein (41) monte en regard d'une colonne de securite lisse (42) et propre a etre actionne pour venir en contact serre avec ladite colonne. - 4. Tour de palettisation selon la revendication 3, caracterisee Z0 en ce que la colonne de securite (42) est distincte des poteaux (14) du bati (12) et disposee dans un plan median vertical de l'elevateur (30). 5. Tour de palettisation selon la revendication 3 ou 4, caracterisee en ce que le frein (41) est actionne par un dispositif de commande hydraulique ou pneumatique (45), et ce que le dispositif de commande est apte a exercer sur le frein (41) des forces antagonistes a celles exercees par des moyens de rappel elastique (46) qui maintiennent le frein (41) a distance de la colonne de securite (42). 6. Tour de palettisation selon la revendication 5, caracterisee en ce que le dispositif de commande comprend deux tiges (45a) de piston (45) actionnees simultanement par une source de fluide sous pression. 7. Tour de palettisation selon l'une quelconque des revendications 3 a 6, caracterisee en ce que le frein (41) comprend deux machoires (43) disposees de part et d'autre de la colonne de securite (42) . 8. Tour de palettisation selon la revendication 7, caracterisee en ce que chaque machoire (43) est montee a l'extremite d'un levier (44) monte articule sur un pivot central fixe et dont l'autre extremite est reliee aux moyens de rappel elastique (46) d'une part et au dispositif de commande (45) d'autre part. 9. Tour de palettisation selon la revendication 7 ou 8, caracterisee en ce que les machoires (43) vent disposees sous l'elevateur (30) de sorte qu'en cas de chute, le poids de l'elevateur (30) accentue le frottement desdites machoires (41) sur la colonne de securite (42). 10. Tour de palettisation selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterisee en ce que le bati (12) est scinde en deux parties separement transportables: - une partie haute (1 Oa) qui supporte le convoyeur de groupage de produits (20) et des moyens (26, 27) necessaires a la constitution de couches sur une palette et - une partie basse (lOb) formant socle ou est loge l'elevateur (30), et en ce que les plans de fixation (Pf) entre les deux parties du bati (12) vent sensiblement situes a ml-course du deplacement vertical de l'elevateur (30). 11. Tour selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'elle comprend un convoyeuma bande (20) articule sur un chassis (21) du bati (12), entre une position de groupage des produits et une position de maintenance du convoyeur (20). 12. Tour de palettisation selon la revendication 11, caracterisee en ce que le convoyeur a bande (20) est monte pivotant vers l'une de ses deux extremites pour basculer entre ses deux positions de groupage de produits et de maintenance. 13. Tour de palettisation selon la revendication 11 ou 12, caracterisee en ce que le convoyeur a bande (20) est un convoyeur a rouleaux (23) autour desquels est enroulee une bande sans fin (25), et en ce que le convoyeur (20) est monte pivotant autour d'un axe (28) perpendiculaire a l'axe de rotation (24) des rouleaux (23). 14. Tour de palettisation selon l'une quelconque des revendications 11 a 13, caracterisee en ce que des moyens de blocage (29) maintiennent le convoyeur a bande (20) dans l'une et/ou l'autre de ses