Brevet FR2961417A1 — publié le 20111223

L'invention concerne un dispositif d'empilage d'objets plats sur chant, un procédé de pilotage de ce dispositif d'empilage, ainsi qu'une machine de tri postal équipée d'au moins un tel dispositif d'empilage. Au sens de l'invention, un objet plat désigne notamment, mais non exclusivement, un envoi postal. Les envois postaux, susceptibles d'être empilés grâce au dispositif de l'invention, peuvent présenter des dimensions variables, mais également des caractéristiques mécaniques variables, en particulier en ce qui concerne leur rigidité. Cet envoi postal peut être, entre autres, une lettre simple, un magazine, une enveloppe avec ou sans fenêtre, un journal, ou encore un catalogue présenté dans une enveloppe en matière plastique ou en papier, avec ou sans soufflet. Un dispositif d'empilage est utilisable en particulier dans les installations de tri postal, par exemple pour former un réceptacle tampon d'envois postaux à chaque sortie de tri de l'installation. Une machine de tri comprend classiquement une entrée d'alimentation avec un magasin, ainsi qu'un dépileur pour la mise en série sur chant des envois postaux. Ces derniers sont alors en général convoyés vers un système d'acquisition, puis dirigés vers des sorties de tri alignées les unes à côté des autres. De façon classique, un dispositif d'empilage, tel que celui visé par l'invention, équipe chacune de ces sorties de tri. De manière connue, ce dispositif d'empilage définit une zone de dimension variable, permettant la réception de la pile d'objets s'accumulant selon une direction longitudinale. Cette zone est bordée transversalement par une rive, dite de taquage, contre laquelle viennent en butée les objets de la pile. Par ailleurs, l'extrémité frontale de cette pile prend appui contre une palette, mobile longitudinalement sous l'effet de l'accumulation des objets. Cette palette exerce sur ces derniers un effort de rappel, permettant le maintien des objets dans leur position sur chant. De plus, les objets prennent appui, par leur chant, sur une plage de support, le long de laquelle ils coulissent au fur et à mesure de leur accumulation. Enfin, un actionneur rotatif est mis en mouvement lors de l'arrivée de chaque objet en direction de la zone de réception. La Demanderesse a commercialisé, sous la référence «Virgule Equipée» (article n°285590), un dispositif d'empilage dont l'actionneur comprend un moyeu, à partir duquel s'étendent plusieurs couples d'ergots. De plus, les ergots d'un même couple sont disposés de façon symétrique, à 180° l'un par rapport à l'autre. En service les ergots créent, de façon périodique, une force de poussée longitudinale, soit directement sur la palette lors de l'arrivée des premiers objets, soit sur la pile en cours de formation. Ce dispositif d'empilage connu est tout à fait bien adapté dans le cas du traitement de lettres, ce qui est d'ailleurs confirmé par le succès commercial dont il bénéficie. Cependant, il ne permet pas de répondre, de façon satisfaisante, au besoin d'empiler sur chant d'autres types d'objets plats. Ces derniers peuvent être par exemple des plis mous et peu rigides, tels que ceux présentés sous emballage plastique, ou bien ceux possédant des rabats fragiles. Ceci étant précisé, l'invention vise à remédier aux différents inconvénients de l'art antérieur présentés ci-dessus. Elle vise en particulier à traiter, au moyen d'un même dispositif d'empilage, des objets de natures différentes. L'invention vise également à proposer un tel dispositif, qui est susceptible de conserver l'intégrité de ces objets, lors de leur empilage. A cet effet, elle a pour objet un dispositif d'empilage d'objets plats sur chant, comprenant un couloir d'arrivée des objets, une zone de réception sur laquelle est formée une pile desdits objets plats et un actionneur rotatif, propre à repousser ces objets à l'encontre d'un élément de retenue de la pile, caractérisé en ce que l'actionneur possède au moins un organe de protection du dernier objet de la pile en formation, cet organe de protection étant propre à s'intercaler entre ce dernier objet et un objet courant provenant du couloir d'arrivée. L'idée à la base de l'invention est d'intercaler au moins un organe de protection, porté par l'actionneur, entre la partie avant de l'objet en cours d'empilage et l'objet adjacent, appartenant à la pile en formation. Ceci permet donc d'isoler la surface en regard de cet objet adjacent, de sorte qu'il est protégé de l'arrivée de l'objet courant. Ceci est tout particulièrement avantageux 3 dans le cas où l'objet adjacent est de nature fragile, compte tenu de la vitesse linéaire relativement importante de l'objet courant. De plus, un tel organe de protection est susceptible de modifier la trajectoire de l'objet courant. En particulier, il peut accompagner l'objet courant lors de son arrivée, de façon à le conduire en direction de la rive de taquage. En d'autres termes, cet organe de protection assure non seulement une fonction d'interface, mais également une fonction supplémentaire de guidage. Le dispositif d'empilage de l'invention peut présenter les caractéristiques avantageuses suivantes : - il comprend en outre une rive de taquage bordant la zone de réception, le ou chaque organe de protection étant également propre à dévier la course de l'objet courant en direction de la rive de taquage. - l'actionneur comprend un moyeu et au moins un ergot s'étendant radialement à partir de ce moyeu, chaque ergot supportant un organe de protection correspondant, ce dernier s'étendant en direction du couloir d'arrivée lorsque l'ergot prend appui contre la pile en formation. - l'organe de protection possède une partie principale rectiligne dont la longueur est supérieure à 40mm, en étant notamment comprise entre 40mm et 60mm. - ladite partie rectiligne s'étend tangentiellement à un cercle centré sur l'axe de l'actionneur et dont le rayon est compris entre 60mm et 80mm. - il est prévu au moins un couple d'ergots et d'organes de protection associés, s'étendant de façon symétrique par rapport à l'axe de l'actionneur, et en particulier plusieurs couples d'ergots et d'organes de protection disposés le long du moyeu. - chaque organe de protection est monté de façon amovible sur son ergot, cet organe et cet ergot étant notamment réalisés en deux matériaux différents. - il comprend en outre, en amont de l'actionneur en référence au sens d'avancée des objets, au moins un volet déflecteur mobile entre une position avancée et une position rétractée, dans lesquelles respectivement il pénètre, ou pas, dans le couloir d'arrivée. 4 L'invention a également pour objet un procédé de pilotage du dispositif d'empilage tel que ci-dessus, dans lequel on immobilise l'actionneur contre la pile en formation, on détecte l'arrivée de l'objet courant au voisinage de l'actionneur immobile et, immédiatement avant que cet objet courant ne vienne en contact avec l'actionneur, on fait pivoter cet actionneur de sorte que l'objet courant vienne au contact de l'organe de protection de l'actionneur en mouvement. Le procédé de pilotage de l'invention peut présenter les caractéristiques avantageuses suivantes : - on fait pivoter cet actionneur de sorte que l'objet courant vienne au contact d'un premier organe de protection parmi le ou chaque couple d'organes de protection et, au terme du pivotement de l'actionneur, le second organe de protection repousse la nouvelle pile en formation incluant ledit objet courant. - on fait pivoter le ou chaque volet déflecteur lorsque la partie arrière de l'objet courant passe au droit de ce volet, de façon à modifier la trajectoire de cet objet. - on fait pivoter le ou chaque volet déflecteur avant que l'objet courant ne passe au droit de ce volet, de façon à repousser la pile en formation en direction de la zone de réception. L'invention a enfin pour objet une machine de tri postal comprenant des sorties de tri, caractérisée en ce que chaque sortie de tri comprend un dispositif d'empilage tel que ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après, donnée à titre d'exemple nullement limitatif de l'invention, en référence aux 25 dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif d'empilage selon l'invention ; La figure 2 est une vue de dessus, illustrant plus particulièrement un actionneur appartenant à ce dispositif d'empilage ; 30 Les figures 3 à 6 sont des représentations schématiques illustrant, vues de dessus, des étapes successives de la mise en oeuvre de ce dispositif d'empilage; et La figure 7 est une représentation schématique illustrant, vue de dessus, la mise en oeuvre d'un volet appartenant à ce dispositif d'empilage. Le dispositif d'empilage selon l'invention comprend tout d'abord un châssis fixe, désigné par la référence 2. On retrouve également un couloir d'entrée 4, assurant l'arrivée des objets plats. De façon typique, cette entrée est mise en communication avec un dispositif de convoyage, non représenté, appartenant à une machine de tri de type classique. Ce dispositif d'empilage définit en outre une zone 6 de réception des objets, laquelle est bordée latéralement par une rive de taquage 8, contre laquelle les objets prennent appui, ainsi que par une rive de retenue 10. On note en outre D la direction longitudinale du dispositif, le long de laquelle la pile d'objets se déplace au fur et à mesure de sa formation. Une plaque 12, formant rive de glissement, permet de guider selon la flèche F1 le flux d'objets admis depuis l'entrée 4 en direction de la zone 6. La plaque 12 est creusée, dans sa partie amont en référence au sens de progression des objets, d'une première série de fentes 14. Ces dernières permettent le passage de plusieurs volets 16, qui sont prévus au nombre de trois dans l'exemple illustré. Ces volets sont susceptibles de pivoter autour d'un axe vertical A1, qui s'étend au voisinage de la face arrière de la plaque 12. Comme cela sera explicité plus en détail dans ce qui suit, chaque volet peut pivoter autour de l'axe Al, entre deux positions. La première de celles-ci est une position rétractée, dans laquelle les volets sont escamotés derrière la plaque 12, à savoir qu'ils ne font pas saillie dans le couloir d'entrée 4 et n'interfèrent donc pas sur l'avancée des objets. Dans la seconde position, qui est dite avancée, les volets font saillie dans le couloir de façon à influer sur le trajet des objets, comme on le verra dans ce qui suit. La plaque 12 est en outre creusée, dans sa partie aval, d'une seconde série de fentes 20. Ces dernières coopèrent avec un actionneur 22, susceptible d'être entraîné en rotation autour d'un axe vertical A2, qui est placé à distance de la plaque, à l'opposé de la zone de réception 6. Comme le montre plus particulièrement la figure 2, cet actionneur 22 comprend un moyeu central 24, à partir duquel s'étendent plusieurs couples 6 d'ergots, dont un seul 261, 262 est visible sur cette figure. Ces derniers sont susceptibles de faire saillie en direction de la zone de réception, via les fentes précitées 20. De plus, ces ergots sont légèrement recourbés de façon à être orientés en direction du couloir d'arrivée, lorsqu'ils s'étendent au travers de ces fentes. De façon plus précise, on retrouve dans l'exemple illustré quatre couples de tels ergots, répartis le long du moyeu. Par ailleurs, pour un couple donné, les deux ergots s'étendent de façon symétrique, en étant donc décalés mutuellement de 180°. Chaque ergot 261, 262 est associé à une languette 281, 282, qui est rapportée de façon avantageusement amovible, par exemple par vissage. Les languettes peuvent alors être réalisées en un matériau différent de celui des ergots, notamment en une matière plastique alors que les ergots sont métalliques. De la sorte, les languettes peuvent présenter des caractéristiques adaptées à leur fonction, tout en étant aisément remplaçables. Chaque languette présente une portion 291, 292 de forme recourbée, en vue de sa fixation sur l'ergot, ainsi qu'une partie principale rectiligne 301, 302, dont la fonction sera détaillée dans ce qui suit. A titre d'exemple non limitatif, la longueur L de la partie principale 301, 302, à savoir la distance séparant son extrémité libre et sa jonction avec l'ergot, est avantageusement supérieure à 40mm, en étant notamment comprise entre 40mm et 60mm. Sur cette figure 2, on note que chaque languette 281, 282 s'étend tangentiellement à un cercle C, centré sur l'axe A2 et dont le rayon R est compris entre 60mm et 80mm. L'extrémité longitudinale de la zone de réception, opposée à l'actionneur, est définie par une palette 32, formant un élément de retenue de façon habituelle (voir figures 3 et suivantes). Cette palette est mobile par rapport au châssis, selon la direction D, en étant montée sur un guide 34. Par ailleurs, des moyens non représentés, du type enrouleur ou contrepoids, sont associés à la palette afin qu'elle exerce une force de rappel sur la pile d'objets, de manière à en assurer la retenue. La mise en oeuvre du dispositif d'empilage selon l'invention, décrit ci-dessus, va maintenant être explicitée dans ce qui suit. 7 On va décrire l'arrivée d'un objet dit « courant » N+1, lequel doit être empilé sur une pile P dite « en formation », laquelle est constituée de N objets plats, référencés 1 à N, qui ont été précédemment admis dans la zone de réception 6. Par convention, les objets respectifs 1 et N sont dénommés « premier » et « dernier » de la pile en formation. Cette mise en oeuvre est valable pour le premier objet plat arrivant, à savoir lorsque le dispositif d'empilage est vide. Cependant, dans ce cas, lors de la phase initiale de fonctionnement, l'actionneur appuie directement contre la palette, et non pas contre l'objet N empilé immédiatement au préalable. Dans la position initiale, illustrée à la figure 3, l'actionneur 22 est immobile. L'objet N+1 circule tout d'abord le long de la rive de glissement 12 en direction de la première série d'ergots 261, qui prennent appui contre la pile en formation P. Immédiatement avant l'entrée en contact de l'objet N+1 avec ces ergots, la mise en rotation de l'actionneur 22 est initiée (voir flèche f à la figure 4). De la sorte le front avant de cet objet vient en contact, non pas avec ces ergots 261, mais avec la face interne, tournée vers le moyeu 24, des languettes 281 associées à ceux-ci. Du fait de la mise en rotation de l'actionneur, les languettes assurent ainsi une fonction de déflecteur de l'objet N+1, puisqu'elles tendent à lui conférer une trajectoire quasiment parallèle à l'objet N, en direction de la rive de taquage 8. De plus, ces languettes jouent un rôle d'interface entre les objets N et N+1, à savoir en particulier qu'elles isolent le front avant de l'envoi N+1 en cours d'empilage, par rapport à l'envoi N précédemment empilé. On conçoit donc que ceci permet de garantir l'intégrité de l'objet N, notamment dans le cas où ce dernier est fragile. De plus, lorsque la partie arrière de l'envoi N+1 se trouve au droit des volets 16, on commande le pivotement de ces derniers selon la flèche f' (voir figures 4 et 5), de façon à provoquer un basculement de cet envoi selon la flèche f". Ceci contribue également à rendre la trajectoire de cet envoi parallèle à la surface en regard du pli précédent N, en combinaison avec l'action de déflection des languettes 281, comme décrit ci-dessus. 8 L'objet N+1 vient ensuite en butée contre la rive de taquage 8, alors qu'un éventuel rebond est limité par la rive de retenue 10. L'actionneur est maintenu en rotation, de sorte que la face externe de la seconde série de languettes 282 frappe cet objet N+1, désormais empilé (voir figure 6). Ceci contribue à stabiliser l'ensemble de la nouvelle pile en formation P', constituée désormais de N+1 objets. Puis, on stoppe la rotation de l'actionneur, de sorte que les seconds ergots 262 et les secondes languettes 282 occupent alors la position des premiers ergots 261 et des premières languettes 281, telle que représentée à la figure 3. Ainsi, un cycle de traitement correspond à une rotation de 180° de l'actionneur. On peut ensuite procéder à l'empilage de l'objet suivant N+2, visible sur les figures 4 à 6, de façon analogue à ce qui a été décrit ci-dessus. La figure 7 illustre une mise en oeuvre avantageuse des volets 16 décrits ci-dessus. On détecte l'arrivée de l'objet plat courant N+1 et, avant qu'il ne passe au droit des volets, on fait pivoter ces derniers selon la flèche f'. Dans ces conditions, ces volets frappent directement contre l'objet N de la pile en formation, par leur extrémité libre 16', ce qui permet de repousser cette pile en direction de la palette 32. Cette action des volets délimite ainsi une trajectoire libre pour l'objet N+1, dénommée encore cône d'entrée C, ce qui évite toute collision de l'objet N+1 avec la pile en formation, en amont de la zone de réception. Par conséquent, les risques de bourrage sont substantiellement réduits. Après avoir repoussé la pile en formation, les volets sont à nouveau escamotés, de façon à ne pas entraver la libre progression de l'objet N+1. Le pivotement des volets tel que décrit ci-dessus, en référence aux figures 4 et 5 pour sa première variante de mise en oeuvre, et en référence à la figure 7 pour sa seconde variante, peut être initié en fonction de différents paramètres, relatifs notamment au dernier pli N de la pile en formation et au pli courant N+1. On citera en particulier, à titre non limitatif, la longueur, la hauteur, la planéité et le matériau constitutif du pli N, ainsi que la longueur, la hauteur, l'épaisseur, la rigidité, l'énergie cinétique et le matériau constitutif du pli N+1. Dès le début du tri, après séparation unitaire des objets en amont du processus d'empilage, ces différents paramètres sont acquis au moyen de capteurs appropriés. Puis, en fonction de certains au moins de ces paramètres, le pivotement des volets est initié, selon l'un ou l'autre des modes ci-dessus. On notera que les volets ci-dessus sont avantageux en tant que tels, quand bien même ils sont mis en oeuvre avec un actionneur ne comportant pas d'organes de protection. Ainsi, ils trouvent leur application en combinaison avec des actionneurs de l'art antérieur, tels que ceux présentés dans le préambule de la présente demande.10 REVENDICATIONS1. Dispositif d'empilage d'objets plats (1 - N+1) sur chant, comprenant un couloir (4) d'arrivée des objets, une zone de réception (6) sur laquelle est formée une pile (P) desdits objets plats et un actionneur (22) rotatif, propre à repousser ces objets à l'encontre d'un élément de retenue (32) de la pile, caractérisé en ce que l'actionneur (22) possède au moins un organe de protection (281, 282) du dernier objet (N) de la pile (P) en formation, cet organe de protection étant propre à s'intercaler entre ce dernier objet et un objet courant (N+1) provenant du couloir d'arrivée. 2. Dispositif d'empilage selon la revendication 1, comprenant en outre une rive de taquage (8), bordant la zone de réception (6), dans lequel le ou chaque organe de protection (281, 282) est également propre à dévier la course de l'objet courant (N+1) en direction de la rive de taquage. 3. Dispositif d'empilage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'actionneur (22) comprend un moyeu (24) et au moins un ergot (261, 262) s'étendant radialement à partir de ce moyeu, chaque ergot supportant un organe de protection correspondant (281, 282), ce dernier s'étendant en direction du couloir d'arrivée (4) lorsque l'ergot prend appui contre la pile en formation (P). 4. Dispositif d'empilage selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'organe de protection (281, 282) possède une partie principale rectiligne (301, 302) dont la longueur (L) est supérieure à 40mm, en étant notamment comprise entre 40mm et 60mm. 5. Dispositif d'empilage selon la revendication 4, dans lequel ladite partie rectiligne (301, 302) s'étend tangentiellement à un cercle (C), centré sur l'axe (A2) de l'actionneur (22) et dont le rayon (R) est compris entre 60mm et 80mm. 6. Dispositif d'empilage selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel il est prévu au moins un couple d'ergots (261, 262) et d'organes de protection associés (281, 282), s'étendant de façon symétrique par rapport à 11 l'axe de l'actionneur, et en particulier plusieurs couples d'ergots et d'organes de protection disposés le long du moyeu. 7. Dispositif d'empilage selon l'une des revendications 3 à 6, dans lequel chaque organe de protection (281, 282) est monté de façon amovible sur son ergot (261, 262), cet organe et cet ergot étant notamment réalisés en deux matériaux différents. 8. Dispositif d'empilage selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre, en amont de l'actionneur (22) en référence au sens d'avancée des objets, au moins un volet déflecteur (16) mobile entre une position avancée et une position rétractée, dans lesquelles respectivement il pénètre, ou pas, dans le couloir d'arrivée (4). 9. Procédé de pilotage du dispositif d'empilage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on immobilise l'actionneur (22) contre la pile en formation (P), on détecte l'arrivée de l'objet courant (N+1) au voisinage de l'actionneur immobile et, immédiatement avant que cet objet courant ne vienne en contact avec l'actionneur, on fait pivoter cet actionneur de sorte que l'objet courant vienne au contact de l'organe de protection (281, 282) de l'actionneur en mouvement. 10. Procédé selon la revendication précédente, pour le pilotage du dispositif d'empilage selon la revendication 6, dans lequel on fait pivoter cet actionneur (22) de sorte que l'objet courant (N+1) vienne au contact d'un premier organe de protection (281), parmi le ou chaque couple d'organes de protection (281, 282) et, au terme du pivotement de l'actionneur, le second organe de protection (282) repousse la nouvelle pile en formation (P'), incluant ledit objet courant. 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, pour le pilotage du dispositif d'empilage selon la revendication 8, dans lequel on fait pivoter le ou chaque volet déflecteur (16) lorsque la partie arrière de l'objet courant (N+1) passe au droit de ce volet, de façon à modifier la trajectoire de cet objet. 12. Procédé selon la revendication 9 ou 10, pour le pilotage du dispositif d'empilage selon la revendication 8, dans lequel on fait pivoter le ou chaque volet déflecteur (16) avant que l'objet courant ne passe au droit de cevolet, de façon à repousser la pile en formation (P) en direction de la zone de réception. 13. Machine de tri postal comprenant des sorties de tri, caractérisée en ce que chaque sortie de tri comprend un dispositif d'empilage selon l'une des 5 revendications 1 à 8.