Brevet FR3065950A1 — publié le 20181109

- CHARGEUR COMPACT DE CAISSES 2. CONTEXTE ET ÉTAT DE LA TECHNIQUE L'invention objet du présent brevet vise en première intention à répondre à une problématique saisonnière largement connue du chargement des pressoirs aussi appelés presses durant la période de vendange. Plus précisément, l'opération relative au basculement manuel des caisses de transport de la vendange dans les pressoirs présente des difficultés grandissantes au fil des ans. La/les charge(s) à soulever, les manipulations multiples (dépalettisation, basculement, nettoyage...), la répétition des mouvements ainsi que les conditions de travail (sols glissants, proximité d'engin(s) de manutention, postes isolés et/ou de nuit, durée de travail quotidien, temps de repos entre postes, travail en hauteur), norme vendangeoirs ou encore la pénurie de main d'ceuvre sont autant de facteurs influents sur la pénibilité et le risque d'accidents. Les conditions liées à cette tâche primordiale dans le process d'élaboration des vins effervescents sont génératrices de stress intense sur une courte période. La modernisation des presses traditionnelles vers des presses pneumatiques ou hydrauliques, leur disposition sur un quai, sous une dalle ou passerelle ou enfin élevées sur des rehausses, multiplie de façon statistique les configurations possibles du matériel et rend difficile la standardisation d'un outil de chargement automatisé. Une des difficultés dans la mécanisation de cette tâche est de ne pas altérer la qualité de la vendange, notamment lors de la séparation des raisins et de leur caisse de transport lors du basculement. Certaines technologies utilisées actuellement font appel à un ensemble de barres et de tôles se positionnant en obstacle de l'embouchure et dans le passage du flux de matière pour stopper la course de la caisse lâchée lors du basculement. Cette caractéristique se traduit par un enroulement des grappes autour des barres ou tôles de réception et un écrasement prématuré d'une partie de la récolte. Ce phénomène peut être amplifié ou amoindri en fonction des années par la physionomie des grappes et de l'état de santé des caisses elles-mêmes. Ce dernier aspect génère des aléas de coincement de caisses(s) et de non répétabilité, ce qui n'est pas acceptable pour obtenir un taux de service optimal. La demande formelle et croissante des acteurs économiques mais aussi des organismes veillant à la santé et aux conditions de travail pour une réponse fiable et accessible a fait l'objet de développements de différents équipementiers. Les matériels issus de ces réflexions répondent tour à tour en partie aux contraintes sans jamais avoir une réponse fiable, globale, répétable et standardisée. Il n'existe donc pas de dispositif capable simultanément de préserver la qualité de la récolte (hauteur de chute, temps de chargement, obstacle lors de la chute), d'assurer l'automatisation, de sécuriser le personnel, de répondre à des attentes de rentabilité économique, de s'intégrer dans les bâtiments et de s'adapter aux différents matériels et configurations (presses, caisses...). Aussi, aucune des techniques innovantes associées aux différents dispositifs de la présente invention ne font l'objet de revendication(s) dans d'autres brevets dans ce contexte. Pour exemple et sans limitation : Utilisation d'une palette de transport ajourée en vue de réaliser la dépalettisation, transfert et séparation des colonnes de caisses constituées sur la palette par glissière ou chariot, convoyage de colonne de caisse(s) pour les séparer entre elles, arrivée d'un préhenseur par le bas de la colonne de caisse au poste de dépilage, préhension des caisses par l'extérieur pour leur saisie en vue de leur convoyage et de leur basculement, principe de saisie du préhenseur par pince, convoyage latéral en vue de minimiser l'encombrement de l'invention pour la rendre standardisable. Page 1 sur 4 3065950 - CHARGEUR COMPACT DE CAISSES Rédigé par Julien De PIERO -12, Rue Maxime CUISINIER 51100 REIMS - le 03 Mai 2017 3. DESCRIPTIF GÉNÉRAL L'invention regroupe des dispositifs aussi appelés modules et mécanismes dans une machine, assurant une fonction dédiée à chaque étape du cycle. Ces modules pourront être assemblés à loisir au besoin de l'ingénierie et sont condensés sur un châssis fixe ou mobile présentant l'avantage de travailler dans un volume très faible et permettant de s'intégrer dans la majorité des centre de pressurage de petites tailles équipés non limitativement d'un pressoir traditionnel à membrane ou à maie inclinée. Les manipulations utiles au fonctionnement sont réalisées au sol, sans générer de contrainte(s) particulière(s) d'aménagement relatif au bâtiment et environnement proche. Le dispositif (1 de la Fig. 1) spécifique de transport des caisses aussi appeler palette est un accessoire indissociable de la présente invention. La maîtrise de l'ingénierie par modules éprouvés limite les risques inhérents à la logique de prototype et permet la répéta bilité du process au fil des configurations et la réduction des coûts de fabrication. L'impact des aléas étant prépondérant sur la performance process et donc la viabilité de l'outil, l'invention a été conçu pour maximiser le taux de service en limitant au maximum le nombre de mécanismes et sources d'énergie et opérations de maintenance corrective ou changements d'outils. Lors du développement, les inventeurs ont donc travaillé à minimiser la quantité de matière, le matériel électrique, électromécanique et mécanique. Les matériaux, les huiles et graisses (ici alimentaires) , mais aussi et surtout l'agencement des systèmes mécaniques seront compatibles avec les normes alimentaires et environnementales inhérentes à cette application type HACCP (pas de mécanisme en surplomb de la vendange par exemple). Cette démarche accentue la simplicité d'utilisation, d'hivernage et de remise en route car peu gourmande en maintenance préventive. La philosophie plug and play prend tout son sens pour un matériel industriel utilisé une dizaine de jours par année et stocké dans des conditions de froid et d'humidité parfois non maîtrisées. Le principe de basculement de ce dispositif permet d'une part d'obtenir des cadences assurant un temps de chargement nécessaire à la préservation de la vendange (un temps de chargement prolongé est source d'oxydation et tâche les moûts du fait de l'auto pressurage), et d'autre part de conserver l'intégrité des raisins lors de leur chute (pas de risque d'écrasement entre des barres de réception et la caisse et hauteur de chute maîtrisée) tout en s'inscrivant dans une logique économique et organisationnelle viable. La hauteur de chute pouvant faire l'objet d'imposition(s) par l'interprofession reste sensiblement équivalente voir plus basse qu'un chargement manuel. 4. DESCRIPTIF DE FONCTIONNEMENT Pour les besoins de la présentation, le schéma de fonctionnement et présenté dans une configuration type pressoir sous dalle. La/les trémies de la presse étant souvent matérialisé par une margelle en béton sont, dans ce cas, caractérisées par des ouvertures dans une dalle béton placée au-dessus du pressoir. Dans le cadre d'une configuration de pressoir à quai ou sur réhausse le principe serait identique à ceci près que les trémies des pressoirs seraient en accès direct. Seules les caractéristiques dimensionnelles de l'invention varieraient. L'ensemble des modules, est organisé autour d'un « châssis machine » qui constitue avec le dispositif (1 de la fig. 1) de transport des caisses le contour matériel de la présente invention. Le cycle de chargement d'un ou plusieurs marc(s), se présente comme suit : 1. Actions effectuées en parallèle de la constitution d'un lot de raisin selon la réglementation après pesée : Mise en place de l'invention à son emplacement de chargement à l'aide d'un chariot élévateur ou de roulettes directement fixées sur le châssis (facultatif en cas d'installation fixe). 2. Le cariste place le premier dispositif (1) de transport de caisses, chargé de 1 à 4 colonnes constituée(s) de 1 à 4 couche(s) de caisse(s) gerbées, au-dessus du dispositif (2) de dépose des palettes et de retenue des caisses. Une fois placé à ce poste d'alimentation de la machine remplissant la fonction de dépalettisation, le cariste descend l'ensemble dispositif (1) de transport de caisse(s) + colonne(s) de caisse(s). Lors de la descente, le dispositif (1) de transport passe au travers du dispositif (2) de retenue des colonne(s) de caisse(s) composé de barre ou glissières dont la dimension et la forme permet d'isoler le dispositif (1) de transport des colonne(s) caisse(s). Le dispositif (1) de transport continu son mouvement vers le bas jusqu'à atteindre le dispositif (4) d'empilage de palette(s) vide(s). Le dispositif (1) de transport Page 2 sur 4 3065950 - CHARGEUR COMPACT DE CAISSES reste donc en position durant l'évacuation des colonne(s) de caisse(s) vers le dispositif (5) de convoyage de caisse grâce au dispositif (3) de transfert de caisses. 3. Le dispositif (3) de transfert des colonnes de caisses place une ou plusieurs colonnes de 1, 2, 3 ou 4 caisse(s) sur dispositif (5) de convoyage type rouleaux ou autre technique standard de convoyeur servant de liaison entre le la fonction de dépalettisation et de dépilage. Le dispositif (3) de transfert de caisses est solidaire du dispositif (2) de retenue des colonne(s) de caisse(s). Le dispositif (3) de transfert de caisses est caractérisé en un mécanisme type glissière ou chariot à roulette se fondant dans le dispositif (5) de convoyage (Cf fig. 4). L'agencement des barres, glissières et autres éléments fixes ou mobiles constitutif du dispositif (3) de transfert de caisses permet d'éviter les conflits avec le dispositif (1) de transport de caisses d'une part et le dispositif (5) de convoyage d'autre part. 4. Le dispositif (5) de convoyage isole une colonne de 1 à 4 caisse(s) en la plaçant dans un dispositif (6) de dépilage. Le dispositif (5) de convoyage est constitué de moyen(s) mécanique(s) de mise en mouvement des colonnes (type rouleaux), d'un mécanisme de retenue ou d'isolement d'une éventuelle colonne suivant la colonne de caisses(s) à dépiler. 5. Un à plusieurs dispositifs (7) de préhension universel de caisses est/sont placé(s) à pas régulier le long d'un parcours déterminé selon les besoins de la configuration de pressoirs. Le/les dispositif(s) (7) de préhension est/sont animé(s) par un dispositif (8) de convoyage latéral constitué d'une chaîne à cardan ou tout autre type de mécanisme standard et d'une piste de roulement pour l'orientation et la mise en rotation du/des dispositifs (7) de préhension. Le parcours du dispositif (8) de convoyage forme une boucle est présente tour à tour chacun des dispositifs (7) de préhension devant le dispositif (6) dépilage, dispositif (9) de basculement et enfin dispositif (10) d'évacuation de caisse(s) vide(s). 6. Un dispositif (7) de préhension est constitué d'un système de pince(s), d'un jeu de came(s) ou autre mécanisme standard, et d'un mécanisme de verrouillage à ressort pour sécuriser le transport des caisses. Lorsque le dispositif (7) de préhension animé par le dispositif (8) de convoyage se présente devant une piste de présence caisse du dispositif (6) de dépilage ou devant une piste d'évacuation de la caisses vide du dispositif (10) d'évacuation de caisse(s) vide(s), le mécanisme de pince saisi ou libère une caisse à l'aide d'un jeu de doigt universel montés sur le mécanisme de pince. 7. Un dispositif (7) de préhension dont la pince est ouverte, arrive par le bas du dispositif (6) de dépilage ou est présente une colonne de 1 à 4 caisses pleines à dépiler sans saisir la/les première(s) caisse(s) en bas de colonne. Durant cette phase, des doigts universels placés sur les dispositifs (7) de préhension sont mis à distance des caisses grâce au un mécanisme à cames sur le châssis de la machine et dispositif (7) de préhension (présence caisse). 8. Lorsque le dispositif (7) de préhension arrive à hauteur de la caisse la plus haute de la colonne (vide au-dessus = pas de présence caisse), la pince dispositif (7) de préhension se referme pour la saisir par l'extérieur. 9. Une fois la caisse saisie, le mouvement* du dispositif (8) de convoyage emmène dispositif (7) de préhension avec sa caisse vers la/les trémie(s) du pressoir à charger au besoin de la Configuration : sous-dalle = Descente du convoyeur/ à quai = Légère élévation! rehausse = Montée quasi voir verticale 10. Arrivée au point de basculement (point le plus bas), la caisse se vide naturellement par le retournement du dispositif (7) de préhension. Ce renversement est dû au mouvement naturel de la chaîne à cardan et de son dispositif de guidage. La vendange se déverse doucement et sans obstacle. La caisse n'est pas libérée à ce stade. 11. Les dispositif (7) de préhension dirigent les caisses vides vers un poste de relâche de caisse. Lorsque dispositif (7) de préhension se présente devant le dispositif (10) de relâche constitué d'un mécanisme à cames ou tout autre mécanisme standard, les doigts du dispositif (7) de préhension s'ouvrent jusqu'à libérer la caisse vide. 12. Les dispositifs (7) de préhension rejoignent leur point et position d'origine grâce à la piste du dispositif (8) de convoyage tournant en boucle (en continue ou pas à pas). 13. Les opérations 5 à 12 sont répétées pour toutes les caisses de la colonne au poste de dépilage. 14. Les opérations 4 à 13 sont répétées pour toutes les colonnes du dispositif (1) de transport des caisses. 15. Les opérations 2 à 14 sont répétées pour tous les dispositifs (1) de transport des caisses du marc. Un déplacement de positionnement de l'invention vers un autre poste de chargement est envisagé selon les besoins de la configuration. 16. L'évacuation de pile constitué de un à plusieurs dispositifs (1) vides de transport des caisses dans le dispositif (4) d'empilage des palettes vides est gérée par l'opérateur. La capacité du dispositif (4) d'empilage est configurable au besoin de l'installation. *Entraînement par un moteur électrique. Le mouvement peut être vertical ou horizontal selon les besoins de l'installation. ** Lorsque le pressoir est équipé d'un convoyeur d'évacuation des caisses vides, une simple adaptation permet l'accouplement des deux équipements. Dans le cas contraire, un opérateur réceptionne les caisses vides à la main. NOTA: Pour assurer une bonne répartition des charges et minimiser l'impact de l'auto pressurage, l'utilisateur peut travailler, selon le type de presse, en configuration fixe avec un dispositif assurant la répartition de la vendange ou orienter Page 3 sur 4 3065950 - CHARGEUR COMPACT DE CAISSES Rédigé par Julien De PIERO -12, Rue Maxime CUISINIER 51100 REIMS - le 03 Mai 2017 le basculement de la vendange, grâce à la mobilité de l'invention vers une embouchure (ou porte) mais aussi de façon circulaire autour d'une presse traditionnelle. REVENDICATIONS1. Technique remplissant l'ensemble des fonctions de transport, de stockage, de dépalletisation, de dépilage, de convoyage, de basculement, d'évacuation de caisses caractérisée en ce que l'ensemble des dispositifs organisés au besoins de l'implantation rende l'invention automatisée, compacte, configurable, standard, mobile, polyvalente, économe quel que soit la configuration, le type de pressoir, ainsi que le matériel connexe. 2. Dispositif (1) de transport des caisses type palette caractérisée en ce que son design ajouré permette le transport et le stockage des caisses ; qu'il permette une interface avec le dispositif de retenue des caisses objet de la revendication (3). 3. Dispositif (2) de dépose des palettes, de retenue des caisses et séparation des palettes vides caractérisé en ce que son design permette une interface avec le dispositif de transport objet de la revendication (2). 4. Dispositif (4) d'empilage du dispositif (1) caractérisé en ce qu'il permette le stockage d'une ou plusieurs palettes vides après la retenue des caisses; 5. Dispositif (3) de transfert de colonne(s) de caisse(s) sur le dispositif (5) de convoyage caractérisé en ce qu'il autorise le passage du dispositif (1) de transport des caisses objet de la revendication 2 ; qu'il permette la dépose des colonnes de caisses sur le dispositif (5) de convoyage ; qu'il soit constitué d'un jeu de glissières ou d'un chariot mobile. 6. Dispositif (5) de convoyage des colonnes de caisses caractérisé en ce qu'il permette la séparation de deux colonnes en créant un pas utile au dispositif (6) de dépilage grâce à un système mécanique ou électrique ; qu'il autorise le passage du dispositif (3) de transfert des colonnes de caisse(s). 7. Dispositif (6) de dépilage caractérisé en ce qu'il permette la détection du nombre de caisses gerbées aussi appelé présence caisse ; qu'il permette la saisie par le dispositif (7) de préhension de la dernière caisse de la colonne. 8. Dispositif (7) universel de préhension de caisse caractérisé en ce qu'il permette l'utilisation de plusieurs formats de caisses sans outillage ; qu'il permette la saisie des caisses par l'extérieur ; qu'il permette d'éviter les conflits avec les caisses à ne pas saisir ; qu'il soit physiquement liaisonné avec le dispositif (8) de convoyage objet de la revendication 9. 9. Dispositif (8) de convoyage latéral caractérisé en ce qu'il guide les dispositif (7) de préhension ; qu'il limite l'encombrement de l'invention au-dessus de la zone de basculement ; qu'il évite un conflit avec l'environnement de travail du fait de sa compacité 10. Dispositif (9) de basculement des caisses caractérisé en ce qu'il permette un basculement au plus bas de la trémie de presse ; qu'il ne relâche pas la caisse lors du basculement ; qu'il ne possède pas d'obstacle à la chute de la vendange ; qu'il soit constitué de l'association de la piste de guidage du dispositif (8) de convoyage et du dispositif (7) de préhension ; que cette dite association soit capable d'engager le retournement de la caisse en rotation. 11. Dispositif (10) de relâche des caisses vides caractérisé en ce qu'il libère la caisse dans une zone déterminée et éloignée de la zone de basculement ; qu'il soit constitué de l'association d'un convoyeur de réception des caisses, d'un mécanisme type cames pour autoriser l'ouverture la pince et du dispositif (7) de préhension des caisses. Page 4 sur 4