FR2775270A1 - Dispositif de transfert d'objets entre deux transporteurs de convoyeur et convoyeur equipe d'un tel dispositif - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de transfert d'objet (2) dans un plan entre deux transporteurs (1, 4) de convoyeur, comportant un guide (21) s'étendant entre les transporteurs et présentant une surface latérale de guidage (22), et un tambour d'accompagnement (26) disposé en regard de la surface latérale de guidage (22) du guide (21) et monté tournant autour d'un axe (27) perpendiculaire au plan de transfert.Le tambour d'accompagnement est constitué par une brosse (26) ayant des poils agencés selon des directions sensiblement radiales.

Description

La présente invention concerne un dispositif de transfert d'objet entre deux transporteurs de convoyeur, ainsi qu'un convoyeur équipé d'un tel dispositif.

Dans les installations de contrôle d'objets tels que des bouteilles, des boîtes, des pots ou des récipients en général, il est courant de faire circuler les objets à la chaîne sur un convoyeur comportant une succession de transporteurs faisant défiler les objets, dans un mouvement continu ou intermittent, en regard de postes de contrôle (ou d'une autre opération à valeur ajoutée). Il existe différents types de transporteurs. Le plus classique est le transporteur linéaire à tapis roulant (ou analogue) dont la fonction est généralement de véhiculer les objets entre les différents postes de contrôle. Chaque poste de contrôle incorpore son propre transporteur et présente une configuration particulière qui dépend des opérations à effectuer.

De cette configuration, dépend le type et la taille du transporteur choisi pour faire défiler les objets devant les différents appareils du poste. Le plus souvent, on utilise un carrousel rotatif monté en dérivation sur un transporteur linéaire. Ce carrousel est généralement constitué par une roue en forme d'étoile (par exemple du type à alvéoles) entraînant les objets en glissement sur un rail de guidage circulaire. Animé d'un mouvement intermittent à cadence souvent élevée, il fait subir aux objets de fortes accélérations et même des chocs. Ces saccades imprimées aux objets sont convenablement maîtrisées sur le carrousel lui-même où les objets sont maintenus avec un faible jeu entre la roue en étoile et le rail, mais constituent une source d'instabilité dans la zone de transfert entre les deux transporteurs que constituent le tapis roulant et le carrousel. De plus, cette instabilité des objets perturbe la régularité de leur progression en aval du carrousel et crée de ce fait des irrégularités dans les intervalles qui les séparent. Ces irrégularités de pas sont particulièrement nuisibles au suivi des objets par comptage en vue de l'éjection des objets défectueux (ou d'un simple tri) à un emplacement déterminé en aval du carrousel.

De toutes façon, et de manière générale, le transfert des objets en mouvement à cadence élevée d'un transporteur à un autre transporteur est une source d'instabilité et d'irrégularité du pas des objets, à laquelle il est nécessaire de remédier.

Il existe plusieurs types de dispositifs de transfert permettant de guider et de stabiliser les objets, avec conservation d'un pas régulier, lors de leur transfert d'un convoyeur à l'autre. Dans le cas du transfert entre tapis roulant et carrousel rotatif, on distingue les dispositifs de chargement qui réalisent le transfert des objets du tapis roulant vers le carrousel, et les dispositifs de déchargement qui réalisent le transfert des objets du carrousel vers le tapis roulant.

Les problèmes de stabilité dûs aux saccades et aux chocs se posent en premier lieu dans la zone de déchargement des objets.

Actuellement, le dispositif de déchargement, dont la fonction est d'extraire les objets du carrousel pour les réacheminer avec un pas régulier (en vue de leur éjection ou de leur tri) sur le tapis roulant principal, est le plus souvent constitué par la combinaison d'un organe d'extraction et de guidage appelé "sabre" présentant une surface latérale concave d'appui formant une portion de rails courbe, et d'un tambour d'accompagnement en mousse relativement rigide dont la périphérie s' étend en regard de la surface de guidage, à une distance de celle-ci légèrement inférieure à la dimension transversale des objets. Ce genre de dispositif ne donne pas entière satisfaction. D'une part, il est limité à une utilisation en relation avec des objets ayant une forme de révolution et ne peut fonctionner convenablement avec des objets de forme plus complexe ayant par exemple une empreinte ovale ou rectangulaire, car il est dans ce cas impossible d'ajuster convenablement l'écartement du tambour par rapport à la surface de guidage. D'autre part, même pour des objets cylindriques tels que des bouteilles simples, il subsiste une zone d'instabilité immédiatement en amont ou en aval du tambour, qui contraint à une limitation des cadences et qui crée des irrégularité dans le pas des objets, rendant difficile, voire impossible, leur suivi en vue de leur éjection ou tri.

De même, aux cadences les plus élevées, le chargement des objets sur le carrousel peut se révéler instable, notamment du fait d'une trop grande brutalité lors de l'introduction des objets dans les alvéoles, qui provoque un effet de rebondissement de la bouteille contre la roue d'entraînement en étoile.

Classiquement, un dispositif de chargement comporte un tapis roulant secondaire monté en dérivation du tapis roulant principal et bordé par un rail de guidage débouchant sur le carrousel. Au voisinage du carrousel, l'une des côtés du rail est remplacé par un espaceur tel qu'une vis sans fin assurant la distribution des objets dans le carrousel à la cadence voulue. Toutefois, lorsque la cadence augmente, la vitesse d'incidence de l'objet projeté de l'espaceur vers le carrousel est telle que cet objet rebondit contre le carrousel, dans l'alvéole de la roue, et ressort (ne serait-ce que partiellement) de celuici.

Le but de l'invention est précisément de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de transfert d'objets entre deux transporteurs de convoyeur, préservant la stabilité et la régularité du pas des objets lors du transfert, même à des cadences élevées et avec des objets de formes diverses.

L'invention a donc pour premier objet un disposi tif de transfert d'objet dans un plan entre deux transporteurs de convoyeur, comportant un guide s'étendant entre les transporteurs et présentant une surface latérale de guidage, et un tambour d'accompagnement disposé en regard de la surface latérale de guidage du guide et monté tournant autour d'un axe perpendiculaire au plan de transfert.

Selon l'invention, le tambour d'accompagnement est constitué par une brosse ayant des poils agencés selon des directions sensiblement radiales.

Ainsi, lors du transfert, les objets pénètrent entre les poils de la brosse et sont ainsi maintenus, non pas rigidement, mais avec une certaine souplesse. Cette souplesse des poils, combinée à leur capacité d'amortissement rapide d'éventuelles oscillations des objets réalise une absorption en douceur des modifications brutales de trajectoire et de vitesse des objets. De plus, les poils de la brosse épousent la forme de l'objet quelle qu'elle soit et exercent donc leur fonction d'amortissement et de stabilisation pour des objets de formes et de dimensions variées, et ce éventuellement même sans modification de l'écartement de la brosse par rapport au guide. En tout état de cause, un réglage de cet écartement peut être réalisé de façon simple et rapide, sans arrêt du convoyeur.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la brosse possède une monture axiale de dimension radiale sensiblement plus petite que la longueur des poils qu'elle porte. Cette longueur relative des poils leur confère une bonne souplesse élastique et permet surtout de rapprocher la brosse de la surface de guidage du guide et, éventuellement de l'un et/ou l'autre des deux transporteurs, de telle sorte que les objets pénètrent très sensiblement dans la brosse pour offrir une meilleur prise aux poils de cette dernière. On comprend en effet que, plus les objets à transférer pénètrent entre les poils de la brosse, plus leur maintien est stable et plus leur pas en aval du carrousel est régulier.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la surface latérale d'appui du guide est concave. On augmente ainsi les distances sur laquelle les objets sont en prise avec les poils de la brosse. On pourra même prévoir que la courbure de la surface latérale d'appui soit voisine de celle de la périphérie de la brosse.

L'invention a pour second objet un convoyeur comportant au moins deux transporteurs d'objets et un dispositif de transfert des objets entre les deux transporteurs conforme au dispositif précité.

L'invention a enfin pour troisième objet un convoyeur comportant au moins trois transporteurs, avec, dans le sens de convoyage des objets, un premier tapis roulant, un carrousel rotatif et un second tapis roulant, un dispositif de chargement étant disposé entre le premier tapis roulant et le carrousel pour transférer les objets du premier tapis roulant vers le carrousel et un dispositif de déchargement étant disposé entre le carrousel et le second tapis roulant pour transférer les objets du carrousel vers le second tapis roulant, convoyeur dans lequel l'un au moins des deux dispositifs de transfert, de chargement et de déchargement, est constitué par un dispositif selon l'invention du type précité.

Une transition amortie entre les poils de la brosse est ainsi assurée entre les mouvements saccadés du carrousel et le défilement continu des tapis roulants.

Avantageusement, les deux tapis roulants sont constitués par des portions amont et aval d'un même tapis roulant.

On prévoira en priorité un dispositif de transfert conforme à l'invention au déchargement, car c'est dans cette zone que les objets sont soumis aux conditions les plus rudes. Il pourra être utile de prévoir que, les deux dispositifs de transfert, de chargement et de déchargement, sont des dispositifs conformes au dispositif selon l'invention du type précité.

Avantageusement alors, la surface latérale de guidage du dispositif de chargement est au moins partiellement portée par un espaceur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de deux modes de réalisation particuliers, donnés à titre d'exemples non limitatifs.

Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels
- la figure 1 est une vue schématique et partielle en plan d'un convoyeur incorporant un dispositif de transfert conforme à l'invention réalisant le déchargement d'un carrousel vers un tapis roulant
- la figure 2 est une vue schématique et partielle en perspective de la zone de déchargement
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, illustrant un second mode de réalisation dans lequel le convoyeur incorpore deux dispositifs de transfert conforme à l'invention disposé entre un carrousel et un tapis roulant, l'un au chargement, l'autre au déchargement
- la figure 4 est une vue d'une variante de réalisation de la figure 3 dans laquelle est illustrée un cheminement différent des objets entre carrousel et convoyeurs.

En référence aux figures, et en particulier à la figure 1, un convoyeur conforme à l'invention comporte un transporteur linéaire 1 du type tapis roulant transportant des bouteilles 2. Dans la zone représentée à la figure 1, le tapis roulant 1 dessert un poste de contrôle 3 comportant un carrousel rotatif 4 faisant défiler, dans un mouvement intermittent, les bouteilles 2 en regard d'appareils de contrôle 5. Le carrousel 4 comporte ici une roue double 6, formée de deux plateaux horizontaux superposés et montée tournante autour d'un axe vertical 7 et présentant sur sa périphérie une pluralité d'alvéoles 8 recevant les bouteilles 2 pour les entraîner dans son mouvement intermittent de rotation autour de l'axe 7. La périphérie de la roue 6 est partiellement bordée par un rail 9 qui maintient, avec un faible jeu, les bouteilles 2 à l'intérieur des alvéoles 8.

La roue 6 est entraînée en rotation par l'intermédiaire d'un arbre 10 relié à un mécanisme d'entraînement (non visible aux figures) et surplombe une surface porteuse de glissement 11 sur laquelle repose les bouteilles 2 et qui est située dans le même plan horizontal que le tapis roulant 1.

Le carrousel 4 est monté en dérivation sur le tapis roulant 1 qui, lui, est continu entre sa portion amont 12 et sa portion aval 13. En amont, le chargement des bouteilles 2, c'est-à-dire leur transfert de la portion amont 12 du tapis roulant 1 vers le carrousel 4, est réalisé par un dispositif de chargement 14 classique. En aval, le déchargement, c'est-à-dire le transfert des bouteilles 2 du carrousel 4 vers la portion aval 13 du tapis roulant, est réalisé par un dispositif de déchargement 15 selon l'invention.

Comme cela est visible seulement à la figure 1, le dispositif de chargement 14, connu en lui-même, comporte un rail de dérivation 16 qui forme une chicane forçant les bouteilles 12 à passer du tapis principal 1 à un tapis secondaire 17 associé au poste de contrôle 3, en traversant un pont 18 disposé entre les deux tapis roulants. Le rail 16 se prolonge jusqu'au carrousel 4 pour guider les bouteilles 2 jusque dans les alvéoles 8. A son extrémité adjacente au carrousel 4, le rail 16 est pourvu, sur l'un de ses côtés, d'une vis sans fin 19 exerçant une fonction de séparateur des bouteilles 2. Les bouteilles 2 viennent ainsi en prise avec le filet de la vis 19 dont le pas augmente en direction du carrousel 4 et sont ainsi progres sivement écartées les unes des autres pour parvenir avec un intervalle régulier au carrousel 4, en correspondance avec les alvéoles 8. La vitesse de rotation de la vis 19 est synchronisée avec la cadence de rotation intermittente de la roue 6. Ce dispositif de chargement à séparateur est bien connu de l'homme de métier et les détails des mécanismes de réglage et de synchronisation ne seront donc pas davantage décrits.

Le dispositif de déchargement 15 est réalisé conformément à l'invention et est visible aux figures 1 et 2. Il comporte un organe d'extraction et de guidage 21 (appelé sabre) qui présente une surface latérale d'appui 22 de forme concave formant déflecteur de guidage pour les bouteilles 2. Cette surface 22 est ici de forme cylindrique et possède une extrémité amont 23 qui pénètre dans le carrousel 4, entre les deux plateaux de la roue 6, et qui est agencée de façon sensiblement tangente à la trajectoire de la bouteille 2 qui se trouve dans l'alvéole 8 adjacente à cette extrémité 23. L'extrémité 23 de la surface 22 réalise ainsi l'extraction de cette bouteille 2 lors de la rotation du double plateau 6. En aval, la surface latérale d'appui 22 possède une extrémité 24 qui est tangente à la direction de défilement de la portion aval 13 du tapis roulant principal 1. En outre, la bouteille 2 qui se trouve en appui contre l'extrémité amont 23 de la surface de guidage 22 ne repose plus sur la surface de porteuse 11 du carrousel 4, mais est passée de cette surface au tapis roulant secondaire 17 qui est associé au poste de contrôle 3. Un pont 25 est disposé entre le tapis roulant secondaire 17 et la portion aval 13 du tapis roulant principal 1 pour permettre le glissement des bouteilles 2 entre le carrousel 4 et le tapis roulant principal 1, en appui contre la surface 22.

Le dispositif de déchargement 15 comporte également, conformément à l'invention, un tambour d'accompagne ment 26 qui est monté tournant autour d'un axe vertical 27 et qui est constitué par une brosse à périphérie cylindrique. Cette brosse 26 comporte un arbre 28 d'axe 27 qui est entraîné en rotation par un mécanisme d'entraînement (non représenté aux figures) tel qu'un simple moteur électrique.

L'arbre 28 forme une monture portant des poils ou filaments 29, en matériau synthétique ou naturel, agencés tout autour de l'axe 27 selon des directions sensiblement radiales (c'est-à-dire dans des plans horizontaux). Les poils 29 présentent une longueur sensiblement supérieure au diamètre de l'arbre 28. Cette relative longueur leur confère à la fois élasticité et fermeté, pour autant que le matériau constitutif des poils 29 possède une raideur élastique suffisante.

Le cheminement d'une bouteille 2 se déroule de la manière suivante. La bouteille arrivant sur la portion amont 12 du tapis roulant principal 1 est guidée par la chicane formée par le rail de dérivation 16, sur le tapis roulant secondaire 17 associé au poste de contrôle 3, puis, entraînée par ce tapis, vers le carrousel 4. Son approche étant réglée par la vis de séparation 19, la bouteille est introduite en synchronisation avec la cadence de rotation de la roue 6 dans l'alvéole 8 qui se trouve en correspondance avec le débouché du rail de dérivation 16.

La bouteille progresse alors avec la roue 6 dans son mouvement rotatif intermittent et défile en particulier en regard des appareils de contrôle 5.

Lorsque la bouteille parvient au voisinage de l'extrémité amont 23 de la surface de guidage 22 de l'organe d'extraction et de guidage 21, elle pénètre partiellement dans la brosse 26, entre les poils radiaux 29 de celle-ci. Lorsque la roue 6 tourne d'un cran supplémentaire, la bouteille glisse en appui contre la surface 22 et est extraite de l'alvéole 8. Lors de son extraction, elle est accompagnée par la brosse 26 qui tourne autour de son axe 27 dans le sens inverse de la roue 6 à une vitesse légèrement supérieure à la vitesse de rotation moyenne de cette roue. La bouteille est ainsi maintenue, élastiquement mais fermement, entre les poils 29 de la brosse 26, si bien que, malgré le caractère saccadé et discontinu du mouvement qui lui est imprimé lors de son éjection à la fois par la roue 6 et la surface de guidage 22, la bouteille conserve sa stabilité et ressort du carrousel 4 avec un pas régulier.

Accompagnée, et éventuellement même entraînée, par la brosse 26 le long de la surface de guidage 22, la bouteille glisse sur le tapis roulant secondaire 17 et le pont 25 pour parvenir sur la portion aval 13 du tapis roulant principal 1. Ici encore, l'éventuelle instabilité qui aurait pu être engendrée par la transition entre le tapis secondaire 17 et le tapis principal 1 est absorbée par la brosse 26 dont les poils 29 enveloppent encore partiellement la bouteille.

On notera que la position de l'axe 27 de la brosse 26, et en particulier son écartement par rapport à la surface de guidage 22, au carrousel 4 et au tapis roulant principal 1 est choisie de telle sorte que les poils 29 de la brosse 26 viennent en prise franche avec la bouteille pendant qu'elle décrit une portion maximum de la surface de guidage 22, voire sa totalité. Ainsi, en particulier, la brosse 26 pourra avantageusement recouvrir la périphérie du plateau 6 de façon à venir en prise avec la bouteille dès que celle-ci parvient à proximité de la surface de guidage 22, à la façon d'un jeu d'engrenages. De même, en aval, la brosse 26 ne relâchera sa prise avec la bouteille que lorsque cette dernière sera entièrement en position sur le tapis roulant principal 1.

A la figure 3, on a représenté une variante des réalisation d'un convoyeur conforme à l'invention. Ce convoyeur, similaire à celui précédemment décrit en réfé rence aux figures 1 et 2, s'en distingue par la constitution de son dispositif de chargement qui est ici désigné par la référence générale 30. Comme précédemment, on retrouve le rail de dérivation 16, avec sa chicane et sa vis d'espacement 19. Mais le rail de dérivation 16 est interrompu légèrement en amont du carrousel 4, du côté opposé à la vis 19, et est remplacé par un tambour d'accompagnement 31 d'axe vertical 32, constitué par une brosse à poils radiaux analogue à la brosse 26 équipant le dispositif de déchargement 15 en aval du carrousel 4. La brosse 31 est toutefois ici de plus petit diamètre que la brosse 15 du fait que le rail de dérivation 16 débouche directement sur le carrousel 4, sans en être écarté comme le rail principal 1. Il est à noter que, dans ce mode de réalisation, l'extrémité de la vis d'espacement 19 constitue le guide coopérant avec la brosse d'accompagnement 31, la surface latérale de guidage étant formée par le flanc 19.1 de cette vis.

L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, ses caractéristiques essentielles.

En particulier, bien qu'il ait été précédemment décrit un convoyeur, dans lequel le dispositif de déchargement situé en aval du carrousel assure le transfert des bouteilles entre le carrousel et le tapis roulant principal du convoyeur, il sera également possible, comme cela est illustré par la figure 4, de ramener l'organe d'extraction et de guidage 21 et la brosse d'accompagnement 26 vers l'intérieur, pour réaliser un convoyeur analogue dans lequel le dispositif de déchargement assure le transfert des bouteilles du carrousel vers le tapis roulant secondaire 17 associé au poste de contrôle 3, en aval du carrousel 4. Un rail de réacheminement analogue au rail de dérivation 16 ou, comme dans l'exemple représenté à la figure 4, réalisé sous la forme d'une courroie roulante 40 en combinaison avec une brosse d'accompagnement 41, assure alors le passage des bouteilles du tapis secondaire 17 vers le tapis roulant principal 1.

D'autre part, bien qu'il ait été décrit un dispositif de transfert dans lequel la surface de guidage est une simple surface de glissement portée par un élément rigide (sabre), il serait également possible de réaliser un dispositif de transfert à brosse conforme à l'invention, dans lequel cette surface de guidage serait formée par une courroie (éventuellement élastique) , un tambour ou une pluralité de tambours juxtaposés montés à rotation libre ou entraînée, etc.

Par ailleurs, bien que le dispositif de transfert à brosse selon l'invention ait été décrit en relation avec un convoyeur à carrousel et tapis roulant, il serait également possible d'utiliser un dispositif de transfert à brosse conforme à l'invention en relation avec un convoyeur comportant d'autres types de transporteurs (transporteur à hélice, à courroie, à chaîne, à rouleau, etc).

On notera enfin que la brosse mise en oeuvre dans l'invention est avantageuse car elle offre une structure qui autorise de manière simple de nombreuses possibilités d'ajustement des paramètres qui sont relatifs à sa coopération avec les récipients.

En d'autres termes, il est aisé au plan de la fabrication des brosses de choisir des poils plus ou moins longs, plus ou moins raides, de les implanter de manière plus ou moins denses voire, sur une même brosse, de créer des zones étagées de caractéristiques différentes en jouant sur des différences de nature, de longueur et d'implantation de poils d'une zone à l'autre.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de transfert d'objet (2) dans un plan entre deux transporteurs (1, 4) de convoyeur, comportant un guide (21 ; 19) s'étendant entre les transporteurs et présentant une surface latérale de guidage (22 ; 19.1), et un tambour d'accompagnement (26 ; 32) disposé en regard de la surface latérale de guidage (22 ; 19.1) du guide (21; 19) et monté tournant autour d'un axe (27 ; 32) perpendiculaire au plan de transfert, caractérisé en ce que le tambour d'accompagnement est constitué par une brosse (26; 32) ayant des poils agencés selon des directions sensiblement radiales.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la brosse (26 ; 32) possède une monture axiale (28) de dimension radiale sensiblement plus petite que la longueur des poils qu'elle porte.

3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface latérale d'appui (22) du guide (21) est concave.

4. Convoyeur comportant au moins deux transporteurs (1 , 4) d'objets (2) et un dispositif de transfert (15 ; 30) des objets entre les deux transporteurs, caractérisé en ce que le dispositif de transfert est un dispositif selon l'une des revendications précédentes.

5. Convoyeur comportant au moins trois transporteurs, avec, dans le sens de convoyage des objets (2), un premier tapis roulant (12), un carrousel rotatif (4) et un second tapis roulant (13), un dispositif de chargement (14; 30) étant disposé entre le premier tapis roulant (12) et le carrousel (4) pour transférer les objets (2) du premier tapis roulant (12) vers le carrousel (4) et un dispositif de déchargement (15) étant disposé entre le carrousel (4) et le second tapis roulant (13) pour transférer les objets du carrousel (4) vers le second tapis roulant (13), caractérisé en ce que l'un (15) au moins des deux disposi tifs de transfert, de chargement et de déchargement, est constitué par un dispositif selon l'une des revendications 1 à 3.

6. Convoyeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux tapis roulants (12, 13) sont constitués par des portions amont et aval d'un même tapis roulant (1).

7. Convoyeur selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les deux dispositifs de transfert, de chargement (30) et de déchargement (15), sont des dispositifs selon l'une des revendications 1 à 3.

8. Convoyeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface latérale de guidage (19.1) du dispositif de chargement (30) est au moins partiellement portée par un espaceur (12).