Brevet FR2363380A1 — publié le 19780331

L'invention vise un procédé et un dispositif destinés au triage de pièces plates, et notamment de carreaux de faïence présentant des états de surface différents sur des faces oppo suées. Ces pièces sont initialement tournes de manière aléatoire et le triage permet ltétablissement de lots dans lesquels les faces homologues des pièces sont orientées dans le même sens. Un tel triage est pratiqué pour permettre.l'empilage avant emballage de pièces stockées en vrac, ou pour orienter des carreaux de céramique lors de leur fixation sur la trame ou le papier qui servira ultérieurement à leur mise en place. On connaît déjà des dispositifs comportant des tapis vibrants sur lesquels les pièces progressent de manière différents te suivant la rugosité de la face suivant laquelle elles sont posées sur le tapis. Ces dispositifs ne fonctionnent correctement que si les deux faces des pièces à trier présentent des états de surface très différents entrainant des modes de progression bien différenciés. Par ailleurs, le réglage des tapis vibrants est délicat et dépend des dimensions et du poids des pièces. Un réglage coûteux est donc nécessaire lorsque l'on passe d'un type de pièce à un autre. On connalt également des dispositifs dans lesquels des cellules photo électriques commandent un aiguillage séparm- teur. De tels dispositifs ne fonctionnent que lorsque les deux faces des pièces à trier présentent des teintes régulières et bien différenciées. Le but de l'invention est de permettre d'effectuer le triage précité dune manière simple ne nécessitant pas de réglage compliqué et sans qu'interviennent les limitations de teinte et de rugosités ci-dessus. Le procédé conforme à 1'invention est caractérisé en ce que l'on introduit les pièces à trier à plat dans une zone de séparation où elles sont serrées entre deux surfaces présentant des caractéristiques de frottement semblables, une au moins de ces deux surfaces étant animée d'une vitesse parallèle aux faces précitées et orientée différemment par rapport à la direction dtintroduction des pièces dans la zone de séparation. Chaque pièce ainsi soumise à deux efforts antagonistes qui les sollicitent suivant deux directions différentes et suivant la surface de frottement qui agit sur sa face la plus rugueuse. Les pièces orientées différemment ont donc des cheminements - -- pt - divergents quel que sont leur poids/ leur taille et meme si la dif férence d'état de surface existant entre leurs faces opposées est faible. Suivant un mode de réalisation préféré, l'on emploie des brosses comme surfaces de frottement, ce qui permet d'obte nir des efforts d'entralnement doux et progressifs qui sont la somme de l'action d'un grand nombre de poils et intègrent les irrégularités de chacune des faces. L'invention vise également un dispositif destine à la mise en oeuvre du procédé ci-dessus et caractérisé en ce qu'il comprend deux surfaces de frottement limitant une zone de séparation d'épaisseur adaptée à celle des pièces à trier, des moyens pour introduire à plat les pièces dans la zone de séparation, des moyens pour entraider en service les deux surfaces suivant des directions sensiblement opposées et des moyens pour évacuer les deux lots de pièces triées à leur sortie de la zone de séparation. Un dispositif ainsi constitué permet de réaliser toutes les operations nécessaires à la mise en oeuvre du procédé. Suivant un premier mode de réalisation de ce dispositif, les surfaces de frottement sont formées par des brosses dont les poils sont inclinés dans le sens du mouvement de leurs surfaces respectives, ces surfaces étant portées par des bandes sans fin, chacune tendue entre deux rouleaux d'entraînement, les surfaces allant en se resserran progressivement suivant la direction d'entrée des pièces dans la zone de séparation. Cette disposition assure un serrage progressif des pièces entre deux. tapis-brosses déformables. Les frottements sont de ce fait faibles lors de l'introduction des pièces - ce qui élimine les risques de blocage et d'éjection prématurés - et intense en fin de trajet de celles-ci - ce qui renforce la diffé-.: rence entre les efforts subis par les deux faces. De préférence, cette réalisation comporte une goulotte gravitaire d'introduction des pièces dans la zone de séparation, cette goulotte étant orientée transversalement par rapport aux directions d'entrainement des surfaces de frottement. Âvantageu sement, les surfaces de frottement sont inclinées, les directions d'entralnement étant sensiblement horizontales, et deux goulottes gravitaires sont disposées de part et d'autre de la zone de séparation, à savoir une goulotte directe et une-goulotte de renversement effectuant un renversement de plus de 90 des pièces dans le plan vertical, ces deux goulottes de sortie aboutissant à un dispositif commun dlévacuation. Les goulottes ci-dessus assurent, avec le minimum d'organes mécaniques mobiles, l'amenée des pièces à trier, et la sortie des pièces triées, celles-ci étant regroupées en un lot unique dans lequel elles se trouvent toutes orientées dans le même sens. Suivant un second mode de réalisation du dispositif précite, les deux surfaces de frottement sont constituées par des brosses cylindriques superposées et d'axes sensiblement parallèles qui, en service, tournent avec des vitesses linéaires opposées au droit de la zone de séparation, celle-ci se trouvant située entre les deux brosses, ce qui assure la séparation à l'aide de brosses très simples faciles à trouver dans le commerce. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaltront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, on a représenté deux modes de réalisation du disposée tif conforme à l'invention: - la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe du même dispositif suivant II-fI de la figure 3 ; - la figure 3 est une autre coupe du même dispositif, vue suivant III-III de la figure 2, le dispositif d'évacuation n'étant pas représenté zone - la figure 4 montre /des brosses du dispositif des figures précédentes, vue en coupe suivant IV-IV de la figure 5 ; ; - la figure 5 est une vue de la même brosse en coupe suivant V-V de la figure 4 - la figure 6 est une-vue en élévation, en coupe médiane d'un second mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention. Le procédé conforme à l'invention est destiné à permettre le triage'de pièces plates 1 présentant des états de surface différents sur des faces opposées 2 et 3. Les faces 2 étant les plus lisses, Les pièces 1 peuvent être notamment constituées par des carreaux céramiques pour la décoration des salles de bains, cuisines et analogues. Pour faciliter l'exposé ultérieur du procédé, on va d'abord décrire en détail le dispositif des figures 1 à 5 qui permet de le mettre en oeuvre, Ce dispositif comporte des moyens pour introduire à plat les pièces 1 dans une zone de séparation 4, moyens figurés ici sous la forme d'une goulotte gravitaire 8, La zone 4 est délimitée par deux surfaces de frottement inférieure 9 et supérieure 10 qui sont inclinées sur l'horizontale et placées en regard l'une de l'autre à une distance correspondant sensiblement å l'épaisseur des pièces 1. Des moyens moteurs - figurés schématiquement ici par un motoréducteur 14 et une courroie de transmission 19 - permettent d'entratner les surfaces 9 et 10 suivant deux directions inverses A et B sensiblement parallèles aux pièces 1 quand elles trouvent sans la zone de séparation 4, Des moyens d'évacuation - ici une goulotte gravitaire directe 17 et une goulotte gravitaire de renversement 16 - sont disposés de part et d'autre et en dessous de la zone 4, Les directions A et B sont orientées respectivement vers les goulottes 16 et 17. Au voisinage de la zone 4, les goulottes 8, 16 et 17 sont sensiblement dans les prolongements de la surface intérieure de frottement 9, qui est tournée vers le haut, et orientées approximativement suivant la direction C de la ligne de plus grande pente de celle-ci. L'extrémité inférieure de la goulotte 8 est voisine ou affleure le bord supérieur de la surface 9, tandis que les goulottes 16 et 17 prolongent les côtés de la surface 9 et son bord inférieur au voisinage des côtés correspondants. L'autre surface de frottement 10 est tournée vers le bas et fait face à la surface inférieure 9, dont elle se rapproche progressivement suivant la direction C de manière à former un léger dièdre dont ltouverture est tournée vers la goulotte 8, De préférence, l'angle au sommet de ce dièdre est de ltordre de 4 . Dans le mode de réalisation représenté, les surfaces 9 et 10 appartiennent respectivement à deux brosses sans fin 21 et 22 qui comprennent des poils 23 (figures 4 et 5) plantés obli quemént sur des bandes sans fin 24. Chacune des brosses 21 et 22 est supportée en service par deux rouleaux parallèles référencés 28 - pour la brosse 21 - et 29 - pour la brosse 22. Les mouvements suivant A et B des surfaces 9 et 10 correspondent aux rotations des rouleaux 28 et 29 et ceux-ci sont disposés de manière à rendre les directions A et B parallèles entre elles et à les orienter transversalement par rapport à la direction C, A et B sont donc sensiblement horizontaux en service, Ltun des rouleaux - ici un des rouleaux 29 - est couplé mécaniquement au motoréducteur 14, qui I'entraine, l'un des rouleaux 28 de l'autre tapis étant entraidé par l'intermédiaire de la courroie 15, Les figures 4 et 5 montrent en détail la structure de la brosse 21 dans le cas de rouleaux 28 de grand diamètre. La structure de la brosse 22 qui présente le même coefficient de frottement est de préférence identique comme représenté aux figures. La longueur des poils 23 varie progressivement d'un bord à Il autre de la bande 24 correspondante de manière que les surfaces 9 et 10 soient légèrement inclinées, par exemple de 20, par rapport à la direction des rouleaux 28 et 29. Les bords munis des poils 23 les plus courts sont disposés en service du côté le pks Mev des surfaces 9 et 10, au droit de l'extrémité inférieure de la goulotte 8. Corrélativement, les rouleaux 28 et 29 sont de préférence parallèles entre eux, l'angle dièdre de 4 précité entre les surfaces 9 et 10 étant alors réalisé grâce à l'inclinaison de 20 ci-dessus, comme le montre plus particulièrement la figure 2. Par ailleurs, comme on le voit en particulier à la figure 5, les poils 23 sont plantés obliquement sur les bandes 24 ae manière à se trouver inclinés dans la direction d'entraînement A ou B correspondante en service, le mouvement des surfaces 9 et 10 s'effectuant"dans le sens du poil", évitant ainsi que les carreaux ne soient entraînés par leur arete latérale. De préférence, les poils 23 font avec la normale un angle de l'ordre de 300 à 450. La goulotte 17, placée à gauche de la zone 4 sur la figure 1, aboutit directement à un dispositif d'évacuation comprenant par exemple un convoyeur horizontal 30. Tel que représenté, le convoyeur 30 se déplace - flèche D - à l'inverse du sens de sortie de la goulotte 17 qui la surplombe d'une valeur au moins égale à l'épaisseur des carreaux. La goulotte de renversement 16 présente une forme recourbée dans le plan vertical aboutissant suivant la direction D au convoyeur 30, après un passage à la verticale en 31. Pour mettré en oeuvre le procédé conforme à l'invention, à l'aide du dispositif ainsi constitué, on introduit des pièces 1 à plat dans la zone de séparation 4 en les faisant descendre gravitairement dans la goulotte 8, le motoréducteur 14 étant en marche. Grâce à la vitesse acquise, les pièces 1 s'enfoncent dans la zone 4 suivant la direction C où cette zone se resserre progressivement. Les pièces 1 se trouvent alors soumises aux frottements opposés des surfaces 9 et 10. L'effort correspondant à la face la plus rugueuse 3 étant préponderant, la pièce 1 finit par suivre la surface 9 ou 10 correspondante. Toutes les pièces 1 dont la face 3 est tournée vers le bas aboutissent donc à la goulotte 16, tandis que la goulotte 17 reçoit les pièces 1 orientées dans l'autre sens, face 3 en haut. Les pièces 1 se trouvent donc triées en deux lots dans chacun desquels les surfaces 2 et 3 présentent la même orientation. A l'entrée des pièces 1 dans la zone 4, les surfaces 9 et 10 sont relativement écartées et les frottements réduits en conséquence. On réduit ainsi les risques d'éjection prématurée des pièces 1 en cours d'introduction. Par contre, le resserrement progressif des surfaces 9 et 10 finit par soumettre chaque pièce 1 à des efforts de frottement de plus en plus importants. MQme si la différence d'état de surface entre les faces 2 et 3 est réduite, une différence entre les frottements qu'elles subissent finira par se manifester et le triage s'effectuera. Le procédé conforme à l'invention permet donc de trier des pièces 1 dont les surfaces 2 et 3 ne présentent que des différences minimes d'état de surface. Dans le cas où les pièces 1 sont des carreaux de fatence émaillés sur une face 2 seulement et présentant sur 1'autre face 3 un grain très fin - de l'ordre de quelques centièmes de millim'etres - le procédé conforme à l'invention emploie de préf é- rence des brosses 21 et 22 à poils 23 courts et raides pouvant aller de 1 à 10 mm de longueur et disposés avec une densité élevée. Le coefficient de frottement de telles brosses 21 et 22 sur la face 2 émaillée est très faible. Au contraire, les nombreux poils durs 23, en s'accrochant sur les grains fins, conduiront à un coefficient de frottement beaucoup plus élevé avec les faces 3, ce qui rendra le triage aisé et sûr. Le procédé conforme à l'invention permet également de trier des carreaux de faïence dans le cas particulièrement difficile où ceux-ci sont émaillés sur leurs deux faces 2 et 3, la face 3 comportant seulement quelques stries d'une profondeur de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres correspondant à l'empreinte du tapis métallique de cuisson, ces stries étant espacées de quelques millimètres à un centimètre les unes des autres. L'on obtient alors de manière surprenante un résultat parfait en employant des brosses 21 et 22 munies de poils 23 longs et souples implantés avec une densité réduite sur les bandes 24. L'expérience a montré que des poils 23 en nylon présentant les caractéristiques suivantes donnaient dans ce cas d'excellents résultats Longueur des poils 23 20 à 30 millimètres Diamètre des poils 23 Y),5 millimètre Densité d'implantation 16 poils/cm2 Inclinaison des poils 23 30 à 450, Le triage obtenu est par ailleurs indépendant de la forme des pièces 1, ce qui est utile par exemple dans le cas où un meame type de revêtement à base de carreaux de falence comprend plusieurs éléments de formes différentes (c. figuré 1). De même, ce triage est dans une certaine mesure indépendant de l'épaisseur des pie ces 1 du fait du resserrement progressif des surfaces 9 et 10 suivant C. Dans le cas où ce resserrement est insuffisant, par exemple pour passer du triage des pièces 1 très épaisses au triage de pièces 1 très minces, il suffit de modifier l'écartement des rouleaux 28 et 29, ce qui peut être réalisé par des moyens simples. La goulotte 17 qui reçoit les pièces 1 dont la face 3 est tournée vers le haut les amène directement dans la même position jusqutau convoyeur 30. A l'inverse, les pièces 1 reçues par la goulotte 16 subissent, en descendant gravitairement celle-ci, un retournement avec passage en 31 à la verticale qa ramène vers le haut leurs faces 3 qui atteignent ainsi le convoyéur 30. Sur le convoyeur 30, toutes les pièces 1 se trouvent donc orientées dans le même sens et protes pour toute opération d'emballage ou autre nécessitant leur orientation uniforme. Suivant le mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention représenté schématiquement à la figure 6, les surfaces de frottement 9 et 10 sont constituées par les secteurs en regard de deux cylindres horizontaux superposés 40 et 41 qui tournent dans le meme sens de manière que leurs vitesses linéaires A et B soient opposées au droit de la zone 4. L'introduction des pièces 1 à trier est alors réalisée grâce à une goulot te 47 aboutissant sensiblement horizontalement en regard de la zone 4 et disposée transversalement par rapport aux cylindres 40 et 41, tandis que la sortie des pièces 1 triées est assurée par deux goulottes gravitaires directe 48 et de renversement 49 disposées de part et d'autre de la zone 4. La goulotte directe 48 est placée directement sous la goulotte d'intro- duction 47. Sa partie supérieure 50 se terminant tangentiellement à la surface 9 et étant protégée par un bec 51 en contact avec la goulotte 47 le- long d'une arête de rebroussement 52. La goulotte de renversement 49 est placée de 1'autre côté des cylindres 40 et 41 et sa partie supérieure 54 est voisine de l'extrémité de la surface 10, elle est doublée dans sa partie supérieure par une surface de- glissement 55 entourant partiellement le cylindre 40. Pour mettre en oeuvre le procédé conforme à l'invention sur le dispositif ainsi constitué, on introduit les pièces 1 à trier dans la goulotte 47. Elles descendent~la goulotte 47 et pénètrent entre les cylindres 40 et 41 par l'effet de la vitesse acquise. Celles dont la face la plusrugueuse 3 est tournée vers le haut sont entratnées préférentiellement suivant B par la surface supérieure 10 et continuent jusqu'à la goulotte 49 qui les amène face 2 en haut au transporteur 30. Les pièces 1 dont la face 3 est tournée vers le bas sont entratnées préf4rentiellement suivant A par la surface 9 qui les freine progressivement jusqu'à les arrêter et les renvoyer vers la goulotte 48 où elles aboutissent. Elles descendent alors jusqutau convoyeur 30 quelles atteignent face 2 en haut On constate que la réalisation de la figure 6 permet, à l'aide d'un système mécanique simple, de mettre en oeuvre le procédé conforme à l'invention et d'obtenir ainsi le triage des pièces 1. Le procédé conforme à l'invention n'est pas limité au procédé qui vient dtêtre décrit et de nombreuses autres variantes sont possibles. En particulier, il peut être appliqué à d'autres pie ces que des carreaux de faïence telles que pièces métalliques peintes ou brutes sur une ou deux faces, planches vernies ou brutes, cartonnages, Des surfaces de frottement autres que des brosses peuvent également être utilisées, telles que des tissus divers ou des bandes souples revêtues de revêtements choisis pour leur caractéristique de frottement, notamment des plastiques anti-friction ou du caoutchouc pour séparer des pièces 1 présentant respective ment des coefficients de frottements élevés ou faibles. Egalement, seule une des deux surfaces de frottement peut être animée d'un mouvement transversal, les pièces 1 dont la surface la plus rugueuse est tournée vers la surface de frottement fixe étant alors peu déviées lors de la mise en oeuvre du procédé. Ceci convient particulièrement au cas où, en amont, presque toutes les pièces 1 se trouvent orientées de la m8me manière, le triage recherché consistant alors à éliminer seulement les quelques pièces 1 se présentant à l'envers. Le dispositif conforme à l'invention n'est pas non plus limité aux dispositifs décrits dans ce qui précède. Dans le dispositif des figures 1 à 5, la structure des brosses peut autre différente, les poils 23 étant par exemple de longueur constante, et les rouleaux 28 n'étant pas disposés parallèlement aux rouleaux 29 pour assurer le resserrement progressif des surfaces 9 et 10. L'inclinaison des poils pourrait être différente, par exemple nulle ou orientée "à rebrousse-poil" en fonction de la forme et de la nature des pièces à trier. Les surfaces 9 et 10 pourraient aussi entre parallèles, l'introduction des pièces 1 dans la zone 4 étant assurée d'une manière plus positive, ce qui permettrait également de disposer ces surfaces 9 et 10 horizontalement, les goulottes 8, 16 et 17 pouvant alors être remplacées par des convoyeurs. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le triage de pièces plates présentant des états de surfaces différents sur des faces opposées, et no tamisent des carreaux de faïence, en lots dans lesquels les facs homologues de toutes les pièces sont orientées dans le même sens, caractérisss en ce que l'on introduit les pièces à trier à plat dans une zone de séparation où elles sont serréessentre deux surfaces présentant des caractéristiques de frottement semblables, une au moins de ces deux surfaces étant animée dune vitesse pa allèle aux faces précitées et orientée différemment par rapport à la direction dtintroduction des pièces dans la zone de séparation. 2. Procédé conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que les surfaces de frottement sat animées devitesses de directions opposées en regard de la zone de séparation. 3. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le serrage entre les surfaces de frottement croît dans le sens d'introduction des pièces dans la zone de séparation. 4. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les vitesses des surfaces de frottement sont disposées transversalement par rapport à la vitesse d'introduction des pièces à trier. 5. Procédé conforme à l'une des revendications 1 å et destiné plus spécialement à la séparation de carreaux émaillés sur une seule face, caractérisé en ce que l'on utilise des brosses a poils courts et raides placés très près les uns des autres. 6. Procédé conforme à l'une des revendications 1 i 3, et destinébplus spécialement à la séparation de carreaux émaillés sur les deux faces comportant des marques de nature différente, caractérisé en ce que l'on emploie des brosses à poils longs et flexibles écartés les uns des autres. 7. Dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend deux surfaces de frottement limitant entre elles une zone de séparation d'4paisseur adaptée à celle des pièces à trier, des moyens pour introduire à plat les pièces dans la zone de séparation, des moyens pour entraîner en service les surfaces de frottement l'une par rapport à l'autre suivant des directions sensiblement opposées, et des moyens pour évacuer les deux lots de pièces triées à leur sortie de la zone de séparation. 8. Dispositif conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que les surfaces de frottement sont formées des brosses dont les poils sont inclinés dans le sens du mouvement de la surface correspondante. 9, Dispositif conforme à l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les surfaces de frottement sont portées par des bandes sans fin, chacune tendue entre deux rouleaux d'entraînement, 10. Dispositif conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que les surfaces de frottement vont en se resserrant progressivement suivant la direction d'entrée des pièces dans la zone de séparation. 11. Dispositif conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que les surfaces de frottement comprennent des brosses rotatives d'axes parallèles et dont les poils ont une longueur croissant suivant la direction cl'entrée des pièces. 12. Dispositif conforme à l'une des revendicationo 7 à 11, caractérisé en ce qutil comporte une goulotte gravitaire d'intro- duction des pièces dans la zone de séparation orientée transversa lement par rapport aux directions d'entratnement des surfaces de frottement, celles-ci étant inclinées sur l'horizontale et les directions d'entratnement étant sensiblement horizontales. 13. Dispositif conforme à l'une des revendications 9 à 12 caractérisé en ce quril comporte deux goulottes de sortie gravitaires disposées de part et d'autre de la zone de séparation, une goulotte directe et une goulot te de renversement effectuant un renversement de plus de 900 des pièces dans le plan vertical, ces deux goulottes aboutissant à un dispositif commun d'éacuation 14. Dispositif conforme à 1 'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les deux surfaces de frottement comprennent deux cylindres superposés et d'axes horizontaux sensiblement parallèles, qui, en service, tournent avec des vitesses linéaires opposées en regard de la zone de séparation. 15. Dispositif conforme à la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend une goulotte gravitaire d'introduction aboutissant à la zone de séparation et disposée transversalement par rapport aux cylindres, une goulotte de sortie directe disposée immédiatement au-dessous de la goulotte d'introduction, et une goulotte de sortie avec retournement placée de l'autre coté de la zone de séparation, les deux goulottes de sortie aboutissant à un dispositif commun d'évacuation.