Brevet FR2586593A1 — publié le 19870306

MACHINE DE TRI PAR GROSSEUR D'OBJETS AU MOINS APPROXIMATIVEMENT A SYMETRIE DE ROTATION, EN PARTICULIER D'OBJETS SPHERIQUES EN VRAC La présente invention se rapporte à une machine de tri par grosseur d'objets au moins approximativement à symétrie de rotation, en particulier des objets sphériques en vrac, comprenant un tronçon de tri muni d'un élément de calibrage tournant sans fin en service, un dispositif d'amenée qui est soumis à des vibrations et délivre à l'élément de calibrage les objets devant être triés, ainsi qu'un dispositif de transport évacuant du tronçon de tri les objets répartis en au moins deux classes de grosseur. Dans l'esprit du présent mémoire, par l'expression "objets au moins approximativement à symétrie de rotation", il faut entendre non seulement des corps géométriquement fixes en des matériaux de forme stable et notamment durs, mais également des fruits ou des légumes devant être soumis à un tri par grosseur avant une intervention de traitement ou d'emballage. La catégorie des fruits englobe en particulier des fruits à noyaux, tels que des cerises ou des mirabelles, qui doivent être triés selon leur grosseur avant d'être dénoyautés pour la fabrication de confitures et de compotes. Parmi les légumes, l'on peut citer les tomates et les pommes de terre devant être emballées après avoir été réparties d'après leur grosseur. Cette énumération n'est pas exhaustive. I1 est connu d'utiliser des dispositifs à cribles métalliques ou à tôles perforées pour trier par grosseur des objets à symétrie de rotation. De tels dispositifs ont tout parti culièrement fait leurs preuves pour des tris par grosseur répondant à des critères de tolérances serrées. Toutefois, si l'objet recherché consiste en un tri grossier assorti seu lement d'une séparation par grosseur d'objets de formes analogues se présentant en grande quantité, des dispositifs à cribles métalliques ou à tôles perforées se révèlent très souvent d'un trop faible rendement, ont tendance à s'obstruer ou sont même de nature à endommager notamment des objets tendres au nombre desquels comptent en particulier les fruits des variétés mentionnées, en rendant ces objets impropres au traitement ultérieur ou à la vente. L'invention a pour objet de proposer une machine de tri par grosseur du genre précité, grâce à laquelle il soit possible de trier rationnellement et pour l'essentiel sans aucune détérioration, selon deux critères de grosseur ou plus, non seulement des corps géométriquement fixes de forme stable, de préférence des marchandises sphériques en vrac, mais également des fruits ou des légumes sphériques (y compris ovales). Outre le tronçon de tri proprement dit, la machine doit également renfermer des dispositifs d'amenée et d'évacuation qui servent à délivrer sur une large superficie une marchandise en vrac se composant d'objets ou de particules de grosseurs mélangées, ou bien à transférer les objets triés à des postes de traitement ou d'emballage, sur des pistes séparées.La machine doit en outre présenter un dispositif à l'aide duquel il soit possible de procéder à une modulation entre des catégories voisines dans les limites d'une plage de tolérances de grosseur, sans devoir apporter des modifications à la réalisation du tronçon de tri ou du dispositif d'évacuation ; l'objet ainsi recherché consiste à équilibrer le garnissage en objets triés des dispositifs d'évacuation, de telle sorte que les pistes d'évacuation soient chargées à peu près uniformément et qu'on puisse obtenir une exploitation optimale des dispositifs de traitement ultérieur ou d'emballage. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que l'élément de calibrage renferme un certain nombre de barres rondes mutuellement parallèles, intercalées entre deux chaines fermées à rouleaux qui les flanquent latéralement, espacées radialement de ces chaines vers l'extérieur, et dont les régions superficielles tournées les unes vers les autres délimitent une fente de calibrage ; par le fait que les barres rondes se trouvent dans un plan parallèle au plan des chaînes ; par le fait que ces chaînes à rouleaux sont guides par l'intermédiaire de jeux de roues de renvoi installés aux coins d'un polygone, tandis qu'un trajet de tri est ménagé entre des jeux voisins de roues de renoi occupant une position haute, trajet sur lequel les deux channes circulent, dans un guide à coulisse, le long d'une trajet toire suivant, observée dans la direction de travail à partir du jeu postérieur de roues de renvoi9 une ligne qui se prolonge tangentiellement en un trajet à courbure concave augmentant progressivement de rayon, et qui stengage tan gentiellenent par 'intermédiaire d'une droite de liaison dans le jeu antérieur de roues de renvoi, la largeur de la fente évoluant d'une valeur minimale à une valeur maximale, en augmentant de rayon à partir du début du trajet curvili- gne ; et par le fait que des moyens sont disposés au-dessous du trajet de tri de façon à délivrer, à des pistes séparées du dispositif de transport, les objets triés selon la grosseur. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention - les moyens pour délivrer les objets triés au dispositif de transport peuvent comprendre, d'une part, des tôles déflectrices dont les extrémités tournées vers l'élément de cali- brage délimitent la longueur du trajet de tri et, d'autre part, au moins un aiguillage doté d'un volet pivotant qui s'étend sur toute la largeur de l'élément de calibrage et dont la course de pivotement délimite, par rapport au trajet de tri, une plage de tolérances à l'intérieur de laquelle les objets triés peuvent être attribués à l'une ou à l'autre de pistes voisines - le dispositif de transport peut consister en une bande convoyeuse d'un seul tenant scindée, par l'intermédiaire d'une ou de plusieurs cloisons séparatrices, en des pistes séparées - ce dispositif de transport peut se composer de plusieurs bandes convoyeuses indépendantes les unes des autres - le dispositif de transport peut présenter des glissières d'évacuation ; et - ce dispositif de transport peut être pourvu de dispositifs de pesage ou de comptage, afin de commander l'aiguillage. L'avantage de la machine conforme à l'invention réside dans une conception simple et robuste, dans laquelle pratiquement aucune zone d'embouteillage ne peut se former au cours de l'exploitation sous charge nominale. Du fait de la réalisation "perméable" du moyen de tri, des agents de nettoyage (comme de l'eau), des fluides de séchage (commue de l'air chaud) ou d'autres auxiliaires d'exploitation ou de traitement peuvent être introduitsfselon les besoins, dans les zones respectives d'amenée et d'évacuation. Toutes les parties constitutives peuvent être aisément maintenues propres et ne nkcessitet pratiquement aucune maintenance. L'inventtcn va a Irsent tre décrite plus en détail à titre d'exemple nullent-t limitatif1 en considérant le cas d'une machine de tri par go sueur de cerises devant être dénoyautées, en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une coupe verticale schématique des parties constitutives de la machine la figure 2 est une vue en plan de la machine selon la figure 7 la figure 7 est une élévation latérale fragmentaire à échelle agrandie, montrant l'élément de calibrage dans le tronçon de tri ; et la figure 4 représente un exemple d'installation des barres rondes du dispositif de calibrage sur les chaines de transport, ainsi que le montage de ces dernières dans un guide à coulisse sur une partie du tronçon de tri. Les parties constitutives de la machine de tri par grosseur, illustrées sur les figures 1 et 2, se trouvent de préférence à l'intérieur d'un bâti ou d'une fondation (non représenté), qui assure le soutien des parties constitutives auxquelles il assigne leur emplacement et leur position en hauteur. De la gauche vers la droite dans la direction de travail, se trouve une cuve 1 de chargement ou de lavage (de cerises), dans laquelle les objets (cerises) devant être triés sont déversés et lavés. Pour le cas où les objets à trier doivent être manipulés à sec ou ne doivent être traités qu'après avoir été soulevés par l'intermédiaire d'une bande convoyeuse 2, la cuve de chargement 1 illustrée schématiquement est également transformable en un réservoir de déversement. Similairement, la bande convoyeuse 2 représentée sous la forme d'un convoyeur oblique peut s'étendre horizontalement et être éventuellement équipée, en tant que moyen de chargement, d'un toboggan qui y est installé à califourchon. Les cerises 3, chutant d'une extrémité 2' de la bande convoyeuse 2, sont recueillies par une glissière d'alimentation 4 sur laquelle elles déboulent selon une répartition en largeur approximativement uniforme. La glissière d'alimentation 4 repose sur un vibreur 5, par l'intermédiaire duquel des oscillations tournantes lui sont imprimées. Conjuguées au mouvement vibratoire de la glissière 4, des aspérités superficielles du fond de cette glissière provoquent la répartition en largeur susmentionnée des cerises. Un tronçon de tri, désigné globalement par 6, est disposé à une extrémité de sortie 4' de la glissière d'alimentation 4 et comprend, à l'intérieur d'un caisson protecteur 7, les éléments suivants : un élément de calibrage 12 en appui sur des chaines et tournant sans fin par l'intermédiaire de roues de renvoi 8, 9, 10 et 11 agencées par jeux, cet élément étant illustré à échelle agrandie sur la figure 3 et étant décrit à l'appui de cette figure ; un dispositif de transport 13 illustré schématiquement, qui évacue du tronçon de tri 6 les cerises 3', 3" triées par grosseur et qui se présente sous la forme d'une seule et unique bande convoyeuse qui, dans le cas de la bande convoyeuse à deux pistes illustrée, est subdivisée en deux pistes 15.1, 15.2 sensiblement de même largeur, par l'entremise d'une cloison séparatrice 14 occupant une position sensiblement centrale dans le sens longitudinal, au-dessus du brin supérieur de la bande des tôles déflectrices 16 et 17, qui délivrent au dispositif de transport ou à la bande convoyeuse 13 les objets (cerises) ayant chuté à travers l'élément de calibrage 12 ; ainsi qu'un aiguillage pivotant 18, associé à la cloison séparatrice 14 et pourvu d'une lame déflectrice qui s'étend sur toute la largeur de l'élément de calibrage 12 et permet d'attribuer, à la piste 15.1 de la bande convoyeuse ou à la piste voisine 15.2, les objets (cerises) se présentant dans une plage T de tolérances diamétrales entre des repères B et C. Par ailleurs, le dispositif de transport 13 illustré en tant que bande convoyeuse peut, d'une manière non représentée, revêtir la forme de plusieurs bandes convoyeuses distinctes ou de glissières d'évacuation. Le trajet de l'élément de calibrage situé entre les jeux de roues de renvoi 11 et 8 peut être qualifié de "trajet de tri" proprement dit, compris entre des extrémités supérieures 16.1 et 17.1 des tôles déflectrices 16 et 17. Au fond du caisson protecteur 7, il est prévu un puits d'évacuation 19 par l'intermédiaire duquel un agent de nettoyage recueilli goutte à goutte et des objets non triés peuvent être extraits du tronçon de tri. Avantageusement, un jeu des roues de renvoi 9, 10 est mobile dans la direction d'une flèche A, de manière à tendre l'élément de calibrage 12. A cette fin, les paliers des roues de renvoi susmentionnées sont commodément montés sur des chariots non illustrés pouvant, dans tous les cas, être actionnés à partir de la face externe du caisson protecteur 7. Pour l'opération de tri à l'aide d'une machine réalisée conformément à l'invention, le rôle décisif est joué par le trajet à courbure bien définie de l'élément de calibrage 12, situé entre les jeux de roues de renvoi 11 et 8 (succession dans la direction de travail). Pour un plus ample commentaire, l'on se référera aux figures 3 et 4. L'élément de calibrage 12 muni sur ses bords externes, conformément à la figure 2, d'une chaîne double respective 20 à rouleaux, présente des pattes de support 21 qui se trouvent du côté intérieur de la chaîne et sont reliées, par rivetage ou soudage, à un tourillon respectif 22 de la chaîne faisant partie d'une paire de tourillons (à cet égard, voir également la figure 4). Les pattes de support 21 sont montees sur les chaînes 20 d'une manière telle qu'un maillon de chaîne vide se trouve, à chaque rois, entre deux maillons de chaine munis de pattes de support, afin d'assureur la mo bilité desdites chaînes.Il est bien évident que, selon les besoins, il est également possible d'employer d'autres com- binaisons de maillons de chalne qui assurent la mobilité nécessaire. Des barres rondes 23, interposées entre des pattes de support 21 mutuellement alignées des deux chaînes doubles 20 à rouleaux situées à l'extérieur, sont disposées à an- gle droit par rapport à ces chaînes et sont reliées rigidement aux pattes de support 21, ou bien encastrées dans lesdites pattes par l'intermédiaire d'un système de montage par tourillons non représen'é. Les barres rondes 23 délimitent une fente ce calibrage K1, K2 qui s'étend entre ces barres, perpendiculairement au trajet de défilement de l'élément de calibrage 12, et dont la largeur peut etre modifiée en fonction de la courbure de la trajectoire des chaines.Un arbre 24 respectif, reliant les jeux appar-iés de roues de renvoi 8 - 11, assure un roulement synchrone et exempt de coincement des chaînes 20, ainsi que des barres rondes 23 montées à rotation folle. Pour permettre une meilleure vue d'ensemble, ces dernières sont illustrées en arra ché sur lafigure 2. Parmi les jeux de roues de renvoi des chaînes, représen ts au nombre total de quatre, seul un jeu doit être entraî- né. Dans le cas considéré, il s'agit commodément du jeu de roues 11 mené par un moteur Me Les chaînes défilant dans le sens horaIre quittent alors ce jeu de roues il en étant pour ''essentiel soulagéesen traction, après quoi elles parviennent dans un guide respectif 25 à coulisse, par l'intermédiaire duquel elles accomplissent un mouvement le long d'une tra oectoire bien définie. tette dernière s'étend, sur un premier trajet I - II, le long dune courbe se composant de plusieurs tronçons curvilignes à rayons croissants, qui se prolonge ensuite de II à III, par une ligne droite tangente au jeu de roues 8. Une représentation schématique d'un guide 25 à coulisse ressort de la figure 4. La chaine double 20 à rouleaux est guidée dans le canal d'un rail profilé en U pouvant être relié à son tour, directement ou par l'entremise d'organes d'espacement 26, à une paroi latérale voisine 7' du caisson protecteur 7. Le degré de courbure choisi sur le trajet I - II du guide 25 à coulisse, conformément à la figure 3, a pour objet de diminuer tout d'abord, sur la première moitié de ce trajet, les distances comprises entre les barres ro-ndes 23 implantées à l'extrémité distale de la patte de support 21, à la sortie du jeu de roues de renvoi 11, cette diminution correspondant sensiblement au diamètre minimal des objets (cerises) devant être triés. Sur la seconde moitié du trajet I - II, le degré de courbure varie de telle sorte que les distances comprises respectivement entre les extrémités des pattes de support, ou entre les barres rondes,augmentent successivement jusqu'à une valeur correspondant sensiblement au diamètre moyen des objets à trier.Fondamentalement, la distance séparant les barres rondes 23 est directement proportionnelle à l'angle du polygone entre deux maillons de chaîne voisins. Si les pattes de support 21 accusent une courbure radiale vers l'intérieur, il en résulte une distance entre les barres plus petite que lorsque la chaine est tendue. Inversement, une disposition des pattes de support 21 radialement vers l'extérieur se traduit par de plus grandes distances entre barres. Ce principe est appliqué dans la présente invention.Du fait que les distances entre les barres rondes demeurent inchangées sur la ligne droite II - III succédant à la courbure susdécrite, un peu plus de 98 % des objets (cerises) peuvent, par expérience, franchir les fentes entre des barres rondes voisines, puis tomber sur la bande convoyeuse 13 par l'intermédiaire des tôles déflectrices 16, 17. Le reste de ces objets poursuit son ascension jusqu'à la crête surplombant le jeu de roues de renvoi 8, où, par suite de la courbure de ces roues, les distances augmentent à nouveau de façon que pratiquement tous les objets subsistants tombent. Des objets continuant d'accuser une grosseur excessive sont évacués par l'intermédiaire de la face externe du brin de l'élément de calibrage 12, qui s'étend ensuite vers le bas. Ils peuvent être éliminés du tronçon de tri 6 grâce au puits d'évacuation 19. Le même effet d'ouverture que celui se produisant lors de la déviation des chaînes 20, autour du jeu de roues 8, peut être obtenu en prévoyant un trajet à courbure convexe avant la transition entre la ligne décrite par les chalnes et le jeu de roues 8. L'aiguillage 18 déjà mentionné à l'appui de la figure 1 comprend, pour l'essentiel, un volet pivotant 27 et un sys terme de montage 28 limiteur de mouvement, pouvant être bloqué. Le volet 27 peut accomplir un pivotement dans une plage angulaire o de 600 à 90 selon une longueur de course T, entre des repères B et C sur l'élément de calibrage 12. Le système de montage 28 se trouve directement au-dessus de la cloison séparatrice 14 de manière à attribuer adéquatement, à l'une ou à l'autre des pistes 15.1, 15.2 de la bande convoyeuse, les objets se présentant dans la région T (voir, à ce sujet, les flèches D et E sur la figure 3). Pour le cas où les objets (cerises) à trier doivent être répartis en plus de deux catégories de grosseur, deux cloisons séparatrices 14 ou plus peuvent être installées par exemple sur la même bande convoyeuse, cloisons auxquelles il ronviendrait d'associer un aiguillage respectif 18. Outre le fait d'atteindre un garnissage sensiblement uniforme de toutes les pistes du dispositif de transport 13, l'aiguillage 18 peut également avoir pour objet d'associer ces pistes des classes de grosseur déterminées des objets. Les mêmes remarques s'appliquent naturellement lorsque e dispositif de transport 13, illustré en tant que bande convoyeuse unique, est réalisé sous la forme de plusieurs bandes convoyeuses distinctes, ou encore d'une ou plusieurs glissières d'évacuation. La faculté d'ajustement de l'aiguillage 18 s'étend sur un éventail de grosseurs des objets triés dans lequel ces objets peuvent être attribués tant à la piste 15.1 de la bande convoyeuse qu'à la piste 15.2, pour être impeccablement soumis à un traitement ultérieur. La présélection de la position de l'aiguillage peut avoir lieu aussi bien à la main que par l'intermédiaire d'un servomoteur (non représenté) commandé, par exemple, par un dispositif détecteur de pesage ou de comptage qui surveille le garnissage des pistes 15.1 et 15.2. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la machine décrite et représentée, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Machine de tri par grosseur d'objets au moins appro xtmativement à symétrie de rotation, en particulier des objets sphériques en vrac, comprenant un tronçon de tri (6) muni d'un élément de calibrage (12) tournant sans fin en servirez un dispositif d'amenée (4) qui est soumis à des vibrations et délivre à l'élément de calibrage les objets devant être triés, ainsi qu'un dispositif de transport (13) qui évacue du tronçon de tri (6) les objets répartis en au moins deix classes de grosseur, machine caractérisée par le ait que l'élément de calibrage (12) renferme un certain rentre de barres rondes 123) mutuellement parallèles intercalées entre deux chaînes fermées à rouleaux (20j qui les flanquent latéralement, espacées radialement de ces chaînes vers l'extérieur, et dont les régions superficielles tournées les unes vers les autres délimitent une fente de calibrage (K1, K2) ; par le fait que les barres rondes (23) se trouvent dans un plan parallèle au plan des chalnes , par le fait que les chaînes à rouleaux (20) sont guidées par l'intermédiaire de jeux de roues de renvoi (8 - 11) installés aux coins d'un polygone, tandis qu'un trajet de tri est ménagé entre des jeux voisins de roues de renv-oi (119 8) occupant une position haute, trajet sur lequel les deux chalnes '2u) circulent, dans un guide à coulisse (25), le long d'une trajectoire suivant, observée dans la direction du travail partir du jeu postérieur de roues de renvoi (11), une ligne qui se prolonge tangentiellement en un trajet à courbure concave (I - II) augmentant progressivement de rayon, et qui s'engage tangentiellement par l'intermédiaire d'une droite de liaiscn (II - III) dans le jeu antérieur de roues de renvoi (8), la largeur de la fente évoluant d'une valeur minimale à une valeur maximale, en augmentant de rayon, à tartir du début (I) du trajet curviligne (I - II) ; et par le fait que des moyens (16, 17, 18) sont disposés au-dessous du trajet de tri de façon à délivrer, à des pistes séparées (15.1, 15;2) du dispositif de transport (13), les objets triés selon la grosseur. 2. Machine selon la re--endication 1, caractérisée par le fait que les moyens pour délivrer les objets triés au dispositif de transport (13) comprennent, d'une part, des tôles déflectrices (16, 173 dont les extrémités (16.1, 17.1) tournées vers l'élément de calibrage (12) délimitent la longueur du trajet de tri et, d'autre part, au moins un aiguillage (18) doté d'un volet pivotant (27) qui s'étend sur toute la largeur de l'élément de calibrage (12) et dont la course de pivotement (&alpha;) délimite, par rapport au trajet de tri, une plage de tolérances (T) à l'intérieur de laquelle les objets triés peuvent être attribués à l'une ou à l'autre de pistes voisines (15.1, 15.23. 3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le dispositif de transport (13) consiste en une bande convoyeuse d'un seul tenant scindée, par l'intermédiaire d'une ou de plusieurs cloisons séparatrices (14), en des pistes séparées (15.1, 15.2). 4. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le dispositif de transport (13) se compose de plusieurs bandes convoyeuses indépendantes les unes des autres. 5. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le dispositif de transport (13) présente des glissières d'évacuation. 6. Machine selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisée par le fait que le dispositif de transport est pourvu de dispositifs de pesage ou de comptage, en vue de commander l'aiguillage (18).