Brevet FR2696151A1 — publié le 19940401

DISPOSITIF DE REMPLIGSAGE D'UN RECIPIENT AVEC DES PRODUITS FRAGILES, NOTAMMENT DES FRUITS La présente invention a trait au remplissage de récipients ou containers, en particulier du type palox, de fruits fragiles tels que des pommes notamment et d'une manière plus générale tous produits ou objets fragiles à déposer en vrac en couches superposées dans un récipient approprié. La récolte industrielle de certains fruits tels que des pommes, pose des problèmes sur les lieux de la cueillette, car il faut déposer les fruits en vrac dans un container, du type palox notamment, avec précaution, afin d'éviter les chocs sur les fruits susceptibles de provoquer des meurtrissures ou marques rendant incommercialisables les fruits. Divers systèmes de remplissage en vrac de récipient avec des fruits, notamment des pommes, existent déjà. On peut bien entendu procéder à une cueillette manuelle à l'aide de sacs appropriés appelés "picking bags" qui sont ensuite vidés par le cueilleur dans le récipient prévu à cet effet. Un tel processus est relativement long, monopolise de la main-d'oeuvre et le succès de l'opération est très lié à la dextérité personnelle du manipulateur. Des systèmes mécaniques ont été mis au point, tels que par exemple le remplissage à l'eau ou la dépose dans le récipient à l'aide d'un peigne incliné dans un récipient rotatif, mais ils sont complexes, encombrants, peu ou pas adaptés à une récolte sur champ et n'assurent pas néanmoins une qualité optimale, en particulier pour le système de dépose à peigne incliné. Le but de l'invention est de proposer un nouveau dispositif éliminant les inconvénients des systèmes connus, adapté à une récolte sur champ aussi bien qu'aux opérations de conditionnement en station, et plus rapide tout en réalisant une manipulation des fruits plus douce et individuelle réduisant sensiblement les chocs sur ces derniers. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de remplissage d'un récipient avec des produits fragiles, notamment des fruits, caractérisé en ce qu'il comprend - un bâti supportant un descenseur à vis d'Archimede verticale et rotative, -un peigne-brosse disposé verticalement dans la chambre de la vis d'Archimède, de haut en bas de celle-ci et formant une cloison obturant au moins partiellement l'espace entre spires de la vis, - des moyens pour déplacer verticalement ledit descenseur par rapport au bâti, - des moyens pour introduire les produits les uns après les autres dans l'espace entre spires de la vis d'Archimède, et - des moyens, agencés à l'extrémité inférieure du descenseur, pour déposer les produits les uns après les autres dans ledit récipient. Suivant un mode de réalisation, le descenseur est suspendu à des bras portés par le bâti et montés déplaçables en translation verticale sur ledit bâti, par l'intermédiaire de moyens moteurs appropriés. Les moyens d'introduction des produits sont par exemple constitués par une goulotte orientable à tapis de convoyage, montée sur le bâti et associée, à son extrémité tournée vers le descenseur, à une goulotte d'introduction inclinée dont l'extrémité peut être amenée dans l'intervalle entre deux spires quelconques de la vis d'Archimède. Les moyens de dépose des produits dans le récipient sont par exemple constitués du flasque inférieur du descenseur, monté mobile en rotation dans le même sens que la vis d'Archimède, par un trou de passage ménagé dans ledit flasque, par un taquet de poussage solidaire de l'extrémité de la vis et par un dispositif de distribution et dépose agencé sous ledit trou et solidaire en rotation dudit flasque inférieur. Avantageusement, ledit flasque inférieur et ledit dispositif de distribution et dépose sont entraînés à une vitesse de rotation sensiblement inférieure à celle de la vis d'Archimede par l'intermédiaire d'un dispositif de réduction approprié. Le dispositif de réduction est par exemple constitué de pignons satellites en prise, d'une part, avec l'arbre de la vis d d'Archimède et, d'autre part, avec une couronne externe fixe, les axes desdits pignons satellites étant solidaires dudit flasque inférieur. Un tel dispositif permet le ramassage de fruits tels que des pommes, dans des conditions de préservation optimale des fruits vis à vis des chocs et frottements. Le dispositif est peu encombrant et peut aisément être déplacé entre les rangées d'arbres. I1 est tout aussi aisément utilisable dans la station de triage et conditionnement des fruits. D'autres caractéristiques et avantages du dispositif de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation, donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels - Figure 1 est une vue de trois-quart en perspective plongeante d'un dispositif conforme à l'invention - Figure 2 est une vue en perspective de l'autre côté du dispositif de la figure 1 - Figure 3 est une vue en perspective avec arraché du descenseur à vis du dispositif ; - Figure 4 est une vue de dessus de la partie inférieure du descenseur, et - Figure 5 est une vue en perspective et en éclaté de la partie inférieure du descenseur. Le dispositif représenté sur les figures 1 et 2 comprend un bâti 1 constitué de deux montants verticaux 2, fixés à leur partie inférieure sur un plateau (non représenté) monté sur roues pour permettre le déplacement du dispositif. A côté du bâti 1 est disposé un descenseur 3 à vis d'Archimède 4, suspendu à une paire de bras horizontaux 5 pouvant coulisser à leur autre extrémité sur les montants 2 grâce à des manchons 6. Les deux manchons coulissants 6 sont solidarisés par une traverse 7 supportant un réducteur 8 relié à un moteur 9 solidaire du réducteur 8 et entraînant une vis verticale 10 en prise avec une traverse supérieure 11 fixée aux extrémités des montants 2. Le descenseur 3 comporte, logée dans un carter cylindrique 12, une vis d'Archimède 4 d'axe verticale dont l'arbre est entraîné en rotation par un moteur 13 via un réducteur 14. Le moteur 13 et son réducteur 14 sont fixés sur un flasque supérieur 15 du descenseur 3, sur lequel sont rapportés deux barres 16 de suspension du descenseur, articulées aux extrémités des bras 5. Le bâti 1 porte également une goulotte 17 de convoyage individuel des fruits en direction du descenseur 3. A cet effet, la goulotte 17 est constituée d'un chenal étroit en sorte d'acheminer les fruits, en particulier des pommes 18, à la queue leu leu. Le chenal est défini par un tapis convoyeur 19 et deux flancs fixes 20, l'ensemble étant porté par un bâti articulé autour d'un axe horizontal 21 supporté par deux bras 22 fixés aux montants 2 par l'intermédiaire de manchons 23, pouvant éventuellement être réglés en position le long desdits montants 2, pour modifier la hauteur de la goulotte 17. Le tapis 19 est mû à partir d'un moteur 24 (figure 2) via un réducteur 25 et une chaîne 26 (figure 1), l'ensemble étant fixé au bâti de la goulotte 17. Le moteur 24, comme les moteurs 9 et 13, sont, par exemple, des moteurs électriques ou hydrauliques. La goulotte 17 est supportée en un second point à l'aide d'une jambe télescopique 27 interposée entre une fourche de soutien 28 et une traverse réglable 29 solidaire des montants 2 et permettant l'ajustement en hauteur de la goulotte 17. Le descenseur 3 comporte intérieurement (figure 3) une chambre cylindrique délimitée par le carter 12 et occupée presqutentierement par la vis d'Archimède 4 dont l'extrémité inférieure de l'arbre tourillonne dans un flasque inférieur circulaire 30 muni d'un trou 31 de diamètre approprié au passage une par une des pommes 18. Dans la chambre du descenseur est disposé un peignebrosse vertical fixe 32 formant un rideau souple s'étendant du haut en bas de la vis 4 dont les spires traversent ledit peigne-brosse 32. La spire inférieure de la vis 4 comporte sur sa face tournée vers le flasque 30 un taquet 33 destiné à pousser la pomme 18 en direction du trou 31, comme il sera expliqué plus loin. Les pommes 18 passent de la goulotte 17 dans la chambre du descenseur 3 par l'intermédiaire d'une goulotte auxiliaire de présentation 34 inclinée, solidaire du bâti de la goulotte 17 (non représentée sur la figure 3). L 'extrémité inférieure de la goulotte 34 se trouve en regard d'une fenêtre 35 (figure 1) ménagée sur toute la hauteur du carter 12, et une découpe semi-circulaire 36 est ménagée dans le flasque supérieur 15 pour permettre le passage d'une pomme 18 lorsque la goulotte 34 est en position haute maximale (comme illustré par les figures 1 et 3) d'introduction des pommes 18 dans le descenseur 3. La fenêtre 35 s'étend sur toute la hauteur du descenseur 3 car la goulotte 17 (et donc la goulotte auxiliaire 34) est susceptible de se trouver à hauteur variable par rapport au descenseur 3, lequel se déplace verticalement, comme il sera expliqué plus loin, pour tenir compte de la variation du niveau de dépose des pommes, à la partie inférieure du descenseur. De préférence, comme illustré par la figure 3, la goulotte auxiliaire 34 est montée basculante autour d'un axe horizontal 37 porté par les bras 5, sous l'action d'un contre-poids 38, à des fins explicitées plus loin. A sa partie inférieure, le descenseur comporte un dispositif 39 de dépose des pommes 18, comportant une bavette 40 légèrement inclinée, bordée par deux parois adjacentes 41, l'ensemble étant rapporté sur l'arbre 42 de la vis 4 par l'intermédiaire d'un manchon 43 tourillonnant sur l'extrémité inférieure dudit arbre 42. L'ensemble 40-41 est (par une liaison non représentée) solidaire en rotation (autour de l'axe de la vis 4) du flasque 30, lequel tourne dans le même sens que l'arbre 42 de la vis 4, mais à une vitesse moindre, grâce à une transmission à satellites. Cette transmission comprend un pignon 44 calé sur l'arbre 42, deux pignons satellites opposés 45 et 46, en prise avec le pignon 44 et avec une couronne extérieure 47, fixe, solidaire d'une ceinture 48, elle-même solidaire du carter 12 du descenseur. Les axes 49 des pignons satellites 45-46 sont solidaires du flasque 30. Les deux pignons satellites 45-46 tournent donc de conserve, avec le flasque 30 et le dispositif 39, autour de l'axe de l'arbre 42, dans le même sens (par exemple le sens horaire dans le mode de réalisation illustré par les dessins, mais à une vitesse légèrement inférieure à celle de la vis 4. Le dispositif 39 est muni d'une brosse rotative 50, solidaire en rotation de ce dispositif, l'ensemble étant disposé en sorte que le trou 31 de sortie par gravité des pommes 18 soit sensiblement à l'aplomb d'une zone du dispositif 39 délimitée par l'angle des parois 41 et la brosse 50. La brosse 50 est entraînée en rotation par un pignon 51, une chaîne 52 et un pignon 53 (figure 4) calé sur l'un (46) des deux pignons satellites (45,46). Les rotations (par rapport à leur axe) des divers organes rotatifs sont indiquées sur les dessins. Enfin, le descenseur est muni à son extrémité inférieure d'un capteur (non représenté) de détection de la présence du fond du récipient à remplir (symbolisé en 54 sur la figure 1) ou de la couche de pommes sous-jacente dans le récipient, lequel capteur commande la mise en marche du moteur 9 de relevage du descenseur sur une hauteur d'une dizaine de centimètres par exemple. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Le chariot mobile portant le dispositif représenté sur la figure 1, ainsi qu'un récipient de cueillette 54 tel qu'un palox traditionnel, est par exemple acheminé sur le lieu de récolte à l'aide d'un tracteur et sera déplacé le long de la rangée de pommiers au fur et à mesure de la cueillette des pommes. Le palox 54 étant vide, le descenseur 3 est au départ en position haute, les manchons 6 porte-bras 5 étant à l'extrémité supérieure des montants 2 du bâti 1. En actionnant le moteur 9 et la vis 10 de monte et baisse, le descenseur 3 est descendu dans le palox 54 et la descente est interrompue lorsque ledit détecteur agencé à l'extrémité inférieure du descenseur a détecté la présence toute proche du fond du palox 54. La goulotte auxiliaire 34 se trouve en partie supérieure de la fenêtre 35 du descenseur 3, comme illustré sur les figures 1 et 2, en étant dirigée sensiblement tangentiellement à la vis 4, sur la droite de cette dernière en considérant la figure 1, compte tenu du sens de rotation horaire de ladite vis 4, indiqué par la flèche 55. La goulotte 17 est inclinée à la hauteur appropriée et le remplissage du palox 54 peut commencer. Les cueilleurs déposent les pommes 18 sur le tapis 19 qui les introduit les unes après les autres, par l'intermédiaire de la goulotte inclinée auxiliaire 34, à l'intérieur du descenseur 3, au dessus de la spire supérieure 4a (figure 3) de la vis 4. Si la pomme 18, arrivée dans le bas de la goulotte 34, bute contre la tranche de la spire 4a, elle demeure sur la goulotte 34 qui se met alors à basculer en sorte de s'abaisser en regard de l'intervalle entre-spire immédiatement en dessous, dans lequel s'engage la pomme. La goulotte 34 libérée remonte, grâce au contre-poids 38, dans sa position initiale où elle reçoit la pomme suivante. La pomme 18 engagée sur la spire 4a (ou celle de dessous) roule alors sur la spire, dans le sens contraire au sens de rotation 55, sur à peu près 3/4 de tour et est arrêtée par le peigne-brosse 32. La pomme se trouve alors, en considérant la figure 3, derrière le peigne-brosse 32, en haut de celui-ci. On comprend que, la rotation de la vis 4 se poursuivant, la pomme va descendre verticalement en roulant sur le plan incliné des spires, tout en étant retenue par le peignebrosse 32. La descente de la pomme se fait ainsi en douceur et sans choc, la souplesse des brins horizontaux du peigne-brosse 32 ne faisant pas obstacle au mouvement des spires de la vis 4. Arrivée en bas de la chambre du descenseur 3, la pomme prend contact en douceur avec le flasque 30 qui n'est pas immobile mais entraîné en rotation dans le même sens que la vis 4 mais à une vitesse sensiblement inférieure. Ce différentiel de vitesse permet une prise en charge plus douce de la pomme par le flasque 30. Le taquet 33 solidaire de la vis 4, et qui tourne plus vite que le flasque 30, est chargé de pousser la pomme 18, qui est alors immobile sur le flasque 30 qui vient de la prendre en charge, vers le trou 31. La pomme 18 tombe alors dans le dispositif 39 qui tourne en même temps que le trou 31. La pomme 18 tombe dans l'angle intérieur du dispositif 39 et est évacuée en direction du palox 54 par la brosse rotative 50, en roulant sur la bavette 40. L'évacuation de la pomme 18 est instantanée en sorte que la pomme suivante ne risque pas de tomber sur celle qui la précède. Les diverses parois susceptibles d'être rencontrées par la pomme dans son cheminement, depuis la goulotte 17 jusqu'au dispositif de dépose 39, sont avantageusement revêtues d'un matériau amortisseur approprié. Au cours de ce cheminement, la pomme subit le minimum de chocs et frottements et parvient dans le palox 54 dans un état d'intégrité notablement supérieur à celui atteint avec les systèmes traditionnels de remplissage de palox. Le dispositif 39 en tournant continuellement effectue une répartition homogène des pommes sur le fond du palox. Lorsqu'une première couche de pommes est réalisée, le détecteur de proximité du descenseur 3 agit en sorte de commander le moteur 9 pour remonter d'un cran (hauteur d'une couche de pommes) le descenseur. A ce moment, la goulotte 34, qui n'est pas solidaire du descenseur, va se trouver à hauteur de la seconde spire, en partant du haut, de la vis 4, où les pommes seront désormais introduites dans le descenseur, d'une manière similaire à celle décrite plus haut lorsque la goulotte 34 était en haut de la fenêtre 35. En fin de remplissage du palox 54, la goulotte 34 se trouve en bas de ladite fenêtre 35. Les pommes 18 étant, sur tout le trajet, acheminées à la queue leu leu, il ne peut y avoir de blocage ou d'engorgement. Le dispositif est peu encombrant et peut être déplacé entre les rangées d'arbres. I1 est tout aussi aisément utilisable dans la station de triage et conditionnement des fruits. L'invention s'applique au ramassage des pommes et de tous fruits, légumes ou objets analogues, notamment des produits de forme générale approximativement sphérique. Le récipient où sont déposés les produits peut être également quelconque, fixe, mobile, ou constituer un conditionnement en lui-même, etc... Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les moyens d'acheminement des produits dans le descenseur, ainsi que les moyens de distribution et dépose à la sortie du descenseur. Le dispositif de l'invention peut bien entendu être fixe. Dans le mode de réalisation décrit, le descenseur 3 est mobile verticalement par rapport au système d'introduction des produits, mais on pourrait associer au descenseur 3 un système d'introduction mobile avec lui, l'introduction se faisant alors en un point fixe, en partie supérieure du descenseur, lequel ne comporterait plus alors la fenêtre 35 dans son carter 12. REVENDICATIONS =+=+=+=+=+=+ =+=+=+=+=+= 1. Dispositif de remplissage d'un récipient (54) avec des produits fragiles, notamment des fruits (18), caractérisé en ce qu'il comprend - un bâti (1) supportant un descenseur (3) à vis d'Archimède verticale et rotative (4) ; - un peigne-brosse (32) disposé verticalement dans la chambre de la vis d'Archimède (4), du haut en bas de celle-ci et formant une cloison obturant au moins partiellement l'espace entre spires de la vis - des moyens (5 à 11) pour déplacer verticalement ledit descenseur (3) par rapport au bâti (1) - des moyens (17,34) pour introduire les produits (18) les uns après les autres dans l'espace entre spires de la vis d'Archimède (4), et - des moyens (30,31,39) agencés à l'extrémité inférieure du descenseur (3), pour déposer les produits les uns après les autres dans ledit récipient (54). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le descenseur (3) est suspendu à des bras (5) portés par le bâti (1) et montés déplaçables en translation verticale sur ledit bâti (1) par l'intermédiaire de moyens moteurs appropriés (8 à 11). 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'introduction des produits (18) sont constitués par une goulotte orientable (17) à tapis de convoyage (19), montée sur le bâti (1) et associée, à son extrémité tournée vers le descenseur (3), à une goulotte auxiliaire d'introduction inclinée (34) dont l'extrémité peut être amenée dans l'intervalle entre deux spires quelconques de la vis d'Archimède (4). 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite goulotte d'introduction (34) est dirigée sensiblement tangentiellement à la vis d'Archimède (4) et est susceptible de se déplacer en regard d'un fenêtre verticale (35) ménagée dans le carter (12) du descenseur (3). 5. Dispositif suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite goulotte d'introduction (34) est munie d'un dispositif à contre-poids (38) d'abaissement provisoire de la goulotte (34), en cas de butée d'un produit (18) contre la tranche d'une spire de la vis d'Archimède (4), afin de conserver le caractère individuel de chaque introduction dans le descenseur (3). 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de dépose des produits (18) dans le récipient (54) sont constitués par un flasque inférieur (30) du descenseur (3), monté mobile en rotation dans le même sens que la vis d'Archimède (4), par un trou de passage (31) ménagé dans ledit flasque (30), par un taquet de poussage (33) solidaire de l'extrémité de la vis (4) et par un dispositif de distribution et dépose (39) agencé sous ledit trou (31) et solidaire en rotation dudit flasque inférieur (30). 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que ledit dispositif de distribution et dépose (39) comprend une bavette (40) légèrement inclinée et bordée de deux parois adjacentes (41) et une brosse rotative (50) d'évacuation un à un des produits (18). 8. Dispositif suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit flasque (30) et ledit dispositif de distribution et dépose (39) sont entraînés à une vitesse de rotation sensiblement inférieure à celle de la vis d'Archimède (4), par l'intermédiaire d'un dispositif de réduction approprié (44 à 49). 9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de réduction est constitué de pignons satellites (45,46) en prise, d'une part, avec l'arbre (42) de la vis d'Archimède (4) et, d'autre part, avec une couronne externe fixe (47), les axes (49) desdits pignons satellites (45,46) étant solidaires dudit flasque inférieur (30). 10. Dispositif suivant les revendications 7 et 9, caractérisé en ce que ladite brosse rotative (50) est entraînée en rotation par l'un desdits pignons satellites (46).