Brevet FR2736903A1 — publié le 19970124

L'invention a pour objet un dispositif de séparation air/pièces et de réception des pièces pour un convoyeur pneumatique pour petites pièces métalliques notamment des pièces de monnaie, pour bornes d'encaissement. L'invention s'applique notamment au convoyage des pièces de monnaie pour bornes d'encaissement telles que machines à sous, péages d'autoroute. L'état de la technique peut être défini par les brevets suivants FR-A-2.639.336 : Convoyeur du type pneumatique pour le transport d'objets solides aspirables tels que des pièces de monnaies composé d'un tube d'aspiration à la réception, d'une turbine d'aspiration, d'un tube de rejet de l'air aspiré vers l'extérieur, d'un coffre tampon situé en dessous du point de récupération normal des pièces, ledit coffre tampon ayant pour fonction de libérer par gravité les pièces de façon aléatoire ; un tube d'aspiration relie un coffre de réception à un ensemble de coffres de séparation ; à l'extrémité dudit tube sont disposés des coffres mobiles de réception, de stockage et de manutention des objets aspirables ;; ledit convoyeur est caractérisé par le fait qu'il comporte un coffre qui fait office de régulateur de flux, et que l'ensemble desdits coffres de séparation fait office de sas pour séparer les objets aspirables du circuit sous dépression, ledit ensemble est disposé à l'extrémité aval du tube d'aspiration. - FR-A-2.703.665 : Convoyeur pneumatique pour le transport d'objets solides aspirables, tels que des pièces de monnaie du type utilisant une ligne de transport pneumatique disposée entre au moins deux cuves fixes de réception et de stockage des objets solides aspirables, alimentées directement par gravité ou par un autre moyen de transfert desdits objets solides aspirables, depuis au moins une borne d'encaissement, un volume tampon où un sas maintient la dépression créée par une turbine d'aspiration tout en libérant les objets solides et au moins une machine à compter la monnaie. Le convoyeur comporte - un réceptacle mobile monté coulissant sur un chemin de roulement tel qu'un rail, de manière à pouvoir se déplacer sous les cuves fixes de réception et de stockage, - ledit réceptacle est relié à la ligne de transport pneumatique au moyen d'un tuyau souple, et - chaque cuve fixe est équipée d'une trappe manoeuvrable manuellement ou à distance par un moyen de commande. Dans ces brevets, les convoyeurs utilisent des dispositifs de réception avec déchargement en continu de la ligne ou des lignes de convoyage. La présente invention a pour objet de réaliser le dépoussiérage des pièces avant leur récupération et de supprimer les effets de voûte lors de l'accumulation des pièces. Par ailleurs, en matière de récupération de poudre ou de farine, il est connu d'utiliser un sas à écluse rotative. Quand les caractéristiques techniques du produit à convoyer présentent des risques de coincement et/ou de détérioration des pales de l'écluse rotative, il est connu de compléter les pales par des éléments souples qui assurent l'étanchéité et évitent les blocages. Ces types d'écluses sont lourds, leurs nombreuses pièces ajustées nécessitent un montage soigné et leur conception se prête mal à une réduction d'échelle. De plus, ils sont inopérants en cas de bourrage en amont. Le dispositif selon l'invention tend à résoudre tous ces problèmes. Le dispositif assure la réception et la séparation air/pièces avec une grande souplesse d'emploi en silence et ce, avec un dispositif léger. Le dispositif de séparation air/pièces et de réception des pièces métalliques pour un convoyeur pneumatique est du type utilisant - un volume tampon dans lequel au moins une turbine crée une dépression en permanence, - une ou plusieurs arrivées des lignes de convoyage par lesquelles les pièces métalliques arrivent dans ledit volume tampon, - au moins une cuve de stockage qui récupère les pièces à la sortie dudit volume tampon (en dépression), - entre la sortie du volume tampon et la cuve de stockage à la pression atmosphérique, un moyen faisant office de sas, caractérisé par le fait que ledit volume tampon est équipé d'un moyen pour dépoussiérer des pièces métalliques et que le moyen faisant office de sas est une écluse rotative.L'écluse rotative est équipée de pales souples dont la raideur est définie pour que ladite écluse rotative, pourvue de ce type de pales, fasse office d'éjecteur automatique des pièces en surplus pour éviter le bourrage et détruire les effets de voûte. Le moyen pour dépoussiérer les pièces métalliques est un bloc amortisseur disposé à proximité de l'orifice d'aspiration du conduit relié à la turbine et perpendiculaire à la trajectoire d'arrivée desdites pièces. L'arrivée de la ligne de convoyage est horizontale et située en positionradiale dans la partie supérieure du volume tampon. Le bloc amortisseur a une forme en arc de cercle, face à l'arrivée des pièces métalliques. L'orifice d'aspiration est équipé d'une grille. Le volume tampon se compose de deux cônes raccordés par leur base par un moyen tel qu'une bride de fixation, l'arrivée de la ou des lignes est horizontale et située en position radiale sur le cône supérieur. L'orifice d'aspiration est situé verticalement en partie supérieure du cône. La sortie du volume tampon est disposée au sommet du cône inférieur. Le moyen faisant office de sas est une écluse rotative équipée d'un rotor en matière synthétique souple, moulé autour d'un axe et possédant plusieurs pales. Le rotor de l'écluse est animé d'un mouvement de rotation lent et continu de sorte que les pièces s'introduisent par gravité dans une alvéole du rotor et sont entraînées en rotation, à l'intérieur de l'alvéole. Quand l'alvéole passe devant l'orifice de sortie de l'écluse, les pièces sont alors évacuées par gravité vers la sortie du système de réception. Les pales du rotor possèdent un jeu très réduit avec la chemise fixe de l'écluse, de sorte qu'une quantité infime d'air peut s'introduire entre la sortie à la pression atmosphérique et le volume tampon en dépression. Le nombre de pales est suffisant pour que plusieurs alvéoles séparent les orifices d'entrée et de sortie fractionnant ainsi la différence de pression et limitant les fuites par un effet de labyrinthe. La raideur des pales est définie de manière à ce que l'écluse rotative ait plusieurs fonctions. A cet effet, les pales sont suffisamment rigides pour résister à la pression, mais possèdent la souplesse nécessaire pour s'esquiver en cas de bourrage et leur élasticité renvoie les pièces en arrière pour, par l'impact du choc, provoquer des vibrations propres à casser l'effet de voûte. Le cône supérieur est constitué par deux demi-coquilles en matière plastique issues d'un thermoformage. Le cône inférieur est fabriqué suivant le même principe, mais possède également en prolongement du cône l'empreinte de la chemise de l'écluse. Le serrage des deux demi-coquilles du cône inférieur assure le positionnement et le coincement de l'écluse dans son logement. L'orifice de sortie est également issu d'un thermoformage en prolongement du cône, qui est dû à un thermoformage. L'écluse rotative est de préférence constituée de deux flasques, d'une chemise qui comprend un orifice d'introduction et un ou plusieurs orifices de sortie, du rotor et d'un moteur d'entraînement électrique ou pneumatique. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 est une vue schématique du dispositif selon l'invention vue en coupe longitudinale. La figure 2 est une vue en coupe selon l'axe A-A représenté à la figure 1, elle met en évidence notamment le moyen pour dépoussiérer les pièces métalliques. La figure 3 est une vue schématique vue en coupe longitudinale de l'écluse rotative mettant en évidence le rotor, les pales souples, les alvéoles et leurs actions par rapport aux pièces métalliques. La figure 4 est une vue selon la figure 3 où les pièces sont représentées en grand nombre. La figure 5 est une vue selon la figure 4 mettant en évidence l'action des pales souples lors d'un début de coincement appelé "effet de voûte". La figure 6 est une vue en éclatée du dispositif selon l'invention. Le dispositif de séparation air/pièces et de réception des pièces métalliques 1, selon l'invention, est représenté notamment à la figure 1. I1 est destiné à la séparation air/pièces et à la réception des pièces métalliques 2 pour un convoyeur pneumatique. Il est du type utilisant un volume tampon 3 dans lequel au moins une turbine, non représentée, crée une dépression en permanence. Selon le mode de réalisation, une seule ligne de convoyage 4 arrive dans ledit volume tampon 3. Au moins une cuve de stockage, non représentée sur les figures, récupère les pièces à la sortie du volume tampon 3 (en dépression). Un moyen faisant office de sas 5 est disposé entre la sortie du volume tampon 3 et la cuve de stockage (non représentée) qui se trouve à la pression atmosphérique. Ce dispositif de séparation air/pièces et de réception des pièces métalliques pour convoyeur est particulier dans la mesure où il est équipé d'un moyen 6 pour dépoussiérer les pièces métalliques 2 d'une part, et d'autre part, du fait que le moyen faisant office de sas 5 est une écluse rotative. Le moyen pour dépoussiérer les pièces métalliques 2 est un bloc amortisseur 6 disposé à proximité de l'orifice d'aspiration 7 du conduit 8 relié à la turbine non représentée, ce bloc amortisseur 6 est également disposé perpendiculairement à la trajectoire F1 d'arrivée desdites pièces 2 de la ligne de convoyage 4. L'arrivée de la ligne de convoyage 4 est horizontale et située en position radiale dans la partie supérieure du volume tampon 3. Comme représenté sur la figure 2, le bloc amortisseur 6 a une forme en arc de cercle face à l'arrivée F1 des pièces métalliques 2. L'orifice d'aspiration 7 est équipé d'une grille 9. Sous le choc, les particules de poussière adhérant sur les pièces 2 sont décollées et du fait de leur plus grande légèreté, sont directement évacuées par l'orifice d'aspiration 7. Comme représenté sur les figures par les flèches F2, les pièces 2 poursuivent alors par gravité, telles que représentées par les flèches F3, leur course dans le volume tampon 3, et sont dirigées par la forme même du volume tampon vers le moyen faisant office de sas 5. Le volume tampon 3 se compose de deux cônes 11 et 12 raccordés par leur base par un moyen tel qu'une bride de fixation 13. L'arrivée de la ligne de convoyage 4 est horizontale et située en position radiale sur le cône supérieur 11 (figure 2). L'orifice d'aspiration 7 est situé verticalement en partie supérieure du cône supérieur 11. La sortie 10 du volume tampon 3 est disposée au sommet du cône inférieur 12. Le moyen faisant office de sas 5 est une écluse rotative équipée d'un rotor 19 en matière synthétique souple monté autour d'un axe 20 et possédant plusieurs pales 14. Le rotor de l'écluse 5 est animé d'un mouvement de rotation lent tel qu'indiqué selon la flèche F4 et continu, de sorte que les pièces 2 s'introduisent par gravité en sortant par l'orifice 10 du volume tampon 3 dans une alvéole 15 du rotor et sont entraînées en rotation , à l'intérieur de l'alvéole. Quand l'alvéole 15 passe devant l'orifice de sortie 16 de l'écluse 5, les pièces 2 sont alors évacuées par gravité vers la sortie du système de réception et vers la cuve de stockage non représentée sur les figures. Les pales 14 du rotor possèdent un jeu très réduit avec la chemise fixe 17 de l'écluse 5 de sorte qu'une quantité infime d'air peut s'introduire entre la sortie à la pression atmosphérique et le volume tampon 3 en dépression. Le nombre de pales 14 est suffisant pour que plusieurs alvéoles 15 séparent les orifices d'entrée 10 et de sortie 16 fractionnant ainsi la différence de pression et limitant les fuites par un effet de labyrinthe. Les détails de construction sont plus particulièrement représentés et mis en évidence dans la figure 6 qui est une vue en éclatée. Le cône supérieur 11 est constitué par deux demi-coquilles en matière plastique issues d'un thermoformage. Le cône inférieur 12 est fabriqué suivant le même principe et possède également en prolongement dudit cône 12 l'empreinte 18 de la chemise 17 de l'écluse 5. Le serrage des deux demi-coquilles du cône inférieur 12 assure le positionnement et le coincement de l'écluse dans son logement. L'orifice de sortie 10 du volume tampon 3 est également issu d'un thermoformage en prolongement du cône, dû à un thermoformage. L'écluse rotative 5 est de préférence constituée de deux flasques 21 et 22 d'une chemise 17 qui comprend un orifice d'introduction 23 et un ou plusieurs orifices de sortie 24 du rotor 14 et d'un moteur 25 d'entraînement électrique pneumatique. Les pales 14 composées uniquement de matière synthétique souple possèdent une raideur appropriée pour assurer l'étanchéité de l'écluse 5 mais sont également susceptibles de se plier, en cas de coincement, sans perturber la rotation ou détériorer les pièces 2. Ainsi à la figure 4, il est clairement mis en évidence que les pales sont suffisamment rigides pour résister à la pression mais qu'elles sont également suffisamment souples pour s'esquiver en cas de bourrage au niveau de l'orifice de sortie 10 du volume tampon et de l'orifice d'introduction 23 de la chemise fixe 17. De plus, cette raideur permet également, comme représenté dans la figure 5, de créer un effet élastique de rejet, selon la flèche F5, des pièces 2 du rotor 14. Ces pièces 2 rejetées vers le sommet vont créer un mouvement et des vibrations dans la masse de pièces 2 propre à briser un éventuel effet de voûte dans le volume tampon 3. REFERENCES 1. Dispositif de séparation air/pièces et de réception des pièces métalliques 2. Pièces métalliques 3. Volume tampon 4. Ligne de convoyage 5. Sas ou écluse 6. Moyen ou bloc amortisseur 7. Orifice d'aspiration 8. Conduit 9. Grille 10. Orifice de sortie du volume tampon 11. Cône supérieur 12. Cône inférieur 13. Bride de fixation 14. Pales 15. Alvéole 16. Orifice de sortie de l'écluse 17. Chemise fixe 18. Empreinte 19. Rotor 20. Axe du rotor 21, 22. Flasques 23. Orifice d'introduction de la chemise fixe 24. Orifice de sortie de la chemise fixe 25. Moteur F1, F2, F3, F4, F5. Flèches REVENDICATIONS 1. Dispositif de séparation air/pièces (1) et de réception des pièces métalliques (2) pour un convoyeur pneumatique est du type utilisant - un volume tampon (3) dans lequel au moins une turbine crée une dépression en permanence, - une ou plusieurs arrivées des lignes de convoyage (4) par lesquelles les pièces métalliques (2) arrivent dans ledit volume tampon (3), - au moins une cuve de stockage qui récupère les pièces (2) à la sortie dudit volume tampon (3) (en dépression), - entre la sortie du volume tampon (3) et la cuve de stockage (à la pression atmosphérique), un moyen faisant office de sas (5), caractérisé par le fait que ledit volume tampon (3) est équipé d'un moyen pour dépoussiérer (6) des pièces métalliques (2) et que le moyen faisant office de sas (5) est une écluse rotative, l'écluse rotative est équipée de pales souples dont la raideur est définie pour que ladite écluse rotative, pourvue de ce type de pales, fasse office d'éjecteur automatique des pièces en surplus pour éviter le bourrage et détruire les effets de voûte. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le moyen pour dépoussiérer (6) les pièces métalliques (2) est un bloc amortisseur disposé à proximité de l'orifice d'aspiration (7) du conduit (8) relié à la turbine et perpendiculaire à la trajectoire d'arrivée desdites pièces (2). 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que l'arrivée de la ligne de convoyage (4) est horizontale et située en position radiale dans la partie supérieure du volume tampon (3). 4. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que le bloc amortisseur (6) a une forme en arc de cercle, face à l'arrivée des pièces métalliques (2). 5. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le volume tampon (3) se compose de deux cônes (11, 12) raccordés par leur base par un moyen tel qu'une bride de fixation (13), l'arrivée de la ou des lignes (4) est horizontale et située en position radiale sur le cône supérieur (11). 6. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que l'orifice d'aspiration (7) est situé verticalement en partie supérieure du cône (11) ; la sortie du volume tampon (3) est disposée au sommet du cône inférieur (12). 7. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le moyen faisant office de sas (5) est une écluse rotative équipée d'un rotor (19) en matière synthétique souple, monté autour d'un axe (20) et possédant plusieurs pales (14) ; le rotor (19) de l'écluse est animé d'un mouvement de rotation lent et continu de sorte que les pièces s'introduisent par gravité dans une alvéole (15) du rotor (19) et sont entraînées en rotation, à l'intérieur de l'alvéole (15) ; quand l'alvéole (15) passe devant l'orifice de sortie (16) de l'écluse (5), les pièces (2) sont alors évacuées par gravité vers la sortie du système de réception. 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé par le fait que la raideur des pales est définie de manière à ce que l'écluse rotative ait plusieurs fonctions ; à cet effet, les pales sont suffisamment rigides pour résister à la pression mais possèdent la souplesse nécessaire pour s'esquiver en cas de bourrage et leur élasticité renvoie les pièces en arrière pour, par l'impact du choc, provoquer des vibrations propres à casser l'effet de voûte. 9. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait que le cône supérieur (11) est constitué par deux demicoquilles en matière plastique issues d'un thermoformage ; le cône inférieur (12) est fabriqué suivant le même principe, mais possède également en prolongement du cône l'empreinte (18) de la chemise de l'écluse (5). 10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé par le fait que le serrage des deux demi-coquilles du cône inférieur (11) assure le positionnement et le coincement de l'écluse (5) dans son logement. 11. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé par le fait que l'écluse rotative (5) est constituée de deux flasques (21, 22), d'une chemise (17) qui comprend un orifice d'introduction (23) et un ou plusieurs orifices de sortie (24), du rotor (19) et d'un moteur (25) d'entraînement électrique ou pneumatique.