Brevet FR2781757A1 — publié le 20000204

L'invention concerne un procédé et un dispositif d'ensachage rapide d'un nombre déterminé de grains et notamment de grains de semence. La commercialisation de grains de semence s'effectue dans des sacs dont le contenu est déterminé non par la masse du sac mais par un nombre de grains présents dans le sac. Pour un sac de grains de maïs, ce nombre s'élève à environ 80 000. Le problème de l'ensachage des grains de semence vient du fait que les grains de semence présentent naturellement des caractéristiques granulométriques différentes. Par conséquent, il n'est pas possible de définir le contenu d'un sac de grain de semence par une masse des grains qui correspondrait au nombre prédéterminé de grain requis pour remplir un sac. De façon traditionnelle, I'ensachage des grains se déroule suivant les phases suivantes: il est procédé au calibrage des grains, les grains sont ensuite stockés dans différents silos selon leur calibre. Pour chaque calibre de grains, la masse du nombre de grains requis pour remplir un sac est connue. (Un sac de 80 000 grains d'un calibre élevé sera plus lourd qu'un sac de 80 000 grains d'un calibre faible). Les grains calibrés sont ensuite ensachés par une machine d'ensachage; I'opération d'ensachage est commandée par une balance dont la valeur de consigne est fixée en fonction du calibre des grains du lot à ensacher. Pour chaque lot de grains à ensacher de calibre différent, une valeur de consigne différente est fixée à la balance. Ce procédé d'ensachage de grains de semence, habituellement mis en oeuvre, présente de nombreux inconvénients, à savoir: - I'opération de calibrage est difficile à mener à bien avec une bonne précision, - durant le calibrage, une proportion de grains, pouvant aller jusqu'à 10 %, est perdue, - le calibrage est une opération stressante pour les grains, - le calibrage est une opération coûteuse en moyens et en temps, - il est nécessaire de stocker et de gérer des stocks de grains de différents calibres, - I'erreur concernant le nombre de grains par sac peut atteindre plus ou moins 5 %. Le but de l'invention est de fournir un procédé et un dispositif d'ensachage de grains permettant de mettre en sac un nombre prédéterminé de grains à partir de lots de grains de granulométries hétérogènes, sans opération de calibrage, avec une précision, sur le nombre de grains, de plus ou moins 2 %. A cet effet l'invention propose un procédé d'ensachage d'un nombre prédéterminé par sac de grains de granulométrie hétérogène, notamment grains de semence, qui comprend les phases suivantes: - un captage de grains est réalisé sur un flot de grains destinés à être mis en sac, - un nombre prédéterminé n de grains captés est compté, - les grains comptés sont pesés, - le nombre n de grains et la masse de ce nombre n de grains sont transmis à un calculateur qui détermine, à partir de ces données, la masse théorique du nombre prédéterminé de grains d'un sac, - le flot de grains remplit un sac placé sur un système de pesée dont la valeur de consigne est la masse théorique déterminée par le calculateur, - lorsque la masse théorique est mesurée par le système de pesée, le système de pesée commande l'arrêt du remplissage du sac, - les phases définies précédemment sont réitérées à intervalles prédéterminés jusqu'à épuisement du flot de grains à mettre en sac, - la valeur de consigne du système de pesée est actualisée à chaque détermination, par le calculateur, de la masse théorique du nombre prédéterminé de grains d'un sac. De préférence la phase de comptage de grains prélevé sur le flot de grains destinés à être ensachés comprend les phases suivantes: - les grains captés sont soumis à une opération de vibration pour assurer une répartition des grains et pour les amener à un dispositif d'accélération, - les grains passent sur une goulotte inclinée d'accélération afin de les singulariser, - les grains sont comptés par des cellules de comptage disposées au bas des canaux d'accélération, - lorsque n grains sont comptés, I'alimentation des canaux de la goulotte d'accélération est arrêtée. Ce procédé permet de mettre en sac des grains de granulométrie hétérogène et donc de s'affranchir de l'opération de calibrage des grains, de stockage intermédiaire de différents calibres de grains, et des opérations subséquentes de manipulation. De préférence, le nombre de grains n compté est de l'ordre de 10000 à 15 000. Avantageusement, la masse théorique du nombre prédéterminé de grains d'un sac, déterminée par le calculateur et transmise au système de pesée, est établie à partir d'au moins deux des dernières mesures de la masse d'un échantillon de n grains. Ceci permet de fournir au système de pesée une valeur de consigne basée sur une tendance et non sur une mesure isolée qui peut être entachée d'erreur ou non-représentative du lot de grains destinés à être mis en sac. L'invention propose de plus un dispositif basé sur le procédé précédemment décrit, dispositif d'ensachage d'un nombre prédéterminé par sac de grains de granulométrie hétérogène, notamment grains de semence, comprenant un bâti de convoyage par gravité des grains vers des moyens d'ensachage de grains commandés par un système de pesée comprenant selon l'invention: -une buse de captage de grains ménagée sur les moyens de convoyage des grains, - des moyens de comptage qui déterminent un nombre de grains n de l'échantillon, - des moyens de pesage des grains comptés, - un calculateur recevant une donnée relative à un nombre de grain et une donnée relative à la masse de ce nombre de grain, ces données permettant de déterminer la masse théorique du nombre prédéterminé de grains d'un sac, - des moyens de pesée de sac, connus en soi, dont la valeur de consigne est la masse théorique déterminée par le calculateur, lorsque cette masse théorique est mesurée par le système de pesée, le système de pesée commande l'arrêt du remplissage du sac. Ce dispositif permet de mettre en sac des grains de granulométrie hétérogène par une opération unique. Avantageusement, les moyens de comptage de n grains parmi les grains captés comprennent: - un plateau vibrant horizontal, dont la face recevant les grains est munie de canaux, les vibrations assurant une répartition des grains dans chacun des canaux et un mouvement de déplacement des grains, - une goulotte comprenant des canaux dans lesquels glissent les grains, cette goulotte étant inclinée suivant un angle tel que les grains l'empruntant subissent une quasi chute libre, - des moyens de comptage disposés à l'aplomb de chaque canal de la goulotte, - une trémie de pesage réceptionnant les grains après comptage, - des moyens de commande des vibrations du plateau horizontal. L'opération de comptage réalisée avec le dispositif de comptage de l'invention permet d'obtenir un comptage remarquablement précis d'un nombre de grains d'un échantillon. Cette précision est obtenue en particulier grâce à la singularisation des grains réalisée lors du passage des grains dans la goulotte qui permet à un seul grain de se présenter devant la cellule de comptage. La précision finale de l'ensachage dépend directement de la précision avec laquelle l'opération de comptage de l'échantillon est réalisée. Avantageusement, les canaux ménagés dans la goulotte inclinée ont un profil convergent, cette convergence évitant que deux grains ne se présentent en même temps devant les moyens de comptage. De préférence, les moyens de comptage sont constitués par des cellules optiques. De préférence, la trémie de pesée est placée sur des capteurs de pesage qui mesurent la masse des grains comptés. De préférence, le nombre de canaux du plateau vibrant, le nombre de canaux de la goulotte et le nombre de cellules de comptage est égal à 16. Avantageusement le plateau vibrant est équipé de deux hottes aspirantes situées au dessus et au dessous de celui-ci, I'aspiration des poussières inévitablement présentes lors de la manipulation du grain permet de garder propres les cellules de comptage. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés. Figure 1 est un schéma d'un dispositif d'ensachage selon l'état actuel de la technique., Figure 2 est une vue en perspective montrant le dispositif d'ensachage selon l'invention, Figure 3 est une vue en perspective du dispositif de comptage de l'échantillon, Figure 4 est une vue en perspective d'un plateau vibrant, Figure 5 est une vue en perspective d'un plateau vibrant muni de hottes d'aspiration, Figure 6 est une vue de face de la goulotte d'accélération, Figure 7 est un schéma montrant le fonctionnement du calculateur. Sur la figure 1 est représenté un dispositif d'ensachage connu. Dans ce dispositif, des grains préalablement calibrés sont placés dans une trémie 1, de laquelle ils descendent par gravité par une goulotte vers un système de pesée 2 dont la valeur de consigne est fixée manuellement, en fonction du calibre des grains. Lorsque la valeur de consigne du système de pesée 2 est atteinte, I'alimentation d'un sac est arrêtée et le remplissage d'un sac suivant débute. Comme montré à la figure 2, le dispositif conforme à l'invention comprend une trémie 2 placée sur un bâti mécano soudé. Un conduit convergent 3 relie la trémie 2 à un dispositif de remplissage de sac 4 placé sur une balance 5. A l'extrémité du conduit 3 se trouve un dispositif d'obturation 6. La balance 5 est reliée à un calculateur 7, comme montré figure 7. Une buse de captage 8 est ménagée sur le conduit 3. Comme montré figure 3, à l'extrémité inférieure de la buse de captage 8, sont placés deux plateaux 9. La face supérieure de chacun des plateaux 9 est munie de huit canaux 10 et d'une cloison 11 comme apparaissant à la figure 4. Sur la face inférieure et supérieure des plateaux 9 sont disposées des hottes d'aspiration 12, comme montré à la figure 5. Les plateaux 9 sont placés sur des vibreurs 13 dont la mise en action est commandée par le calculateur 7. Au bord des plateaux 9, est placée une goulotte d'accélération 14. Comme montré figure 6, la goulotte 14 est munie de seize canaux. Les canaux de la goulotte d'accélération présentent des profils convergents. La goulotte 14 est inclinée suivant un angle tel qu'elle est presque verticale. A l'aplomb de chaque canal de la goulotte d'accélération, se trouvent seize cellules de comptage 15. Les cellules de comptage sont reliées au calculateur, comme montré figure 7. Sous la goulotte d'accélération est placée une trémie 16. La trémie 16 repose sur des capteurs de pesée 17 reliés au calculateur, comme montré à la figure 7. Le fonctionnement du dispositif d'ensachage selon l'invention est le suivant: Des grains de granulométrie hétérogène n'ayant pas subi d'opération de calibrage préalable sont introduits dans la trémie 2. Sous l'effet de la gravité, les grains se dirigent vers le dispositif de remplissage de sacs 4. Des grains sont captés par la buse 8 sur le flot de grains destiné à être ensachés. Les grains captés se déversent sur les plateaux 9 dans lesquels ils sont retenus par la cloison 11. Du fait des forces de frottement entre les grains, ceux-ci restent cantonnés dans la partie des plateaux 9, en amont de la cloison 1 1. A intervalle régulier, le calculateur commande la mise en action des vibreurs 13 placés sous les plateaux 9. Les vibrations impriment un mouvement de déplacement aux grains. Les hottes d'aspiration 12 et 13 aspirent les poussières générées par les mouvement des grains. Les grains sont entraînés vers la goulotte d'accélération 14. Du fait de la forte inclinaison des goulottes d'accélération, les grains sont soumis à une quasi chute libre et, du fait de la convergence des canaux, les grains parvenant à l'extrémité inférieure de la goulotte d'accélération sont séparés les uns des autres. Lorsque les grains quittent les goulottes d'accélération, ils passent devant des cellules de comptage 15, qui mesurent le nombre de grains. Lorsque les cellules de comptage ont mesuré entre 10 000 et 000 grains, le calculateur commande la mise au repos des vibreurs 13. Ceci interrompt l'alimentation en grains de la goulotte d'accélération. Les grains comptés sont ensuite recueillis dans une trémie 16. Cette trémie est placée sur des capteurs de pesée 17 qui mesurent la masse de grains comptés par les cellules de comptage. Les mesures du nombre de grains et de la masse du nombre de grains comptés sont transmises au calculateur qui détermine la masse théorique des 80 000 grains normalement présents dans un sac de grains de semence. Lorsque la masse du sac mesurée par la balance 5 est égale à la masse théorique, celle-ci commande la fermeture du dispositif d'obturation 6. L'invention fournit ainsi un dispositif d'ensachage de grains hétérogènes n'ayant pas subi d'opération de calibrage ayant les avantages indiqués plus haut. Il permet notamment de s'affranchir de l'opération de calibrage des grains, de stockage intermédiaire de différents calibres de grains, et des opérations subséquentes de manipulation. Il permet également de parvenir à une opération de mise en sac de grains, avec une précision sur le nombre de grains de plus ou moins 2 %. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle peut comprendre, au contraire, toutes les variantes de réalisation notamment en ce qui concerne le comptage des grains de l'échantillon capté. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'ensachage d'un nombre prédéterminé par sac de grains de granulométrie hétérogène, notamment grains de semence, caractérisé en ce qu'il comprend les phases suivantes: - un captage de grains est réalisé sur un flot de grains destinés à être mis en sac, - un nombre prédéterminé n de grains captés est compté, - les grains comptés sont pesés, - le nombre n de grains et la masse de ce nombre n de grains sont transmis à un calculateur qui détermine, à partir de ces mesures, la masse théorique du nombre prédéterminé de grains d'un sac, - le flot de grains remplit un sac placé sur un système de pesée dont la valeur de consigne est la masse théorique du nombre prédéterminé de grains d'un sac déterminé par le calculateur, - lorsque la masse théorique est mesurée par le système de pesée, le système de pesée commande l'arrêt du remplissage du sac, -les phases définies précédemment sont réitérées à intervalles prédéterminés jusqu'à épuisement du flot de grains à mettre en sac. -la valeur de consigne du système de pesée est actualisée à chaque détermination, par le calculateur, de la masse théorique du nombre prédéterminé de grains d'un sac. 2 - Procédé d'ensachage de grain selon la revendications 1, caractérisé en ce que la phase de comptage de grains prélevé sur le flot de grain destiné à être ensaché comprend les phases suivantes: - les grains captés sont soumis à une opération de vibration pour assurer une répartition des grains et pour les amener à un dispositif d'accélération, - les grains passent par une goulotte inclinée d'accélération afin de les singulariser, - les grains sont comptés par des cellules de comptage disposées au bas des canaux d'accélération, - lorsque n grains sont compté l'alimentation des canaux est arrêtée. 3 - Procédé d'ensachage de grains selon les revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le nombre n de grain compté est de l'ordre de 000 à 15 000. 4 - Procédé d'ensachage de grains selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la masse théorique du nombre prédéterminé de grains d'un sac déterminée par le calculateur est établie à partir d'au moins deux des dernières mesures de la masse d'un échantillon de n grains. - Dispositif d'ensachage d'un nombre prédéterminé par sac de grains de granulométrie hétérogène, notamment grains de semence, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant un bâti de convoyage par gravité des grains vers des moyens de remplissage de sacs par des grains, caractérisé en ce qu'il comprend: une buse de captage de grains ménagée sur les moyens de convoyage des grains, - des moyens de comptage qui déterminent un nombre de grains n de l'échantillon, - des moyens de pesage des grains comptés, - un calculateur (7) recevant une donnée relative à un nombre de grains et une donnée relative à la masse de ce nombre de grains, ces données permettant de déterminer la masse théorique du nombre prédéterminé de grains d'un sac, des moyens de pesée de sac (4), connus en soi, dont la valeur de consigne est la masse théorique déterminée par le calculateur, lorsque cette masse théorique est mesurée par le système de pesée, le système de pesée commande l'arrêt du remplissage du sac. 6 - Dispositif d'ensachage de grain, selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de comptage de l'échantillon comprennent: - un plateau vibrant horizontal (9) dont la face recevant les grains est munie de canaux (10), les vibrations assurant une répartition des grains dans chacun des canaux et un mouvement de déplacement des grains, - une goulotte (14) comprenant des canaux dans lesquels glissent les grains, cette goulotte étant inclinée suivant un angle tel que les grains l'empruntant subissent une quasi chute libre, - des moyens de comptage disposées à l'aplomb de chaque canal de la goulotte, - un trémie de pesage (16) réceptionnant les grains après comptage, - des moyens de commande des vibrations du plateau horizontal. 7 - Dispositif d'ensachage de grain selon les revendications 5 à 6, caractérisé, en ce que les canaux ménagés dans la goulotte (14) inclinée ont un profil convergent, cette convergence évitant que deux grains ne se présentent en même temps devant les moyens de comptage. 8 - Dispositif d'ensachage de grain selon les revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens de comptage sont des cellules optiques (15). 9 - Dispositif d'ensachage de grain selon les revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la trémie de pesée (16) est placée sur des capteurs de pesage (17) qui mesurent la masse des grains comptés. 10 - Dispositif d'ensachage de grain selon les revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le nombre de canaux du plateau vibrant, le nombre de canaux de la goulotte et le nombre de cellules de comptage est égal à 16. 11il - Dispositif d'ensachage de grain selon les revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le plateau vibrant est équipé de deux hottes aspirantes (12) situées au dessus et au dessous de celui-ci.