Brevet FR2813027A1 — publié le 20020222

Dispositif de triage pour récipients de deux sortes de forme différente La présente invention a trait à un dispositif de triage pour récipients de deux catégories de forme différente, par exemple du type cannettes ou boîtes métalliques et gobelets en plastique, et plus généralement pour tous récipients jetables. Le dispositif de l'invention est associé à un container de récupération, permettant selon le cas soit d'obtenir une contre-valeur de consigne, soit d'être associé à un système de loterie et comporte de manière principale un orifice pour l'insertion des récipients à jeter et des voies d'accès à leur volume de stockage, situées aux débouchés desdites voies. Compte tenu de l'existence du dispositif de triage précité, les volumes de stockage sont au nombre de deux, séparés de telle sorte que l'on puisse collecter d'une part toutes les cannettes ou boîtes métalliques, et d'autre part tous les gobelets en plastique, en deux opérations distinctes. De préférence, les ensembles constitués du dispositif de triage de l'invention et des volumes de stockage sont situés à proximité des distributeurs de boissons, afin que l'utilisateur puisse disposer de ce type de container amélioré sur les lieux mêmes de la consommation. Jusqu'ici, dans la plupart des cas, de simples poubelles sont disposées aux alentours des machines distributrices de boissons, qui ne sont évidemment pas prévues pour la récupération. Elles sont en effet destinées à recevoir tout type de déchet, et les gobelets et autres boîtes métalliques sont donc traités à l'égal des autres déchets. Cela ne permet aucune opération de récupération, ou alors dans des conditions malaisées, économiquement défavorables. Lorsque la machine de l'invention est dotée d'un système de consigne, celui-ci permet de restituer à l'utilisateur, au moins dans certains cas déterminés à l'avance, une valeur donnée. Bien entendu, cette consigne ne sera retournée à l'utilisateur que si le récipient inséré dans le dispositif de l'invention est intact. Dans le cas d'une loterie, un jeton peut aléatoirement être gagné, donnant droit à un gain, par exemple une consommation gratuite. L'objectif principal de l'invention reste cependant le triage des récipients en fonction de leur forme. A cet effet, le dispositif de l'invention se caractérise en ce qu'il est constitué par une chambre de sélection disposée en aval de l'orifice d'insertion des récipients, guidant chacun de ceux-ci lors de sa chute par gravité vers un fond sur lequel il repose dans une position prédéterminée, ledit fond pouvant être déplacé à partir d'une position initiale en vue de libérer l'accès à l'un ou à l'autre de deux conduits débouchant dans deux volumes de stockage distincts, ledit déplacement étant réalisé par des moyens d'entraînement commandés par des moyens de reconnaissance du récipient via des moyens de transmission. Ces éléments sont bien entendu invisibles à l'utilisateur, qui se contente de jeter le récipient dont il dispose dans l'orifice prévu à cet effet, comme dans n'importe quelle poubelle. En réalité, la surface du fond est par exemple constituée d'une partie d'un volet de tri pivotant obstruant au moins partiellement l'accès aux conduits, ledit volet de tri formant de plus au moins une portion de la paroi de séparation desdits conduits. Ce volet de tri pivotant se place après rotation sensiblement dans le prolongement de l'une ou de l'autre des parois de la chambre de sélection, ce qui aboutit à chaque fois à créer un unique conduit allant de l'orifice externe jusqu'au volume de stockage. En somme, selon la position, deux conduits distincts sont séquentiellement réalisables. Plus précisément, le volet de tri est formé d'une tôle triangulaire dont la base forme le fond de la chambre de sélection, et n'obstrue que partiellement l'entrée des conduits de telle sorte que les récipients ne puissent pas y accéder, l'axe de pivotement étant disposé au niveau du sommet du triangle, dont la base est disposée horizontalement lorsque le fond est dans sa position initiale. Plus généralement, ladite base est même de préférence centrée dans la partie inférieure de la chambre de sélection, lorsque le volet de tri est en position initiale, ménageant de part et d'autre des espaces libres donnant sur les deux conduits correspondant aux deux types de récipients. De fait, les parois de la chambre de sélection se rapprochent au voisinage du fond de manière à guider le récipient dans une position finale au contact du fond stable et unique pour tous les récipients de même sorte. Le bas de la chambre de sélection se comporte sensiblement comme un entonnoir dont la section la plus étroite est cependant supérieure à la section des récipients, dans une proportion cependant assez limitée pour réaliser le guidage mentionné. Le positionnement final correct du récipient est important, notamment à des fins de sélection et/ou de mesure. De préférence, les parois de la chambre de sélection sont perpendiculaires au fond au voisinage de celui-ci. La configuration générale est d'ailleurs d'allure verticale, ce qui s'explique notamment par l'utilisation du poids des récipients comme force motrice de déplacement à l'intérieur du dispositif. Selon une possibilité, l'un des conduits, destiné à recevoir des récipients empilables de type gobelet, comporte un volet supplémentaire d'empilement permettant d'orienter les récipients qui chutent selon un certain axe dans ledit conduit de manière à permettre leur empilement, des moyens de mesure de la hauteur de la pile commandant alors des moyens d'ouverture dudit volet d'empilement. L'idée qui est à la base de cette amélioration est que si les gobelets sont envoyés un par un dans le volume de stockage, ils occuperont très rapidement un volume important. Pour optimiser le remplissage du container de stockage, les gobelets sont donc regroupés en des piles comprenant un nombre prédéterminé d'individus, les piles ainsi constituées étant ensuite envoyées dans le container, améliorant sensiblement le taux de remplissage. Ledit volet peut pivoter entre deux positions, une position d'empilement et une position d'ouverture libérant l'accès au volume de stockage. De préférence, les moyens d'ouverture de ce volet sont mécaniquement reliés aux moyens d'entraînement du volet de tri, et sont actionnés lorsque ce dernier est déplacé en une troisième position distincte des positions permettant l'accès aux conduits débouchant dans les volumes de stockage, des moyens de rappel permettant le retour de ce volet en position d'empilement. Selon une variante, il aurait bien entendu été possible de ne pas partager les moyens moteurs, et par conséquent de prévoir des moyens distincts pour entraîner d'une part le volet de tri, et d'autre part le volet d'empilement. Une telle solution, techniquement possible, s'avère plus onéreuse et plus compliquée à mettre en oeuvre, sans avantages compensatoires notables. Selon une liaison mécanique possible, au moins un plot dépassant radialement de l'arbre de pivotement du volet de tri entre en contact avec l'une des extrémités du volet d'empilement dans la partie terminale de la course de rotation de l'arbre du volet de tri l'amenant en sa troisième position, et aboutit à le faire pivoter jusqu'à ouverture complète donnant accès au volume de stockage, obtenue lorsque l'arbre est dans ladite troisième position. Cette interaction mécanique ne doit pas se produire lorsque le volet de tri est déplacé dans l'une des deux premières positions, dans lesquelles il se contente de libérer l'accès vers l'un ou l'autre des conduits. C'est la raison pour laquelle la troisième position est nécessairement distincte des deux premières, et implique un déplacement dont la longueur est clairement supérieure à celle des déplacements de sélection du conduit. De préférence, les moyens de rappel sont constitués d'un ressort de compression disposé entre une partie solidaire du bâti du dispositif et ladite extrémité du volet d'empilement, et configuré pour ramener ledit volet en position d'empilement lorsque le volet de tri revient dans sa position initiale. En d'autres termes, le ou les plots solidaires de l'arbre de rotation du volet de tri, qui sont une configuration possible des moyens d'ouverture, n'agissent effectivement que pour obtenir l'ouverture du volet d'empilement, et non sa fermeture. Lorsque le mouvement inverse du volet de tri s'effectue, l'interaction mécanique disparaît, et un effort inverse est communiqué par le ressort de rappel, permettant au volet d'empilement de retrouver sa place initiale. Selon une possibilité, les moyens de reconnaissance des récipients peuvent consister en au moins un émetteur / récepteur de signaux, ceux-ci étant disposés au même niveau dans deux parois en vis-à-vis de la chambre de sélection, ledit signal traversant ladite chambre sensiblement au niveau de son axe central. De même, les moyens de mesure de la hauteur de la pile de récipients consistent en au moins un couple émetteur / récepteur de signaux également disposés au même niveau dans deux parois en vis-à-vis du conduit réservé aux récipients empilables, ledit signal traversant ledit conduit sensiblement au niveau de l'axe d'empilement. Les moyens de reconnaissance peuvent être basés sur une mesure de longueur du récipient, sachant que les gobelets et les boîtes métalliques n'ont pas la même hauteur. C'est la raison pour laquelle il est important d'assurer le positionnement correct des récipients lorsqu'ils aboutissent au contact du volet de tri. II en va de même pour la mesure de l'empilement, qui peut être référencée par rapport à une longueur étalon correspondant à l'empilement de n récipients. Selon une possibilité, chaque couple émetteur / récepteur fonctionne avec un signal infrarouge. Bien entendu, d'autres possibilités existent, comme l'utilisation de cellules photoélectriques, de lasers, de caméras, etc... Les signaux émis par chaque récepteur sont envoyés à des moyens de transmission pilotant les moyens d'entraînement du volet de tri, lesdits moyens de transmission comportant une unité électronique transformant lesdits signaux en informations aptes au pilotage desdits moyens d'entraînement. Il est bien entendu nécessaire, dans le cas de l'emploi de couples émetteur / récepteur, qu'il y ait une telle unité électronique de traitement des signaux, basée sur un programme pouvant par exemple interpréter la mesure de longueur. Cette interprétation conduit à envoyer aux moyens d'entraînement un signal différencié selon que le volet de tri doit basculer dans un sens ou dans l'autre. L'algorithme est encore plus simple dans le cas du volet d'empilement, car dès lors que la mesure de l'empilement est atteinte, un seul et unique signal peut être envoyé auxdits moyens d'entraînement, de façon à faire pivoter le volet de tri dans sa troisième position. II importe cependant de gérer des signaux intermédiaires dès qu'un nouveau récipient arrive dans l'empilement. Une autre solution pour calculer le déclenchement du volet d'empilement peut être basée sur un comptage des récipients formant la pile. Ces solutions peuvent bien entendu être mises en ceuvre ensemble, selon une alternative plus sophistiquée. De préférence, lesdits moyens d'entraînement du volet de tri consistent en un moteur pas à pas actionnant ledit volet en rotation. Un moteur pas à pas est en effet l'un des moyens les plus sûrs de commander un tel dispositif, sachant au surplus que les signaux d'alimentation ne sont guère compliqués à générer. Selon une variante parmi d'autres, les moyens d'entraînement peuvent consister en un moteur à courant continu classique. L'invention va à présent être décrite plus en détail, en référence aux figures annexées pour lesquelles - la figure 1 est une vue schématique en coupe du principe du dispositif de l'invention, dans sa position initiale; - la figure 2 représente le même schéma que la figure 1, dans une configuration dans laquelle un tri a déjà été fait pour un certain type de récipient ; - la figure 3 montre la sélection d'un autre type de récipient donnant lieu à un empilage; - la figure 4 représente l'évacuation d'un empilement tel que réalisé sur la figure précédente; - la figure 5 est une vue en perspective éclatée d'une configuration possible de dispositif de triage selon l'invention ; - la figure 6 est un schéma de l'interaction mécanique entre les deux volets, en position d'empilement; et - la figure 7 représente la même configuration en position de largage d'un empilement. En référence à la figure 1, un gobelet (1) jeté par un utilisateur au travers d'un orifice (2) aboutit dans une chambre de sélection (3) dont la partie inférieure est limitée par un volet de tri (4) pivotant en (5) par rapport au bâti (6) du dispositif. Cette figure fait également apparaître un volet d'empilement (7), dont le fonctionnement sera expliqué plus en détail dans la suite. De même, une cellule réceptrice (8), fonctionnant avec une cellule émettrice (non représentée) située au même niveau sur la face en vis-à-vis du bâti (6) permet une mesure de la hauteur du récipient (1) lorsqu'il est au repos sur le volet de tri (4) dans sa positon initiale. La figure 1 montre bien que, au moins dans sa zone immédiatement supérieure au volet de tri (4), la chambre de sélection (3) a une largeur telle qu'elle impose au récipient (1) de rester debout, au repos sur la surface supérieure du volet de tri (4). Celui-ci n'obstrue pas dans sa totalité la surface de passage vers des conduits (9) et (10) menant respectivement vers deux volumes de stockage correspondant chacun à un type de récipient (1). Un gobelet (1), de type gobelet en plastique jetable, est représenté en figure 1. En figure 2, le récipient prend la forme d'une boîte métallique (1'). Dans cette figure, le volet de tri (4) a pivoté vers la droite, de manière à obstruer pratiquement complètement le conduit (10) réservé aux gobelets (1). Le volet d'empilement (7) n'a quant à lui pas bougé. Cette rotation partielle du volet de tri (4) permet l'ouverture du conduit (9), et la chute de la boîte en métal (1') vers un volume de stockage correspondant. II est à noter que la chambre de sélection (3) et le conduit (9) ne forment en réalité, dans cette configuration, qu'un seul conduit dont le volet de tri (4) forme à présent une paroi amovible, placée dans la zone de confluence entre les conduits (9) et (10). La comparaison entre les figures 1 et 2 montre que la boîte métallique (1') est de hauteur bien supérieure à celle du gobelet (1). Dans ce dernier cas, c'est- à-dire lorsque c'est un gobelet qui repose sur la partie du volet de tri (4), le faisceau qui se développe entre les cellules émettrice et réceptrice (8) supérieures peut passer librement. Dans le cas de la figure 2, c'est-à-dire lorsque c'est une boîte métallique qui repose sur la partie supérieure du volet (4), ce faisceau est coupé du fait de la hauteur de la boîte métallique. Selon une possibilité de mesure, d'autres émetteurs / récepteurs sont disposés en rangée verticale sous le récepteur (8) et son émetteur correspondant. Selon le ou les faisceaux coupés, l'unité centrale de traitement sait que c'est un gobelet qui se trouve en partie supérieure du volet (4), et qu'il faut par conséquent orienter le pivotement dudit volet (4) vers la gauche, comme cela est représenté en figure 3. Selon un autre moyen de mesure, avec un seul couple émetteur / récepteur, une coupure momentanée du faisceau reçu par le récepteur (8) implique l'existence d'un gobelet, et l'unité centrale de traitement envoie au moteur pas à pas un signal de pivotement dans le même sens. Lorsque la coupure est plus longue, c'est une boîte (1') qui est en place, et le volet pivote comme montré en figure 2. En figure 3, le volet d'empilement (7) n'a pas bougé. II permet d'orienter chaque gobelet qui chute du fait du déplacement du volet de tri (4) dans une direction telle que l'empilement peut se produire. Ce maintien dans une orientation correcte est particulièrement important pour le premier gobelet (1) à chuter. Au-dessus de l'empilement de gobelets se trouve une autre cellule réceptrice (11), collaborant de la même manière qu'auparavant avec une cellule émettrice (non représentée). Dans le cas de la figure 3, cette cellule n'est coupée que pour des périodes très courtes égales au temps de passage du gobelet (1) chutant devant elle. L'unité centrale prend en compte ces coupures de durée déterminée, et n'envoie aucun signal d'activation au moteur. A l'inverse, lorsque l'empilement contient un nombre prédéterminé de gobelets, par exemple sept comme montré à la figure 4, le faisceau entre les cellules émettrices et réceptrices (11) est coupé pendant une période qui s'avère être plus longue que les périodes précitées. L'unité centrale donne alors l'ordre aux moyens d'entraînement de réaliser une rotation du volet de tri (4) autour de l'axe (5) dans le sens trigonométrique, permettant d'aboutir à la troisième position illustrée en figure 4, qui donne lieu à une interaction mécanique particulière avec le volet d'empilement (7) et permet le déplacement de celui-ci. L'empilement chute alors vers le volume de stockage dévolu au gobelet (1). En référence à la figure 5, le même dispositif est représenté à l'aide de ses composants et de son habillage particulier. Le dispositif de l'invention est créé, selon une possibilité, en tôles métalliques qui permettent de réaliser le bâti (6), les délimitations des différents conduits (9, 10), les volets (4, 7), etc... Le dispositif qui y est montré est un peu plus compliqué que celui qui fait l'objet des représentations schématiques des figures 1 à 4, ces dernières permettant de clarifier le fonctionnement par un exemple simple. Ainsi, dans la figure 5, la chambre de sélection (3) est délimitée par deux tôles latérales (12, 13) dont il est manifeste qu'elles se rapprochent au voisinage de la surface supérieure du volet (4), guidant les récipients dans une position de repos prédéterminée, aux fins de leur sélection. Les tôles (12, 13) sont fixées au bâti (6), lequel participe également à la délimitation des conduits (9) et (10), dans leur partie inférieure. Ce bâti (6) comporte également, au niveau du débouché des conduits (9) et (10), une plaque support (14) permettant notamment la fixation du ressort de rappel (voir plus loin). Les cellules réceptrices sont ici plusieurs unités réparties selon une rangée verticale, et sont disposées sur une plaque munie d'un circuit électronique de traitement (18). Des orifices correspondant à l'emplacement des cellules réceptrices (8) sont pratiqués dans le bâti (6), dans une portion servant à délimiter la chambre de sélection (3). Des orifices correspondants sont pratiqués dans une plaque (15) formant une partie du capot du dispositif de l'invention, dans laquelle sont appliquées les cellules émettrices (8'), rangées selon le même motif que les cellules réceptrices (8), et dotées d'une carte électronique de traitement (18'). Le capot est complété par une structure en U (16) et un couvercle (17). La structure (16) sert notamment à protéger un moteur (22) arrimé au bâti (6) via une plaque (23). L'ensemble est fixé sur une tôle de base (19) munie de deux orifices (20) et (21) correspondant à l'emplacement des sorties des conduits (9) et (10). L'interaction mécanique entre le volet de tri (4) et le volet d'empilement (7) apparaît plus clairement aux figures 6 et 7. Ainsi, le volet de tri (4) est montré dans sa position initiale en figure 6. L'arbre de pivotement (5) comporte au moins un plot (24) qui dépasse latéralement sensiblement radialement à l'axe de rotation proprement dit. Dans cette position du volet de tri (4), il n'y a aucune interaction mécanique entre celui- ci et le volet (7), qui repose notamment sur la structure (14) dans laquelle est fixée l'une des extrémités du ressort de compression (25), dont l'autre extrémité est fixée au volet d'empilement (7). Ce dernier peut également pivoter en (2, 6), par rapport au bâti (6) ou à des éléments qui lui sont solidarisés. En référence à la figure 7, lorsque le volet de tri pivote d'environ un quart de tour dans le sens trigonométrique, le ou les plots (24) interagissent avec l'extrémité du volet (7) et le font pivoter autour de son axe (26), ce qui aboutit notamment à comprimer le ressort de compression (25). Le volet d'empilement (7) se retrouve dans la position montrée, dans laquelle il ouvre l'accès à l'orifice (21) de la plaque (19) située en amont du volume de stockage réservé aux gobelets. Dès que le moteur pas à pas commande une rotation en sens inverse du volet de tri (4), pour qu'il se retrouve dans la position initiale de la figure 6, l'interaction entre le ou les plots (24) et le volet (7) cesse. Le ressort de compression (25) tend à rappeler le volet (7) dans sa position initiale, en lui faisant faire une rotation inverse. La description ci-dessus ne concerne qu'un exemple possible de configuration de l'invention, qui n'est nullement exhaustif de celle-ci. L'invention englobe au contraire toutes les variantes de forme et de configuration qui sont à la portée de l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Dispositif de triage pour récipients de deux sortes de forme différente, du type cannettes et gobelets jetables, associé à un container de récupération permettant selon le cas d'obtenir une contre-valeur de consigne, et comportant essentiellement un orifice pour l'insertion desdits récipients et des voies d'accès à leurs volumes de stockage, caractérisé en ce qu'il est constitué par une chambre de sélection disposée en aval de l'orifice d'insertion des récipients, guidant chacun de ceux-ci lors de sa chute par gravité vers un fond sur lequel il repose dans une position prédéterminée, ledit fond pouvant être déplacé à partir d'une position initiale en vue de libérer l'accès à l'un ou à l'autre de deux conduits débouchant dans deux volumes de stockage distincts, ledit déplacement étant réalisé par des moyens d'entraînement commandés par des moyens de reconnaissance du récipient via des moyens de transmission. 2. Dispositif de triage pour récipients selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le fond est constitué d'une surface d'un volet de tri pivotant qui obstrue au moins partiellement l'accès aux conduits, ledit volet de tri formant de plus au moins une portion de la paroi de séparation desdits conduits. 3. Dispositif de triage pour récipients selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le volet de tri est formé d'une tôle triangulaire dont la base forme le fond de la chambre de sélection, n'obstruant que partiellement l'entrée des conduits de telle sorte que les récipients ne puissent pas y accéder, l'axe de pivotement étant disposé au niveau du sommet du triangle, dont la base est disposée horizontalement lorsque le fond est dans sa position initiale. 4. Dispositif de triage pour récipients selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parois de la chambre de sélection se rapprochent au voisinage du fond de manière à guider le récipient dans une position finale au contact du fond stable et unique pour tous les récipients de même sorte. 5. Dispositif de triage pour récipients selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les parois de la chambre de sélection sont perpendiculaires au fond au voisinage de celui-ci. 6. Dispositif de triage pour récipients selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un des conduits, destiné à recevoir des récipients empilables de type gobelet, comporte un volet supplémentaire d'empilement permettant d'orienter les récipients qui chutent selon un certain axe dans ledit conduit de manière à permettre leur empilement, des moyens de mesure de la hauteur de la pile commandant des moyens d'ouverture dudit volet d'empilement. 7. Dispositif de triage pour récipients selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le volet d'empilement peut pivoter entre deux positions, une position d'empilement et une position d'ouverture libérant l'accès au volume de stockage. 8. Dispositif de triage pour récipients selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens d'ouverture sont mécaniquement reliés aux moyens d'entraînement du volet de tri, et sont actionnés lorsque ce dernier est déplacé en une troisième position distincte des positions permettant l'accès aux conduits débouchant dans les volumes de stockage, des moyens de rappel permettant le retour du volet d'empilement en position d'empilement. 9. Dispositif de triage pour récipients selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins un plot dépassant radialement de l'arbre de pivotement du volet de tri entre en contact avec l'une des extrémités du volet d'empilement dans la partie terminale de la course de rotation de l'arbre du volet de tri l'amenant en sa troisième position, et aboutit à le faire pivoter jusqu'à ouverture complète donnant accès au volume de stockage, obtenue lorsque l'arbre est dans ladite troisième position. 10. Dispositif de triage pour récipients selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de rappel sont constitués d'un ressort de compression disposé entre une partie solidaire du bâti du dispositif et ladite extrémité du volet d'empilement, et configuré pour ramener ledit volet en position d'empilement lorsque le volet de tri revient dans sa position initiale. 11. Dispositif de triage pour récipients selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de reconnaissance des récipients consistent en au moins un couple émetteur / récepteur de signaux qui sont disposés au même niveau dans deux parois en vis-à-vis de la chambre de sélection, ledit signal traversant ladite chambre sensiblement au niveau de son axe central. 12. Dispositif de triage pour récipients selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que les moyens de mesure de la hauteur de la pile de récipients consistent en au moins un couple émetteur / récepteur de signaux qui sont disposés au même niveau dans deux parois en vis-à-vis du conduit réservé aux récipients empilables, ledit signal traversant ledit conduit sensiblement au niveau de l'axe d'empilement. 13. Dispositif de triage pour récipients selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que chaque couple émetteur / récepteur fonctionne avec un signal infrarouge. 14. Dispositif de triage pour récipients selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que les signaux émis par chaque récepteur sont envoyés à des moyens de transmission pilotant les moyens d'entraînement du volet de tri, lesdits moyens de transmission comportant une unité électronique transformant lesdits signaux en informations aptes au pilotage desdits moyens d'entraînement. 15. Dispositif de triage pour récipients selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement du volet de tri consistent en un moteur pas à pas actionnant ledit volet en rotation.