Bascule à déclenchement franc pour le triage en continu par pesage

Abstract

 L'invention concerne un dispositif à bascule pour le triage en continu par pesage.
Le dispositif comporte un fléau 10 monté oscillant entre deux butées 17 et 21 autour d'un axe 0, deux leviers 5 et 6 articulés autour de deux axes 7 et 8, des ressorts de traction antagonistes portés par les leviers 5 et 6 et sollicitant le fléau de part et d'autre de son axe 0 sous une tension constante et des moyens de réglage de l'inclinaison des leviers 5 et 6 de manière à faire varier la distance de ceux-ci à l'axe 0.
Application au triage des fruits et légumes.

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif pour le triage en continu par pesage, et plus particulièrement une bascule à déclenchement franc du type "oui- non" pour le pesage des fruits, des légumes ou autres produits.

[0002] De plus en plus, pour sélectionner des fruits ou des légumes à tubercules, au lieu d'utiliser des machines calibreuses agissant en fonction du volume ou du diamètre desdits fruits ou légumes,on utilise des machines de pesage triant les produits à partir de leur poids. Certains dispositifs, comme celui de la demande de brevet FR 2.270.017 comportent une série de plateaux munis chacun d'un fléau et d'un contrepoids, et qui pesent chacun un fruit ou un légume. Le maintien de caractéristiques identiques pour tous les plateaux ensemble pose un problème difficile à résoudre avec une bonne précision,et il est préférable d 'utiliser un dispositif de sélection unique, sur lequel passent successivement tous les plateaux. On connaît déjà des dispositifs de ce genre dont le fléau est assujetti soit à un contre-poids,soit à l'action d'un ressort de rappel, tel que la balance décrite dans le brevet FR 1.239.059. Généralement, ces dispositifs présentent des handicaps majeurs, tels que leur très faible sensibilité en position d'équilibre pour certains dispositifs, entraînant des réponses assez aléatoires, et un réglage difficile car agissant sur plusieurs paramètres, ou des taux d'incidents de fonctionnement élevés, ou bien un temps de réponse trop élevé, notamment pour les appareils à contre-poids, et, souvent, pour les deux types de dispositifs connus, un réglage difficile et long, peu stable dans le temps.

[0003] L'invention a pour but de pallier les inconvénients des dispositifs de triage par pesage connus en prévoyant une bascule extrêmement sensible du type "oui-non", éliminant ainsi toute position d'équilibre aléatoire. Cette bascule est de plus indéréglable tout en permettant un réglage de gamme très facile et continu, et son temps de réponse est extrêmement faible.

[0004] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif à bascule pour le triage d'objets par pesage comprenant un axe d'articulation monté pivotant entre deux plaques-support parallèles, un fléau de balance constitué de deux plaques maintenues par deux entretoises situées parallèlement de part et d'autre de l'axe d'articulation, supporté par ledit axe d'articulation et pivotant autour de celui-ci entre une première et une seconde butée, et un dispositif destiné à faire supporter au fléau le poids d'un objet à trier, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre :

- un premier et un second leviers constitués par des étriers dont les bras sont montés pivotants autour de points situés sur les deux plaques-support et dont les axes d'articulation sont confondus avec les axes des deux dites entretoises,

- une biellette de couplage des deux leviers,

- des premiers moyens élastiques maintenant le fléau contre la première butée,

- des seconds moyens élastiques à effet antagoniste et dont le moment résultant par rapport à l'axe d'articulation est inférieur au moment dû aux premiers moyens élastiques par rapport audit axe d'articulation, la différence des deux dits moments étant égale au moment par rapport audit axe d'une force correspondant au poids de tarage sur le dispositif destiné à faire supporter au fléau le poids d'un objet à trier, et

- des moyens de réglage desdits leviers permettant de faire déclencher le basculement du fléau pour une valeur prédéterminée du poids de l'objet à trier.

[0005] D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de réalisation du dispositif de pesage, la description étant donnée à titre d'exemple uniquement en regard des dessins annexés sur lesquels :

Fig. 1 est une coupe schématique longitudinale d'un mode de réalisation préféré du dispositif de triage par pesage selon l'invention.

Fig. 2 est une vue de dessus du dispositif représenté sur la figure 1.

Fig. 3 est une coupe partielle d'une vue de gauche du dispositif tel que représenté sur la figure 1.

Fig. 4a est un schéma de la pièce sur laquelle est articulé le fléau.

Fig. 4b est un schéma d'un autre mode de réalisation de la pièce sur laquelle est articulé le fléau.

Fig. 5 est un schéma représentant les dispositions géométriques optimales des principaux éléments du dispositif pour le fonctionnement de la bascule.

[0006] Le dispositif à bascule selon l'invention est essentiellement constitué par un support 1 sur lequel sont articulés d'une part un fléau 10 et d'autre part deux leviers 5 et 6.

[0007] Le support 1 est constitué de deux plaques de tôle 2 rendues solidaires et maintenues parallèles par des entretoises. Les tôles-support 2 reçoivent chacune sur leur face interne en deux points situés en vis-à-vis une pièce 4 en acier traité sur laquelle est articulé le fléau 10.

[0008] Chaque pièce 4 peut être agencée tel que représenté sur la figure 4a, c'est-à-dire être simplement percée d'un trou 40 de faible diamètre, dans le cas d'une articulation du fléau autour d'un axe, ou bien, tel que représenté sur la figure 4b, avec un usinage en V 41 dont l'angle est compris entre 60° et 120°Cdans le cas où le fléau est articulé sur des couteaux.

[0009] Le dispositif comporte une paire de leviers 5 et 6, en forme d'étrier. Chaque étrier 5 ou 6 comporte deux bras 50 et 51 ou 60, 61, respectivement, qui sont espacés d'une distance légèrement inférieure à la distance séparant les faces intérieures des deux plaques-support 2, chaque étrier (5 et 6) pivotant autour d'un axe d'articulation (7, 8) situé transversalement aux deux bras et aux extrémités desdits bras.

[0010] Les plaques-support 2 sont chacune percées de deux trous B et C dans lesquels se logent les axes d'- articulation 7 et 8 des deux leviers de réglage 5 et 6. La position de ces deux trous B et C est parfaitement définie par rapport à l'axe d'articulation 0 du fléau. Les deux trous B et C sont situés sensiblement au même niveau et de part et d'autre de l'axe d'articulation 0 du fléau 10.

[0011] Le dispositif comporte un fléau 10 constitué de deux plaques 11 et 12 en alliage léger reliées par des entretoises 3. Les deux plaques 11-12 sont chacune agencées à leur partie inférieure pour recevoir un couteau 13 en acier traité, dont l'angle au sommet est compris entre 30 et 45°. Selon un autre mode de réalisation, la partie inférieure est agencée pour recevoir une plaque percée d'un trou prévu pour le passage d'un axe d'articulation.

[0012] Les deux plaques 11 et 12 sont coudées et reçoivent chacune à l'une de leurs extrémités un petit axe 14, 15 autour duquel tourillonne un rouleau 16 de faible poids.Le centre de ce rouleau est situé entre l'axe Oz qui fait un angle A avec l'horizontale passant par 0, cet angle l étant compris entre 45° et 67,5°.

[0013] Les axes-entretoises 3 ont une position telle que leur axe est confondu, sur la figure 1, avec le centre des deux trous B et C des deux plaques 2, lorsque le fléau 10 n'est pas sollicité par une charge sur le rouleau 16 et qu'il est maintenu sur une butée supérieure 17 grâce à l'action permanente de plusieurs ressorts.

[0014] Le dispositif comporte deux ressorts de traction 18 et 19, chacun ayant une de leurs extrémités fixée sur la base de l'étrier 5 au moyen d'organes de réglage de tension, respectivement 23 et 24, et leur autre extrémité sur l'entretoise 3 coaxiale au trou B (figure 1), et un troisième ressort 20 fixé sensiblement au centre de la base de l'étrier 6 au moyen d'un organe de tension 25 et sur l'entretoise 3 coaxiale au trou C dans la position du fléau non chargé.

[0015] Les deux ressorts 18 et 19 exerçent une traction continue sur le fléau pour le maintenir contre la butée supérieure 17, tandis que le ressort 20 exerce un effet compensateur, c'est-à-dire exerce un Moment opposé au Moment exercé par les deux ressorts 18 et 19, ce Moment étant inférieur.

[0016] Le dispositif comporte une butée inférieure 21 qui stoppe le fléau 10 lorsque celui-ci bascule sous l'effet d'une charge supérieure à un poids prédéterminé et exercée sur le rouleau 16.

[0017] Les leviers-étriers 5 et 6 peuvent être couplés par une biellette 22, de longueur fixe ou réglable, de telle sorte que la rotation d'un étrier entraîne la rotation de l'autre. De préférence, les deux leviers sont couplés de manière à rester parallèles.

[0018] La rotation des leviers 5-6 entraîne une modification des distances D_l et D₂ des lignes d'action des ressorts 18-19 et 20 par rapport à l'axe de pivotement 0 du fléau, ce qui modifie la résultante générale des différents moments en présence et détermine le seuil de charge au-delà duquel le fléau bascule.

[0019] L'oscillation de ces leviers peut être commandée par une biellette 26 articulée sur l'un des leviers 5 à l'une de ses extrémités et l'autre extrémité recevant une vis avec écrou à oreilles 28 qui se déplace dans une lumière 27 aménagée dans l'une des plaques 2, l'écrou à oreilles permettant le verrouillage dans une position donnée (figure 1). D'autre part, dans le cas de montage de plusieurs balances en parallèle, les leviers 5 de deux balances adjacentes seraient couplés par une biellette de longueur réglable ou une biellette unique avec trou oblong.

[0020] Le seul dispositif de réglage de la bascule de tête permet ainsi le réglabe simultané des n bascules montées en parallèle. Un autre dispositif pour le réglage des leviers pourrait être constitué par un dispositif vis- écrou, l'écrou étant articulé sur la biellette et la vis tourillonnant dans une pièce solidaire d'une plaque 2, la manoeuvre s'effectuant par un bouton moleté.

[0021] On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif à bascule selon l'invention.

[0022] Cette bascule fait partie d'une unité de pesage comportant un convoyeur transportant des nacelles dans lesquelles sont disposés les produits à trier.

[0023] Le chemin de roulement du convoyeur comporte une échancrure au-dessus du rouleau 16 du fléau de la bascule. Cette échancrure du chemin de roulement et chaque nacelle sont agencées de façon que seul le poids de la nacelle porte sur le rouleau 16 du fléau et que, lorsque le poids est légèrement supérieur au tarage effectué, le fléau bascule et le produit est envoyé vers une rampe de déversement.

[0024] Lorsque le fléau 10 n'est soumis à aucune force extérieure, celui-ci est maintenu contre la butée supérieure 17 grâce à l'action des deux ressorts 18 et 19 qui exercent un Moment négatif M18-19 (dirigé dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1) sur ledit fléau. Le fléau est aussi soumis à l'action du ressort 20 qui exerce un Moment positif inférieur au Moment négatif exercé par les ressorts 18 et 19.

[0025] Lorsque la nacelle passe au-dessus du dispositif, tout son poids porte sur le rouleau 16 du fléau et exerce un Moment positif (Mp) qui s'ajoute au Moment dû au ressort 20 ( M 20). Dès que le Moment résultant Mr = Mb + M 20 devient supérieur au Moment négatif M18-19, la bascule selon l'invention, qui est du type "oui-non", amorce immédiatement le basculement du fléau, le Moment résultant Mr augmentant et devenant très supérieur au Moment de maintien exercé par les deux ressorts 18 et 19. Le fléau 10 ne peut donc pas prendre une position d'équilibre quelconque et ne peut occuper que les deux positions extrêmes, soit sur la butée supérieure 17 lorsque M18-19 > M 20 + Mp, c'est-à-dire si le poids P est inférieur à Pr, Pr étant le poids de réglage choisi faisant basculer le fléau, soit sur la butée inférieure 21 lorsque M20 + Mp > M18-19, c'est-à-dire si P > P_r.

[0026] Ce basculement franc est obtenu par les positions géométriques qui sont représentées de façon plus détaillée sur la figure 5.

[0027] Le point d'application R de charge P est situé sur l'axe Oz qui fait un angle À avec l'axe

, horizontal, δ étant compris entre 45° et 67,5°, de telle sorte que la distance Dz de la ligne d'action de P par rapport à 0 augmente dès que le basculement s'amorce, ce qui augmente, par conséquent le moment de P (MP).

[0028] Les lignes d'action des ressorts 18, 19 et 20 font un angle a et β avec les plans qui passent par l'axe d'articulation 0 et les points B et C, a et β étant compris entre 45° et 90°, de telle sorte que l'on ait en permanence a = 135° - β. Ainsi, lorsque les leviers 5 et 6 basculent, les distances D1 et D₂ des lignes d'action des ressorts 18 et 19 d'une part, et du ressort 20 d'autre part, varient en sens inverse, faisant ainsi varier le moment de maintien sur la butée 17 M 18.19-M20, d'une façon continue, sans modification de la tension des ressorts qui est fixée et verrouillée une fois pour toutes au montage de la bascule.

[0029] La présente invention a pour énorme évanta- ge de permettre un tarage fixe et indéréglable. En effet, avant une opération de triage,on tare la bascule en modifiant le Moment initial de maintien sur la butée.

[0030] Mi = Mpoids de réglage = M18-19- M20 simplement en déplaçant les lignes d'action des trois ressorts antagonistes (18, 19) et (20), sans modifier leur tension préfixée.

Revendications

1. Dispositif à bascule pour le triage d'objet par pesage comprenant un fléau de balance monté pivotant entre deux plaques-support parallèles,et constitué de deux plaques maintenues par deux entretoises situées parallèlement de part et d'autre de son axe de pivotement, et pivotant autour de celui-ci entre une première et une seconde butée, des premiers moyens élastiques agissant pour maintenir le fléau contre la première butée, des seconds moyens élastiques à effet antagoniste et un dispositif destiné à faire supporter au fléau le poids d'un objet à trier, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre,

- un premier et un second levier constitués par des étriers dont les bras sont montés pivotants autour de points 7, 8 situés sur les deux plaques-support et dont les axes d'articulation sont parallèles à l'axe de pivotement du fléau;

- une biellette 22 de couplage des deux leviers,

- et des moyens de réglage desdits leviers, en ce que le moment résultant des seconds moyens élastiques par rapport à l'axe de pivotement du fléau est inférieur au moment dû aux premiers moyens élastiques par rapport audit axe de pivotement, la différence des deux dits moments étant égale au moment par rapport audit axe d'une force correspondant au poids de tarage sur le dispositif destiné à faire supporter au fléau le poids d'un objet à trier; et en ce que les moyens de réglage desdits leviers permettent d'agir sur lesdits premiers et seconds moyens élastique pour faire déclencher le basculement du fléau pour une valeur prédéterminée du poids de l'objet à trier.

2. Dispositif à bascule selon la revendication 1, et dans lequel la distance entre la ligne d'action du poids de l'objet à trier supporté par le rouleau et l'axe d'articulation du fléau est supérieure à la distance entre cet axe et la ligne d'action du premier moyen élastique, caractérisé en ce que le dispositif destiné à faire supporter au fléau le poids d'un objet à trier est un rouleau monté pivotant autour d'un axe entre les extrémités correspondantes des deux plaques constituant le fléau,l'angle é décrit entre le plan passant par ledit axe et l'axe de pivotement dufléau et le plan horizontal passant par l'axe de pivotement du fléau étant compris entre 45° et 67,5°.

3. Dispositif à bascule selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les premiers et seconds moyens élastiques comprennent respectivement un premier ressort fixé au fléau en un point situé, par rapport à l'axe d'articulation, du côté du fléau opposé à celui où le poids de l'objet à trier est appliqué audit fléau et un second ressort fixé de l'autre côté du fléau, caractérisé en ce que ledit premier ressort est fixé entre une première desdites entretoises du fléau et la base du premier étrier, dont l'axe d'articulation est confondu avec celui de cette entretoise, et en ce que le second ressort est fixé entre une seconde desdites entretoises du fléau et la base du second étrier, dont l'axe d'articulation est confondu avec celui de cette seconde entretoise.

4. Dispositif à bascule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'angle a décrit par la ligne d'action des premiers moyens élastiques et la ligne passant par le point d'ancrage desdits premiers moyens élastiques sur la première entretoise et l'axe de pivotement du fléau, ainsi que l'angle p décrit par la ligne d'action des seconds moyens élastiques et la ligne passant par le point d'ancrage desdits seconds moyens sur la deuxième entretoise et l'axe de pivotement, sont chacun compris respectivement entre 45° et 90°, et en ce que la somme desdits angles a et p est égale à 135°.

Dessins