BRPI0513800B1 - Route for use in classification or inspection apparatus, inspection and classification apparatus, and, method of inspecting a particular product - Google Patents
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Abstract
calha para uso em aparelho de classificação ou inspeção, aparelhos de classificação e de inspeção, e, métodos de classificar e de inspecionar um produto particulado é divulgada uma para aparelho de inspeção e classificação. ela compreende duas seções: uma primeira, seção superior (6) e uma seção inferior, sulcada (2). a primeira seção tem uma superfície lisa, normalmente polida que permite que peças de produto movam-se nela lateralmente bem como para baixo. na seção inferior (2) peças de produto são restringidas em seu movimento lateral pelos sulcos (12) e movem-se para alinhamento com os sulcos antes de ser descarregadas na zona de inspeção (22) do aparelho. se o aparelho for somente para inspeção, então as peças de produto continuam para um receptáculo de coleta. se o aparelho for para classificação, então é incluído um ejetor (26) para atuar em resposta aos sinais da estação de inspeção para ejetar peças selecionadas da corrente de produto. estas são desviadas para um receptáculo de rejeito (28) enquanto o restante prossegue para o receptáculo de coleta (24).
Description
“CALHA PARA USO EM APARELHO DE CLASSIFICAÇÃO OU INSPEÇÃO, APARELHOS DE INSPEÇÃO E DE CLASSIFICAÇÃO, E, MÉTODO DE INSPECIONAR UM PRODUTO PARTICULADO” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[000 lj Esta invenção diz respeito a calhas para uso em aparelho de inspeção e classificação, particularmente a tais aparelhos nos quais produtos são alimentados a uma calha que os entrega em uma estação de classificação ou inspeção. Aparelho de classificação deste tipo é descrito nas patentes US 4.513.868, 4.630.736 e 5.628.411. Aparelho de inspeção pode usar técnicas similares, mas com o propósito de reunir dados, em vez de ejetar peças inaceitáveis provenientes da corrente de produto.
[0002] Para alguns produtos, calhas sulcadas ou acanaladas são usadas para orientar e posicionar as peças de produto quando elas deixam a extremidade inferior da calha. Isto facilita o processo de classificação ou inspeção e, em aparelho de classificação, pode ajudar a garantir que dispositivos e mecanismos usados para ejetar peças da corrente de produto operem somente nas peças selecionadas apropriadamente, [0003] Na estação de inspeção do aparelho do tipo ao qual a invenção diz respeito, que tipicamente usa um sistema óptico para diferenciar peças de produto de diferentes qualidades, de modo ideal, cada peça de produto na corrente de produto é separada de todas as peças adjacentes de modo que peças individuais possam ser prontamente identificadas. Ao mesmo tempo é certamente desejável ter tantas peças quanto possível na corrente de produto. Enquanto o produto escoa ao largo do vibrador ele está move-sendo de forma relativamente lenta. No conhecido aparelho, onde o produto alimenta diretamente uma bandeja vibradora sobre uma calha acanalada, o produto é alimentado diretamente nos canais, Se dois ou mais grãos entram em um canal ao mesmo tempo eles irão se deslocar lado a lado no canal, um pouco mais lento que grãos individuais, que irão alcançá-los e então formar aglomerados. Uma vez no canal há uma tendência para que esses aglomerados de produtos se desloquem em uma mesma velocidade e não separados na calha» passando assim para a estação de inspeção como aglomerados em vez de correntes de produtos individuais. Isto reduz a eficiência da inspeção e em aparelho de classificação pode fazer com que mais de um grão seja ejetado se um defeito for detectado. Para evitar isto é necessário limitar a velocidade de escoamento de produto na calha e a capacidade do aparelho é reduzida. SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0004] A presente invenção busca explorar os benefícios do uso de calhas ac anal adas ou sulcadas em aparelho para entregar uma pluralidade de correntes de produto a uma estação de inspeção» mas reduzir o risco de aglomeração e com isso manter a eficiência da inspeção mesmo em altas vazões de material a granel. De acordo com a invenção, uma calha para uso desta maneira em aparelho de classificação ou inspeção tem uma extremidade superior e uma inferior, e compreende uma primeira seção com uma superfície lisa na extremidade superior da calha, e uma segunda seção formada com sulcos ou canais, que estende-se na direção da extremidade inferior da calha. Observamos que a superfície lisa da primeira seção permite que as peças na corrente de produto se separem umas das outras de maneira tal que, no momento em que elas alcançam a segunda seção, elas estejam mais uniformemente espaçadas. Deste modo, o risco de aglomeração é reduzido.
[00051 Em uma calha de acordo com a invenção, as primeira e segunda seções são, de forma geral, diretamente adjacentes de maneira tal que o produto na calha escoe diretamente da primeira seção sobre a segunda seção ou para ela. A superfície lisa da primeira seção pode ter sua borda inferior diretamente sobre as paredes dos canais ou sulcos na segunda seção e contígua a elas. Com este arranjo, as peças na corrente de produto podem mover-se suavemente da primeira para a segunda seção, permanecendo ao mesmo tempo substancialmente em contato com um ou outro componente por todo o tempo.
[0006] Em sua forma mais simples, a primeira seção em uma calha, de acordo com a invenção, compreende uma chapa disposta sobre uma parte da segunda seção de maneira tal que os canais ou sulcos na segunda seção estendam-se na direção da extremidade superior da calha por baixo da primeira seção. Convenientemente, a primeira seção pode compreender uma chapa plana, e a segunda seção, um arranjo de canais ou sulcos paralelos em um plano paralelo a uma outra chapa. Entretanto, tanto a primeira quanto a segunda seções, quanto ambas seções, podem ter um perfil curvo ou ondulado, com diferentes combinações de perfis oferecendo vantagens em várias aplicações da invenção. A primeira seção tipicamente estende-se por pelo menos 20% do comprimento da calha da sua extremidade superior para sua extremidade inferior. Contudo, normalmente, ela não irá estender-se por mais que 50% do comprimento da calha.
[0007] Aparelho de classificação que usa uma calha, de acordo com a invenção, conforme mencionado antes, normalmente, terá um sistema óptico na estação de classificação. Sistemas de classificação ópticos adequados são descritos nas patentes supra-referidas. Na extremidade superior da calha uma estação de alimentação normalmente compreende um transportador horizontal que carrega produtos de uma tremonha ou outro reservatório para ser alimentado na calha. Tipicamente, o transportador é um transportador vibratório, que executa certa separação das peças de produto antes que elas sejam alimentadas na calha.
[0008] Conforme notado antes, a invenção é igualmente usada em aparelho de inspeção em que o produto na corrente que deixa a calha é inspecionado com os propósitos de coleta de dados em vez de classificação. Mecanismos de inspeção similares podem ser empregados conforme são usados em aparelho de classificação do tipo há pouco mencionado. Tal inspeção é usada para reunir atributos sobre o produto que escoa através da máquina tais como peças de produto quebradas ou distorcidas.
[0009] Calhas sulcadas ou acanaladas são particularmente adequadas para o produto com uma concentração relativamente alta do produto defeituoso. Uma aplicação da invenção é em processos de "re-classificação" que envolve dois estágios. No primeiro estágio, somente produtos de qualidade muito alta são aceitos, permitindo que muitos produtos de boa qualidade sejam rejeitados com os de qualidade inferior. O refugo proveniente deste primeiro passo, que tem uma concentração mais alta de produtos defeituosos, é então classificado de novo para recuperar a maioria dos produtos bons. Calhas acanaladas são normalmente usadas para este segundo passo. Tipicamente, menos que 10% de toda a corrente de produtos é sujeita a esta segunda classificação.
[00010] Calhas da presente invenção são usadas em aparelho para classificar e inspecionar uma ampla variedade de produtos incluindo, por exemplo, grão de café e arroz. Produto que tem, em geral, uma forma alongada, irá certamente tender a se alinhar naturalmente nos canais ou sulcos, mas os canais e sulcos também são efetivos para controlar o movimento do produto que tem formas amplamente diferentes.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
[00011] Agora, a invenção será descrita a título de exemplo e com referência aos desenhos esquemáticos anexos em que: A figura 1 é uma vista plana de uma calha de acordo com uma primeira modalidade da invenção; A figura 2 é uma vista plana ampliada da primeira seção na calha da figura 1; A figura 3 é uma vista lateral da primeira seção da calha mostrada na figura 2; e A figura 4 mostra uma seção transversal tomada na linha A-A da figura 1; A figura 5 ilustra um aparelho de classificação ou inspeção que usa uma calha de acordo com a primeira modalidade da invenção; e A figura 6 ilustra um aparelho de classificação ou inspeção que usa uma calha de acordo com a segunda modalidade da invenção. DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS
[00012] Conforme mostrado na figura 1, uma calha de acordo com a primeira modalidade da invenção é, em geral, de forma retangular, e baseada em um corpo estendido 2 de liga de alumínio ou outro material adequado, com os sulcos 4 que estendem-se por todo o comprimento dela. Conforme pode ser visto a partir das figuras 2 e 3, a primeira seção 6 da calha compreende um componente separado, montado de forma removível na extremidade do corpo 4. A primeira seção 6 é formada em aço inoxidável ou um outro material adequado, e tem uma borda superior 10 dobrada para formar uma prcsilha 8 para encaixar sobre a extremidade do corpo 2. A superfície exposta da primeira seção 6, e a superfície sulcada 4 do corpo 2 serão altamente polidas para garantir a passagem suave das peças de produto sobre elas.
[00013] A figura 4 mostra os sulcos no corpo 2 que formam a segunda seção da calha na figura 1. Cada sulco pode ser de seção transversal padrão em forma de U ou em forma de V e, dependendo do produto com o qual a calha deve para ser usada, pode ter uma área transversal na faixa de 2 mnr a 25 mm2. Uma profundidade típica de cada sulco não é mais que 3 mm.
[00014] A figura 5 ilustra como uma calha do tipo ilustrado na figura 1 pode ser usada amplamente em aparelho de classificação do tipo divulgado nas patentes US 4.513.868, 4.630.736 e 5.628.411, supramencionadas. O aparelho compreende uma tremonha de entrada 14 que entrega produto a ser classificado ou inspecionado a uma bandeja 16 montada em um vibrador de alimentação 18. A operação do vibrador entrega produto na extremidade superior da primeira seção 6 do transportador que, como discutido antes, tem uma superfície lisa altamente polida. O produto liberado sobre esta primeira seção 6 da calha move-se de forma livre lateralmente e para baixo na superfície, e é entregue na segunda seção 2. Na segunda seção as peças de produto individuais, na medida em que elas prosseguem para baixo, caem e são alinhadas nos sulcos 12 ou sobre eles (figura 4). Neste arranjo mais ordenado, as peças de produto são liberadas de uma extremidade de descarga 20 da calha para a zona de inspeção 22. Na zona de inspeção 22 as peças de produto são iluminadas e monitoradas usando técnicas óticas do tipo divulgado nas patentes supramencionadas. Se o aparelho for usado somente para inspeção, então as peças de produto continuam desimpedidas no receptáculo 24. Se o aparelho for para classificação, então um ejetor, normalmente um ejetor pneumático, é incluído para ejetar peças da corrente de produto em resposta aos sinais gerados pelos dispositivos de inspeção. Peças de produto ejetadas são desviadas da corrente de produto para um receptáculo de rejeito 28.
[00015] A figura 6 ilustra um aparelho essenciahnente similar àquele da figura 5, mas no qual a primeira seção 6 da calha tem um perfil curvo. Com este perfil, peças de produto entregues a partir da bandeja 16 aceleram na direção da segunda seção sulcada 2 um pouco mais lentamente, e isto pode ser de ajuda quando a velocidade de entrega a partir da bandeja é relativamente lenta, e há uma necessidade ou desejo de diminuir a velocidade da entrega do produto na segunda seção. Isto pode melhorar a separação lateral das peças de produto.
[00016] Uma calha típica de acordo com a invenção terá uma largura de cerca de 300 mm, e um comprimento de cerca de 1.200 mm. O comprimento da primeira seção será normalmente pelo menos 20%, e preferivelmente não mais que 50% do comprimento total da calha. Na modalidade da figura 1, ela tem cerca de 300 mm de comprimento (25%), nas figuras 5 e 6, cerca de 40%. A espessura deve ser tão pequena quanto possível para minimizar a transição escalonada da primeira seção para os canais ou sulcos, e sua borda inferior deve certamente ser livre de qualquer rebarba para evitar qualquer atraso na alimentação.
[00017] Cada uma das calhas descritas consiste em duas seções feitas de diferentes materiais. Entretanto, ambas as seções poderíam igualmente ser constituídas ou usinadas de uma única peça de material desde que uma transição suave de uma seção para outra possa ser assegurada. A segunda seção também pode ser feita de componentes separados ou até mesmo canais individuais instalados ou meramente agrupados e montados no aparelho do qual a calha é uma parte. Perfis para a primeira seção diferentes daqueles particularmente descritos também podem ser usados, para dar diferentes graus de separação lateral e translacional do produto antes que ele alcance a segunda seção acanalada ou sulcada da calha.
[00018] Nós conduzimos testes que demonstram uma melhora particular no desempenho da classificação, isto é, menos aglomeração na segunda seção acanalada da calha, a vazões relativamente altas, por exemplo, a vazões da ordem de 1.000 kg por hora ou mais em uma calha típica de 300 mm do tipo supra-referido. Ela foi particularmente benéfica na classificação de arroz de grão longo, na medida em que a primeira seção lisa permite que as peças de produto se separem livremente, tanto lateralmente quanto na direção do escoamento, antes de engajar a segunda seção acanalada.
REIVINDICAÇÕES
Claims (19)
1. Calha para uso em aparelho de classificação ou inspeção, para receber produto de uma estação de alimentação e entregá-lo em queda livre a uma estação de classificação ou inspeção (22), a calha tem uma extremidade superior e uma extremidade inferior, e compreende uma primeira seção com uma superfície lisa na extremidade superior da calha, e uma segunda seção formada com canais que estendem-se na direção da extremidade inferior da calha, a calha sendo caracterizada pelo fato de que uma primeira seção (6) com uma superfície lisa é disposta na extremidade superior da calha, e uma segunda seção (2) formada com canais (4) que estendem-se na direção da extremidade inferior da calha, em que a superfície lisa da primeira seção (6) tem uma borda inferior diretamente sobre as paredes dos canais (4) na segunda seção e contígua a elas de maneira tal que o produto na calha escoe diretamente da primeira seção (6) para a segunda seção (2).
2. Calha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a primeira seção (6) compreende uma chapa disposta sobre uma parte da segunda seção (2) de maneira tal que os canais (4) na segunda seção estendam-se na direção da extremidade superior da calha por baixo da primeira seção (6).
3. Calha, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que ambas seções (6, 2) da calha são formadas a partir de uma única peça de material.
4. Calha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a primeira seção (6) compreende uma chapa plana.
5. Calha, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a segunda seção (2) compreende um arranjo (4) de canais paralelos em um plano paralelo ao da chapa.
6. Calha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a primeira seção (6) tem um perfil curvo ou ondulado.
7. Calha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a segunda seção (2) tem um perfil curvo ou ondulado.
8. Calha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a primeira seção (6) estende-se em pelo menos 20% do comprimento da calha da sua extremidade superior para sua extremidade inferior.
9. Calha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a primeira seção (6) estende-se por não mais que 50% do comprimento da calha da sua extremidade superior para sua extremidade inferior.
10. Calha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que os canais (4) na segunda seção têm cada qual uma área transversal na faixa de 2 mm2 a 25 mm2.
11. Calha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que os canais (4) na segunda seção têm cada qual uma profundidade de não mais que 3 mm.
12. Aparelho de inspeção, caracterizado pelo fato de que compreende uma estação de alimentação (14, 16) e uma estação de inspeção (22), e uma calha, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, para receber produto da estação de alimentação e entregá-lo como uma corrente de produto em queda livre para a estação de inspeção.
13. Aparelho de classificação, caracterizado pelo fato de que compreende um aparelho como definido na reivindicação 12 e um mecanismo para ejetar peças da corrente de produto em resposta aos sinais gerados na estação de inspeção.
14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que a estação de alimentação (14, 16) compreende um transportador vibratório (18).
15. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que a estação de inspeção (22) compreende instrumentos ópticos.
16. Método de inspecionar um produto particulado, caracterizado pelo fato de que compreende alimentar o produto na extremidade superior de uma calha, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, de maneira tal que o produto seja recebido da primeira seção (6) da calha, o produto prosseguindo da primeira seção para a segunda seção (2) de maneira tal que o produto se oriente nos canais da segunda seção, e deixando a extremidade inferior da calha como uma corrente de produto em queda livre em uma estação de inspeção (22).
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato incluir a etapa de ejetar peças da corrente de produto em resposta aos sinais gerados na estação de inspeção (22).
18. Método, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que a calha é incluída em um ângulo na faixa de 20° a 40° em relação à vertical.
19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18, caracterizado pelo fato de que o produto particulado compreende itens comestíveis.
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