Procédé d'orientation de fruits de forme générale sphérique
et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention concerne un procédé et un appareil pour l'orientation de fruits, par exemple des pêches, de forme générale sphérique et vise un procédé et un appareil permettant d'aligner les extrémités portant les queues des fruits ou les rainures latérales des fruits, tels que des pêches, ce procédé et cet appareil étant remarquables en ce qu'ils permettent d'imprimer au fruit un mouvement plus accusé et sur une distance horizontale plus courte que dans les dispositifs connus.
L'appareil d'orientation de fruits suivant l'invention comporte des organes assurant la mise plus rapide du fruit dans une position centrée permettant de l'orienter avec le maximum d'efficacité pendant que ce fruit subit un transfert.
Le procédé d'orientation de fruits de forme générale sphérique présentant un évidement à l'extrémité portant la queue, selon l'invention est caractérisé en ce qu'on soutient en continu le fruit par-dessous en vue de son déplacement continu suivant une trajectoire comportant deux tronçons ascendant et descendant verticaux situés à une certaine distance l'un de l'autre et reliés à l'une de leurs extrémités par un tronçon agencé dans une direction générale transversale, en ce qu'on déplace le fruit autour de divers axes situés dans le parcours pendant qu'il est soutenu par-dessous et qu'il parcourt ladite trajectoire, jusqu'à ce que son côté présentant ledit évidement soit sensiblement dirigé vers le bas, et en ce qu'on retire ensuite le fruit de ladite trajectoire.
L'appareil pour la mise en ceuvre de ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend un transporteur sans fin disposé verticalement et présentant des tron çons mobiles dont l'un se déplace vers le haut d'un côté du transporteur et l'autre vers le bas du côté opposé, ceci suivant des droites verticales parallèles, quand le transporteur est entraîné dans un certain sens, chacun desdits tronçons portant au moins un mécanisme d'orientation comportant un support sur lequel le fruit repose librement pour pouvoir osciller sur ce support et pivoter autour de divers axes, des organes accouplés au transporteur pour l'entraîner, des organes de centrage, portés par le mécanisme d'orientation et pouvant prendre et quitter la position d'application contre des côtés opposés du fruit, à l'extrémité inférieure du tronçon mobile vers le haut,
pour centrer le fruit sur ledit support, des organes accouplés à ces organes de centrage pour les appliquer de part et d'autre du fruit, puis les écarter légèrement du fruit, en sens opposés de manière que le fruit puisse ensuite se déplacer librement par rapport audit support pour s'orienter, les organes de centrage comprenant deux pinces opposées, horizontalement espacées l'une de l'autre, présentant des branches en forme générale de V dirigées l'une vers l'autre et contenues dans un même plan horizontal, des organes portés sur le mécanisme d'orientation, soutenant ces pinces pour leur permettre de se rapprocher et de s'écarter l'une de l'autre, les organes qui appliquent les pinces contre le fruit comprenant un ressort, sous l'action duquel les pinces s'appliquent élastiquement contre le fruit.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil objet de l'invention.
La fig. 1 en est une vue de profil.
La fig. 2 est, à plus grande échelle, une vue de profil de l'un des mécanismes d'orientation.
La fig. 3 est une vue de dessus du mécanisme d'orientation montré sur la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 4-4 de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 5-5 de la fig. 2.
La fig. 6 est une vue en plan de dessus de deux pinces à fruit en positions voulues pour soutenir le corps du fruit pendant l'orientation, une fois le fruit sensiblement mis à l'alignement au-dessus de la roue d'orientation, le fruit étant situé entre les pinces.
La fig. 7 est une vue de détail suivant la ligne 7-7 de la fig. 1.
La fig. 8 est une vue de détail suivant la ligne 8-8 de la fig. 1.
La fig. 9 est une vue de détail, suivant une ligne occupant le même emplacement que la ligne 7-7 du côté de déchargement ou de transfert de l'appareil, qui illustre l'action d'un des ensembles de palpeurs de came prévus sur le mécanisme d'orientation.
La fig. 10 est une vue de détail suivant une ligne située au même endroit que la ligne 8-8 de la fig. 1, mais montrant un profil de came qui assure la remise en place de la pince supérieure.
La fig. 11 est une vue de détail analogue à la fig. 7, d'un profil de came, mais situé du côté de l'appareil opposé à celui que représente la fig. 7.
L'appareil représenté à la fig. 1 comprend un bâti fixe, dirigé verticalement, désigné par la référence générale 1, dans lequel des arbres horizontaux supérieur 2 et inférieur 3 tourillonnent autour d'axes parallèles. Deux chaînes sans fin 4 (fig. 1 et 2) passent autour de pignons Galle correspondants 5 (fig. 1), calés sur chacun desdits arbres et l'un ou l'autre de ces arbres peut être accouplé à toute source propre à l'entraîner en rotation pour déplacer les chaînes dans le sens de la flèche portée sur la fig. 1, de manière que les pignons Galle situés en haut sur la fig. 1, se déplacent dans le sens des aiguilles d'une montre.
Entre les chaînes 4 sont interposés une série de mécanismes d'orientation tels que représentés sur les fig. 2 et 3. Les extrémités visibles de plusieurs de ces mécanismes sont également représentées dans la partie supérieure de la fig. 1 et désignées chacune par la référence générale 6. Chaque mécanisme d'orientation comporte un arbre horizontal principal 7 (fig. 2) tourillonnant par ses extrémités opposées dans des maillons en regard 8 des chaînes 4 (fig. 1).
Sur une plaque supérieure 10, qui fait partie de l'extrémité supérieure du bâti 1, tourillonnent plusieurs galets 11 qui soutiennent une couronne 12 de manière qu'elle tourne autour de son axe, cette couronne présentant dans sa tranche périphérique une pluralité d'évidements équidistants 13, débouchant radialement vers l'extérieur.
Sur le bâti 1 sont rigidement fixées deux paires de bandes verticales 14, horizontalement espacées les unes des autres, les bandes de chaque paire définissant entre elles un espace vertical 15. Les extrémités supérieures et inférieures de ces espaces 15 sont ouvertes et disposées de manière à recevoir un galet 17 (fig. 1 et 2), dont l'axe s'étend horizontalement (fig. 1), monté sur l'extrémité inférieure d'un bras 18 dont l'extrémité supérieure est fixée sur l'arbre 7 de chaque mécanisme d'orientation 6.
Le galet 17 est maintenu dans l'espace 15 entre les bandes de guidage 14 pendant le mouvement vertical des chaînes 4 vers le haut et vers le bas et, au sommet et à la base de ces chaînes, le galet 17 de chaque mécanisme d'orientation pénètre dans l'un des évidements 13 pendant que ce dernier parcourt l'espace 15, de sorte que chaque bras 18 se trouve maintenu verticalement grâce à la rotation des couronnes 12 autour de leurs axes.
Grâce à l'emboîtement des galets 17 dans les couronnes 12 et à l'accouplement des bras 18 aux chaînes 4, entraînées automatiquement, chaque mécanisme d'orientation se trouve entraîné automatiquement en travers des espaces situés entre les extrémités ouvertes des paires de bandes de guidage 14 et les couronnes 12 conservent à chaque mécanisme d'orientation, pendant ce mouvement entre lesdites extrémités ouvertes, la même position que pendant le déplacement vertical des mécanismes d'orientation, au cours duquel les galets 17 parcourent les espaces 15.
Chaque mécanisme d'orientation 6 comporte une coupelle 20 ouverte vers le haut (fig. 3), destinée à soutenir le corps d'un fruit, tel qu'une pêche, et une bobine d'orientation 21 classique, entraînée automatiquement, entraîne elle-même une roue d'orientation 22, à montage oscillant, qui pénètre de bas en haut dans un trou pratiqué dans la base de chaque coupelle, pour soutenir partiellement une pêche contenue dans la coupelle et la faire tourner autour d'axes différents jusqu'à ce que la partie supérieure de la roue s'insère dans l'évidement présent à la base de la pêche, après quoi la coupelle soutient simplement la pêche, qui demeure immobile en position orientée.
La chape 74 qui porte la roue 22 présente un montage oscillant (fig. 5) et est accouplée par une crémaillère 75 à un palpeur de came 76, agencé pour palper un profil fixe, vertical et de forme générale sinueuse d'une came (non représentée) portée par le bâti 1, en vue de déplacer la roue autour d'un axe vertical pour la faire porter alternativement contre l'une ou l'autre des joues latérales de la bobine 21.
La chape 74 de la roue présente une couronne dentée qui engrène avec la denture de la crémaillère 75.
L'agencement qu'on vient de décrire est classique; en outre, il est bien entendu que la roue 22 n'oscille pas nécessairement autour d'un axe vertical: elle peut simplement tourner autour d'un axe horizontal fixe.
La bobine menante 21 est montée sur un arbre qui porte à une extrémité un pignon Galle 23 (fig. 2), dont les dents 23 s'engagent dans une chaîne fixe 24 pour faire tourner la bobine 21 à mesure que les mécanismes d'orientation décrivent leur trajectoire.
Grâce au dispositif propre à faire décrire à chaque fruit, porté dans un support, un parcours ascendant, puis descendant sans changer de support, on obtient une trajectoire d'orientation plus longue que précédemment, mais contenue dans le même espace.
A chaque groupe d'orientation sont incorporées deux pinces à fruit espacées 26 et 27, horizontalement situées face à face (fig. 3 et 6) présentant chacune une face de pincement en forme générale de V de manière à ce qu'une pêche se centre entre les pinces sur la coupelle 20 lorsque les pinces viennent porter contre ses côtés opposés.
La fig. 4 montre en coupe transversale verticale une pince 26 munie d'un bossage 28 dirigé vers le bas et qui porte lui-même un prolongement latéral 29 accouplé à une crémaillère inférieure 30, dont la denture dirigée vers le haut engrène avec les dents d'un pignon 31. La denture du pignon 31 engrène aussi avec celle formée du côté inférieur de l'une des extrémités d'une tige 32. Le pignon 31 tourillonne dans une partie fixe 33 du corps du mécanisme d'orientation. Le bossage 28 dirigé vers le bas sur la pince 26 peut coulisser sur la tige 32, tandis qu'un bossage analogue 34, dirigé vers le bas sur la pince 27, est claveté sur cette tige. De plus, I'extrémité dentée de la tige 32 qui engrène avec le pignon 31 est soutenue dans le support fixe 33 de manière à pouvoir y coulisser.
Grâce à la structure ci-dessus, on voit que quand la tige 32 se déplace vers la droite, sur la fig. 4 elle entraîne la pince 27 vers la droite, la pince 26 parcourant, grâce à l'accouplement entre le pignon 31 et la crémaillère 32, la même distance vers la gauche.
Un palier fixe 35, monté sur le corps du mécanisme d'orientation (fig. 4) porte un verrou formé par une pièce fixe 36 qui est solidaire de bossages 37 et 38, dirigés vers le bas et horizontalement espacés, situés au-dessus de la barre 32, près du bossage 28.
Cette pièce 36, ainsi qu'une pièce 39 prévue sur la partie fixe 33 voisine de la pince 27, portent des palpeurs de came 40 qui pénètrent dans des rainures à profil de came 42, ouvertes vers le bas, ménagées dans une partie 41 de chacune des pinces 26 et 27 (fig. 4 et 6).
Comme indiqué en traits interrompus sur la fig. 6, les extrémités intérieures des rainures à profil de came 42 convergent l'une vers l'autre, comme indiqué en 55, en direction de deux axes 52 autour desquels les pinces 26 et 27 sont articulées. Quand les pinces 26 et 27 s'écartent l'une de l'autre sous l'action d'un palpeur de came 51 (fig. 4) palpant le profil 73 de la rainure 54 (fig. 7), solidaire du bâti 1, et sont sur le point d'atteindre leurs positions d'écartement extrême, les parties convergentes 55 des rainures 42 rencontrent des galets fixes 40 et, leur mouvement d'écartement se poursuivant, les pinces 26 et 27 sont contraintes de pivoter autour de leurs axes d'articulation 52 pour s'écarter encore plus l'une de l'autre.
La fig. 3 montre les pinces ainsi écartées.
Au-dessous de la pièce 36, ou verrou fixe, il est prévu un organe de verrouillage 43. Cet organe 43 est une simple lame présentant un trou que la tige 32 traverse avec un certain jeu, de manière que lorsqu'elle est maintenue inclinée la bande 43 immobilise la tige 32, I'empêchant de se déplacer vers la gauche, sur la fig. 4, et de rapprocher l'une de l'autre les pinces 26 et 27. Par contre, la tige 32 peut toujours se déplacer vers la droite, sur la fig. 4, pour écarter les pinces l'une de l'autre.
La partie inférieure de la lame 43 est raccordée par un ressort 44 à une saillie 45 formée sur la partie inférieure du bossage 34 dirigé vers le bas sur la pince 27. Ce ressort agit pour maintenir la lame de verrouillage inclinée, de manière à ce qu'elle verrouille automatiquement la tige 32 dans toute position que cette dernière peut atteindre en se dépla çant, jusqu'à ce que la partie inférieure de la lame 43 subisse un déplacement ramenant la lame à l'équerre, la partie supérieure de cette lame, située entre les bossages 37 et 38, soit rencontrée par le bossage 37 de la pièce 36.
La lame 43 présente un prolongement latéral 46, dirigé d'une manière générale vers la partie fixe 33 voisine de la pince 27, et un goujon 47 (fig. 4) porté par un palpeur de came 48 (fig. 2), s'étend en travers de l'angle rentrant formé entre la lame 43 et par son prolongement latéral 46, ce goujon étant maintenu entre les extrémités extérieures fourchues de deux bras opposés 49, porté par un moyeu calé sur un arbre d'articulation 50.
L'extrémité de la tige 32 opposée à l'extrémité dentée porte un palpeur de came 51 (fig. 3 et 4).
D'après l'exposé qui précède, on voit que quand le palpeur de came 51 est déplacé vers la droite, sur la fig. 4, les pinces 26 et 27 s'écartent l'une de l'autre en translation, et non à pivotement, ce déplacement s'opérant contre la résistance du ressort 44, qui maintient en outre la lame de verrouillage 43 inclinée pour immobiliser les pinces 26 et 27 aussitat que la tige 32 cesse de se déplacer vers la droite.
Dès que le palpeur de came 48 pivote dans le sens antihoraire, sur la fig. 2, la lame-verrou 43 se met d'équerre, libérant les pinces 26 et 27 qui peuvent ainsi se rapprocher l'une de l'autre et porter de part et d'autre d'une pêche.
Quand le mécanisme d'orientation atteint le poste récepteur de pêches situé en bas et à gauche de la machine sur la fig. l, les pinces 26 et 27 occupent sensiblement la position d'écartement maximale représentée sur la fig. 3, en vue de recevoir une pêche dans la coupelle 20.
Par contre, sitôt une pêche posée dans cette coupelle, la came 53 (fig. 8), fixe sur le bâti 1 de la machine, rencontre le palpeur de came 48 pour déplacer angulairement le goujon 47 (fig. 4) dans le sens antihoraire en vue de libérer les pinces 26 et 27, ces pinces se rapprochant immé diatement ]'une de l'autre et portant contre la pêche pour centrer cette dernière dans la coupelle, au-dessus de la roue d'orientation 22, le palpeur de came 48 quittant sitôt après la came 53, tandis qu'un profil de came 54 (fig. 11), également solidarisé du bâti 1, est rencontré par le palpeur de came 51 qui repousse alors la tige 32 vers la droite, sur la fig. 4, de sorte que les pinces 26 et 27 prennent les positions représentées sur la fig. 6, dans lesquelles elles se situent relativement près de la pêche, mais sans la serrer.
Dans cette position, la pêche se trouve sensiblement centrée sur la roue et les pinces conservent cette disposition jusqu'à ce que le mécanisme d'orientation soit sur le point d'atteindre le dispositif de transfert 25, situé à droite et en bas de la machine.
Quand le mécanisme d'orientation atteint ou est sur le point d'atteindre le mécanisme de transfert, les pinces doivent parcourir, en s'écartant l'une de l'autre, une distance juste suffisante pour permettre aux mâchoires du dispositif de transfert 25, semblable à oelui représenté dans le brevet des Etats-Unis
No 2969867 du 31 janvier 1961, de s'insérer entre elles de part et d'autre de la pêche pour saisir cette dernière entre elles.
Etant donné que l'orientation de la pêche est opérée au moment où celle-ci atteint le dispositif de transfert et que la pêche a été sensiblement centrée sur la roue, il est prévu d'empêcher cette pêche de rouler vers l'un ou l'autre côté de la coupelle quand les pinces 26 et 27 s'écartent l'une de l'autre pour permettre l'insertion du dispositif de transfert.
Avant de décrire en détail le dispositif propre à maintenir le fruit après orientation de ce dernier, au moment où les pinces 26 et 27 s'écartent l'une de l'autre, il faut noter que l'invention couvre le dispositif propre à centrer le fruit sur l'organe d'orientation (roue 22) et dans la coupelle 20, puis à libérer le fruit dans une mesure suffisante pour permettre à la roue de le faire tourner, tout en le soutenant sur la roue.
Sur les fig. 2 et 3, on voit, désigné par la référence générale 56, un bras de maintien de fruit dont l'extrémité extérieure se situe directement au-dessus du centre de la coupelle 20. Ce bras est agencé pour pivoter verticalement autour d'un axe horizontal 57 (fig. 2) et un ressort 58 le raccorde à un prolongement 59 du bras 49 qui porte le palpeur de came 48, ce ressort jouant ainsi un double rôle: maintenir élastiquement le palpeur de came 48 contre la came 53 (fig. 8) et solliciter élastiquement le bras 56 vers le bas.
Le bras 56 présente, au-dessous de l'axe 57, un prolongement 60, sensiblement en équerre (fig. 2).
Dans l'angle rentrant défini par le bras 56 et par son prolongement 60 est monté un galet 61 fixé sur l'extrémité supérieure d'un bras de verrouillage 62 qui s'étend dans l'ensemble verticalement. Ce bras 62 est articulé sur l'extrémité extérieure du prolongement 60 du bras 56 par un axe d'articulation qui porte en outre un palpeur de came 63. Un ressort 64 maintient le palpeur de came 61 élastiquement appliqué contre le bras 56 et contre le prolongement 60, dans l'angle rentrant formé à leur jonction.
Au-dessous du palpeur de came 63, le bras de verrouillage 62 présente une dent 65 saillant vers le bas, agencée pour rencontrer un épaulement 66 formé sur une plaque 67 solidarisée du corps du mécanisme d'orientation.
Le poste de réception de pêches se situant à gauche et en bas de la machine, telle que représentée sur la fig. 1, il faut que le bras 56 soit maintenu en position haute à ce poste pour que le fruit puisse être reçu et il est maintenu dans cette position jusqu'à être relâché dans la partie inférieure droite de la machine, où il vient porter contre le fruit orienté.
La fig. 9 montre une rainure à profil de came 69 solidarisée du bâti 1 et qui se situe à droite de la machine, sur la fig. 1. Cette rainure est agencée pour recevoir par des palpeurs 61 et 63 pendant la course descendante de chaque mécanisme d'orientation, peu avant que ces derniers n'atteignent les pinces du dispositif de transfert 25. Le bras 56 occupe la position représentée sur la fig. 2, dans laquelle il est verrouillé comme précédemment décrit.
Les palpeurs de came 63 et 61 palpent le profil de came 72 de la came rainure 69 en se déplaçant vers le bas. Pendant qu'ils parcourent vers le bas le profil de came 72, le bras 56 pivote dans le sens antihoraire autour de l'axe 57, contre la résistance du ressort 58 (fig. 2) pour prendre une position un peu plus haute que sa position normale représentée sur la fig. 2. Quand il atteint cette dernière position, sa dent 65 se dégage de l'épaulement 66, ceci aussi dans le sens antihoraire. Quand le palpeur 63 atteint l'extrémité du profil de came 72 (fig. 9), il en franchit le point le plus haut et s'engage sur un autre profil de came 74 présentant une inclinaison supérieure et opposée à celle du profil 72.
Le mouvement descendant décrit par les palpeurs le long du profil 74 et qui s'amorce quand le palpeur 63 atteint ce profil a pour effet de faire pivoter vers le bas, dans le sens horaire, le bras 56 autour de l'axe 57. On notera sur la fig. 9 que le palpeur 63 est suivi de près par le palpeur 61, qui franchit le point haut du profil 72 et passe sur le profil 74, décrivant en conséquence un mouvement angulaire dans le sens horaire autour de l'axe sur lequel sont montés tant la plaque 62 que le palpeur 63, le palpeur 61 se trouvant ainsi repoussé à force de la position qu'il occupe normalement dans l'angle rentrant fait entre le bras 56 et le prolongement 60 et imprimant aussi à la dent de verrouillage 65 de la plaque 62 un soulèvement suffisant pour dégager l'épaulement 66,
tandis que le bras 56 poursuit sa course descendante jusqu'en un point où il peut serrer tout fruit éventuellement contenu dans la coupelle 20. On voit que l'inclinaison du profil de came 74 a pour effet d'abaisser progressivement le bras 56 et de provoquer ainsi un léger choc entre ce bras et le fruit. Quand le bras 56 entre en contact avec le fruit, les palpeurs, désormais immobilisés, ne peuvent plus pivoter dans le sens horaire et, quand le mécanisme d'orientation 6 continue à se déplacer vers le bas, le palpeur 63 perd immédiatement contact avec le profil incliné 74.
Le palpeur 61 est maintenu appliqué contre le profil 74, sous l'action du ressort 64 (fig. 2), pendant un temps bref qui permet un déplacement angulaire relatif dans le sens antihoraire dudit palpeur, jusqu'à ce que la face inférieure, dirigée vers le bas, de la dent 65 entre en contact avec la surface 68 de la plaque 67. Ce contact établi, le palpeur 61 quitte aussi le profil 74 de la came 69.
A ce stade, le fruit est fermement serré dans la coupelle 20 par pression appliquée de haut en bas par le bras 56 sous l'action du ressort 58. Avant que les pinces du dispositif de transfert puissent rencontrer le fruit pour le retirer du dispositif d'orientation, il faut que les pinces 26 et 27 s'écartent l'une de l'autre en translation et à pivotement. Ainsi, sensiblement au moment même où le bras 56 entre en contact avec le fruit, le palpeur de came 51 (fig. 7) rencontre le profil incliné 73 de la came 54 et, comme précédemment décrit à propos des fig.
4 et 6, les pinces 26 et 27 s'écartent l'une de l'autre en translation et à pivotement jusqu'à la position d'écartement maximum, dans laquelle elles sont maintenues par le bras de verrouillage 43.
A ce moment, les pinces du dispositif de transfert 25 saisissent fermement le fruit en position orientée pour le transférer du mécanisme d'orientation 6 à un autre mécanisme, par exemple de découpage en tranches et de dénoyautage, puis le fruit est extrait de sous le bras 56, ce qui permet au ressort 58 de tirer encore plus le bras 56 vers le bas jusqu'à ce que la dent 65 rencontre une butée verticale 70 solidarisée de la plaque 67.
Quand chaque mécanisme d'orientation a franchi l'extrémité inférieure de la machine et se meut vers le haut, les palpeurs de came 61 et 63 rencontrent le profil 80 (fig. 10) de la came 81, solidarisée du bâti 1 de la machine, mais du côté de cette dernière opposé à la came 69. Il en résulte que le bras 56, dont on a indiqué en traits interrompus la position 82, prend au poste de réception de pêches une position haute plus élevée que celle qu'il occupe sur la fig. 3 et, à mesure que les palpeurs 61 et 63 passent du profil 80 sur le profil 83, le bras 56 s'abaisse progressivement jusqu'à ce que la dent 65 rencontre à nouveau l'épaulement 66 prévu sur la plaque 67, ]e bras 56 conservant cette position jusqu'à être libéré pour immobiliser un corps de fruit dans la coupelle 20 au niveau du dispositif de transfert 25.
I1 faut encore noter que, grâce au procédé décrit, la pêche n'est pas transférée d'un support à l'autre pendant son transport le long d'une trajectoire, mais soutenue à la base pendant son transport ascendant, transversal puis descendant par le transporteur sans fin dirigé verticalement. On accroît ainsi notablement le temps pendant lequel la roue d'orientation peut agir sur la pêche, ceci sans augmenter la longueur horizontale de la machine, Dans la plupart des machines utilisées jusqu'à présent, la pêche est transférée d'un support sur l'autre après avoir atteint le sommet de la trajectoire dirigée vers le haut, ce qui fait perdre complètement le bénéfice de toute orientation opérée pendant le déplacement des supports portant les pêches vers le sommet de la trajectoire.
On peut résumer comme suit les opérations exécutées par la machine décrite et représentée à titre d'exemple: sitôt la pêche déposée dans une coupelle qui la soutient très librement, les pinces à pêches centrent immédiatement la pêche sur la roue et cessent presque aussi rapidement de serrer la pêche, de manière que cette dernière puisse se déplacer autour de divers axes, mais maintiennent encore avec un certain jeu la pêche sensiblement centrée sur la roue et continuent à le faire jusqu'à ce que la pêche ait atteint l'extrémité inférieure de sa trajectoire descendante et ait presque atteint le dispositif de transfert.
En ce point, pour conserver à la pêche son orientation, le bras pivote vers le bas pour immobiliser élastiquement la pêche et les pinces, qui jusqu'alors soutenaient librement la pêche centrée sur la roue d'orientation, s'écartent largement l'une de l'autre, de manière que le dispositif de transfert puisse saisir la pêche de part et d'autre et l'entraîner.
Method of orienting fruits of generally spherical shape
and apparatus for carrying out this method
The present invention relates to a method and apparatus for orienting fruits, for example peaches, of generally spherical shape and relates to a method and apparatus for aligning the ends bearing the stems of the fruits or the lateral grooves of the fruits, such as peaches, this method and this apparatus being remarkable in that they make it possible to impart to the fruit a more marked movement and over a shorter horizontal distance than in the known devices.
The fruit orientation device according to the invention comprises members ensuring the faster placing of the fruit in a centered position allowing it to be oriented with the maximum efficiency while this fruit is being transferred.
The method of orienting fruits of generally spherical shape having a recess at the end carrying the tail, according to the invention is characterized in that the fruit is continuously supported from below with a view to its continuous movement along a path. comprising two vertical ascending and descending sections located at a certain distance from each other and connected at one of their ends by a section arranged in a general transverse direction, in that the fruit is moved around various axes located in the path while it is supported from below and as it travels along said path, until its side having said recess is substantially directed downwards, and in that the fruit is then withdrawn from said path.
The apparatus for implementing this method is characterized in that it comprises an endless conveyor arranged vertically and having movable sections, one of which moves upwards on one side of the conveyor and the other down the opposite side, this following parallel vertical straight lines, when the conveyor is driven in a certain direction, each of said sections carrying at least one orientation mechanism comprising a support on which the fruit rests freely in order to be able to oscillate on this support and pivot around various axes, members coupled to the conveyor to drive it, centering members, carried by the orientation mechanism and able to take and leave the application position against opposite sides of the fruit, at the end lower part of the movable section upwards,
to center the fruit on said support, members coupled to these centering members to apply them on either side of the fruit, then move them slightly away from the fruit, in opposite directions so that the fruit can then move freely with respect to said support for orientation, the centering members comprising two opposing clamps, horizontally spaced from one another, having branches in the general form of V directed towards each other and contained in the same horizontal plane, members carried on the orientation mechanism, supporting these clamps to allow them to approach and move away from each other, the members which apply the clamps against the fruit comprising a spring, under the action of which the clamps apply elastically against the fruit.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the apparatus which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a side view.
Fig. 2 is, on a larger scale, a side view of one of the orientation mechanisms.
Fig. 3 is a top view of the orientation mechanism shown in FIG. 2.
Fig. 4 is a vertical sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3.
Fig. 5 is a horizontal sectional view taken along line 5-5 of FIG. 2.
Fig. 6 is a top plan view of two fruit grippers in desired positions to support the fruit body during orientation, after the fruit is substantially aligned above the orientation wheel, the fruit being located between the clamps.
Fig. 7 is a detail view taken along line 7-7 of FIG. 1.
Fig. 8 is a detail view taken on line 8-8 of FIG. 1.
Fig. 9 is a detail view, taken along a line occupying the same location as line 7-7 on the unloading or transfer side of the apparatus, which illustrates the action of one of the sets of cam sensors provided on the mechanism orientation.
Fig. 10 is a detail view taken along a line located at the same location as line 8-8 of FIG. 1, but showing a cam profile which ensures the repositioning of the upper clamp.
Fig. 11 is a detail view similar to FIG. 7, of a cam profile, but located on the side of the device opposite to that shown in FIG. 7.
The apparatus shown in FIG. 1 comprises a fixed frame, directed vertically, designated by the general reference 1, in which the upper 2 and lower 3 horizontal shafts are journaled about parallel axes. Two endless chains 4 (fig. 1 and 2) pass around corresponding Galle pinions 5 (fig. 1), wedged on each of said shafts and one or the other of these shafts can be coupled to any source specific to the 'drive in rotation to move the chains in the direction of the arrow shown in fig. 1, so that the Galle gears located at the top in fig. 1, move in a clockwise direction.
Between the chains 4 are interposed a series of orientation mechanisms as shown in FIGS. 2 and 3. The visible ends of several of these mechanisms are also shown in the upper part of FIG. 1 and each designated by the general reference 6. Each orientation mechanism comprises a main horizontal shaft 7 (FIG. 2) journalled at its opposite ends in facing links 8 of the chains 4 (FIG. 1).
On an upper plate 10, which forms part of the upper end of the frame 1, are journaled several rollers 11 which support a ring 12 so that it rotates about its axis, this ring having in its peripheral edge a plurality of recesses equidistant 13, opening radially outwards.
On the frame 1 are rigidly fixed two pairs of vertical bands 14, horizontally spaced from each other, the bands of each pair defining between them a vertical space 15. The upper and lower ends of these spaces 15 are open and arranged so as to receive a roller 17 (fig. 1 and 2), the axis of which extends horizontally (fig. 1), mounted on the lower end of an arm 18, the upper end of which is fixed on the shaft 7 of each orientation mechanism 6.
The roller 17 is held in the space 15 between the guide strips 14 during the vertical movement of the chains 4 up and down and, at the top and at the base of these chains, the roller 17 of each mechanism. orientation enters one of the recesses 13 while the latter traverses the space 15, so that each arm 18 is held vertically thanks to the rotation of the rings 12 about their axes.
Thanks to the interlocking of the rollers 17 in the rings 12 and to the coupling of the arms 18 to the chains 4, automatically driven, each orientation mechanism is automatically driven through the spaces located between the open ends of the pairs of bands of guide 14 and the rings 12 keep at each orientation mechanism, during this movement between said open ends, the same position as during the vertical movement of the orientation mechanisms, during which the rollers 17 travel through the spaces 15.
Each orientation mechanism 6 comprises a cup 20 open upwards (Fig. 3), intended to support the body of a fruit, such as a peach, and a conventional orientation reel 21, automatically driven, drives it. - even a swing wheel 22, with oscillating mounting, which penetrates from the bottom up in a hole made in the base of each cup, to partially support a peach contained in the cup and to make it turn around different axes until that the upper part of the wheel fits into the recess present at the base of the peach, after which the cup simply supports the peach, which remains stationary in the oriented position.
The yoke 74 which carries the wheel 22 has an oscillating assembly (fig. 5) and is coupled by a rack 75 to a cam feeler 76, arranged to feel a fixed profile, vertical and of generally sinuous shape of a cam (no shown) carried by the frame 1, with a view to moving the wheel around a vertical axis to cause it to bear alternately against one or the other of the side cheeks of the coil 21.
The yoke 74 of the wheel has a toothed crown which meshes with the teeth of the rack 75.
The arrangement which has just been described is classic; furthermore, it is understood that the wheel 22 does not necessarily oscillate around a vertical axis: it can simply rotate around a fixed horizontal axis.
The driving reel 21 is mounted on a shaft which carries at one end a Galle pinion 23 (fig. 2), whose teeth 23 engage in a fixed chain 24 to rotate the reel 21 as the orientation mechanisms describe their trajectory.
Thanks to the device specific to making each fruit, carried in a support, describe an ascending course, then descending without changing the support, we obtain an orientation trajectory that is longer than previously, but contained in the same space.
In each orientation group are incorporated two spaced fruit grippers 26 and 27, horizontally located face to face (fig. 3 and 6) each having a generally V-shaped pinching face so that a peach is centered. between the clamps on the cup 20 when the clamps come to bear against its opposite sides.
Fig. 4 shows in vertical cross section a clamp 26 provided with a boss 28 directed downwards and which itself carries a lateral extension 29 coupled to a lower rack 30, the teeth of which directed upwards mesh with the teeth of a pinion 31. The teeth of pinion 31 also mesh with that formed on the lower side of one of the ends of a rod 32. Pinion 31 is journaled in a fixed part 33 of the body of the orientation mechanism. The boss 28 directed downwards on the clamp 26 can slide on the rod 32, while a similar boss 34, directed downwards on the clamp 27, is keyed on this rod. In addition, the toothed end of the rod 32 which meshes with the pinion 31 is supported in the fixed support 33 so as to be able to slide therein.
Thanks to the above structure, it can be seen that when the rod 32 moves to the right, in FIG. 4 it drives the clamp 27 to the right, the clamp 26 traveling, thanks to the coupling between the pinion 31 and the rack 32, the same distance to the left.
A fixed bearing 35, mounted on the body of the orientation mechanism (fig. 4) carries a latch formed by a fixed part 36 which is integral with bosses 37 and 38, directed downwards and horizontally spaced, located above bar 32, near boss 28.
This part 36, as well as a part 39 provided on the fixed part 33 adjacent to the clamp 27, carry cam feelers 40 which penetrate into cam profile grooves 42, open downwards, formed in a part 41 of each of the clamps 26 and 27 (fig. 4 and 6).
As indicated in broken lines in fig. 6, the inner ends of the cam profile grooves 42 converge towards each other, as indicated at 55, in the direction of two axes 52 around which the clamps 26 and 27 are articulated. When the clamps 26 and 27 move away from each other under the action of a cam sensor 51 (fig. 4) feeling the profile 73 of the groove 54 (fig. 7), integral with the frame 1 , and are about to reach their extreme spread positions, the converging portions 55 of the grooves 42 meet the fixed rollers 40 and, with their spreading movement continuing, the grippers 26 and 27 are forced to pivot about their hinge pins 52 to move further apart from one another.
Fig. 3 shows the clamps thus separated.
Below the part 36, or fixed lock, there is provided a locking member 43. This member 43 is a simple blade having a hole which the rod 32 passes through with a certain clearance, so that when it is kept inclined the band 43 immobilizes the rod 32, preventing it from moving to the left, in FIG. 4, and to bring the clamps 26 and 27 closer to one another. On the other hand, the rod 32 can always move to the right, in FIG. 4, to separate the clamps from each other.
The lower part of the blade 43 is connected by a spring 44 to a protrusion 45 formed on the lower part of the boss 34 directed downwards on the clamp 27. This spring acts to keep the locking blade tilted, so that 'it automatically locks the rod 32 in any position that the latter can reach by moving, until the lower part of the blade 43 undergoes a displacement bringing the blade to square, the upper part of this blade, located between the bosses 37 and 38, is met by the boss 37 of the part 36.
The blade 43 has a lateral extension 46, directed generally towards the fixed part 33 adjacent to the clamp 27, and a stud 47 (FIG. 4) carried by a cam sensor 48 (FIG. 2), s' extends across the re-entrant angle formed between the blade 43 and by its lateral extension 46, this stud being held between the forked outer ends of two opposite arms 49, carried by a hub wedged on an articulation shaft 50.
The end of the rod 32 opposite the toothed end carries a cam sensor 51 (Figs. 3 and 4).
From the above discussion, it can be seen that when the cam feeler 51 is moved to the right, in FIG. 4, the clamps 26 and 27 move away from each other in translation, and not in pivoting, this movement taking place against the resistance of the spring 44, which further maintains the locking blade 43 inclined to immobilize the clamps 26 and 27 as soon as the rod 32 stops moving to the right.
As soon as the cam probe 48 swivels counterclockwise, in fig. 2, the blade-lock 43 becomes square, freeing the clamps 26 and 27 which can thus come closer to one another and carry on either side of a peach.
When the orientation mechanism reaches the fishing receiving station located at the bottom left of the machine in fig. 1, the clamps 26 and 27 substantially occupy the maximum spacing position shown in FIG. 3, in order to receive a peach in the cup 20.
On the other hand, as soon as a peach is placed in this cup, the cam 53 (fig. 8), fixed on the frame 1 of the machine, meets the cam sensor 48 to angularly move the pin 47 (fig. 4) in the counterclockwise direction. with a view to releasing the clamps 26 and 27, these clamps immediately approaching one another and bearing against the fishing to center the latter in the cup, above the orientation wheel 22, the feeler of cam 48 leaving immediately after cam 53, while a cam profile 54 (fig. 11), also secured to the frame 1, is encountered by the cam sensor 51 which then pushes the rod 32 to the right, in fig. . 4, so that the clamps 26 and 27 take the positions shown in FIG. 6, in which they are located relatively close to the peach, but not tight.
In this position, the peach is substantially centered on the wheel and the grippers retain this arrangement until the orientation mechanism is about to reach the transfer device 25, located to the right and bottom of the machine.
When the orientation mechanism reaches or is about to reach the transfer mechanism, the grippers must travel, away from each other, a distance just sufficient to allow the jaws of the transfer device 25 , similar to that shown in the United States patent
No 2969867 of January 31, 1961, to insert themselves between them on either side of the fishing to seize the latter between them.
Since the orientation of the peach is effected when it reaches the transfer device and the peach has been substantially centered on the wheel, provision is made to prevent this peach from rolling towards one or the other. the other side of the cup when the clamps 26 and 27 move apart to allow insertion of the transfer device.
Before describing in detail the device suitable for holding the fruit after orientation of the latter, when the grippers 26 and 27 move away from each other, it should be noted that the invention covers the device suitable for centering the fruit on the orientation member (wheel 22) and in the cup 20, then to release the fruit to a sufficient extent to allow the wheel to turn it, while supporting it on the wheel.
In fig. 2 and 3, we see, designated by the general reference 56, a fruit holding arm whose outer end is located directly above the center of the cup 20. This arm is arranged to pivot vertically about an axis horizontal 57 (fig. 2) and a spring 58 connects it to an extension 59 of the arm 49 which carries the cam sensor 48, this spring thus playing a dual role: resiliently holding the cam sensor 48 against the cam 53 (fig. 8) and elastically urge the arm 56 downwards.
The arm 56 has, below the axis 57, an extension 60, substantially at right angles (FIG. 2).
In the re-entrant angle defined by the arm 56 and by its extension 60 is mounted a roller 61 fixed to the upper end of a locking arm 62 which generally extends vertically. This arm 62 is articulated on the outer end of the extension 60 of the arm 56 by a hinge pin which further carries a cam sensor 63. A spring 64 maintains the cam sensor 61 elastically applied against the arm 56 and against the extension 60, in the re-entrant angle formed at their junction.
Below the cam sensor 63, the locking arm 62 has a tooth 65 projecting downwards, arranged to meet a shoulder 66 formed on a plate 67 secured to the body of the orientation mechanism.
The peach reception station located on the left and at the bottom of the machine, as shown in fig. 1, the arm 56 must be kept in the high position at this position so that the fruit can be received and it is held in this position until it is released in the lower right part of the machine, where it comes to bear against the fruit oriented.
Fig. 9 shows a cam profile groove 69 secured to the frame 1 and which is located to the right of the machine, in FIG. 1. This groove is arranged to receive by feelers 61 and 63 during the downward stroke of each orientation mechanism, shortly before the latter reach the grippers of the transfer device 25. The arm 56 occupies the position shown on the figure. fig. 2, in which it is locked as previously described.
The cam feelers 63 and 61 feel the cam profile 72 of the groove cam 69 while moving downwards. As they travel down the cam profile 72, the arm 56 pivots counterclockwise around the axis 57, against the resistance of the spring 58 (fig. 2) to take a position a little higher than its normal position shown in fig. 2. When it reaches this last position, its tooth 65 disengages from the shoulder 66, this also in a counterclockwise direction. When the feeler 63 reaches the end of the cam profile 72 (fig. 9), it crosses its highest point and engages another cam profile 74 having an inclination greater than and opposite to that of the profile 72.
The downward movement described by the feelers along the profile 74 and which begins when the feeler 63 reaches this profile has the effect of causing the arm 56 to pivot clockwise downwards around the axis 57. One will note in fig. 9 that the feeler 63 is closely followed by the feeler 61, which crosses the high point of the profile 72 and passes over the profile 74, consequently describing an angular movement in the clockwise direction around the axis on which both the plate 62 than the probe 63, the probe 61 thus being pushed back by force from the position it normally occupies in the re-entrant angle made between the arm 56 and the extension 60 and also impinging on the locking tooth 65 of the plate 62 sufficient lifting to free the shoulder 66,
while the arm 56 continues its downward stroke until a point where it can grip any fruit possibly contained in the cup 20. It can be seen that the inclination of the cam profile 74 has the effect of gradually lowering the arm 56 and of thus cause a slight shock between this arm and the fruit. When the arm 56 comes into contact with the fruit, the feelers, now immobilized, can no longer rotate clockwise and, when the orientation mechanism 6 continues to move downwards, the feeler 63 immediately loses contact with the inclined profile 74.
The probe 61 is held applied against the profile 74, under the action of the spring 64 (FIG. 2), for a short time which allows a relative angular displacement in the counterclockwise direction of said probe, until the lower face, directed downwards, the tooth 65 comes into contact with the surface 68 of the plate 67. This contact established, the probe 61 also leaves the profile 74 of the cam 69.
At this point, the fruit is firmly clamped in the cup 20 by pressure applied from top to bottom by the arm 56 under the action of the spring 58. Before the clamps of the transfer device can meet the fruit to remove it from the device. 'orientation, it is necessary that the clamps 26 and 27 move away from each other in translation and pivoting. Thus, substantially at the same moment when the arm 56 comes into contact with the fruit, the cam feeler 51 (FIG. 7) meets the inclined profile 73 of the cam 54 and, as previously described with regard to FIGS.
4 and 6, the clamps 26 and 27 move away from each other in translation and pivoting to the maximum separation position, in which they are held by the locking arm 43.
At this time, the grippers of the transfer device 25 firmly grasp the fruit in the oriented position to transfer it from the orientation mechanism 6 to another mechanism, for example slicing and pitting, and then the fruit is extracted from under the arm 56, which allows the spring 58 to further pull the arm 56 downwards until the tooth 65 meets a vertical stop 70 secured to the plate 67.
When each orientation mechanism has passed the lower end of the machine and moves upwards, the cam feelers 61 and 63 meet the profile 80 (fig. 10) of the cam 81, secured to the frame 1 of the machine , but on the side of the latter opposite to the cam 69. It follows that the arm 56, the position 82 of which has been indicated in dotted lines, takes at the fishing reception station a higher position higher than that which it occupies in fig. 3 and, as the feelers 61 and 63 pass from the profile 80 to the profile 83, the arm 56 is gradually lowered until the tooth 65 again meets the shoulder 66 provided on the plate 67,] e arm 56 maintaining this position until it is released to immobilize a fruit body in the cup 20 at the level of the transfer device 25.
It should also be noted that, thanks to the method described, the peach is not transferred from one support to another during its transport along a trajectory, but supported at the base during its upward, transverse and then downward transport by the endless conveyor directed vertically. This significantly increases the time during which the steering wheel can act on the catch, without increasing the horizontal length of the machine. In most of the machines used up to now, the catch is transferred from a support to the the other after having reached the top of the upwardly directed path, which completely loses the benefit of any orientation made during the movement of the supports carrying the peaches to the top of the path.
The operations carried out by the machine described and shown by way of example can be summarized as follows: as soon as the peach is placed in a cup which supports it very freely, the fishing pliers immediately center the peach on the wheel and almost as quickly cease to tighten the peach, so that the peach can move around various axes, but still keep the peach substantially centered on the wheel with some play and continue to do so until the peach has reached the lower end of the wheel. downward trajectory and has almost reached the transfer device.
At this point, to keep the angling in its orientation, the arm swivels down to elastically immobilize the angler and the grippers, which until then freely supported the angler centered on the slewing wheel, move apart widely. on the other, so that the transfer device can grab the peach on either side and drag it along.