FR2844212A1 - PROCESS AND INSTALLATION FOR AUTOMATIC MORPHOLOGICAL SORTING OF SUBSTANTIALLY SPHERICAL OBJECTS. - Google Patents
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Abstract
Le procédé est destiné au tri automatique d'objets (G) substantiellement sphériques afin de les séparer en fonction de leur degré plus ou moins grand de sphéricité et de régularité. Il est du type selon lequel on les soumet à une force de déplacement ayant une valeur comprise entre une valeur inférieure qui tend à ne faire rouler sur un plan incliné que les seuls objets (Gr) ayant une bonne sphéricité et une valeur supérieure qui tend à les faire rouler tous indistinctement, en vue de diriger vers des lieux de groupage différents ceux qui ont roulé (Gr) sur le plan incliné et ceux (Gi) qui n'ont pas roulé.Il est caractérisé en ce que :• l'on stocke les objets (G) en vrac,• on les amène par gravité en grande quantité sur un plan,• on les soumet à des vibrations afin de provoquer leur progression en masse d'une certaine hauteur dans une direction donnée, tout en les répartissant transversalement par rapport à ladite direction, selon une hauteur inférieure à la précédente,• on les déplace sensiblement en une seule couche de plusieurs objets (G),• enfin, on les soumet à ladite force de déplacement.The method is intended for the automatic sorting of substantially spherical objects (G) in order to separate them according to their greater or lesser degree of sphericity and regularity. It is of the type according to which they are subjected to a displacement force having a value between a lower value which tends to roll on an inclined plane only those objects (Gr) having good sphericity and a higher value which tends to roll them all indiscriminately, with a view to directing those who rolled (Gr) on the inclined plane and those (Gi) who did not roll to different grouping locations. It is characterized in that: • one stores objects (G) in bulk, • they are brought by gravity in large quantities on a plane, • they are subjected to vibrations in order to cause their mass progression from a certain height in a given direction, while distributing them transversely with respect to said direction, at a height lower than the previous one, • they are moved substantially in a single layer of several objects (G), • finally, they are subjected to said displacement force.
Description
Procédé et installation pour le tri morphologique automatique d'objetsMethod and installation for automatic morphological sorting of objects
substantiellement sphériques Le tri d'objets en fonction de leur morphologie est une opération souvent difficile et laborieuse. On utilise, par exemple dans l'industrie, des broyeurs dits " à galets " ou " à boulets ", pour écraser différents matériaux afin d'obtenir des poudres. Ces broyeurs ont des tambours rotatifs dans lesquels sont placés en vrac le ou les matériaux à broyer ainsi que les galets. Lorsque le tambour tourne, il entraîne les galets qui retombent sous l'effet de la gravité et substantially spherical Sorting objects according to their morphology is an often difficult and laborious operation. For example, in industry, so-called "roller" or "ball" mills are used to crush different materials in order to obtain powders. These mills have rotary drums in which the material or materials to be ground and the rollers are placed in bulk. When the drum rotates, it drives the rollers which fall under the effect of gravity and
s'entrechoquent avec les différents matériaux en les cassant et en les broyant. collide with the different materials by breaking and crushing them.
Les galets destinés au fonctionnement de ces broyeurs doivent être de forme régulière, ronde ou ovale. Ils doivent également présenter une surface régulière, c'est-à-dire sans cavité ou éclat important, et sans inclusion d'oxydes métalliques tel que l'oxyde de fer qui pourraient donner une coloration indésirable au matériau broyé. Ils sont donc nécessairement issus d'un tri d'une grande quantité de matériau pierreux, dit "tout15 venant" Pour situer l'Etat de la Technique, on peut citer tout d'abord le tri manuel traditionnel The rollers intended for the operation of these shredders must be of regular, round or oval shape. They must also have a regular surface, that is to say without significant cavity or shine, and without the inclusion of metal oxides such as iron oxide which could give an undesirable coloring to the ground material. They therefore necessarily come from a sorting of a large quantity of stony material, known as "all15 coming". To situate the state of the art, we can first of all cite the traditional manual sorting.
effectué par des ouvriers " trieurs ". carried out by workers "sorters".
Une installation pour le tri manuel est généralement composée d'un dispositif de stockage des galets tout-venant appelé " trémie " alimentant par une goulotte un convoyeur à bande 20 qui alimente lui-même un crible permettant de séparer les galets en fonction de leur calibre pour obtenir plusieurs granulométries de galets, comme par exemple des galets de calibre compris entre 20 et 70 millimètres de grosseur (galets dits "20/70 "), et des galets de calibre compris entre 70 et 200 mm (galets dits " 70/200 "). Chaque type de galets est alors convoyé par tout moyen connu vers le lieu de tri o se trouvent des tables de triage: 25 convoyeur à bande lisse, élévateur à bande rugueuses, c'est-à-dire possédant des reliefs pour éviter que les galets ne retombent vers le bas lorsque l'on doit acheminer les galets An installation for manual sorting is generally composed of a device for storing all-purpose rollers called a "hopper" supplying by a chute a belt conveyor 20 which itself feeds a screen making it possible to separate the rollers according to their size to obtain several particle sizes of rollers, such as rollers of caliber between 20 and 70 millimeters in size (rollers called "20/70"), and rollers of caliber between 70 and 200 mm (rollers called "70/200 "). Each type of rollers is then conveyed by any known means to the sorting location where there are sorting tables: 25 smooth belt conveyor, rough belt elevator, that is to say having reliefs to prevent the rollers do not fall down when the rollers are to be routed
vers une position haute.towards a high position.
Les tables de triage sont en fait des convoyeurs à bande lisse, de largeur généralement faible (850 mm par exemple) entraînés lentement, horizontaux et équipés de rebords longitudinaux ou " rives ". Le personnel de tri est placé des deux cotés de la table de triage et prélève à la main les galets ronds et ovales compris dans les galets tout- venant et les 5 dépose sur un convoyeur conduisant les galets sélectionnés vers un lieu de stockage. Pour un personnel possédant une bonne expérience du tri, les ratios de productivité sont: * pour des galets 20/70 mm: 650 kg par heure et par ouvrier, The sorting tables are in fact smooth belt conveyors, of generally small width (850 mm for example) slowly driven, horizontal and equipped with longitudinal edges or "edges". The sorting staff is placed on both sides of the sorting table and manually picks up the round and oval rollers included in the general rollers and deposits them on a conveyor leading the selected rollers to a storage place. For staff with good sorting experience, the productivity ratios are: * for 20/70 mm rollers: 650 kg per hour per worker,
* pour des galets 70/200 mm: 1500 kg par heure et par ouvrier. * for 70/200 mm rollers: 1500 kg per hour and per worker.
Une solution de tri automatique des galets ronds ou ovales est décrite dans le brevet FR 10 2 606 302. Selon ce procédé, on soumet les objets à une force de valeur comprise entre une valeur inférieure qui tend à ne faire rouler sur un plan incliné que les seuls objets ayant une bonne sphéricité et une valeur supérieure qui tend à les faire rouler tous indistinctement, en vue de diriger vers des lieux de groupage différents ceux qui ont roulé sur le plan et ceux qui A solution for automatic sorting of round or oval rollers is described in patent FR 10 2 606 302. According to this process, the objects are subjected to a force of value between a lower value which tends to roll on an inclined plane only the only objects having a good sphericity and a higher value which tends to make them roll all indiscriminately, with a view to directing to different places of grouping those which rolled on the plan and those which
n'ont pas roulé.have not driven.
Ce procédé se caractérise par le fait que les objets stockés en vrac sont prélevés en les isolant les uns des autres afin qu'ils arrivent sur le plan incliné et y demeurent tous jusqu'à leur évacuation en étant indépendants les uns des autres, en reposant individuellement sur ledit plan. Cette solution, illustrée par la figure 2 du brevet FR 2 606 302, prévoit une goulotte dont l'extrémité située vers la trémie est plus large que l'extrémité située au-dessus du plan incliné, 20 de telle sorte que cette goulotte joue le rôle d'un entonnoir et que les objets sont déposés This process is characterized by the fact that the objects stored in bulk are removed by isolating them from each other so that they arrive on the inclined plane and all remain there until their evacuation while being independent of each other, resting individually on said plane. This solution, illustrated by FIG. 2 of patent FR 2 606 302, provides a chute whose end situated towards the hopper is wider than the end situated above the inclined plane, so that this chute plays the role of a funnel and that objects are dropped
individuellement sur le plan.individually on the map.
Dans la pratique, cette solution n'est pas satisfaisante car le dispositif permettant de prélever les objets devrait s'adapter à la taille hétérogène des objets pour qu'ils soient disposés isolément sur le plan incliné, et si la goulotte est trop large, les objets peuvent être prélevés par 25 groupes et non isolément. In practice, this solution is not satisfactory because the device making it possible to collect the objects should adapt to the heterogeneous size of the objects so that they are arranged in isolation on the inclined plane, and if the chute is too wide, the objects can be collected by 25 groups and not in isolation.
De plus, la faible largeur de la goulotte, nécessaire au prélèvement quasi individuel, est In addition, the narrow width of the chute, necessary for almost individual sampling, is
incompatible avec les impératifs de quantité de production. incompatible with production quantity requirements.
La présente invention remédie aux inconvénients des solutions connues et propose une solution nouvelle selon laquelle les objets ne sont pas distribués un par un mais par 30 quantités relativement importantes, solution qui permet en outre d'améliorer la qualité du The present invention overcomes the drawbacks of known solutions and proposes a new solution according to which the objects are not distributed one by one but by relatively large quantities, a solution which also makes it possible to improve the quality of the
tri et d'augmenter la production.sorting and increasing production.
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A cette fin, l'invention a pour objet un procédé pour le tri automatique d'objets substantiellement sphériques afin de les séparer en fonction de leur degré plus ou moins grand de sphéricité et de régularité, du type selon lequel on les soumet à une force de déplacement ayant une valeur comprise entre une valeur inférieure qui tend à ne faire 5 rouler sur un plan incliné que les seuls objets ayant une bonne sphéricité et une valeur supérieure qui tend à les faire rouler tous indistinctement, en vue de diriger vers des lieux de groupage différents ceux qui ont roulé sur le plan incliné et ceux qui n'ont pas roulé, caractérisé en ce que: * l'on stocke les objets en vrac, e on les amène par gravité en grande quantité sur un plan, * on les soumet à des vibrations afin de provoquer leur progression en masse d'une certaine hauteur dans une direction donnée, tout en les répartissant transversalement par rapport à ladite direction, selon une hauteur inférieure à la précédente, * on les déplace sensiblement en une seule couche de plusieurs objets, To this end, the subject of the invention is a method for the automatic sorting of substantially spherical objects in order to separate them according to their greater or lesser degree of sphericity and regularity, of the type according to which they are subjected to a force. displacement having a value between a lower value which tends to roll only on an inclined plane only objects having a good sphericity and a higher value which tends to roll them all indistinctly, in order to direct to places of different grouping those which rolled on the inclined plane and those which did not roll, characterized in that: * the objects are stored in bulk, e they are brought by gravity in large quantity on a plane, * they are subjected to vibrations in order to cause their mass progression from a certain height in a given direction, while distributing them transversely with respect to said direction, according to a lower height previous * are moved substantially in a single layer of multiple objects,
* enfin, on les soumet à ladite force de déplacement. * finally, they are subjected to said displacement force.
L'invention a également pour objet une installation pour le tri automatique d'objets substantiellement sphériques afin de les séparer en fonction de leur degré plus ou moins grand de sphéricité et de régularité, du type comprenant un dispositif destiné à la 20 distribution d'objets au-dessus d'un plan incliné et placé à l'aplomb d'un orifice inférieur d'une trémie caractérisée en ce que: * le dispositif comprend une goulotte constituée d'un fond plan ayant un bord transversal de sortie libre et deux côtés longitudinaux munis de rebords séparés l'un de l'autre d'une distance très supérieure à leur hauteur, afin que 25 les objets situés sur le fond plan en provenance de la trémie soient étalés en nombre important sur toute la largeur de la goulotte, d'un rebord à l'autre, la section de passage de ces objets considérée à l'extrémité libre de la goulotte étant ainsi beaucoup plus large que haute, The invention also relates to an installation for the automatic sorting of substantially spherical objects in order to separate them according to their greater or lesser degree of sphericity and regularity, of the type comprising a device intended for the distribution of objects above an inclined plane and placed in line with a lower orifice of a hopper characterized in that: * the device comprises a chute consisting of a flat bottom having a transverse edge of free outlet and two sides longitudinal provided with edges separated from each other by a distance much greater than their height, so that the objects located on the flat bottom coming from the hopper are spread in large numbers over the entire width of the chute, from one edge to the other, the passage section of these objects considered at the free end of the chute being thus much wider than it is high,
* l'orifice inférieur de la trémie a une largeur inférieure à la largeur de la 30 goulotte. * the lower opening of the hopper has a width less than the width of the chute.
L'invention sera mieux comprise par la description détaillée ci-après faite en référence au dessin annexé. Bien entendu, la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre The invention will be better understood from the detailed description below made with reference to the accompanying drawing. Of course, the description and the drawing are only given as
d'exemple indicatif et non limitatif. indicative and non-limiting example.
La figure 1 est une représentation schématique d'une goulotte existante utilisée Figure 1 is a schematic representation of an existing chute used
actuellement pour le tri automatique de galets et caractérisant l'Etat de la Technique. currently for the automatic sorting of rollers and characterizing the state of the art.
La figure 2 est une représentation schématique en perspective d'une installation mettant en Figure 2 is a schematic perspective representation of an installation putting in
oeuvre le procédé conforme à l'invention. implements the process according to the invention.
La figure 3 est une représentation schématique en perspective d'un dispositif permettant de faciliter l'écoulement des objets dans la goulotte. La figure 4 est une représentation schématique en perspective de l'installation de la Figure 3 is a schematic perspective representation of a device for facilitating the flow of objects in the chute. Figure 4 is a schematic perspective representation of the installation of the
figure 2 dont la goulotte et l'extracteur sont munis d'un déflecteur. Figure 2, the chute and the extractor are provided with a deflector.
La figure 5 est une représentation schématique en perspective d'une installation mettant en 10 oeuvre le procédé conforme à l'invention, et munie d'un dispositif d'arrosage des objets et FIG. 5 is a schematic perspective representation of an installation implementing the method according to the invention, and provided with a device for watering objects and
d'un deuxième plan incliné.of a second inclined plane.
La figure 6 est une représentation schématique en coupe faite selon la ligne VI - VI de la Figure 6 is a schematic sectional representation taken along line VI - VI of the
figure 5.figure 5.
La figure 7 est une représentation schématique en coupe d'une installation conforme à 15 l'invention permettant d'augmenter le débit de tri des objets. Figure 7 is a schematic sectional representation of an installation according to the invention for increasing the sorting rate of objects.
Les installations existantes pour le tri automatique d'objets tels que des galets comportent généralement un plan incliné pouvant être un transporteur à bande fermée reliée cinématiquement à un moteur. Celui-ci entraîne la bande de telle sorte qu'un objet posé sur la surface supérieure de la bande est entraîné du bas vers le haut du transporteur. Par conséquent 20 l'amont du transporteur incliné sera situé plus bas que l'aval. Existing installations for the automatic sorting of objects such as rollers generally include an inclined plane which can be a closed belt conveyor kinematically connected to a motor. This drives the belt so that an object placed on the upper surface of the belt is driven from the bottom to the top of the conveyor. Consequently, the upstream of the inclined conveyor will be located lower than the downstream.
Les installations existantes pour le tri automatique des galets sont équipées de trémies dont la base comporte une ouverture réduite, carrée ou rectangulaire, de l'ordre d'une trentaine de centimètres de coté. La figure 1 illustre cette disposition. On peut y voir le bas d'une trémie T équipée d'un manchon terminal parallélépipédique vertical 1 dans lequel a été 25 ménagé une ouverture 2 sur l'une de ses faces verticales. Existing installations for the automatic sorting of rollers are equipped with hoppers, the base of which has a reduced opening, square or rectangular, of the order of about thirty centimeters on one side. Figure 1 illustrates this arrangement. One can see there the bottom of a hopper T equipped with a vertical parallelepipedic end sleeve 1 in which an opening 2 has been made on one of its vertical faces.
Le manchon 1 est situé au-dessus d'une goulotte 3 de type connu et de largeur! légèrement supérieure à la largeur extérieure du manchon 1, c'est-à-dire légèrement The sleeve 1 is located above a chute 3 of known type and width! slightly greater than the outer width of the sleeve 1, i.e. slightly
supérieure à une trentaine de centimètres. greater than thirty centimeters.
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La goulotte 3 est constituée de deux faces verticales 3_ espacées de la largeur Z et reliées à un fond plat très étroit 3_ par deux faces obliques 3c. La goulotte est légèrement inclinée par rapport à l'horizontal Ho selon un angle cE permettant un écoulement régulier des objets à trier qui sont ici, des galets G dits " tout venant " car il sont très hétérogènes quant à leur taille, leur forme, leur aspect, leur régularité de surface, etc. Les galets G sont stockés dans la trémie T et s'écoulent dans la goulotte 3 par l'ouverture 2 du manchon 1. En raison de l'inclinaison de la goulotte 3, les galets s'écoulent à l'intérieur vers l'extrémité aval de la goulotte 3 (l'extrémité la plus basse) et tombent sur un transporteur 5 horizontal de type connu, dont la bande a un parcours fermé et est animée 10 d'un mouvement dans le sens de la flèche Fl. De ce fait, les galets G sont entraînés loin de la goulotte 3 vers le reste de l'installation de tri automatique (non représentée). Dans la The chute 3 consists of two vertical faces 3_ spaced apart by the width Z and connected to a very narrow flat bottom 3_ by two oblique faces 3c. The chute is slightly inclined relative to the horizontal Ho at an angle cE allowing a regular flow of the objects to be sorted which are here, pebbles G called "all coming" because they are very heterogeneous as to their size, their shape, their appearance, surface regularity, etc. The rollers G are stored in the hopper T and flow into the chute 3 through the opening 2 of the sleeve 1. Due to the inclination of the chute 3, the rollers flow inside towards the end downstream of the chute 3 (the lowest end) and fall on a horizontal conveyor 5 of known type, the strip of which has a closed path and is moved 10 in the direction of the arrow Fl. , the rollers G are driven away from the chute 3 towards the rest of the automatic sorting installation (not shown). In the
suite de cette description, ce transporteur 5 est nommé " extracteur ". Following this description, this conveyor 5 is named "extractor".
La forme de la goulotte 3 et notamment la présence des faces obliques 3_ provoque un regroupement des galets G vers le centre de la goulotte 3. Cette concentration des galets G 15 dans la goulotte G est relativement bien conservée sur l'extracteur 5 o les galets se répartissent en un cordon continu constitué de plusieurs épaisseurs de galets G en son milieu et de quelques galets en largeur. Cette concentration de galets G sur l'extracteur 5 The shape of the chute 3 and in particular the presence of the oblique faces 3_ causes the rollers G to gather towards the center of the chute 3. This concentration of the rollers G 15 in the chute G is relatively well preserved on the extractor 5 o the rollers are distributed in a continuous bead made up of several thicknesses of rollers G in the middle and a few rollers in width. This concentration of rollers G on the extractor 5
induit un tri médiocre par le reste de l'installation. induces poor sorting by the rest of the installation.
Une installation conforme à l'invention, beaucoup plus efficace quant au tri d'objets, est 20 représentée dans la figure 2. La trémie T de cette installation est différente de celle de la figure 1. L'ouverture à la base de la trémie T est large et reçoit un manchon 7 spécialement conçu en raison de la largeur inhabituelle de cette ouverture. Il possède une ouverture non pas sur l'une de ses faces verticales, mais sur sa face plane inférieure, celle-ci étant absente pour former l'ouverture. Le manchon 7 permet de canaliser les objets venant de la trémie 25 T mais il n'est pas indispensable pour le fonctionnement de l'installation conforme à An installation according to the invention, much more effective in sorting objects, is shown in FIG. 2. The hopper T of this installation is different from that of FIG. 1. The opening at the base of the hopper T is wide and receives a sleeve 7 specially designed because of the unusual width of this opening. It has an opening not on one of its vertical faces, but on its lower flat face, the latter being absent to form the opening. The sleeve 7 makes it possible to channel the objects coming from the hopper 25 T but it is not essential for the operation of the installation in accordance with
l'invention. Dans la suite de la présente description, l'ensemble trémie T/manchon 7 est the invention. In the remainder of this description, the hopper T / sleeve assembly 7 is
désigné globalement par " la trémie T ". designated overall by "the hopper T".
Une goulotte 9 est maintenue par des tendeurs 11 et 12 sous l'ouverture du manchon 7. A chute 9 is held by tensioners 11 and 12 under the opening of the sleeve 7.
L'orifice de la trémie T a une largeur légèrement inférieure à la largeur de la goulotte 9. The opening of the hopper T has a width slightly less than the width of the chute 9.
La goulotte 9 est donc montée mobile entre deux positions extrêmes dans l'une desquelles elle est suffisamment éloignée de l'orifice inférieur de la trémie T pour laisser passer les galets G, et dans l'autre desquelles elle est suffisamment proche dudit orifice pour s'opposer au passage des galets G. Bien évidement, ces tendeurs 11 et 12 peuvent être remplacés par tout moyen connu tels que des vérins ou tout autre moyen automatique ou non afin de permettre et de faciliter le positionnement de la goulotte 9 en fonction du type d'objets à trier, de leur taille, etc. La goulotte 9 est constituée d'un fond plan 13 ayant un bord transversal libre de sortie et 5 de deux côtés longitudinaux munis de rebords 14 séparés l'un de l'autre d'une distance L très supérieure à leur hauteur Hb (figure 3), afin que les objets situés sur le fond plan en provenance de la trémie soient étalés en nombre important sur toute la largeur de la goulotte, d'un rebord à l'autre, la section de passage de ces objets considérée à l'extrémité The chute 9 is therefore mounted movable between two extreme positions in one of which it is sufficiently distant from the lower orifice of the hopper T to let the rollers G pass, and in the other of which it is sufficiently close to said orifice for s oppose the passage of the rollers G. Obviously, these tensioners 11 and 12 can be replaced by any known means such as jacks or any other automatic or not means in order to allow and facilitate the positioning of the chute 9 according to the type objects to sort, their size, etc. The chute 9 consists of a flat bottom 13 having a free transverse outlet edge and 5 of two longitudinal sides provided with flanges 14 separated from each other by a distance L much greater than their height Hb (FIG. 3 ), so that the objects located on the flat bottom coming from the hopper are spread in large numbers over the entire width of the chute, from one edge to the other, the passage section of these objects considered at the end
libre de la goulotte étant ainsi beaucoup plus large que haute. free from the chute thus being much wider than it is high.
Lorsque les tendeurs 11 et 12 sont serrés au maximum, la goulotte est amenée en position haute. Le fond plan 13 de la goulotte 9 est alors contre, ou même seulement proche, des parois verticales de la trémie T et arrête le flux des galets G. When the tensioners 11 and 12 are fully tightened, the chute is brought to the high position. The flat bottom 13 of the chute 9 is then against, or even only close to, the vertical walls of the hopper T and stops the flow of the rollers G.
Pour que les galets G s'écoulent dans la goulotte 9, on desserre les tendeurs 12 plus que les tendeurs 11 afin d'incliner d'un angle t (figure 4) le fond plan 13 de la goulotte 9, de telle 15 sorte que l'extrémité la plus basse de la goulotte 9 soit située au-dessus d'un extracteur 16. In order for the rollers G to flow into the chute 9, the tensioners 12 are loosened more than the tensioners 11 in order to tilt the flat bottom 13 of the chute 9 at an angle t (FIG. 4) so that the lower end of the chute 9 is located above an extractor 16.
La maîtrise de la vitesse d'écoulement des galets G dans la goulotte est importante pour que l'on obtienne un rideau de galets G monocouche sur l'extracteur et que le tri soit efficace. Une solution possible (figure 3) est d'incliner faiblement la goulotte 9 de telle sorte que les galets soient en équilibre instable mais immobiles, et d'adjoindre à la goulotte 20 9 un moteur vibreur 15. Celui-ci fait trembler la goulotte en lui donnant des petits à-coups qui se transmettent aux galets G. Ceux-ci sont alors déséquilibrés et s'écoulent lentement Controlling the flow speed of the rollers G in the chute is important so that a curtain of single-layer rollers G is obtained on the extractor and that the sorting is efficient. One possible solution (Figure 3) is to tilt the chute 9 slightly so that the rollers are in unstable but stationary equilibrium, and to add to the chute 20 a vibrating motor 15. This shakes the chute in giving it small jerks which are transmitted to the rollers G. These are then unbalanced and flow slowly
dans la goulotte 9 puis sur l'extracteur 16. in the chute 9 then on the extractor 16.
Les vibrations provoquent la progression des galets G en masse répartie indifféremment en une ou plusieurs couches dans la goulotte 9 depuis la trémie T (la masse de galets G a alors 25 une hauteur H, visible sur la figure 6) vers l'extracteur 16 (la masse de galets G a alors une hauteur h, visible sur la figure 6, inférieure à la précédente H), tout en les répartissant The vibrations cause the rollers G to progress in mass distributed indifferently in one or more layers in the chute 9 from the hopper T (the mass of rollers G then has a height H, visible in FIG. 6) towards the extractor 16 ( the mass of rollers G then has a height h, visible in FIG. 6, less than the previous H), while distributing them
transversalement par rapport à la direction de progression. transversely to the direction of progression.
D'autres solutions sont possibles, notamment en soumettant la goulotte 9 à des oscillations de forte fréquence et de faible amplitude, que ce soit des oscillation latérales, 30 longitudinales et/ou en altitude. Other solutions are possible, in particular by subjecting the chute 9 to oscillations of high frequency and of low amplitude, whether lateral, longitudinal and / or altitude oscillations.
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La goulotte 9 ne possède aucun moyen de concentration des objets selon une direction particulière comme un étranglement ou des faces obliques. Par conséquent, les objets sont répartis régulièrement sur toute la largeur L de la goulotte 9 et tombent sur la bande 17 de l'extracteur 16. Sur cette figure 2 comme sur les suivantes, l'extracteur 16 comporte sur au 5 moins toute sa longueur deux rives 18, une seule étant représentée pour une meilleure compréhension du dessin. The chute 9 has no means of concentrating objects in a particular direction such as a constriction or oblique faces. Consequently, the objects are distributed regularly over the entire width L of the chute 9 and fall on the strip 17 of the extractor 16. In this figure 2 as in the following, the extractor 16 has over at least its entire length two banks 18, only one being shown for a better understanding of the drawing.
La vitesse de rotation de la bande 17 selon la flèche F2 détermine, en combinaison avec la largeur de la goulotte, la répartition des galets G sur la bande 17. Si la vitesse de la bande est plus faible que la vitesse d'écoulement des galets G dans la goulotte 9, ceux-ci s'accumulent 10 sur l'extracteur 16, et cela malgré la présence d'une goulotte 9 de largeur L. The speed of rotation of the strip 17 according to arrow F2 determines, in combination with the width of the chute, the distribution of the rollers G on the strip 17. If the speed of the strip is lower than the speed of flow of the rollers G in the chute 9, these accumulate 10 on the extractor 16, and this despite the presence of a chute 9 of width L.
La vitesse de rotation de la bande 17 de l'extracteur 16 doit être supérieure à celle de l'écoulement des galets G dans la goulotte 9 pour que ceux-ci soient entraînés longitudinalement plus vite qu'ils ne tombent. Ceci permet un étalement longitudinal des galets G de telle sorte que la disposition des galets G sur l'extracteur 16 est celle d'un rideau 15 substantiellement monocouche. The speed of rotation of the strip 17 of the extractor 16 must be greater than that of the flow of the rollers G in the chute 9 so that they are driven longitudinally faster than they fall. This allows a longitudinal spreading of the rollers G so that the arrangement of the rollers G on the extractor 16 is that of a curtain 15 substantially monolayer.
La vitesse de la bande 17 peut varier de cinq à cinquante centimètres par seconde selon la The speed of the strip 17 can vary from five to fifty centimeters per second depending on the
granulométrie des objets et la vitesse du flux d'objets dans la goulotte 9. grain size of the objects and the speed of the flow of objects in the chute 9.
A l'extrémité aval de l'extracteur 16, les galets tombent sur un transporteur à bande 19 incliné d'un angle y par rapport à l'horizontale Ho. L'angle y doit être suffisamment 20 important pour que les galets ronds Gr roulent, et suffisamment faible pour que les galets irréguliers Gi ne roulent pas. On choisit généralement un angle y sensiblement égal à dix At the downstream end of the extractor 16, the rollers fall on a belt conveyor 19 inclined at an angle y relative to the horizontal Ho. The angle y must be large enough for the round rollers Gr to roll , and low enough that the irregular rollers Gi do not roll. We generally choose an angle y substantially equal to ten
huit degrés.eight degrees.
La bande dont le sens de déplacement est indiqué par la flèche F3 fait remonter les objets The strip, the direction of movement of which is indicated by the arrow F3, brings the objects up
posés sur la bande et qui ne roulent pas. placed on the strip and which do not roll.
A l'extrémité aval de l'extracteur 16, les galets sont soumis à une force de déplacement égale à la résultante de la force de gravité et de la force d'entraînement de la bande. Or, il y a très At the downstream end of the extractor 16, the rollers are subjected to a displacement force equal to the result of the force of gravity and the driving force of the strip. However, there are very
peu de frottement entre les galets ronds Gr et la bande du transporteur 19. little friction between the round rollers Gr and the conveyor belt 19.
Donc pour les galets ronds Gr, la force de déplacement est quasiment égale en valeur à la force de gravité puisque la force d'entraînement de la bande est quasiment nulle. Les galets 30 ronds Gr dévalent alors la pente du transporteur 19 malgré le sens de rotation inverse de la bande. So for the round rollers Gr, the displacement force is almost equal in value to the force of gravity since the driving force of the strip is almost zero. The rollers 30 round Gr then descend the slope of the conveyor 19 despite the reverse direction of rotation of the strip.
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Pour les galets irréguliers Gi, présentant des faces planes importantes et/ou irrégulières c'est l'inverse puisque les frottements avec la bande du transporteur 19 sont très importants. Ils sont alors stoppés dans leur chute par les frottements, immobilisés sur la bande et remontent For irregular rollers Gi, having large and / or irregular planar faces, it is the reverse since the friction with the belt of the conveyor 19 is very high. They are then stopped in their fall by friction, immobilized on the strip and go up
vers l'extrémité aval du transporteur 19. towards the downstream end of the conveyor 19.
Sur cette figure 2 comme sur les suivantes, le transporteur à bande 19 comporte sur au moins toute sa longueur deux rives 20, une seule étant représentée pour une meilleure In this figure 2 as in the following ones, the belt conveyor 19 comprises over at least its entire length two edges 20, only one being shown for better
compréhension du dessin.understanding of the drawing.
On obtient donc un tri morphologique des galets selon leur sphéricité et leur régularité. We thus obtain a morphological sorting of the rollers according to their sphericity and their regularity.
L'Etat de la Technique ne décrit pas de solution permettant de séparer totalement les 10 galets ronds ou ovales Gr réguliers des autre galets et autres impuretés (éclats, etc.) Gi. The state of the art does not describe a solution making it possible to completely separate the 10 regular or oval Gr pebbles from the other pebbles and other impurities (chips, etc.) Gi.
En effet, un pourcentage très important de galets ronds Gr se retrouve dans les autres galets Gi en raison des " paquets " de galets qui tombent sur le plan incliné utilisé pour le tri. Ceci est d à un phénomène dit " de piégeage ": des galets Gi ne pouvant pas rouler en 15 raison de leur forme irrégulière empêchent en les bloquant des galets ronds Gr situés plus Indeed, a very large percentage of round rollers Gr is found in the other rollers Gi because of the "bundles" of rollers which fall on the inclined plane used for sorting. This is due to a phenomenon known as "trapping": pebbles Gi which cannot roll due to their irregular shape prevent by blocking them from the round pebbles Gr located more
haut, de rouler.high, to roll.
Le déversement monocouche des galets G grâce à la goulotte 9 permet de réduire très significativement le problème de piégeage puisque les galets G qui tombent en même temps sont répartis le long d'une ligne virtuelle perpendiculaire à la direction de 20 dévalement des galets ronds Gr. On comprend aussi que la vitesse de la bande du transporteur 19 doit être suffisante pour que les galets non sphériques Gi d'une " ligne " de galets G tombée à un instant précis se retrouve plus haut que la " ligne " de galets G The single-layer discharge of the rollers G by means of the chute 9 makes it possible to very significantly reduce the trapping problem since the rollers G which fall at the same time are distributed along a virtual line perpendicular to the direction of downward movement of the round rollers Gr. It is also understood that the speed of the conveyor belt 19 must be sufficient for the non-spherical rollers Gi of a "line" of rollers G fallen at a precise instant to be found higher than the "line" of rollers G
devant tomber à l'instant d'après, et ce, dans le but de diminuer le risque de piégeage. must fall immediately after, in order to reduce the risk of entrapment.
A chaque extrémité du transporteur 19 se trouve un transporteur 21 - 23 permettant 25 d'acheminer les galets respectivement sphériques Gr et irréguliers Gi vers des lieux de stockage ou de traitement différents: crible, table pour le tri manuel, etc. L'installation représentée dans la figure 4 et conforme à l'invention possède des moyens pour améliorer la disposition monocouche des galets G sur l'extracteur et pour diminuer le At each end of the conveyor 19 is a conveyor 21 - 23 allowing 25 to convey the respectively spherical rollers Gr and irregular Gi to different storage or treatment places: screen, table for manual sorting, etc. The installation shown in FIG. 4 and in accordance with the invention has means for improving the single-layer arrangement of the rollers G on the extractor and for reducing the
phénomène de piégeage sur le transporteur 19. entrapment phenomenon on the conveyor 19.
Cette installation, identique à l'installation de la figure 2 précédemment décrite, comprend en outre une racle 24 et un déflecteur 27 situés respectivement à l'extrémité de la goulotte This installation, identical to the installation of FIG. 2 previously described, further comprises a doctor blade 24 and a deflector 27 situated respectively at the end of the chute.
9 et à l'extrémité de l'extracteur 16. 9 and at the end of the extractor 16.
A l'extrémité de la goulotte 9, les galets G tombent sur l'extracteur 9 avant la racle 24. Or, dans certaines situations, la répartition et le flux des galets G à l'extrémité de la goulotte 9 ne sont pas homogènes. Il peut en effet arriver qu'une grande quantité de galets G s'écoule très rapidement, par exemple lors du réapprovisionnement de la trémie T qui reçoit une 5 masse importante de galets G qui va effectuer sur les galets G situés vers le fond de la trémie T une forte poussée difficilement maîtrisable. At the end of the chute 9, the rollers G fall on the extractor 9 before the doctor blade 24. However, in certain situations, the distribution and the flow of the rollers G at the end of the chute 9 are not homogeneous. It can indeed happen that a large quantity of rollers G flows very quickly, for example during the replenishment of the hopper T which receives a large mass of rollers G which will effect on the rollers G situated towards the bottom of the hopper T a strong thrust that is difficult to control.
La racle 24 permet d'une part de limiter la vitesse des galets G sur la goulotte 9, et d'autre part, d'écrêter le rideau de galets G et de les étaler afin d'obtenir sur l'extracteur 16 un rideau sensiblement monocouche de galets G. On constate que la largeur anormalement 10 grande de la goulotte 9 permet l'utilisation d'une racle 24 tout aussi large permettant l'établissement d'un rideau sensiblement monocouche (grâce à la forme inhabituelle de la The doctor blade 24 makes it possible on the one hand to limit the speed of the rollers G on the chute 9, and on the other hand to clip the curtain of rollers G and spread them out in order to obtain on the extractor 16 a curtain substantially monolayer of rollers G. It is noted that the abnormally large width 10 of the chute 9 allows the use of a doctor blade 24 just as wide allowing the establishment of a substantially monolayer curtain (thanks to the unusual shape of the
goulotte 9) de galets G sur une largeur exceptionnelle. chute 9) of rollers G over an exceptional width.
Selon une autre réalisation possible de l'invention, le rôle de la racle 24 est joué par le rebord bas de la trémie T. Une face 25 oblique est fixée sur le rebord bas de la trémie et 15 détermine une section de passage des objets limitée sensiblement à une seule couche. La According to another possible embodiment of the invention, the role of the doctor blade 24 is played by the bottom edge of the hopper T. An oblique face 25 is fixed on the bottom edge of the hopper and 15 determines a limited section for the passage of objects. substantially single layer. The
face 25 permet d'aplatir la masse des galets G dès leur arrivée sur la goulotte 9. face 25 makes it possible to flatten the mass of the rollers G as soon as they arrive on the chute 9.
Le rôle de la racle 24 peut aussi être joué par un portique sur lequel est fixé le tendeur 12. The role of the doctor blade 24 can also be played by a gantry on which the tensioner 12 is fixed.
Ce portique est alors beaucoup plus bas que le portique 26 représenté et détermine une section de passage des objets limitée sensiblement à une seule couche afin d'écrêter la 20 masse des galets G lors de leur passage dans la goulotte 9, de les étaler sur le fond 13 de la This gantry is then much lower than the gantry 26 shown and determines a section for the passage of objects limited substantially to a single layer in order to limit the mass of the rollers G during their passage through the chute 9, to spread them over the background 13 of the
goulotte 9.chute 9.
On peut en outre prévoir une racle ajustable en hauteur pour que la section de passage déterminée entre le fond 13 de la trémie et le bas de la racle soit adaptable à la taille des objets traités. La racle peut par exemple être montée sur vérin pour faciliter sa mise en 25 place. It is also possible to provide a doctor blade adjustable in height so that the passage section determined between the bottom 13 of the hopper and the bottom of the doctor blade is adaptable to the size of the objects treated. The doctor blade may for example be mounted on a jack to facilitate its positioning.
Le déflecteur 27 à l'extrémité de l'extracteur 16 a une face inférieure (27a) et une face The deflector 27 at the end of the extractor 16 has a lower face (27a) and a face
supérieure (27b), celle-ci étant dirigée vers l'amont d'un transporteur à bande (19) incliné. upper (27b), the latter being directed upstream of an inclined belt conveyor (19).
Selon la réalisation présentée, le déflecteur 27 est constitué d'un axe rigide fixé aux rives 18 de l'extracteur et associé à une lame 31 en un matériau élastique tel qu'un élastomère. Le 30 déflecteur 27 peut aussi, bien entendu, être constitué d'une simple lame rigide. According to the embodiment presented, the deflector 27 consists of a rigid axis fixed to the edges 18 of the extractor and associated with a blade 31 made of an elastic material such as an elastomer. The deflector 27 can also, of course, consist of a simple rigid blade.
Lorsque les galets G arrivent à l'extrémité de l'extracteur 16, ils tombent sur la lame 31 qui les dévie de leur trajectoire initiale et les projette vers l'extrémité la plus basse du transporteur 19. Le déflecteur 27 permet de donner aux galets G une impulsion vers le bas du transporteur 19. Ceci à des conséquences différentes selon que les galets G sont ronds 5 ou pas. Les galets ronds Gr rebondissent sur la lame 31 et acquièrent une vitesse maximale vers le bas de la pente, alors que les galets irréguliers Gi ne rebondissent pas et arrivent sur le transporteur avec une vitesse inférieure à celle des galets ronds Gr. De plus, en général, les galets ronds Gr arrivent sur le transporteur 19 plus bas que les autres galets Gi, ce qui When the rollers G arrive at the end of the extractor 16, they fall on the blade 31 which deflects them from their initial trajectory and projects them towards the lowest end of the conveyor 19. The deflector 27 makes it possible to give the rollers G a downward impulse of the conveyor 19. This has different consequences depending on whether the rollers G are round 5 or not. The round rollers Gr rebound on the blade 31 and acquire a maximum speed down the slope, while the irregular rollers Gi do not rebound and arrive on the conveyor with a speed lower than that of the round rollers Gr. generally, the Gr round rollers arrive on the conveyor 19 lower than the other Gi rollers, which
permet d'éviter le phénomène de piégeage. avoids the phenomenon of trapping.
Si un galet rond Gr arrive sur le transporteur 19 plus haut qu'un galet irrégulier Gi, la vitesse qu'il a acquise peut lui permettre d'écarter le galet immobilisé Gi sur le transporteur If a round roller Gr arrives on the conveyor 19 higher than an irregular roller Gi, the speed which it has acquired may enable it to draw aside the immobilized roller Gi on the conveyor
19 et de continuer de dévaler la pente vers le transporteur 21. 19 and continue to descend the slope towards the conveyor 21.
L'installation de la figure 4 comporte au-dessus de la goulotte 9 un dispositif d'arrosage 33 des galets G. L'arrosage des galets est une étape nécessaire dans l'ensemble du traitement 15 des galets mais ne fait pas partie de l'invention. Cependant cette étape est améliorée grâce à la largeur exceptionnelle de la goulotte 9. En effet, cela permet un étalement des galets G qui sont tous facilement arrosés par l'eau, alors que dans une goulotte 3 de type connu, les galets situés en dessous sont beaucoup moins bien arrosés que ceux qui sont sur le dessus, The installation of FIG. 4 includes, above the chute 9, a device 33 for watering the rollers G. Watering the rollers is a necessary step in the whole treatment 15 of the rollers but is not part of the 'invention. However, this step is improved thanks to the exceptional width of the chute 9. In fact, this allows spreading of the rollers G which are all easily watered by water, while in a chute 3 of known type, the rollers located below are much less watered than those on top,
à moins d'augmenter inconsidérément la quantité d'eau déversée. unless you thoughtlessly increase the amount of water spilled.
L'installation de la figure 5 comprend aussi un deuxième transporteur incliné à bande 35 situé sous le transporteur incliné 19, l'extrémité aval (la plus haute) de celui-ci étant décalée The installation of FIG. 5 also includes a second inclined conveyor belt 35 located under the inclined conveyor 19, the downstream (highest) end thereof being offset
par rapport à l'extrémité aval du transporteur 35 vers le milieu de ce dernier. relative to the downstream end of the conveyor 35 towards the middle of the latter.
Le transporteur 19 est muni d'un déflecteur 27 du même type que celui qui est situé à l'extrémité de l'extracteur 16. Bien entendu, ce déflecteur peut être de nature différente ou 25 même ne pas être présent, mais l'efficacité du tri peut être améliorée grâce à lui. Il joue le même rôle que le déflecteur 27 situé à l'extrémité de l'extracteur 16. Cette configuration permet de doubler le traitement des galets G et d'affiner le tri. En effet, il est utile de prendre toutes les mesures possibles pour parvenir à éliminer le phénomène de piégeage, The conveyor 19 is provided with a deflector 27 of the same type as that which is situated at the end of the extractor 16. Of course, this deflector may be of a different nature or even not be present, but the efficiency sorting can be improved with it. It plays the same role as the deflector 27 located at the end of the extractor 16. This configuration makes it possible to double the processing of the rollers G and to refine the sorting. Indeed, it is useful to take all possible measures to succeed in eliminating the trapping phenomenon,
ce qui est très difficile.which is very difficult.
il Les galets G qui arrivent à l'extrémité aval du transporteur 19 sont en majorité irréguliers, mais certains, piégés par les galets irréguliers Gi, sont ronds ou ovales. Au lieu d'être directement évacués en tant que déchets par le transporteur 23 comme dans la configuration de la figure 4, tous ces galets G tombent sur le déflecteur 27 et subissent à 5 nouveau un tri morphologique sur le transporteur 35. Ce second transporteur 35 permet d'affiner le tri et de récupérer des galets ronds Gr qui auraient été entraînés par des galets irréguliers Gi vers le transporteur 23 et auraient représenté un manque à gagner il The rollers G which arrive at the downstream end of the conveyor 19 are mostly irregular, but some, trapped by the irregular rollers Gi, are round or oval. Instead of being directly discharged as waste by the conveyor 23 as in the configuration of FIG. 4, all these rollers G fall on the deflector 27 and again undergo a morphological sorting on the conveyor 35. This second conveyor 35 makes it possible to refine the sorting and recover round rollers Gr which would have been driven by irregular rollers Gi towards the conveyor 23 and would have represented a shortfall
relativement important.relatively large.
On peut ainsi superposer plusieurs transporteurs à bande inclinés pour améliorer la qualité 10 du tri. It is thus possible to superimpose several inclined belt conveyors to improve the quality of sorting.
La figure 6 permet de visualiser le phénomène de piégeage de galets ronds Gr par des galets irréguliers Gi à l'aplomb du déflecteur 27 de l'extracteur 16. On peut aussi voir comment le deuxième transporteur incliné 35 permet d'améliorer le tri en séparant des FIG. 6 makes it possible to visualize the phenomenon of trapping of round rollers Gr by irregular rollers Gi at the base of the deflector 27 of the extractor 16. It can also be seen how the second inclined conveyor 35 improves the sorting by separating of the
galets ronds Gr de galets irréguliers Gi. round pebbles Gr of irregular pebbles Gi.
La figure 7 présente deux installations identiques à la figure 6, opposées côte à côte. Cette disposition permet de doubler la quantité de galets G triés tout en conservant la qualité du Figure 7 shows two installations identical to Figure 6, opposite side by side. This arrangement makes it possible to double the quantity of sorted G rollers while retaining the quality of the
tri d à la goulotte 9.sorting at the chute 9.
Dans les installations des figures 2 à 7, les structures de maintien des différents transporteurs ainsi que leur dispositif de réglage en angle, leur dispositif d'entraînement 20 etc. n'ont pas été représentés afin de faciliter la compréhension du dessin. In the installations of FIGS. 2 to 7, the holding structures of the different conveyors as well as their angle adjustment device, their drive device 20 etc. have not been shown to facilitate understanding of the drawing.
La largeur courante des goulottes de type connu est d'environ trois cents millimètres. En dehors d'une augmentation de la quantité d'objets triés, l'Homme de Métier n'est pas stimulé à élargir la goulotte car les machines sont toujours associées à des transporteurs à The current width of known type trunking is about three hundred millimeters. Apart from an increase in the quantity of sorted objects, the skilled person is not stimulated to widen the chute because the machines are always associated with conveyors to
bande de faible largeur, généralement standards. narrow band, generally standard.
C'est une caractéristique de l'invention que de donner à la goulotte 9 une largeur L significativement supérieure à trois cents millimètres, non pas comme simple choix It is a characteristic of the invention to give the chute 9 a width L significantly greater than three hundred millimeters, not as a simple choice
dimensionnel à la portée de l'Homme de Métier, mais pour obtenir un effet spécifique. dimensional within the reach of the skilled person, but to obtain a specific effect.
En effet, en étalant les objets au lieu de les laisser entassés, on améliore leur tri à débit spécifique égal, ce qui montre que l'augmentation de largeur n'a pas pour but d'augmenter 30 le débit mais seulement d'améliorer le tri. In fact, by spreading out the objects instead of leaving them piled up, their sorting is improved with an equal specific flow rate, which shows that the increase in width is not intended to increase the flow rate but only to improve the sorting.
Cette largeur importante peut être, par exemple, de mille six cents millimètres car elle s'est This large width can be, for example, one thousand six hundred millimeters because it is
avérée bien adaptée au tri efficace de galets de mer. proven to be well suited to the efficient sorting of sea pebbles.
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C'est la première fois que l'on fait jouer à la goulotte seule ou combinéeavec un extracteur, un rôle de distribution et de répartition des objets, distinct du simple rôle connu de transporteur de ces objets d'un point à un autre, quelle que soit la morphologie It is the first time that the chute is played alone or in combination with an extractor, a role of distribution and distribution of objects, distinct from the simple known role of transporting these objects from one point to another, whatever whatever the morphology
de la charge transportée.of the load transported.
Bien entendu, pour obtenir un fonctionnement homogène de toute l'installation, on donne aux différents transporteurs à bande qu'elle comporte la même largeur que celle de la Of course, to obtain uniform operation of the entire installation, the various belt conveyors are given the same width as that of the
goulotte 9.chute 9.
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2003
- 2003-08-07 EP EP03291974A patent/EP1396290A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1396290A1 (en) | 2004-03-10 |
| FR2844212B1 (en) | 2006-05-05 |
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Effective date: 20080531 |