WO2018211023A1 - Dispositif d'ejection pneumatique et machine de tri comportant un tel dispositif - Google Patents

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WO2018211023A1
WO2018211023A1 PCT/EP2018/062953 EP2018062953W WO2018211023A1 WO 2018211023 A1 WO2018211023 A1 WO 2018211023A1 EP 2018062953 W EP2018062953 W EP 2018062953W WO 2018211023 A1 WO2018211023 A1 WO 2018211023A1
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WO
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bar
portions
ejection
valves
nozzles
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/062953
Other languages
English (en)
Inventor
Antoine Bourely
Florent Masson
Original Assignee
Pellenc Selective Technologies
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pellenc Selective Technologies filed Critical Pellenc Selective Technologies
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C5/363—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air
    • B07C5/367—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a plurality of separation means
    • B07C5/368—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a plurality of separation means actuated independently

Definitions

  • the present invention relates to the field of machines for automatic sorting of objects scrolling substantially monolayer flow, and more particularly the devices for pneumatic ejection of such machines, comprising one or more series or lines of ejection nozzles selectively controlled.
  • the invention more particularly relates to an ejection device for such a machine, and a sorting machine comprising at least one such device.
  • Machines for automatic sorting of objects traveling in flow on a conveyor typically perform an on-the-fly inspection of said objects and then, depending on the results of the inspection, distinguish them by actively directing them and / or passively (by gravity for example) in different containers or on other conveyors.
  • Displacement (controlled positive action) of objects discriminated after their movement on the conveyor is achieved by localized and directional jets of pressurized air produced by at least one ejection device forming part of said machine.
  • FIG. 5 schematically illustrates, by way of nonlimiting example, a typical construction of such an automatic sorting machine.
  • Such a machine 2 is able to automatically sort individual objects 3, arranged in a substantially monolayer manner and moving in a flow F on a conveyor 4. More specifically, this machine 2 is suitable and intended to discriminate objects according to criteria. physico-chemical, for example their chemical composition and / or their color.
  • the machine 2 comprises at least one lighting station 20 or application of segments and at least one position 20 'detection under which the flow F to inspect.
  • the machine 2 also comprises a management and control unit (for example an industrial computer 21) which processes the detection signals originating from the station or stations 20 ', and controls at least one system or device for ejecting 1 according to the conclusions of the computer 21 (definition of the category of each object).
  • the ejection device 1, located at the end of the conveyor 4 and perpendicular to the flow F in scrolling comprises a ramp or a bar 5 which contains a plurality of electro valves 6 (EV), regularly spaced along the bar and connected each of these solenoid valves 6 can be controlled at any time individually and independently of their neighbors, so that the machine 2 can precisely eject each object 3 recognized according to its specific shape, without assign neighboring objects based on the results of their pre-inspection.
  • EV electro valves 6
  • Sorting machines are also known having at least two ejection systems or devices, or even three or four systems, which make it possible to distribute the discriminated objects 3 in more than two output bins, and this in a single step of sorting.
  • the nozzles can then be placed all on the same side of the flow in scrolling, or on each side of this flow (configuration called "ternary cross" in case of presence of a bar on each side of the flow - up and down).
  • the bodies of these bars are made by extrusion of aluminum profiles or the like, integrating at least one pressurized air supply chamber and in which the housings for the solenoid valves (EV) and the ejection circuits terminating in the nozzles are machined.
  • a solenoid valve EV when it is desired to increase the air flow rate of a solenoid valve EV, it generally increases its internal air passage section. This section being proportional to the product of the diameter of the drawer mobile by its stroke, the size (via the diameter) and the response time (via the race) are then necessarily increased. Since the response time is a critical parameter in the quality of a sorting machine, it is always minimized. It follows that for larger flow rates, it will necessarily use larger solenoid valves. It is then necessary, in an attempt to satisfy the various demands, to multiply not only the types of solenoid valves in the catalog of products offered, but also the corresponding types of bars in which they are housed. There is therefore an important issue to be able to use the same solenoid valve for very different flow rates. Limiting the pressure losses at the inlet and / or outlet of the solenoid valve is then a very important lever, because it can increase the available flow equal size electro valve.
  • DE 10 2008 050 907 discloses a pneumatic ejection device for an object sorting machine traveling in flow on a conveyor.
  • This known device comprises at least one boom or bar disposed transversely to the flow direction, after the end of the conveyor, and equipped with a plurality of solenoid valves, and also comprising at least one compressed air supply chamber with at least one operating pressure and a plurality of individual air circulation circuits each terminating in an ejection nozzle, the latter being distributed along said bar, and preferably arranged in at least one (e) alignment or line parallel to the longitudinal axis of the bar.
  • Each solenoid valve controls the fluidic communication between the at least one compressed air supply chamber and a specific circulation circuit terminating in a nozzle, said solenoid valves thus controlling the generation of blowing jets at the respective associated nozzles. according to the results of detection and discrimination operations carried out previously on the stream of conveyed objects.
  • the solenoid valves are mounted on the bar being arranged in at least two mutually offset alignments each parallel to the longitudinal axis of the bar, so that the spacing between consecutive nozzles in the direction of the axis, belonging at the same line or at least two different lines, is less than the external dimensions of each of the solenoid valves.
  • said ejection device comprises a single feed chamber supplying all the electro valves of the bar.
  • electro valves of the electro-gate valve type are fed by intermediate channels generating pressure drops and not allowing optimum fluid communication with the valve, thus limiting the case. the capabilities of the latter.
  • the problem posed to the invention consists, therefore, in proposing a simple and common solution to the aforementioned varied applications making it possible to overcome the main drawbacks mentioned, and in particular to improve the fluid flow in the various feed circuits of the nozzles. ejection, especially upstream of the solenoid valves, and thus maximize the possibilities of the latter, while having a high selection resolution.
  • the subject of the invention is a pneumatic ejection device for a machine for sorting objects moving in flow on a conveyor, of the type mentioned above and characterized in that the fluidic communication zone of the chamber supply with the inlet opening of each electro valve extends over a majority portion of the periphery thereof, preferably over its entire periphery, and in that the solenoid valves are mounted in the bar in such a way that the section of the air inlet opening of each solenoid valve is fully immersed in the feed chamber.
  • the characteristics of the invention described above make it possible to provide a compact ejection device with a very limited space bar, while containing a large number of solenoid valves and therefore associated nozzles (high resolution appearance), they allow simultaneously to also provide a high ejection power (high power appearance), without changing the model of solenoid valves, the latter being fed optimally in terms of flow. It is thus possible to achieve substantially all sorting ejection configurations required with a single model of solenoid valves and exploiting them to the maximum of their capacity.
  • Figure 1 is a schematic sectional view along a plane perpendicular to the longitudinal direction of the bar (without electro valve) of an ejection device according to the invention
  • Figures 2A and 2B are views similar to Figure 1, that is to say in section along a plane perpendicular to the longitudinal axis of the bar and containing the axis of a solenoid valve (A-A section of the Figure), a practical embodiment of the device of the invention, ⁇ electro valve being respectively open ( Figure 2 A) and closed ( Figure 2B);
  • Figures 3 and 4 are partial schematic sectional views, on a different scale, illustrating two alternative embodiments of the second part of the body of the bar of Figure 1;
  • Figure 5 schematically shows a sorting machine may include a device according to the invention and has been commented above;
  • Figure 6 is an elevational view of a longitudinal fragmentary portion of a bar forming part of an ejection device according to the invention, already shown in Figures 2A and 2B;
  • FIG. 7 is a view in transparency and in elevation along another direction of the bar portion equipped according to FIG. 6, and FIG. 8 is a sectional view along FF of the object of FIG. 6, electrovalve. visible and cut in the open position.
  • FIGS. 1, 2 and 6 to 8 and partially FIGS. 3 and 4 show, in the nonlimiting context of the application of FIG. 5, a device 1 for pneumatic ejection for machine 2 for sorting objects 3 running past in flow F on a conveyor 4.
  • Said device 1 comprises at least one (e) ramp or bar 5 disposed transversely to the direction of the flow F, after the end of the conveyor 4, and equipped (e) a plurality of solenoid valves 6. It comprises also, integrated in the body 5 'of the bar 5, at least one chamber 7 for supplying compressed air to at least one operating pressure and a plurality of individual air circulation circuits 8 each terminating in an ejection nozzle 9, the latter being distributed along said rod 5, and preferentially arranged in at least one alignment or line parallel to the axis longitudinal AL of the bar 5.
  • Each solenoid valve 6 controls the fluidic communication between said at least one compressed air supply chamber 7 and a specific circulation circuit 8 leading to a nozzle 9, said solenoid valves 6 thus controlling the generation of blast jets at the nozzles 9 which are respectively associated with them, depending on the results of detection and discrimination operations performed previously on the flow of objects 3 conveyed.
  • the solenoid valves 6 are mounted on and in the bar 5 by being arranged in at least two mutually offset alignments each parallel to the longitudinal axis AL of the bar 5, so that the spacing between consecutive nozzles 9 in the direction of the AL axis, belonging to the same line or at least two different lines, is less than the external dimensions of each of the solenoid valves 6.
  • the arrangement of the electro valves 6 in several parallel rows (for example in two rows), with a fractional longitudinal shift between solenoid valves 6 of different rows (staggered arrangement), makes it possible to supply nozzles 9 having a linear implantation density. in the direction AL of the high bar 5 (high resolution of discrimination at ejection).
  • the device 1 comprises a single supply chamber 7 supplying all the electro valves 6 of the bar 5.
  • the fluidic communication zone of the supply chamber 7 with the inlet opening 6 'of each solenoid valve 6 extends over a majority portion of the periphery of the latter, preferably over the entire its periphery, and the solenoid valves 6 are mounted in the bar 5 so that the section of the air inlet opening 6 'of each solenoid valve 6 is completely immersed in the supply chamber 7.
  • the invention makes it possible to maximize the passage section between the outside and the inside said electro valve 6 for an opening width (dimension along the axis AL 'in the figures) determined.
  • a direct communication of all of this inlet opening 6 'with the internal volume of the feed chamber 7 allows to exploit optimally this passage section.
  • the feed chamber 7 extends in the bar 5 in a profiled manner along the longitudinal axis AL of the latter and is constituted, seen along said axis AL, of a main cavity 7 'of large section and of a secondary cavity 7 "of smaller section and generally planar structure, these two cavities 7 'and 7" being abutting longitudinally and in mutual fluid communication, said secondary cavity 7 "being traversed by the solenoid valves 6 and the inlet openings 6 of these latter opening directly into said secondary cavity 7 "with all of their passage section, the dimensions of said inlets 6 'and said secondary cavity 7" in the direction of the longitudinal axis AL' of the solenoid valves 6 being preferably substantially identical (the solenoid valves 6 are then mounted in their respective housing 6 "to obtain a coincidence between their openings 6 'and the cavity of the part 7").
  • the chamber 7 thus comprises a portion of large section 7 'forming a general supply duct of all the electro valves 6 of the bar 5 and a smaller section portion 7 "forming a distribution duct and individual supply of each electro valve 6 .
  • the portion 7 "of the chamber 7 has, as shown in Figures 1, 2 and 8, an extension sufficient to feed circumferentially and with a similar flow / pressure torque all the electro valves 6, even when the latter are arranged in several alignments mutually offset and parallel to the direction AL.
  • each electro valve 6 is made all around its air inlet section 6 ', which is completely immersed in the supply chamber 7. It There is therefore no restriction of passage, and therefore no loss of load between the room and this entry.
  • the air outlet in the axial configuration shown, it is also done all around the diameter of ⁇ electro valve 6.
  • the solenoid valves 6 have a cylindrical architecture and may for example consist of products known under the designation "Bullet Valve” and marketed by Mac Valve Inc.
  • the aforementioned solenoid valves 6 comprise a cylindrical valve body with a lateral or radial air inlet opening 6 'and an air outlet opening 6 "which is also lateral or radial, the inlet openings 6' and outlet openings 6 preferably extending over the entire periphery of the valve body.
  • the section of the outlet opening 6 " is completely immersed in a discharge chamber 8 ', associated with the solenoid valve 6 concerned, also hollowed in the bar 5 and forming part of an air circulation circuit 8, which it constitutes the inlet chamber.
  • each solenoid valve 6 can be controlled by a sliding piston 23' driven by the actuator 23 of the solenoid valve, located essentially outside the bar 5.
  • the applicant has, using different models of solenoid valves of the aforementioned type, carried out comparative tests between, on the one hand, a bar equipped with solenoid valves connected to the distribution chamber according to the specificities of the manufacturer, that is to say each say by an individual conduit connecting the distribution chamber to the housing of the solenoid valve considered formed in the bar and, on the other hand, a bar with a mounting of the solenoid valves 6 as illustrated in Figures 1, 2 and 8, c ' that is, an implantation of said solenoid valves 6 directly in the chamber 7, resulting in a circumferential annular supply section for each electro valve 6.
  • the body 5 'of the bar 5 has a modular structure with at least two constituent parts comprising, on the one hand, at least a first part 10 comprising the electro valves 6 and containing the feed chamber 7 and the first portions 11 to least of the different air circulation circuits 8 and, secondly, at least a second part 10 'comprising second portions 11' at least of the various air circulation circuits 8 and the ejection nozzles 9.
  • the first part 10 of the bar 5 may also comprise, as shown, for example, in FIGS. 2 and 8, the evacuation chambers 8 'connected to said first portions 11.
  • the invention makes it possible to propose many different configurations of blowing solutions and bar structures 5 by limiting the constructive variability to a restricted part only of the bar body 5 '.
  • the barrel body 5 ' can be made in addition to two constituent parts with, for example, a first portion forming a nozzle ramp 9, a second part integrating the second portions 11' of the ducts 8 and a third part comprising the solenoid valves 6, the feed chamber 7 and first portions 11 of conduit 8.
  • the invention provides that the body 5 'of the bar 5 comprises two longitudinal complementary component parts 10 and 10 ', namely, on the one hand, a first part 10 integrating said supply chamber 7, the electro valves 6 and first portions 11 of the various circuits 8 of air circulation and on the other hand, a second part 10 'integrating second complementary portions 11' of the different air circulation circuits 8 and the ejection nozzles 9, said first and second parts 10 and 10 'being mutually assembled so as to making a substantially sealed communicating connection between first and second mutually complementary portions 11 and 11 'of the different circuits of circulatio n 8, in the form of ducts present in the barrel body 5 '.
  • the preferred two-part modular construction of the invention defines a basic or complex base and technical base (the first part 10) and a secondary body (second part 10 ') complementary to the first part 10, less complex, preferably easily interchangeable and that can be declined according to different embodiments adapted to specific applications.
  • This second part 10 'thus forms a blowing head or nozzle ramp 9 which can easily be adapted to the sorting application and to the type of objects 3 to be sorted.
  • the number, the orientation and / or the passage diameter of the second portions 11 'of conduit ending in the nozzles 9 may vary according to the different constructive variants of the head or ramp 10' .
  • the nozzles 9 may also possibly have different characteristics according to these variants.
  • the ejection device 1 comprises, at the junction zones 12 between the first and the second portions 11 and 11 'of the air circulation circuits 8, perforated walls 13 forming barriers and traversed by them.
  • the modular construction of the bar body 5 is exploited to implement, with the possibility of replacement, a passive / structural protection means 13 against impurities that can be introduced into the air flow ducts 8 through the nozzles 9, especially during the phases of non-use of the machine 2 (no air circulation), and can be introduced to the solenoid valves 6.
  • each junction zone 12 may have, at least at the location 13 'receiving the perforated wall 13, a section of enlarged passage, in particular greater than the current sections 5 and 5 'of the first and second portions
  • the local widening of the passage section at the location of the perforated wall 13 makes it possible to limit the influence of the latter on the air flow and the preferred frustoconical shapes of the duct segments 14 and 14 'constituting in a complementary manner the internal volume of the junction zone 12 considered, allowing a gradual transition between the two portions of conduit 11 and 11 'especially when the latter have different sections and / or orientations.
  • the first and second constituent parts 10 and 10 'of the barrel body 5' consist of extruded profiled pieces (for example made of an aluminum alloy) having, on the one hand, a chamber of supply 7 coming from extrasion and, on the other hand, duct portions 11 and 11 'and housings 6 "for machined solenoid valves 6, said constituent parts 10 and 10' being assembled by mechanical connection by cooperation of complementary shapes, preferably at the level of an assembly plane, and possibly locked.
  • the two profiled parts 10 and 10 ' can be assembled, as shown in FIGS. 1 to 3 and 8, by contact of respective assembly faces, defining by cooperation an assembly plane PA integrating at least one set of conjugated shapes 22 of the groove / rib or shoulder / counter-shoulder type.
  • the locking of the assembly may, for example, be achieved by screwing (not shown).
  • the two portions of ducts 11 and 11 ' may have common passage sections identical and substantially equal to the passage section of the solenoid valves 9 in the open position.
  • the invention provides that the second portions 11 'of the air circulation ducts 8 have a passage section S' smaller than that S of the first respective portions 11, said second portions 11 ', formed in the second constituent part 10' advantageously comprising input segments 14 'whose passage section is gradually reduced, or tapered, these input segments 14' being connected to output terminal segments 14 of the first portions 11 respectively associated and arranged in the first constituent part 10.
  • one and the same first part 5 of barrel body 5 'equipped with the same solenoid valves 6 can serve to form bars 5 having variable flow rates at the outlet, simply by supplying a second part 10' with second segments 11 'and / or nozzles 9 adapted (e) s.
  • the invention allows to configure the bar 5 constructively to operate either in high resolution mode (HR) or in high power mode (HP).
  • HR high resolution mode
  • HP high power mode
  • This bar 5 can be configured as follows:
  • a reduced section S ' is drilled (for the second portions 11'), for example half, in the second part 10 '.
  • the flow rate is then minimized, but the entire upstream circuit is unchanged: electro valves 6, supply pressure, supply chamber 7.
  • a substantially conical shape of the segments 14 and 14 ' has the following advantages in particular:
  • the conical shape of the tapered segment 14 'avoids the creation of turbulence when the section Is significantly reduced with respect to the section S.
  • the pressure losses may consume some of the pneumatic energy are minimized.
  • This same principle can be applied in standard resolution to handle light and large flows, such as plastic films.
  • the implantation density of the electro valves 6, and therefore of the nozzles 9, will be defined by the criteria and parameters of the aforementioned high-resolution operating mode.
  • solenoid valves 6 for example the type mentioned above is advantageously used in all the envisaged application cases, which makes it possible to optimize the cost price.
  • the axes of the second rectilinear portions 11 'of the air circulation ducts 8 are all coplanar, the set of nozzles 9 being arranged in a single configuration. alignment.
  • the second portions 11 'of the various air circulation ducts 8 each have one of at least two different orientations and are located in two intersecting planes. , the ejection nozzles 9 aligned with the second portions 11 'thus defining different blow and ejection directions and being arranged in two distinct alignments.
  • variable inclinations of the second rectilinear portions 11 'of the different air flow ducts 8 relative to the corresponding first rectilinear portions 11 follow each other in a specific repetitive pattern along the longitudinal axis AL of the bar body 5, preferably alternatively.
  • the axes of the second portions 11 ' may, for example, present alternately (FIG. 3) two different inclinations with respect to each other. to the axes of the first portions 11 respectively associated and all parallel to each other.
  • the second duct portions 11 'associated with the 6-pair solenoid valves can be used for a first upward directed exit and the second duct portions 1 ⁇ associated with the odd 6 solenoid valves can be used for a second exit directed towards the before (substantially horizontally).
  • the third gravity exit is then the lowest.
  • the successive nozzles 9 may be positioned on two distinct faces 15 and 15 'of said ramp (FIG. 3).
  • the invention can provide, as shown in FIG. 4 by way of example, that least some of the ejection nozzles 9, preferably one nozzle out of two arranged along the longitudinal axis AL of the barrel body 5 ', are connected to pipes 18, flexible or not, causing the blowing air flows from from these ejection nozzles 9 to blowing nozzles 19 remote side, arranged at the level of at least one secondary or auxiliary ejection ramp 19 '.
  • This third variant allows a great constructive freedom in terms of positioning and orientation of the secondary nozzles 19 with respect to the bar 5.
  • the ramp 19 ' may consist of a simple rigid support for the outlet ends of the pipes 18 forming secondary nozzles 19.
  • the or each bar 5 is mounted adjustably in position or retractable, that is to say, so that one can control its spacing relative to the carpet conveyor 4 by means of a pneumatic jack.
  • This function allows an operator to remove a possible object 3 wedged between the sorting conveyor 4 and the bar 5.
  • Such objects 3 reduce the ejection accuracy by moving the bar 5 away from its normal position, and can further damage the conveyor 4 by their pressure on it, especially if they are blunt (metal or glass in particular).
  • the invention also relates to a machine 2 for automatic sorting of objects 3 traveling in flow on a conveyor 4 comprising at least one bar 5 arranged transversely to the direction of said flow F, after the end of the conveyor 4, or several bars 5 aligned with longitudinal abutment and arranged transversely to the direction of said flow F scrolling.
  • FIG. 1 A possible general constitution of such a machine 2 appears from FIG.
  • the machine 2 is characterized in that the or each ejection device consists of a device 1 as described above, the electro valves 6 being controlled by a unit 21 for managing and controlling said machine 2.
  • this machine 2 comprises an automatic pressure regulator determining the operating pressure, and if necessary the reduced pressure, this regulator being controlled by the management and control unit 21 as a function of the type of objects to be sorted.
  • the sorting manager (machine operator) knows what type of flow he is dealing with, and may wish to adapt the blowing pressure to that flow. Not only does it avoid unnecessary energy expenditure, but it can also improve the ejection quality, avoiding unnecessary bounces in the output box of the products.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'éjection pneumatique pour machine de tri d'objets défilant en flux sur un convoyeur, qui comprend un barreau (5) avec une pluralité d'électrovannes (6), une chambre (7) d'alimentation en air comprimé et une pluralité de circuits individuels de circulation d'air aboutissant chacun à une buse (9), réparties le long dudit barreau (5), chaque électrovanne (6) contrôlant la communication fluidique entre la chambre (7) et une buse (9). Dispositif d'éjection (1) caractérisé en ce que les électrovannes (6) sont arrangées selon au moins deux alignements mutuellement décalés et parallèles à l'axe du barreau (5), en ce qu'il comporte une chambre (7) unique alimentant toutes les électrovannes (6) du barreau (5), et en ce que la zone de communication fluidique de la chambre d'alimentation (7) avec l'ouverture d'entrée (6') de chaque électrovanne (6) s'étend sur une portion majoritaire du pourtour de cette dernière.

Description

Dispositif d'éjection pneumatique et machine de
tri comportant un tel dispositif
La présente invention concerne le domaine des machines de tri automatique d'objets défilant en flux sensiblement monocouche, et plus particulièrement les dispositifs d'éjection pneumatique de telles machines, comportant une ou plusieurs séries ou lignes de buses d'éjection commandées sélectivement.
L'invention a plus particulièrement pour objet un dispositif d'éjection pour une telle machine, ainsi qu'une machine de tri comportant au moins un tel dispositif.
Les machines de tri automatique d'objets défilant en flux sur un convoyeur, du type bande transporteuse par exemple, réalisent typiquement une inspection à la volée desdits objets et ensuite, en fonction des résultats de l'inspection, les discriminent en les dirigeant activement et/ou passivement (par gravité par exemple) dans des contenants différents ou sur d'autres convoyeurs. Le déplacement (par action positive commandée) des objets discriminés à l'issue de leur déplacement sur le convoyeur est réalisé par des jets localisés et directionnels d'air sous pression produits par au moins un dispositif d'éjection faisant partie de ladite machine.
La figure 5 illustre schématiquement et à titre d'exemple non limitatif une construction typique d'une telle machine automatique de tri sélectif.
Une telle machine 2 est apte à trier de manière automatique des objets individuels 3, arrangés de façon sensiblement monocouche et défilant en flux F sur un convoyeur 4. Plus précisément, cette machine 2 est apte et destinée à réaliser une discrimination des objets selon des critères physico- chimiques, par exemple leur composition chimique et/ou leur couleur. A cet effet, la machine 2 comporte au moins un poste 20 d'éclairage ou d'application de segments et au moins un poste 20' de détection sous lesquels passe le flux F à inspecter. La machine 2 comprend aussi une unité de gestion et de commande (par exemple un ordinateur industriel 21) qui traite les signaux de détection issus du ou des postes 20' , et pilote au moins un système ou dispositif d'éjection 1 en fonction des conclusions de l'ordinateur 21 (définition de la catégorie de chaque objet). Le dispositif d'éjection 1, situé à l'extrémité du convoyeur 4 et perpendiculaire au flux F en défilement comprend une rampe ou un barreau 5 qui contient une pluralité d'électro vannes 6 (EV), régulièrement espacées le long du barreau et reliée chacune à un circuit d'air aboutissant à une buse d'éjection 9. Ces électrovannes 6 sont pilotables à tout instant individuellement et indépendamment de leurs voisines, de sorte que la machine 2 peut éjecter précisément chaque objet 3 reconnu selon sa forme spécifique, sans affecter les objets voisins, ce en fonction des résultats de son inspection préalable.
On connaît, par ailleurs, des machines de tri présentant au moins deux systèmes ou dispositifs d'éjection, voire trois ou quatre systèmes, qui permettent de répartir les objets 3 discriminés dans plus de deux bacs de sortie, et ce en une seule étape de tri. Les buses peuvent alors être placées toutes du même côté du flux en défilement, ou de chaque côté de ce flux (configuration appelée "ternaire croisée" en cas de présence d'un barreau de chaque côté du flux - en haut et en bas).
Des machines automatiques de tri de ce type sont commercialisées depuis de nombreuses années par la demanderesse (par exemple sous la dénomination "Mistral" - marque déposée) et sont notamment décrites et représentées dans les documents EP 1 243 350 et EP 1 965 929.
Généralement, pour des raisons de robustesse et de simplicité constructive et de fabrication, les corps de ces barreaux sont réalisés par extrusion de profilés en aluminium ou analogue, intégrant au moins une chambre d'alimentation en air sous pression et dans lesquels les logements pour les électrovannes (EV) et les circuits d'éjection se terminant par les buses sont ménagés par usinage.
Toutefois, il existe une demande pour la fourniture de barreaux présentant des pressions d'éjection plus importantes, des résolutions (densité de buses) plus élevées, des temps de réactions plus faibles et même des directions d'éjection (orientations des jets de soufflage) multiples sur un même barreau, tout en assurant un encombrement réduit de l'ensemble du barreau, pour pouvoir l'insérer dans le caisson d'éjection d'une machine de tri sans obstruer ou limiter dimensionnellement le passage des objets.
Par ailleurs, lorsqu'on souhaite augmenter le débit d'air d'une électrovanne EV, on augmente généralement sa section interne de passage d'air. Cette section étant proportionnelle au produit du diamètre du tiroir mobile par sa course, l'encombrement (via le diamètre) et le temps de réponse (via la course) sont alors nécessairement augmentés. Or, le temps de réponse étant un paramètre critique de la qualité d'une machine de tri, il est toujours minimisé. Il s'ensuit que pour des débits plus importants, on utilisera obligatoirement des électrovannes plus grosses. Il faut alors, pour tenter de satisfaire les demandes variées, multiplier non seulement les types d'électrovannes dans le catalogue de produits proposés, mais aussi les types de barreaux correspondants dans lesquels elles se logent. Il y a donc un enjeu important à pouvoir utiliser une même électrovanne pour des gammes de débits très différents. La limitation des pertes de charges à l'entrée et/ou à la sortie de l'électro vanne est alors un levier très important, car elle peut permettre d'augmenter le débit disponible à taille d'électro vanne égale.
Actuellement, cette demande est partiellement satisfaite par la fourniture de différents barreaux spécifiques adaptés à chacune des applications de tri précitées.
Néanmoins, une telle solution n'est pas optimale industriellement et génère des coûts de revient élevés.
Par ailleurs, par le document DE 10 2008 050 907, on connaît un dispositif d'éjection pneumatique pour machine de tri d'objets défilant en flux sur un convoyeur.
Ce dispositif connu comprend au moins un(e) rampe ou barreau disposé(e) transversalement à la direction du flux, après l'extrémité du convoyeur, et équipé(e) d'une pluralité d'électrovannes, et comprenant également au moins une chambre d'alimentation en air comprimé à au moins une pression de fonctionnement et une pluralité de circuits individuels de circulation d'air aboutissant chacun à une buse d'éjection, ces dernières étant réparties le long dudit barreau, et préférentiellement disposées selon au moins un(e) alignement ou ligne parallèle à l'axe longitudinal du barreau.
Chaque électrovanne contrôle la communication fluidique entre ladite au moins une chambre d'alimentation en air comprimé et un circuit de circulation spécifique aboutissant à une buse, lesdites électrovannes commandant ainsi la génération de jets de soufflage au niveau des buses qui leur sont respectivement associées, ce en fonction des résultats d'opérations de détection et de discrimination effectuées préalablement sur le flux d'objets convoyés. De plus, les électrovannes sont montées sur le barreau en étant arrangées selon au moins deux alignements mutuellement décalés et parallèles chacun à l'axe longitudinal du barreau, de telle manière que l'espacement entre buses consécutives dans la direction de l'axe, appartenant à une même ligne ou à au moins deux lignes différentes, est inférieur à l'encombrement extérieur de chacune des électrovannes.
En outre, ledit dispositif d'éjection comporte une chambre d'alimentation unique alimentant toutes les électro vannes du barreau.
Toutefois, dans la solution constructive divulguée par le document DE précité, les électro vannes du type électro vanne à tiroir sont alimentées par des canaux intermédiaires générant des pertes de charge et n'autorisant pas une communication fluidique optimale avec la vanne, limitant ainsi le cas échéant les capacités de cette dernière.
Le problème posé à l'invention consiste, par conséquent, à proposer une solution simple et commune aux demandes variées précitées permettant de surmonter les principaux inconvénients mentionnés, et en particulier d'améliorer la circulation fluidique dans les différents circuits d'alimentation des buses d'éjection, notamment en amont des électrovannes, et donc d'exploiter au maximum les possibilités de ces dernières, tout en disposant d'une résolution de sélection élevée.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'éjection pneumatique pour machine de tri d'objets défilant en flux sur un convoyeur, du type évoqué ci-dessus et caractérisé en ce que la zone de communication fluidique de la chambre d'alimentation avec l'ouverture d'entrée de chaque électro vanne s'étend sur une portion majoritaire du pourtour de cette dernière, de préférence sur la totalité de son pourtour, et en ce que les électrovannes sont montées dans le barreau de telle manière que la section de l'ouverture d'entrée d'air de chaque électrovanne est entièrement plongée dans la chambre d'alimentation.
Les caractéristiques de l'invention décrites ci-dessus permettent de fournir un dispositif d'éjection compact avec un barreau d'encombrement très limité, tout en contenant un grand nombre d'électrovannes et donc de buses associées (aspect haute résolution), elles permettent simultanément de fournir également une grande puissance d'éjection (aspect haute puissance), sans changer de modèle d'électrovannes, ces dernières étant alimentées de manière optimale en termes de débit. Il est ainsi possible de réaliser sensiblement toutes les configurations d'éjection de tri demandées avec un seul modèle d'électrovannes et en exploitant ces dernières au maximum de leur capacité.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
la figure 1 est une vue schématique en coupe selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du barreau (sans électro vanne) d'un dispositif d'éjection selon l'invention ;
les figures 2A et 2B sont des vues similaires à la figure 1, c'est- à-dire en coupe selon un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du barreau et contenant l'axe d'une électrovanne (coupe A- A de la figure), d'un mode de réalisation pratique du dispositif de l'invention, Γ électro vanne étant respectivement ouverte (figure 2 A) et fermée (figure 2B) ;
les figures 3 et 4 sont des vues schématiques partielles en coupe, à une échelle différente, illustrant deux variantes de réalisation de la seconde partie du corps du barreau de la figure 1 ;
la figure 5 représente schématiquement une machine de tri susceptible de comporter un dispositif selon l'invention et a été commentée plus haut ;
la figure 6 est une vue en élévation d'une portion fragmentaire longitudinale d'un barreau faisant partie d'un dispositif d'éjection selon l'invention, déjà représenté aux figures 2A et 2B ;
la figure 7 est une vue par transparence et en élévation selon une autre direction de la portion de barreau équipé selon la figure 6, et, la figure 8 est une vue en coupe selon F-F de l'objet de la figure 6, Γ électro vanne visible et coupée étant en position ouverte.
Les figures 1, 2 et 6 à 8 et partiellement les figures 3 et 4, montrent, dans le contexte non limitatif de l'application de la figure 5, un dispositif 1 d'éjection pneumatique pour machine 2 de tri d'objets 3 défilant en flux F sur un convoyeur 4.
Ledit dispositif 1 comprend au moins un(e) rampe ou barreau 5 disposé(e) transversalement à la direction du flux F, après l'extrémité du convoyeur 4, et équipé(e) d'une pluralité d'électrovannes 6. Il comprend également, intégrés dans le corps 5' du barreau 5, au moins une chambre 7 d'alimentation en air comprimé à au moins une pression de fonctionnement et une pluralité de circuits individuels 8 de circulation d'air aboutissant chacun à une buse d'éjection 9, ces dernières étant réparties le long dudit barreau 5, et préférentiellement disposées selon au moins un(e) alignement ou ligne parallèle à l'axe longitudinal AL du barreau 5.
Chaque électrovanne 6 contrôle la communication fluidique entre ladite au moins une chambre 7 d'alimentation en air comprimé et un circuit de circulation 8 spécifique aboutissant à une buse 9, lesdites électrovannes 6 commandant ainsi la génération de jets de soufflage au niveau des buses 9 qui leur sont respectivement associées, ce en fonction des résultats d'opérations de détection et de discrimination effectuées préalablement sur le flux d'objets 3 convoyés.
Les électrovannes 6 sont montées sur et dans le barreau 5 en étant arrangées selon au moins deux alignements mutuellement décalés et parallèles chacun à l'axe longitudinal AL du barreau 5, de telle manière que l'espacement entre buses 9 consécutives dans la direction de l'axe AL, appartenant à une même ligne ou à au moins deux lignes différentes, est inférieur à l'encombrement extérieur de chacune des électrovannes 6.
L'aménagement des électro vannes 6 sur plusieurs rangées parallèles (par exemple sur deux rangées), avec un décalage longitudinal fractionnaire entre électrovannes 6 de rangées différentes (arrangement en quinconce), permet d'alimenter des buses 9 présentant une densité d'implantation linéaire dans la direction AL du barreau 5 élevée (haute résolution de discrimination à l'éjection).
De plus, le dispositif 1 comporte une chambre d'alimentation 7 unique alimentant toutes les électro vannes 6 du barreau 5.
Conformément à l'invention, la zone de communication fluidique de la chambre d'alimentation 7 avec l'ouverture d'entrée 6' de chaque électrovanne 6 s'étend sur une portion majoritaire du pourtour de cette dernière, de préférence sur la totalité de son pourtour, et les électrovannes 6 sont montées dans le barreau 5 de telle manière que la section de l'ouverture d'entrée d'air 6' de chaque électrovanne 6 est entièrement plongée dans la chambre d'alimentation 7.
En prévoyant une ouverture d'entrée 6 s 'étendant sur une grande partie, préférentiellement sur la totalité, de la circonférence du corps de Γ électro vanne 6 considérée, l'invention permet de maximiser la section de passage entre l'extérieur et l'intérieur de ladite électro vanne 6 pour une largeur d'ouverture (dimension selon l'axe AL' sur les figures) déterminée. Une mise en communication directe de la totalité de cette ouverture d'entrée 6' avec le volume interne de la chambre d'alimentation 7 permet d'exploiter de manière optimale cette section de passage.
Avantageusement, la chambre d'alimentation 7 s'étend dans le barreau 5 de manière profilée selon l'axe longitudinal AL de ce dernier et est constituée, vue selon ledit axe AL, d'une cavité principale 7' de grande section et d'une cavité secondaire 7" de plus faible section et à structure générale plane, ces deux cavités 7' et 7" étant aboutantes longitudinalement et en communication fluidique mutuelle, ladite cavité secondaire 7" étant traversée par les électrovannes 6 et les ouvertures d'entrée 6' de ces dernières débouchant directement dans ladite cavité secondaire 7" avec la totalité de leur section de passage, les dimensions desdites entrées 6' et de ladite cavité secondaire 7" dans la direction de l'axe longitudinal AL' des électrovannes 6 étant préférentiellement sensiblement identiques (les électrovannes 6 sont alors montées dans leurs logements 6" respectifs pour obtenir une coïncidence entre leurs ouvertures 6' et la cavité de la partie 7").
La chambre 7 comprend ainsi une partie de grande section 7' formant conduit d'alimentation générale de toutes les électro vannes 6 du barreau 5 et une partie de plus faible section 7" formant conduit de distribution et d'alimentation individuelle de chaque électro vanne 6.
La partie 7" de la chambre 7 présente, comme le montrent les figures 1, 2 et 8, une extension suffisante pour alimenter circonférentiellement et avec un couple débit/pression sensiblement similaire l'ensemble des électro vannes 6, même lorsque ces dernières sont arrangées selon plusieurs alignements mutuellement décalés et parallèles à la direction AL.
Comme cela ressort des figures 1, 2 et 8, l'alimentation de chaque électro vanne 6 se fait sur tout le pourtour de sa section d'entrée d'air 6', laquelle est entièrement plongée dans la chambre d'alimentation 7. Il n'y a donc aucune restriction de passage, et donc aucune perte de charge entre la chambre et cette entrée. Quant à la sortie d'air, dans la configuration axiale représentée, elle se fait également sur tout le pourtour du diamètre de Γ électro vanne 6.
Dans le cadre d'une réalisation pratique préférée de l'invention, représentée schématiquement sur les figures annexées, les électrovannes 6 présentent une architecture cylindrique et peuvent consister par exemple en des produits connus sous la désignation « Bullet Valve » et commercialisés par la société Mac Valve Inc.
Les électrovannes 6 précitées comportent un corps de vanne cylindrique avec une ouverture d'entrée d'air 6' latérale ou radiale et une ouverture de sortie d'air 6" également latérale ou radiale, les ouvertures d'entrée 6' et de sortie 6" s'étendant préférentiellement sur tout le pourtour du corps de vanne. A l'instar de la section de l'ouverture d'entrée 6' qui est entièrement plongée dans la chambre d'alimentation 7, 7' et communicante avec elle sur toute son étendue, la section de l'ouverture de sortie 6" est entièrement plongée dans une chambre d'évacuation 8', associée à l'électrovanne 6 concernée, également creusée dans le barreau 5 et faisant partie d'un circuit de circulation d'air 8, dont elle constitue la chambre d'entrée.
La circulation de l'air entre les deux ouvertures 6' et 6" de chaque électrovanne 6 peut être contrôlée par un piston coulissant 23' entraîné par l'actionneur 23 de l'électrovanne, situé essentiellement à l'extérieur du barreau 5.
La demanderesse a, en utilisant différents modèles d'électrovannes du type précité, effectué des tests comparatifs entre, d'une part, un barreau équipé par des électrovannes raccordées à la chambre de distribution selon les spécificités du fabricant, c'est-à-dire chacune par un conduit individuel reliant la chambre de distribution au logement de l'électrovanne considérée ménagé dans le barreau et, d'autre part, un barreau avec un montage des électrovannes 6 comme illustré sur les figures 1, 2 et 8, c'est-à-dire une implantation desdites électrovannes 6 directement dans la chambre 7, résultant en une section d'alimentation annulaire circonférentielle pour chaque électro vanne 6.
Les débits réels mesurés lors de ces tests ont montré que la solution selon l'invention permettait de disposer, sous une pression nominale de 6 bars et avec les mêmes électrovannes, un débit environ 1,5 à
1,8 fois plus important avec la solution inventive qu'avec la solution de l'état de la technique.
En accord avec un mode de réalisation préféré de l'invention, ressortant des figures 1 à 4 et 8, le corps 5' du barreau 5 présente une structure modulaire avec au moins deux parties constitutives comprenant, d'une part, au moins une première partie 10 comportant les électro vannes 6 et renfermant la chambre d'alimentation 7 et des premières portions 11 au moins des différents circuits 8 de circulation d'air et, d'autre part, au moins une seconde partie 10' comprenant des secondes portions 11' au moins des différents circuits 8 de circulation d'air et les buses d'éjection 9.
La première partie 10 du barreau 5 peut également comporter, comme le montrent, par exemple, les figures 2 et 8, les chambres d'évacuation 8' raccordées auxdites premières portions 11.
Grâce à ces dispositions, l'invention permet de proposer de nombreuses configurations différentes de solutions de soufflage et de structures de barreau 5 en limitant la variabilité constructive à une partie restreinte seulement du corps de barreau 5'.
Ainsi, il est possible de fournir de nombreuses constructions de barreau 5 différentes correspondant chacune à une application spécifique tout en conservant la majeure partie du corps de barreau 5' inchangée (partie standardisée).
De plus, en cas d'obstruction éventuelle des buses 9, seule la seconde partie 10', formant tête de soufflage, est à enlever et à nettoyer.
Bien entendu, le corps de barreau 5' peut être réalisé en plus de deux parties constitutives avec, par exemple, une première partie formant rampe de buses 9, une seconde partie intégrant les secondes portions 11 ' des conduits 8 et une troisième partie comprenant les électrovannes 6, la chambre d'alimentation 7 et des premières portions 11 de conduit 8.
Néanmoins, en accord avec un mode de réalisation privilégié, ressortant des figures 1 à 3 et 8 et présentant un bon compromis entre grande flexibilité d'application, bonne standardisation constructive et simplicité structurelle, l'invention prévoit que le corps 5' du barreau 5 comporte deux parties constitutives complémentaires longitudinales 10 et 10', à savoir, d'une part, une première partie 10 intégrant ladite chambre 7 d'alimentation, les électro vannes 6 et des premières portions 11 des différents circuits 8 de circulation d'air et, d'autre part, une seconde partie 10' intégrant des secondes portions complémentaires 11 ' des différents circuits de circulation d'air 8 et les buses d'éjection 9, lesdites première et seconde parties 10 et 10' étant mutuellement assemblées de manière à réaliser une liaison communicante sensiblement étanche entre des première et seconde portions 11 et 11 ' mutuellement complémentaires des différents circuits de circulation 8, sous forme de conduits présents dans le corps de barreau 5'. La construction modulaire privilégiée en deux parties de l'invention définit un corps de base ou embase complexe et technique (la première partie 10) et un corps secondaire (seconde partie 10') complémentaire de la première partie 10, moins complexe, préférentiellement aisément interchangeable et pouvant être déclinée selon différentes variantes de réalisation adaptées à des applications spécifiques.
Cette seconde partie 10' forme ainsi une tête de soufflage ou rampe à buses 9 pouvant être aisément adaptée à l'application de tri et au type d'objets 3 à trier.
Comme le montrent schématiquement les figures 3 et 4, le nombre, l'orientation et/ou le diamètre de passage des secondes portions 11 ' de conduit se terminant par les buses 9 peuvent varier selon les différentes variantes constructives de la tête ou rampe 10'. Bien entendu, les buses 9 peuvent, elles aussi, éventuellement présenter des caractéristiques différentes selon ces variantes.
On remarque sur les figures 1 à 3 et 8 la partition des conduits de circulation d'air 8 en une première partie 11 et une seconde partie 11' du fait de la partition du corps de barreau 5'.
Il est avantageusement prévu que le dispositif d'éjection 1 comporte, au niveau des zones de jonction 12 entre les premières et les secondes portions 11 et 11 ' des circuits de circulation d'air 8, des parois ajourées 13 formant barrières et traversées par les flux d'air issus des électrovannes 6 respectivement correspondantes, par exemple sous forme de grilles, de parois multiperforées ou analogues, éventuellement en tant que pièces séparées interchangeables reçues dans des logements 13' correspondants formés au niveau de la région d'interfaçage et de contact entre ces deux parties constitutives 10 et 10'.
Ainsi, la construction modulaire du corps de barreau 5' est exploitée pour mettre en place, avec possibilité de remplacement, un moyen passif /structurel de protection 13 contre les impuretés susceptibles de s'introduire dans les conduits de circulation d'air 8 à travers les buses 9, notamment pendant les phases de non-utilisation de la machine 2 (absence de circulation d'air), et pouvant s'introduire jusqu'aux électrovannes 6.
Les logements 13' peuvent être ménagés uniquement dans l'une des deux parties 10, 10', ou partiellement dans chacune d'entre elles, et la paroi perforée 13 (par exemple de forme discoïdale) peut ou non être maintenue par serrage dans ledit logement 13'. Pour éviter toute chute de pression notable au niveau de la paroi 13 et éviter la formation d'un étranglement de passage, chaque zone de jonction 12 peut présenter, au moins au niveau de l'emplacement 13' recevant la paroi ajourée 13, une section de passage élargie, en particulier supérieure aux sections courantes 5 et 5' des première et seconde portions
11 et 11 ' du conduit de circulation d'air 8 concerné. Cette zone de jonction
12 est, par exemple, avantageusement formée par coopération d'un segment terminal évasé 14 de la première portion 11 du conduit de circulation d'air 8 avec un segment d'entrée effilé 14' de la seconde portion 11 ' dudit conduit de circulation d ' air 8.
L'élargissement local de la section de passage au niveau de l'emplacement de la paroi perforée 13 permet de limiter l'influence de cette dernière sur le flux d'air et les formes tronconiques préférées des segments de conduit 14 et 14', constituant de manière complémentaire le volume intérieur de la zone de jonction 12 considérée, autorisant une transition progressive entre les deux portions de conduit 11 et 11 ' notamment lorsque ces dernières présentent des sections et/ou des orientations différentes.
Conformément à une variante pratique de réalisation, les première et seconde parties constitutives 10 et 10' du corps de barreau 5' consistent en des pièces profilées extradées (par exemple en un alliage d'aluminium) présentant, d'une part, une chambre d'alimentation 7 venue d'extrasion et, d'autre part, des portions de conduit 11 et 11 ' et des logements 6" pour électrovannes 6 usinés, lesdites parties constitutives 10 et 10' étant assemblées par liaison mécanique par coopération de formes complémentaires, préférentiellement au niveau d'un plan d'assemblage, et éventuellement verrouillée.
Les deux pièces profilées 10 et 10' peuvent être assemblées, comme le montrent les figures 1 à 3 et 8, par contact de faces d'assemblage respectives, définissant par coopération un plan d'assemblage PA intégrant au moins un ensemble de formes conjuguées 22 du type rainure/nervure ou épaulement/contre-épaulement. Le verrouillage de l'assemblage peut, par exemple, être réalisé par vissage (non représenté).
Bien entendu, les deux portions de conduits 11 et 11 ', formés chacun d'un ou de plusieurs segments rectilignes, peuvent présenter des sections de passage courantes identiques et sensiblement égales à la section de passage des électrovannes 9 en position ouverte. Lorsqu'une restriction du débit d'air de sortie au niveau des buses 9 est souhaitée, l'invention prévoit que les secondes portions 11 ' des conduits de circulation d'air 8 présentent une section de passage S' inférieure à celle S des premières portions 11 respectivement associées, lesdites secondes portions 11 ', ménagées dans la seconde partie constitutive 10' comportant avantageusement des segments d'entrée 14' dont la section de passage se réduit progressivement, ou effilés, ces segments d'entrée 14' étant raccordés à des segments terminaux de sortie 14 des premières portions 11 respectivement associées et ménagées dans la première partie constitutive 10.
Ainsi, une même première partie 10 de corps de barreau 5' équipée des mêmes électrovannes 6 peut servir à constituer des barreaux 5 présentant des débits d'air variables en sortie, en fournissant simplement une deuxième partie 10' avec des seconds segments 11 ' et/ou des buses 9 adapté(e)s.
Grâce à ces dispositions, et en utilisant une même première partie 10 de corps de barreau 5' équipée d'un type donné d'électro vannes 6 adapté, alimentées par une pression de fonctionnement déterminée et implantées avec une densité donnée, l'invention permet de configurer constructivement le barreau 5 pour fonctionner soit en mode haute résolution (HR), soit en mode haute puissance (HP). Pour des produits légers et broyés (plastiques DEEE par exemple), c'est la haute résolution qui importe, alors que pour des produits lourds (bois par exemple), c'est la puissance qui est déterminante.
Ce barreau 5 peut être configuré de la manière suivante :
- Quand on souhaite la haute puissance, on utilise toute la section de sortie. Dans ce cas, S' = S et on fonctionne à pression nominale.
- Quand on souhaite la haute résolution, on perce une section S' réduite (pour les secondes portions 11'), par exemple de moitié, dans la seconde partie 10'. Le débit est alors minimisé, mais tout le circuit amont est inchangé : électro vannes 6, pression d'alimentation, chambre d'alimentation 7.
Une forme sensiblement conique des segments 14 et 14' présente notamment les avantages suivants :
- Elle permet un raccord bord à bord des deux orifices (sortie de
11 et entrée de 11'), même si les premières et secondes portions de conduits 11 et 1 Γ présentent, au niveau de la région d'interfaçage entre les parties 10 et 10', des axes avec des directions différentes, en particulier avec une déviation angulaire prononcée.
- La forme conique du segment effilé 14' permet d'éviter la création de turbulences lorsque la section S'est sensiblement réduite par rapport à la section S. Les pertes de charge susceptibles de consommer une partie de l'énergie pneumatique sont ainsi minimisées.
Ce même principe peut être appliqué en résolution standard pour gérer des flux légers et de grandes dimensions, comme des films plastiques.
La densité d'implantation des électro vannes 6, et donc des buses 9, sera définie par les critères et paramètres du mode de fonctionnement haute résolution précité.
En outre, le même type d'électrovannes 6 (par exemple le type évoqué précédemment) est avantageusement mis en œuvre dans tous les cas d'application envisagés, ce qui permet d'optimiser le coût de revient.
En accord avec une première variante de réalisation ressortant des figures 1, 2, 7 et 8, les axes des secondes portions 11 ' rectilignes des conduits de circulation d'air 8 sont tous coplanaires, l'ensemble des buses 9 étant arrangé selon un unique alignement.
En accord avec une seconde variante de réalisation ressortant des figures 3 et 4, il peut être prévu que les secondes portions 11 ' des différents conduits de circulation d'air 8 présentent chacune une parmi au moins deux orientations différentes et sont situées dans deux plans sécants, les buses d'éjection 9 alignées avec les secondes portions 11 ' définissant ainsi des directions de soufflage et d'éjection différentes et étant arrangées selon deux alignements distincts.
Avantageusement, les inclinaisons variables des secondes portions 11 ' rectilignes des différents conduits de circulation d'air 8 par rapport aux premières portions 11 rectilignes correspondantes se succèdent selon un schéma répétitif déterminé le long de l'axe longitudinal AL du corps de barreau 5, préférentiellement de manière alternative.
Ainsi, en présence d'une densité d'implantation d'électrovannes 6 suffisamment élevée, il est possible de réaliser un barreau 5 double, c'est- à-dire réalisant simultanément les fonctions d'éjection de deux barreaux orientés différemment, ceci dans l'encombrement d'un unique barreau.
Les axes des secondes portions 11 ' peuvent, par exemple, présenter en alternance (figure 3) deux inclinaisons différentes par rapport aux axes des premières portions 11 respectivement associées et tous parallèles entre eux.
Il est ainsi possible de réaliser une discrimination ternaire avec un seul barreau 5 de type double installé en position basse par rapport au flux F.
En effet, les secondes portions de conduit 11 ' associées aux électrovannes 6 paires peuvent être utilisées pour une première sortie dirigée vers le haut et les secondes portions de conduit 1 Γ associées aux électrovannes 6 impaires peuvent être utilisées pour une deuxième sortie dirigée vers l'avant (sensiblement à l'horizontale). La troisième sortie gravitaire est alors la plus basse. Au passage d'un objet 3 à éjecter, couvrant plusieurs buses 9 dans la largeur, on n'activera au plus que la moitié des électrovannes 6 situées à la verticale dudit objet : les électrovannes 6 paires si on souhaite l'éjecter vers le haut, les électro vannes 6 impaires si on souhaite l'éjecter vers l'avant. On a ainsi réalisé la fonction de deux barreaux dans l'encombrement d'un seul, cette configuration étant très compacte et d'un entretien simple.
Par rapport à la solution de l'état de l'art, qui utilise deux barreaux successifs, elle présente l'avantage de réduire la longueur de la trajectoire en chute libre des produits ou objets 3. Cette trajectoire commence au-dessus de la génératrice du rouleau moteur terminant le tapis de tri 4. Une fois en chute libre, les objets sont sensibles à la résistance de l'air et leur trajectoire devient progressivement moins prévisible, surtout s'ils sont légers. Il est donc important de les éjecter au plus près possible de leur sortie du convoyeur de tri.
Lorsque la rampe de buses correspondant à la seconde partie 10' du corps de barreau 5' présente une forme extérieure polygonale en section, les buses 9 successives pourront être positionnées sur deux faces 15 et 15' distinctes de ladite rampe (figure 3).
En relation notamment avec la seconde variante de réalisation précitée, et en exploitant avantageusement les positionnements alternativement décalés les uns par rapport aux autres des buses 9, l'invention peut prévoir, comme le montre la figure 4 à titre d'exemple, qu'au moins certaines des buses d'éjection 9, préférentiellement une buse sur deux arrangées le long de l'axe longitudinal AL du corps de barreau 5', soient reliées à des tuyaux 18, souples ou non, amenant les flux d'air de soufflage issus de ces buses d'éjection 9 à des buses de soufflage secondaires 19 déportées, disposées au niveau d'au moins une rampe d'éjection secondaire ou auxiliaire 19'.
Cette troisième variante permet une grande liberté constructive en termes de positionnement et d'orientation des buses secondaires 19 par rapport au barreau 5.
La rampe 19' peut consister en un simple support rigide pour les embouts de sortie des tuyaux 18 formant buses secondaires 19.
Dans cette troisième variante, il y a néanmoins lieu de prendre en considération le délai supplémentaire dans les temps de réponse induit par l'air présent dans les tuyaux 18.
L'homme du métier comprend que dans les deux dernières variantes plus de deux lignes de buses d'éjection 9, associées à des directions de soufflage différentes, peuvent être prévues et alimentées par la même première partie 10' de corps de barreau 5'.
Deux paramètres limitatifs sont toutefois à prendre en considération, la densité d'implantation des électrovannes 6 et la densité minimale de buses 9 nécessaire pour réaliser une éjection discriminante valable des objets 3.
Par ailleurs, il peut être prévu (variante non représentée) que le ou chaque barreau 5 soit monté de manière réglable en position ou escamotable, c'est-à-dire de telle manière que l'on puisse piloter son écartement par rapport au tapis convoyeur 4 au moyen d'un vérin pneumatique. Cette fonction permet à un opérateur de retirer un éventuel objet 3 coincé entre le convoyeur de tri 4 et le barreau 5. De tels objets 3 diminuent la précision d'éjection en écartant le barreau 5 de sa position normale, et peuvent de plus endommager la bande transporteuse 4 par leur pression sur celle-ci, surtout s'ils sont contondants (en métal ou en verre notamment).
Si le montage du barreau 5 sur le vérin pneumatique est suffisamment réversible, c'est-à-dire si l'opérateur peut bouger le barreau 5 à la main en luttant contre le vérin, une certaine sécurité est garantie : les efforts sur le tapis sont limités à des forces faibles, ce qui évite d'endommager le tapis du convoyeur 4.
L'invention concerne également une machine 2 de tri automatique d'objets 3 défilant en flux sur un convoyeur 4 comportant au moins un barreau 5 disposé transversalement à la direction dudit flux F, après l'extrémité du convoyeur 4, ou plusieurs barreaux 5 alignés avec aboutement longitudinal et disposés transversalement à la direction dudit flux F défilant.
Une possible constitution générale d'une telle machine 2 ressort de la figure 5.
Selon l'invention, la machine 2 est caractérisée en ce que le ou chaque dispositif d'éjection consiste en un dispositif 1 tel que décrit précédemment, les électro vannes 6 étant pilotées par une unité 21 de gestion et de commande de ladite machine 2.
Avantageusement, cette machine 2 comprend un régulateur automatique de pression déterminant la pression de fonctionnement, et le cas échéant la pression réduite, ce régulateur étant piloté par l'unité de gestion et de commande 21 en fonction du type d'objets à trier.
En effet, dans ces machines de tri pneumatiques, il existe une très grande variabilité des besoins d'éjection des produits, selon leur masse par unité de surface détectée : de 0,3 kg/m2 à 120 kg/m2.
Dans certains cas, le gestionnaire du tri (conducteur de la machine) sait à quel type de flux il a affaire, et peut souhaiter adapter la pression de soufflage à ce flux. Non seulement il évite une dépense inutile d'énergie, mais il peut ainsi également améliorer la qualité d'éjection, en évitant des rebonds inutiles dans le caisson de sortie des produits.
Le réglage manuel de la pression suivant le flux est une opération fastidieuse et peu répétitive. Un moyen d'améliorer grandement cette opération est d'inclure au niveau de l'arrivée d'air comprimé (alimentant les chambres 7 et 16) un régulateur de pression piloté par l'ordinateur 21 de la machine 2. Le choix de la pression optimale peut faire partie des paramètres de la recette de tri en cours.
On peut aussi envisager de piloter pour un flux F donné la pression de fonctionnement en temps réel, à condition de connaître à l'avance la composition moyenne du flux avant qu'il n'arrive dans la machine de tri 2. Ceci est par exemple possible en cas de machines de tri successives sur une même ligne. Le paramètre clé déterminant la performance est le temps de réaction du pilotage du réducteur de pression. Le système est performant si ce temps est inférieur à la seconde, ce qui est compatible avec les réducteurs de pression disponibles dans l'état de la technique.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'éjection pneumatique pour machine de tri d'objets défilant en flux sur un convoyeur,
ledit dispositif (1) comprenant au moins un(e) rampe ou barreau (5) disposé(e) transversalement à la direction du flux (F), après l'extrémité du convoyeur (4), et équipé(e) d'une pluralité d'électro vannes (6), et comprenant également au moins une chambre (7) d'alimentation en air comprimé à au moins une pression de fonctionnement et une pluralité de circuits individuels (8) de circulation d'air aboutissant chacun à une buse d'éjection (9), ces dernières étant réparties le long dudit barreau (5), et préférentiellement disposées selon au moins un(e) alignement ou ligne parallèle à l'axe longitudinal (AL) du barreau (5),
chaque électrovanne (6) contrôlant la communication fluidique entre ladite au moins une chambre (7) d'alimentation en air comprimé et un circuit de circulation (8) spécifique aboutissant à une buse (9), lesdites électro vannes (6) commandant ainsi la génération de jets de soufflage au niveau des buses (9) qui leur sont respectivement associées, ce en fonction des résultats d'opérations de détection et de discrimination effectuées préalablement sur le flux d'objets (3) convoyés,
les électro vannes (6) étant montées sur le barreau (5) en étant arrangées selon au moins deux alignements mutuellement décalés et parallèles chacun à l'axe longitudinal (AL) du barreau (5), de telle manière que l'espacement entre buses (9) consécutives dans la direction de l'axe (AL), appartenant à une même ligne ou à au moins deux lignes différentes, est inférieur à l'encombrement extérieur de chacune des électro vannes (6), et
ledit dispositif d'éjection (1) comportant une chambre d'alimentation (7) unique alimentant toutes les électro vannes (6) du barreau (5),
dispositif d'éjection (1) caractérisé
en ce que la zone de communication fluidique de la chambre d'alimentation (7) avec l'ouverture d'entrée (6') de chaque électro vanne (6) s'étend sur une portion majoritaire du pourtour de cette dernière, de préférence sur la totalité de son pourtour, et en ce que les électrovannes (6) sont montées dans le barreau (5) de telle manière que la section de l'ouverture d'entrée d'air (6') de chaque électrovanne (6) est entièrement plongée dans la chambre d'alimentation (7).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque électrovanne (6) présente une architecture cylindrique et une section d'alimentation annulaire circonférentielle.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre d'alimentation (7) s'étend dans le barreau (5) de manière profilée selon l'axe longitudinal (AL) de ce dernier et est constituée, vue selon ledit axe (AL), d'une cavité principale (7') de grande section et d'une cavité secondaire (7") de plus faible section et à structure générale plane, ces deux cavités (7' et 7") étant aboutantes longitudinalement et en communication fluidique mutuelle, ladite cavité secondaire (7") étant traversée par les électrovannes (6) et les ouvertures d'entrée (6') de ces dernières débouchant directement dans ladite cavité secondaire (7") avec la totalité de leur section de passage, les dimensions desdites entrées (6') et de ladite cavité secondaire (7") dans la direction de l'axe longitudinal (AL') des électrovannes (6) étant préférentiellement sensiblement identiques.
4. Dispositif d'éjection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps (5') du barreau (5) présente une structure modulaire avec au moins deux parties constitutives comprenant, d'une part, au moins une première partie (10) comportant les électro vannes (6) et refermant la chambre d'alimentation (7) et des premières portions (11) au moins des différents circuits (8) de circulation d'air et, d'autre part, au moins une seconde partie (10') comprenant des secondes portions (1 Γ) au moins des différents circuits (8) de circulation d'air et les buses d'éjection (9).
5. Dispositif d'éjection selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps (5') du barreau (5) comporte deux parties constitutives complémentaires longitudinales (10 et 10'), à savoir, d'une part, une première partie (10) intégrant ladite chambre (7) d'alimentation, les électro vannes (6) et des premières portions (11) des différents circuits (8) de circulation d'air et, d'autre part, une seconde partie (10') intégrant des secondes portions complémentaires (11 ') des différents circuits de circulation d'air (8) et les buses d'éjection (9), lesdites première et seconde parties (10 et 10') étant mutuellement assemblées de manière à réaliser une liaison communicante sensiblement étanche entre des première et seconde portions (11 et 11 ') mutuellement complémentaires des différents circuits de circulation (8) sous forme de conduits, présents dans le corps de barreau
(5').
6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte, au niveau des zones de jonction (12) entre les premières et les secondes portions (11 et 11 ') des circuits de circulation d'air (8), des parois ajourées (13) formant barrières et traversées par les flux d'air issus des électrovannes (6) respectivement correspondantes, par exemple sous forme de grilles, de parois multiperforées ou analogues, éventuellement en tant que pièces séparées interchangeables reçues dans des logements (13') correspondants, formés au niveau de la région d' interfaçage et de contact entre les deux parties constitutives (10 et 10').
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les première et seconde parties constitutives (10 et
10') du corps de barreau (5') consistent en des pièces profilées extradées présentant, d'une part, une chambre d'alimentation (7) venue d'extrasion et, d'autre part, des portions de conduit (11 et 11 ') et des logements (6') pour électro vannes (6) usinés, lesdites parties constitutives (10 et 10') étant assemblées par liaison mécanique par coopération de formes complémentaires, préférentiellement au niveau d'un plan d'assemblage (PA), et éventuellement verrouillée.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les secondes portions (11 ') des conduits de circulation d'air (8) présentent une section de passage (S') inférieure à celle (S) des premières portions (11) respectivement associées, lesdites secondes portions (1 ), ménagées dans la seconde partie constitutive (10') comportant avantageusement des segments d'entrée (14') dont la section de passage se réduit progressivement, ou effilés, ces segments d'entrée (14') étant raccordés à des segments terminaux de sortie (14) des premières portions (11) respectivement associées et ménagées dans la première partie constitutive (10).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que les axes des secondes portions (11 ') rectilignes des conduits de circulation d'air (8) sont tous coplanaires, l'ensemble des buses (9) étant arrangé selon un unique alignement.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que les secondes portions (1 ) des différents conduits de circulation d'air (8) présentent chacune une parmi au moins deux orientations différentes et sont situées dans deux plans sécants, les buses d'éjection (9) alignées avec les secondes portions (1 Γ) définissant ainsi des directions de soufflage et d'éjection différentes et étant arrangées selon deux alignements distincts.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les inclinaisons variables des secondes portions (11 ') rectilignes des différents conduits de circulation d'air (8) par rapport aux premières portions (11) rectilignes correspondantes se succèdent selon un schéma répétitif déterminé le long de l'axe longitudinal (AL) du corps de barreau (5), préférentiellement de manière alternative.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'au moins certaines des buses d'éjection (9), préférentiellement une buse sur deux arrangées le long de l'axe longitudinal (AL) du corps (5') du barreau (5), sont reliées à des tuyaux (18), souples ou non, amenant les flux d'air de soufflage issus de ces buses d'éjection (9) à des buses de soufflage secondaires (19) déportées, disposées au niveau d'au moins une rampe d'éjection secondaire ou auxiliaire (19').
13. Machine (2) de tri automatique d'objets (3) défilant en flux (F) sur un convoyeur (4) comportant au moins un barreau (5) disposé transversalement à la direction dudit flux (F), après l'extrémité du convoyeur (4), ou plusieurs barreaux (5) alignés avec aboutement longitudinal et disposés transversalement à la direction dudit flux (F) défilant,
machine (2) caractérisée en ce que le ou chaque dispositif d'éjection consiste en un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, les électro vannes étant pilotées par une unité (21) de gestion et de commande de ladite machine (2).
14. Machine de tri selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle comprend un régulateur de pression automatique déterminant la pression de fonctionnement, et le cas échéant la pression réduite, ce régulateur étant piloté par l'unité de gestion et de commande (21) en fonction du type d'objets à trier.
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