Domaine technique de l'invention

L'invention est relative à une machine à tamiser, et plus précisément à un coffre à tamiser.

État de ia technique

Les machines à tamiser sont classiquement employées dans les domaines tels que l'industrie de la construction (utilisation dans les carrières), l'industrie agro-alimentaire, la chimie, la pharmacie ou toute autre activité utilisant des poudres pour séparer des matériaux pulvérulents en fonction de leur taille.

Dans le domaine de la construction, les tamis peuvent par exemple être destinés à enlever des cailloux présents dans du gravier ou de la terre. Dans l'industrie chimique et pharmaceutique, on peut par exemple avoir recours à des machines à tamiser pour séparer des poudres selon des grains plus ou moins gros. Plus le nombre de tamis est élevé, plus on obtient de possibilités de coupures sur le matériau. L'inconvénient de ce type de machine est que les plus gros morceaux passent au-dessus du premier tamis, ce qui peut rapidement engendrer une perte d'efficacité importante. Il est donc primordial que les tamis soient facilement accessibles par l'utilisateur pour pouvoir par exemple être nettoyés, ou pour réparer un tamis défectueux. D'une manière générale, on constate que la maintenance des coffres à tamiser est longue. Un exemple de réalisation est décrit dans le document WO 2008/111985. Le coffre à tamiser comporte ici plusieurs étages de tamis, et chaque tamis est solidarisé au coffre à tamiser. Si par exemple un tamis se déchire, il faut désolidariser les tamis les uns à la suite des autres jusqu'à trouver le tamis défectueux.

Objet de l'invention

Un objet de l'invention est de fournir un coffre à tamiser à l'intérieur duquel se trouve un ou plusieurs tamis aisément accessibles.

De manière classique, le coffre comprend au moins un orifice d'entrée configuré pour permettre l'introduction d'un produit à tamiser, et au moins deux orifices de sortie, configurés pour permettre la sortie du produit à tamiser.

Selon un aspect de l'invention, au moins un élément élastique est couplé mécaniquement au coffre et est configuré pour présenter un premier état et un second état différent. L'élément élastique est associé à un générateur d'effort configuré pour faire passer l'élément élastique dans le premier état ou dans le second état selon les besoins de l'utilisateur. Le coffre comporte également au moins un organe de verrouillage de tamis monté mobile en translation dans le coffre au moyen de l'élément élastique, et configuré pour bloquer un tamis en position d'utilisation entre l'orifice d'entrée et l'un des orifices de sortie lorsque l'élément élastique est dans le premier état, et pour laisser mobile le tamis lorsque l'élément élastique est dans le second état. Selon un mode de réalisation, l'organe de verrouillage comporte au moins deux cales séparées par l'élément élastique et configurées pour bloquer le tamis entre les deux cales. Avantageusement la cale est un cadre. Celui-ci peut avoir une paroi extérieure connectée à la paroi interne du coffre. Cela permet d'éviter le passage du matériau entre la cale et la paroi interne du coffre, et donc garantit une bonne efficacité de la machine. Selon un mode de réalisation de l'invention, le premier état de l'élément élastique est un état de compression, et le second état correspond à un état de repos.

Dans ce mode de réalisation, le générateur d'effort comprend au moins une pièce de blocage configurée pour bloquer l'élément élastique en position de compression en réponse à un organe de commande. La pièce de blocage peut par exemple comprendre un excentrique à came.

Dans un mode de réalisation alternatif, le premier état de l'élément élastique peut être un état de repos, et le second état peut être un état d'étirement. Dans ce cas, le générateur d'effort peut comprendre au moins une pièce de blocage configurée pour bloquer l'élément élastique en position d'étirement en réponse à un organe de commande. Par ailleurs, quel que soit le mode de réalisation, l'organe de verrouillage peut être configuré pour bloquer une pluralité de tamis disposés successivement entre l'orifice d'entrée et l'un des orifices de sortie.

L'invention se rapporte également au procédé de démontage du coffre pour accéder au tamis. Celui-ci comporte les étapes suivantes : • actionner le générateur d'effort pour débloquer les tamis en faisant passer l'élément élastique du premier état au second état,

• ôter une paroi du coffre configurée pour être amovible,

• faire translater les tamis vers l'extérieur du coffre.

Description sommaire des dessins

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels :

- la figure 1 illustre de façon schématique une vue en coupe d'un coffre selon un mode de réalisation, lorsque les supports de tamis sont bloqués en position d'utilisation, c'est-à-dire lorsque les éléments élastiques sont dans un état contraint,

- la figure 2 correspond à une vue en coupe du coffre selon le même mode de réalisation, lorsque les éléments élastiques sont dans un état de repos,

- les figures 3 et 4 représentent un coffre à tamiser selon un deuxième mode de réalisation,

- les figures 5 et 6 illustrent un coffre à tamiser selon un troisième mode de réalisation.

Description détaillée

Sur la figure 1 , on a représenté de manière schématique une vue en coupe d'un coffre 1 selon un premier mode de réalisation. A titre illustratif et non limitatif, le coffre 1 comporte un orifice d'entrée 2 du matériau, et quatre orifices de sortie 3a, 3b, 3c et 3d permettant de recueillir des morceaux de matériaux de différentes tailles.

Dans ce mode de réalisation, le coffre comporte trois tamis 4a, 4b, 4c définissant trois zones de tamisage reliées chacune à l'un des orifices de sortie 3a, 3b, et 3c. L'orifice de sortie 3d est quant à lui situé sous le tamis 4c.

Chaque tamis 4 définit un étage de tamisage. Le tamis 4a a des trous plus gros que ceux du tamis 4b, et le tamis 4b ayant des trous plus gros que ceux du tamis 4c. De cette façon, les morceaux de matériau sortant par l'orifice 3a sont plus gros que ceux sortant par l'orifice 3b, les morceaux sortant par l'orifice 3b sont plus gros que ceux sortant par l'orifice 3c, et les morceaux sortant par l'orifice 3c sont plus gros que ceux sortant par l'orifice 3d.

Lorsque le coffre présente une pluralité de tamis 4, les tamis 4 sont agencés pour que la taille caractéristique de leurs trous soit de plus en plus petite dans le sens de l'écoulement de la matière, c'est-à-dire entre l'entrée 2 et la sortie 3d.

Chaque tamis 4a, 4b, 4c comporte un support 5a, 5b, 5c qui peut avantageusement avoir la forme d'un cadre.

Dans le mode de réalisation présenté aux figures 1 et 2, les tamis 4 peuvent avantageusement reposer sur des organes de verrouillage 7, comme par exemple des cales. Les organes de verrouillage peuvent être configurés pour réaliser un contact ponctuel ou étendu avec les tamis 4. Chaque organe de verrouillage peut par exemple assurer un contact avec un tamis 4 sur la largeur ou la longueur. Dans un mode de réalisation avantageux, on peut prévoir que des organes de verrouillage 7 soient intercalés entre chaque tamis 4, de sorte que l'organe de verrouillage 7 supérieur d'un tamis 4 est également l'organe de verrouillage 7 inférieur du tamis 4 immédiatement au-dessus. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car le nombre de pièces est réduit, ce qui permet de limiter les risques de défaillance du coffre à tamiser 1.

Dans le mode de réalisation particulier présenté sur les figures 1 et 2, le support 5a de tamis 4a est interposé entre les cales 7a et 7b, le support 5b entre les cales 7b et 7c, et le support 5c entre les cales 7c et 7d. Dans le mode de réalisation présenté sur les figures 1 à 4, une cale 7 connecte mécaniquement deux tamis 4 successifs. Ici, les cales 7 définissent avantageusement un cadre fermé dont les parois extérieures peuvent par exemple être en contact avec les parois du coffre. De cette façon, le matériau introduit dans l'orifice 2 passe nécessairement à travers les tamis 4a, 4b, et 4c, et pas entre les supports 5a, 5b, 5c et la paroi interne du coffre 1. Les différents étages du coffre 1 sont donc étanches les uns par rapport aux autres, ce qui permet de garantir le bon calibrage des morceaux de matériau.

Au moins une des cales 7 est montée mobile en translation. Au moins une partie des cales 7 est connectée mécaniquement aux parois du coffre à l'aide d'éléments élastiques 6. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1 , toutes les cales 7 sont connectées mécaniquement entre elles à l'aide d'éléments élastiques 6. Dans un premier mode de réalisation, les éléments élastiques 6 peuvent par exemple être des ressorts hélicoïdaux. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, un jeu d'éléments élastiques 6a connecte les cales 7a et 7b, un jeu d'éléments élastiques 6b connecte les cales 7b et 7c, un jeu d'éléments élastiques 6c connecte les cales 7c et 7d. Enfin, le jeu d'éléments élastiques 6d connecte la cale 7d à la paroi inférieure du coffre à tamiser 1. II peut par exemple être avantageux d'associer un jeu de quatre éléments élastiques 6 à chaque tamis 4. Il est également possible de disposer un plus grand nombre d'éléments élastiques 6, par exemple si les tamis 4 ont des dimensions importantes. Le tamis 4 peut être monté mobile en translation dans le même sens que l'organe de verrouillage.

Dans le cas préférentiel où les éléments élastiques 6 sont des ressorts, il peut être avantageux d'associer à un tamis 4 donné des ressorts de raideur identique. Cela permet d'assurer la translation des tamis 4 et des cales 7 suivant un axe orthogonal aux tamis 4, qui est sur les figures un axe vertical. La raideur des ressorts 6 et les positions des orifices de sortie 3 peuvent être judicieusement choisies pour que chaque orifice de sortie 3 soit placé en vis- à-vis d'un tamis 4, de manière à évacuer efficacement les morceaux de matériaux. Un rôle des éléments élastiques 6 est de réaliser une modulation de la distance entre deux cales 7 pour définir une position de blocage et une autre position. Dans l'autre position, l'utilisateur peut installer ou enlever un tamis 4. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, les éléments élastiques 6 sont des ressorts, il peut être avantageux que leur longueur à bloc soit plus petite que l'épaisseur des supports 5 de tamis 4, la longueur à bloc étant la longueur d'un ressort qui est comprimé au maximum, c'est-à- dire la longueur minimale du ressort. De cette façon, le tamis 4a peut être immobilisé entre les cales 7a et 7b, le tamis 4b peut être bloqué entre les cales 7b et 7c, et le tamis 4c peut être immobilisé entre les cales 7c et 7d. A l'inverse, lorsque le coffre à tamiser 1 n'est pas utilisé et que les tamis 4 ne sont pas bloqués en position d'utilisation, les ressorts 6 peuvent avoir un second état voisin d'un état de repos, mais ils peuvent également être contraints.

Pour faire passer les éléments élastiques du premier état au second état, et inversement, le coffre à tamiser 1 est avantageusement doté d'un générateur d'effort comportant ici un organe de commande 8 d'une pièce de blocage 9.

L'organe de commande 8 peut par exemple être un levier de bascule. Cet organe de commande 8 est configuré pour faire passer les éléments élastiques 6 dans deux états différents dont au moins un état contraint par exemple, ou dans un état contraint ou dans un état de repos, selon que le coffre à tamiser 1 est utilisé ou non. Les éléments élastiques 6 sont donc des éléments passifs, c'est-à-dire qu'ils passent d'un état contraint à un état de repos uniquement en réponse à un stimulus extérieur.

Lorsque le coffre à tamiser 1 est utilisé, les éléments élastiques 6 sont placés en position de compression par actionnement de l'organe de commande 8. Dans les figures 1 et 3, la pièce de blocage 9 applique une contrainte sur les organes de verrouillage 7.

Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, la pièce de blocage 9 correspond à un piston télescopique dont une première extrémité 9a est solidaire de la paroi supérieure du coffre 1. Lorsque l'organe de commande met le piston 9 en mouvement, la seconde extrémité 9b du piston vient se placer contre l'organe de verrouillage 7a et la pousse suivant un axe vertical. Le mouvement de l'organe de verrouillage 7a a pour effet de comprimer les éléments élastiques 6a et de transmettre l'effort appliqué aux autres organes de verrouillage 7b, 7c et 7d. Dans un mode de réalisation, on peut par exemple prévoir que l'organe de commande 8 contrôle simultanément quatre pièces de blocage 9 placées au quatre coins de la paroi supérieure du coffre 1. De cette façon la force exercée sur l'organe de verrouillage 7a permet à ce dernier de translater verticalement. De manière générale, le nombre de pièces de blocage 9 qui doit être fixé sur la paroi supérieure du coffre 1 est fonction de la force qu'il faut exercer pour pousser l'organe de verrouillage 7a afin de bloquer les tamis 4 en position d'utilisation.

De manière alternative au piston télescopique, la pièce de blocage 9 pourrait également être une crémaillère engrenant avec une roue dentée actionnée par l'organe de commande 8. On pourrait aussi envisager un couple de came/suiveur de came, ou excentrique à came, ou de vérin pour remplacer le piston.

A titre d'exemple, lorsque l'organe de commande 8 est en position horizontale, les éléments élastiques 6 sont suffisamment comprimés pour qu'il n'y ait plus de translation possible des supports 5. Le fait de placer les éléments élastiques 6 dans un état contraint permet de bloquer les supports 5 de tamis 4 en position d'utilisation. Le coffre à tamiser 1 peut alors être utilisé.

Le matériau est introduit dans l'orifice d'entrée 2 tandis que le coffre 1 est mis en mouvement par un dispositif extérieur. Le coffre 1 peut par exemple vibrer ou tourner sur lui même, ce qui a pour effet de faire descendre le matériau petit à petit à travers les tamis 4.

Lors du tamisage, les morceaux de matériaux plus fins que les mailles du tamis 4a passent à travers ce dernier tandis que les morceaux plus gros que les mailles du tamis 4a restent en surface et sont progressivement éliminés par l'orifice de sortie 3a sous l'effet des vibrations du coffre 1.

De façon analogue, les morceaux de matériau plus gros que les mailles du tamis 4b restent en surface, tandis que le reste du matériau tombe sur le tamis 4c. Sous l'effet des mouvements du coffre 1 , les morceaux de matériaux présents à la surface du tamis 4b sont évacués par l'orifice de sortie 3b. De même les morceaux plus gros que les mailles du tamis 4c sont éliminés par l'orifice de sortie 3c, tandis que les morceaux passant à travers le tamis 4c sont finalement évacués par l'orifice de sortie 3d.

Le matériau est donc séparé en morceaux de différentes tailles dont les dimensions caractéristiques correspondent à celles des tamis 4.

Au cours de l'utilisation du coffre à tamiser 1 , des morceaux de matériaux peuvent se coincer dans les mailles des tamis 4. Cela a pour effet de diminuer progressivement le rendement du coffre 1. L'utilisateur doit donc effectuer une maintenance régulière pour maintenir l'efficacité de la machine. Il doit donc avoir facilement accès aux tamis 4.

Avantageusement, le coffre à tamiser 1 est agencé de manière à solidariser et à désolidariser plusieurs tamis 4 en même temps, c'est-à-dire que plusieurs supports 5 de tamis 4 sont bloqués ou débloqués en même temps. Lorsque les supports 5 de tamis 4 sont débloqués, les éléments élastiques 6 sont avantageusement dans un état de repos, c'est-à-dire non contraint, ce qui permet de limiter les risques de blessure de l'utilisateur. Pour accéder aux tamis 4, l'utilisateur peut avantageusement manipuler l'organe de commande 8. Dans le premier mode de réalisation présenté à titre illustratif, il faut faire passer le levier 8 d'une position horizontale à une position verticale. Cela a pour effet de faire passer les ressorts 6 en position de repos. Il faut ensuite ôter une paroi du coffre 1 avantageusement configurée pour être amovible ou pourvue de charnières pour être basculée. La paroi du coffre 1 qui peut être déplacée est de préférence l'une des parois latérales, pour que l'utilisateur puisse accéder simultanément aux différents tamis 4.

A ce stade, l'utilisateur peut directement faire coulisser les tamis 4 le long des cales 7, de façon analogue à un tiroir que l'on ouvre. Le déplacement des tamis est orthogonal à la direction de translation des éléments élastiques 6.

Le nettoyage est grandement simplifié par rapport aux dispositifs de l'art antérieur. Il suffit de brosser les tamis 4, ou de les laver avec de l'eau pour enlever les poussières et morceaux coincés dans les mailles.

Un autre avantage est que l'utilisateur a accès simultanément à tous les tamis 4 en une seule opération mécanique, ce qui permet de limiter la durée de la maintenance, et donc d'augmenter le rendement de la machine à tamiser.

Ce mode de réalisation du coffre à tamiser 1 est très polyvalent. Il est par exemple possible de limiter le nombre de tamis 4 en laissant des zones de tamisage dépourvues de tamis 4, car les efforts issus du générateur d'efforts sont directement transmis d'une zone de tamisage à une autre par les éléments élastiques 6 sur les organes de verrouillage 7.

Dans un deuxième mode de réalisation illustré sur les figures 3 et 4, le générateur d'efforts comprend un organe de blocage 10 configuré pour bloquer les éléments élastiques 6 en position d'étirement, en réponse à un organe de commande 8 tel qu'un levier.

Plus précisément, l'organe de blocage 10 comporte préférentiellement un câble 10a au bout duquel se trouve un crochet 10b attaché à un anneau 10c. Le générateur d'effort peut également comprendre un élément enrouleur tel qu'une poulie (non représentée), le câble 10a pouvant être enroulé autour de cet élément. Lorsque les tamis 4 sont bloqués en position d'utilisation, les éléments élastiques 6 sont dans un premier état contraint en étirement ou voisin de l'état de repos. A l'inverse, lorsque les tamis 4 sont mobiles dans le coffre à tamiser 1 , les éléments élastiques 6 sont dans un second état correspondant à un état d'étirement.

Dans le cas particulier où les éléments élastiques 6 sont des ressorts, on peut prévoir que leur longueur libre soit légèrement inférieure à la hauteur des tamis 4, la longueur libre étant la longueur du ressort lorsqu'il n'est pas comprimé ou étiré. De cette façon, les ressorts 6 maintiennent les tamis 4 en position bloquée entre les organes de verrouillage 7, à moins que l'utilisateur actionne le générateur d'efforts.

Pour accéder aux tamis 4, l'utilisateur actionne avantageusement l'organe de commande 8. Initialement, lorsque les tamis 4 sont bloqués en position d'utilisation, le câble 10a n'est pas en tension (cf. figure 3). En revanche, lorsque l'organe de blocage 10 est actionné par l'organe de commande 8, le câble 10a est progressivement mis en tension et peut être préférentiellement enroulé autour de l'élément enrouleur. De cette façon, le crochet 10b se met à tirer sur l'anneau 10c et les éléments élastiques 6 sont progressivement étirés. Finalement, l'organe de blocage 10 permet d'étirer suffisamment les éléments élastiques 6 pour permettre l'extraction des tamis 4 du coffre à tamiser 1.

De manière alternative, la pièce de blocage 10 pourrait par exemple être un ressort de traction (non représenté) directement connecté à l'organe de commande 8, et attaché à un anneau tel que l'anneau 10c. Il est donc possible de réaliser un coffre à tamiser 1 qui est configuré pour bloquer des tamis 4 avec des éléments élastiques 6 agissant en tension ou en compression.

Ces modes de réalisation permettent une utilisation du coffre à tamiser 1 avec des zones de tamisage dépourvues de tamis 4. Les efforts sont directement transmis d'une zone de tamisage à une autre par les éléments élastiques 6.

Dans un troisième mode de réalisation présenté aux figures 5 et 6, le coffre à tamiser 1 peut être pourvu d'éléments élastiques 6 reposant sur des organes de verrouillage 7' qui sont fixes. Les tamis 4 reposent quant à eux sur les éléments élastiques 6. Dans le soucis de limiter les défaillances éventuelles du coffre à tamiser 1 , on peut prévoir que les éléments de verrouillage 7 aient des dimensions du même ordre de grandeur que celles des éléments élastiques 6, ce qui permet de limiter la taille et le nombre de pièces présentes dans le coffre à tamiser 1.

Dans ce mode de réalisation, les tamis 4 ont une structure spécifique. Ils sont pourvus d'organes de verrouillage 7 mobiles, par exemple sous la forme de tiges d'appui qui connectent mécaniquement deux tamis 4. De cette manière, l'effort généré sur un tamis 4 est généré sur un autre tamis 4 au moyen de l'organe de verrouillage 7. Les tamis 4 sont mobiles ou bloqués en position d'utilisation selon que l'utilisateur place le générateur d'efforts dans une position ou dans une autre. Ici, le générateur d'efforts est analogue à celui du premier mode de réalisation. Il est par exemple pourvu d'un organe de commande 8 tel qu'un levier, et d'une pièce de blocage 9 telle qu'un piston télescopique ou un excentrique à came. On peut également prévoir plusieurs organes de blocage 9 contrôlés par l'organe de commande 8. Le générateur d'effort peut agir en compression ou en tension. Lorsque les tamis 4 sont bloqués en position d'utilisation, l'organe de blocage 9 est en appui contre le support 5a du tamis 4a. Il pousse ce dernier vers le bas, et l'effort est transmis aux supports 5b et 5c via les tiges d'appui.

Par conséquent, dans ce mode de réalisation, le rôle des éléments élastiques 6 n'est pas de transférer les efforts de compression d'un support 5 à l'autre, mais de jouer le rôle d'amortisseur entre les organes de verrouillage 7' et les supports 5.

Comme dans les autres modes de réalisation de l'invention, ils peuvent adopter deux états. Lorsque les tamis 4 sont bloqués en position d'utilisation, les éléments élastiques 6 sont dans un premier état correspondant à un état de compression, tandis que lorsque les tamis 4 sont laissés mobiles dans le coffre 1 , les éléments élastiques 6 sont dans un second état correspondant à un état voisin d'un état de repos.

Ainsi, on fournit un dispositif efficace, simple à réaliser, et particulièrement adapté pour être employé dans des domaines où les machines sont utilisées en continu.