Demandes correspondantes

La présente demande de brevet revendique la priorité des demande antérieures suisses N°CH 01327/18, déposée le 31 octobre 2018, et N° CH 01357/18, déposée le 6 novembre 2018 au nom de Visar Sorting Sàrl, le contenu de ces demandes antérieures étant incorporé par référence en son entier dans la présente demande.

Domaine technique

La présente invention concerne le domaine des dispositifs et machines pour le traitement et l'emballage de légumes, par exemple des pommes de terre, et autres objets similaires ou ayant une forme similaire.

Dans de tels dispositifs, il est nécessaire de pouvoir trier les produits arrivant en vrac pour les isoler individuellement, autrement dit de les singulariser, en fonction de certains critères prédéterminés comme leur taille, leur forme ou leur qualité pour ensuite les distribuer individuellement dans des sorties séparées pour un traitement subséquent, comme un emballage dans des barquettes ou autre: par exemple on peut souhaiter les trier par taille et supprimer les produits de mauvaise qualité ou endommagés.

Si la livraison de produits en vrac est facile à réaliser, il n'en va pas de même pour le tri et la singularisation desdits produits. Historiquement, ce tri est effectué manuellement par des personnes, mais il est évident que des solutions automatisées sont préférables à la fois pour le rendement (le fonctionnement peut s'effectuer 24h/24h) mais aussi pour la cadence de fonctionnement et la constance de la qualité du travail.

Des solutions automatiques sont donc recherchées pour la singularisation et le tri de tels produits à partir d'une livraison en vrac. Un système connu est décrit dans la demande WO 2009/077552. Dans ce système, un convoyeur à rouleaux délivre des objets individuels sur une flasque osciilo-battante qui les dépose sur un dispositif de transport, ledit dispositif transportant les objets dans une direction sensiblement perpendiculaire à celle du convoyeur.

Le dispositif de transport comprend notamment deux bandes parallèles et inclinées en "V" et des courroies-brosses qui se déplacent sensiblement à la même vitesse que les bandes, les courroies-brosses servant à retenir les objets déposés sur les bandes comme décrit dans WO 2009/077552.

Un problème auquel on est confronté avec le système décrit ci-dessus est que lorsque la vitesse de transport de la bande transporteuse est trop élevée, les objets qui tombent sur la bande adoptent un comportement instable et se mettent à rebondir et à "sauter dans tous les sens". Cela nuit au bon tri des produits qui doivent être maintenus à une vitesse constante et dans une position stable, notamment lorsque que l'on utilise des moyens optiques, comme une caméra, pour une prise d'image desdits produits.

Ce problème est particulièrement présent avec des produits lisses comme par exemple des pommes de terre propres voire épluchées qui sont instables, roulent et sautent sur les courroies de transport.

Description de l’invention

Un but de l'invention est d'améliorer les systèmes connus.

Un autre but de l'invention est de proposer des systèmes simples permettant de maintenir une cadence élevée dans la singuiarisation et l’accélération de produits et un rendement élevé.

Un autre but de l'invention est de proposer des solutions permettant même une augmentation de la cadence de telles machines par rapport aux machines actuellement en fonction. Un autre but est de proposer une solution modulaire qui puisse être ajoutée et mise en œuvre sur des machines existantes de façon simple.

Plus précisément, l'invention a pour but l’alimentation régulière à haut débit de pommes de ferre ou d’autres légumes singularisés les uns des autres de sorte qu’ils se présentent l’un après l’autre dans un dispositif de traitement optique dans le but de les classifier en fonction de leur taille, de leur aspect visuel ou intrinsèque ou dans un dispositif mécanique dans le but de les éplucher, de les découper, de les peser, de les emballer ou pour toute autre action qui nécessite un traitement individuel de chaque légume.

De façon générale, selon l'invention, on commence avec des produits livrés en vrac dans un premier réceptacle. Ces produits passent ensuite dans une deuxième partie de la machine pour être placés en une ligne de produits individuels qui se suivent. Ce système d’alignement individuel peut être formé de différentes manières, par exemple, par des courroies comme il sera décrit en référence aux dessins.

Les produits individuels quittent ensuite le système d’alignement individuel pour être repris par un accélérateur qui amène lesdits produits à une vitesse de traitement prédéterminée pour la suite des opérations, par exemple la prise d’une image individuelle de chaque produit pour son tri en fonction des critères prédéterminés (par exemple la taille du produit et/ou sa qualité et/ou selon d'autres critères) et son transport dans la sortie appropriée de la machine.

Dans un mode d'exécution, l'invention concerne un dispositif d'alimentation de produits individuels comprenant au moins une alimentation recevant les produits en vrac, un système d'alignement individuel recevant les produits de l'alimentation et les individualisant par des moyens d'alignement, le dispositif comprenant en outre un système de stabilisation des produits. De préférence, la stabilisation s'opère sur les moyens d'alignement.

Dans des modes d'exécution, le système de stabilisation comprend au moins une bande. Dans des modes d'exécution, la bande peut comprendre des tétines souples. Elle peut comprendre d'autres moyens équivalents en plus ou à la place des tétines souples.

Dans des modes d'exécution, la bande est en matière synthétique. Elle peut aussi être dans une autre matière équivalente.

Dans des modes d'exécution, le système de stabilisation est monté sur un support qui peut pivoter autour d'un axe de pivotement.

Dans des modes d’exécution, le pivotement du système de stabilisation est libre. Dans des modes d'exécution, le pivotement n'est pas libre.

Dans des modes d'exécution, l'axe de pivotement est de préférence perpendiculaire à la direction de transport des produits.

Dans des modes d'exécution, la bande est entraînée par un moteur.

Dans des modes d'exécution, le moteur d'entraînement est un moteur indépendant, Dans d'autres modes d'exécution, le moteur n'est pas indépendant et est par exemple un moteur de la machine sur laquelle le système est monté.

Dans des modes d'exécution, les moyens d’alignement comprennent par exemple au moins un convoyeur d'alignement et un convoyeur de recyclage.

Dans un mode d'exécution, l'invention concerne un procédé de tri de produits, comme des pommes de terre, comprenant au moins les étapes suivantes:

-) livraison de produits en vrac;

~) passage dans un système d’alignement pour placer les produits issus du vrac les uns derrière les autres;

-) stabilisation et accélération des produits;

-) livraison des produits individuels pour leur traitement ultérieur.

Le traitement ultérieur peut être un tri par exemple en fonction de critères prédéterminés. Dans des modes d'exécution, ia stabilisation des produits se fait avec les moyens décrits dans la présente demande. De préférence ia stabilisation se fait sur le système d'alignement.

L'invention sera mieux comprise par la description de modes d'exécution de ceile-ci et des figures dans lesquelles:

Les figures 1 et 1A illustrent une vue schématique en perspective et coupe partielle d'un dispositif selon un mode d’exécution de l'invention;

La figure 2 illustre une vue schématique de dessus d'un dispositif selon un mode d'exécution de l'invention;

La figure 3 illustre une autre vue schématique de dessus d’un dispositif selon un mode d'exécution de l'invention;

La figure 4 illustre une vue schématique en perspective et coupe partielle d'un dispositif selon un mode d'exécution de l'invention;

La figure 5 illustre une vue schématique en coupe partielle d'un dispositif selon un mode d'exécution de l'invention;

Les figures 6 et 7 illustrent des vues en perspective d'un mode d'exécution d'un dispositif selon l'invention;

La figure 8 illustre une vue de côté d'un mode d'exécution d'un dispositif selon l'invention;

La figure 9 illustre une vue de côté d'un mode d'exécution d'un dispositif selon l'invention;

La figure 10 illustre une vue de dessus d'un mode d'exécution d'un dispositif selon l'invention; La figure 1 1 illustre une vue en perspective d'un mode d'exécution d'un dispositif selon l'invention.

Selon l'invention le dispositif comprend un convoyeur de dosage supérieur 1 qui reçoit les produits 2 en vrac (par exemple des pommes de terre). Les produits 2 tombent ensuite sur un système de d'alignement individuel 3 où iis sont rangés à la queue-leu- leu l'un derrière l'autre. Ce système d’alignement individuel 3 peut par exemple être formé de courroies parallèles. Plus précisément ce système d’alignement 3 comprend une pluralité de courroies ou cordes d'alimentation 4, par exemple six cordes, qui se déplacent vers l'avant, c'est-à-dire de la droite vers la gauche dans les figures 1 à 3 (voir la flèche centrale dans ces figures) formant un convoyeur d'alignement 4 dans lequel les produits sont individualisés à la queue leu ieu. De part et d'autre desdites cordes 4, sont placées des courroies ou cordes de retour 5 formant un convoyeur de recyclage 5 qui se déplacent vers l'arrière, c'est-à-dire de la gauche vers la droite des figures 1 à 3. Ce système permet de ne conserver sur les cordes d'alimentation 4 qu'une rangée de produits l'un derrière l'autre comme illustré dans les figures et de ramener à l'arrière de la machine (vers la droite dans les figures) avec les cordes 5 le surplus de produits destinés à être transportés par les cordes 4 qui ne reste pas sur les cordes 4.

Ce principe de fonctionnement est illustré dans les figures 1 , 1A à 3.

De préférence, lorsqu'une quantité suffisante de produits 2 est présente sur les cordes de retour 5, des moyens sont mis en œuvre pour arrêter le convoyeur de dosage supérieur 1.

Lorsque la réserve est réduite, convoyeur de dosage supérieur 1 est de nouveau mis en service.

Comme on le voit dans les figures 2 et 3, les produits 2 tombent de préférence sur les convoyeurs de recyclage 5 est sont ramenés du fond la machine (à droite dans la figure 2) sur le convoyeur d'alignement 4. De préférence, il y a un séparateur 6 sur ie convoyeur 1 pour que les produits tombent sur les côtés, c-à-d sur les convoyeurs de recyclage 5 et soient ensuite ramenés sur ie convoyeur d'alignement 4.

Comme indiqué ci-dessus, un problème réside dans le comportement instable des produits 2 lorsqu'ils tombent du convoyeur 1 sur les convoyeurs de recyclage et d'alimentation 4/5, cette instabilité étant due notamment à la différence de vitesse entre les produits 2 et les convoyeurs 4/5.

Selon un mode d'exécution de l'invention, on ajoute un système sur la machine qui effectue une stabilisation des produits 2 lorsqu'ils arrivent sur le convoyeur d'alignement 4 et sont accélérés sur ce convoyeur 4.

Ce système de stabilisation comprend notamment une courroie à tétines souples 10 qui est montée au-dessus du convoyeur d'alignement 4 comme on le voit dans la figure 1. Un exemple d'une telle courroie est le produit commercialisé sous le nom "Pintle belt" de la société Wellwaÿ Belting. Bien entendu, ce n'est qu'un exemple illustratif et non limitatif et d'autres moyens équivalents sont possibles pour obtenir la stabilisation.

Plus précisément, le système selon ce mode d'exécution comprend notamment un support vertical réglable 11 , un support horizontal 12 pour monter le système sur ie bâti d'une machine et un moteur - réducteur 13. Le moteur 13 est utilisé pour entraîner la courroie à tétines 10 qui est montée sur des rouleaux comme une courroie sans fin.

L'ensemble courroie 10 et ses rouleaux est monté sur un axe 14 qui permet son pivotement afin de ne pas écraser les produits 2 qui se trouvent entre la courroie 10 et le convoyeur d'alignement 4 (voir la figure 5). L'ensemble peut donc basculer pour s'adapter à la faille des produits 2, un premier réglage de hauteur se faisant avec le support vertical 11 par rapport au support horizontal 12

Le système comprend également des moyens 15 de réglage angulaire et de limitation du battement angulaire de la courroie à tétines 10 avec une bielle de longueur ajustable. Ce système détermine la position angulaire de repos (peut être prédéterminée) et limite le mouvement angulaire afin que les produits 2 soient maintenus entre la courroie 10 et le convoyeur 4. La bielle 15 de longueur ajustable

-) détermine la position angulaire de repos;

-) Limite le battement angulaire lors de l ^' accélération simultanée de plusieurs produits (p.ex. pommes de terre), le retour dans la position de repos est assuré par des ressorts 15'.

Comme on le voit bien de la figure 5, les produits 2 sont tenus entre le convoyeur 4 et la courroie 10 tout en étant transportés et/ou accélérés dans la direction des flèches et une fois qu'ils ne sont plus sous l'influence de la courroie 10 ils sont stabilisés sur le convoyeur 4 et transportés par celui-ci.

Le degré de liberté en basculement du système de stabilisation est préféré mais dans un autre mode d'exécution ce degré de liberté est absent comme décrit en référence aux figures 6-8

La position angulaire de repos (avec ou sans degré de liberté de basculement) peut être prédéterminée, par exemple en fonction des produits transportés et/ou de leur taille ou calibre.

Dans les figures 6 à 10, un autre mode d'exécution est illustré, dans lequel la courroie 10 n'a pas de battement angulaire mais celui-ci est fixé en fonction de la taille des objets. Le système comprend des moyens de réglages 20 (support), 21 (vérin), 22 (fourreau), et 23 (barres) de la hauteur de la courroie mais de préférence sa position angulaire est fixée un fois pour toute, par exemple en fonction du produit à stabiliser, sans battement. On peut donc l'abaisser ou la remonter dans un mouvement essentiellement vertical actionné par le vérin 21 qui déplace les barres 23 dans le fourreau 22 fixé à la traverse 12, l'ensemble étant porté par la traverse 12. Les moyens permettant de fixer la position angulaire sont par exemples des vis 30 traversant des fentes 31 : une fois la position angulaire choisie, les vis 30 sont serrées et la courroie 10 n'a plus de battement angulaire.

Dans ce mode d'exécution, le déplacement vertical de la courroie est de préférence automatique, par la commande du vérin 21. La commande automatique du vérin est générée par la mesure de la taille des objets à trier de sorte que la position de la courroie est adaptée à ladite taille. Cette taille peut par exemple être mesurée sur les objets présents ou dépendre d'un calibrage de la machine et des objets.

La figure 11 illustre un mode d'exécution dans lequel la position verticale de la courroie n'est pas déterminée de façon automatique mais de façon manuelle. A cet effet, le système de vérin 21 est remplacé par une manivelle 24, voir aussi les figures 4/5 où cette manivelle 24 est aussi illustrée pour la même fonction de réglage vertical.

Les tétines (ou picots) 10' de la courroie 10 peuvent avoir toute longueur appropriée, par exemple déterminée par les produits transportés. Leur souplesse peut aussi varier non seulement en fonction de la taille mais aussi du type de produits. De préférence, la taille et la souplesse des tétines 10' est constante sur la courroie 10. Dans un autre mode d'exécution, la taille et/ou la souplesse est variable sur une même courroie 10: par exemple, les tétines d'une zone centrale de la courroie peuvent être plus courte et/ou plus souples, et celles de zones sur les bords de la courroie plus longues et moins souples. Cela peut par exemple contribuer à un bon alignement des produits transportés. Bien entendu, ce n'est qu'un mode d'exécution non-limitatif et des variations possibles.

De préférence, la vitesse de défilement de la courroie 10 est la même que celle du convoyeur d'alignement 4., Alternativement, leurs vitesses peuvent être différentes en fonction de circonstances ou varier au cours du temps.

La distance sur laquelle la courroie 10 stabilise les produits peut dépendre (par exemple) de la vitesse de déplacement horizontal du convoyeur 4 et/ou des produits (et/ou de leur taille). Par exemple, la courroie 10 peut être dimensionnée et placée pour stabiliser des produits 2 sur le tiers ou la moitié de la longueur du convoyeur 4 (dans un sens, sans prendre en compte le retour, càd la distance entre les rouleaux portant la courroie 10).

De préférence, la courroie 10 et les tétines sont en matières synthétiques, par exemple du PU (polyuréthane). D'autres matières sont bien entendu possibles dans le cadre de la présente invention. Les produits 2 quittent ia machine verticalement via les cordes 4. Les produits 2 tombent ensuite sur un accélérateur qui est typiquement formé du dispositif décrit dans ia demande WO 2009/077552. La vitesse de distribution des produits individuels peut donc être définie par la vitesse de l'accélérateur et ajustée au fonctionnement des dispositifs placés en aval (c'est-à-dire du côté gauche des figures).

Par exemple, cet accélérateur peut amener des produits individuels à une vitesse linéaire d’environ 3 m/s pour leur traitement ultérieur, à savoir: prise d'image individuelle et distribution dans des sorties différenciées en fonction de critères prédéterminés (taille, forme, qualité etc.), le but de rendement étant fixé à environ 3 et 40 produits par seconde, une cadence difficile à atteindre avec un traitement manuel.

Le procédé selon l'invention comprend donc les étapes suivantes:

~) livraison des produits en vrac;

-) passage dans un système d’alignement pour placer les produits les uns derrière les autres

-) stabilisation des produits de préférence sur le système d'alignement et accélération -) livraison des produits individuels, par exemple sur un accélérateur, pour leur traitement ultérieur.

Les produits peuvent être de tous types: légumes (comme des pommes de terre, des carottes etc.) ou fruits ou encore d'autres objets comme des pièces.

Les systèmes peuvent être disposés en parallèle comme illustré ou non.

Bien entendu, pour le fonctionnement du dispositif on fait appel à des moyens d'entraînement classiques comme des moteurs etc.

Les modes d'exécution décrits sont donnés à titre d'exemples non-limitatifs et des variations sont possibles, notamment en faisant appel à des moyens équivalents. Des modes d'exécution différents peuvent aussi être combinés entre eux.

Les sens de mouvements et rotations indiqués dans les figures peuvent être variés en fonction des circonstances. La courroie à tétines peut avoir plusieurs formes de tétines, de différentes longueurs, dépendant par exemple notamment des produits transportés ou pour alignes les produits par rapport à la courroie. Toutes matières appropriées sont possibles pour cette courroie 10

L'entraînement peut être effectué par un moteur indépendant 13, ou peut être effectué par les moteurs entraînant les convoyeurs 4 et 5.

Dans un mode d'exécution particulier, la courroie 10 peut être libre et non entraînée par un moteur.

La position de la courroie peut aussi varier: elle peut être comme illustrée dans la figure 5, soit plus basse du côté gauche que du côté droite, ou sa position peut être inverse par rapport à celle illustrée dans la figure, à savoir plus haute du côté gauche que du côté droite, cette position étant illustré en figure 8. La courroie peut aussi avoir une position essentiellement horizontale, ou proche de cette position.

La présente invention forme un aligneur à haut débit permettant d'améliorer le traitement des produits livrés en vrac par leur accélération sur une courte distance de façon stabilisée et donc d'augmenter sensiblement le débit de la machine.

Les modes d'exécution décrits le sont à titre d'exemples illustratifs et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. D'autres modes d'exécution peuvent faire appel à des moyens équivalents à ceux décrits par exemple. Les modes d'exécution peuvent également être combinés entre eux en fonction des circonstances, ou des moyens utilisés dans un mode peuvent être utilisés dans un autre mode.