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BREVET DsI N V E N T I 0 N . sous le Bénéfice de la Convention Internationale du 20 Mars
1883 formée par la Société BOUCHARDON ET ANJOU
Industrielle.
17rue Daniel-Stern PARIS. pour MAORI-NE PESEUSE-ENSACHEUSE AUTOMATIQUE A GRANDE VITESSE
POUR PETITES CHARGES.
L'invention décrite ci-dessous est relative aux machines peseuses-ensacheuses, principalement à celles qui sont destinées à peser des quantités relativement petites, de l'ordre de 250 grammes par(exemple, de matières alimentai- res, telles que les grains de café, des farines, et à les déverser dans une goulotte au bas de laquelle une ouvrière les recueille dans des Sacs, le nombre de pesées par minute étant considérable, par exemple de l'ordre de vingt.
Ces machines comportent essentiellement un fléau de balance portant d'un côté un poids taré et de l'autre le récipient qui reçoit d'un réservoir d'alimentation la ma- tière à peser; lorsque le poids est atteint, le fléau bascule, l'alimentation cesse, et la matière est déversée du récipient de pesée.
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Des organes mécaniques appropriés doivent provoquer' aux moments voulue l'ouverture et l'obturation de la goulotte du réservoir d'alimentation et le déversement de la matière du récipient de pesée.
On a proposé pour réaliser l'automaticité de ma- noeuvre de ces machines, divers systèmes, notamment :
Ceux dans lesquels ces organesSont manoeuvrés par des contrepoids ou des ressorts qui sont déclenchés par l'abaissement du fléau lorsque le récipient de pesée est plein, le réarmement étant produit par le relèvement du fléau, lorsque le récipient de pesée à été vidé; les mouvements sont ainsi commandés a des instants précis du fonctionnement, mais l'énergie que peuvent mettre en jeu ces systèmes est très limitée puisqu'elle est for- cément inférieure au travail produit par le relèvement du fléau sous l'influence du poids taré qui est à l'op- posé du récipient de pesée;
il en résulte que ces appa- reils fonctionnent à faible vitesse, et sont malgré tout peu précis en raison de la lenteur des mouvements des organes d'obturation et de vidange.
Ceux dans lesquels les organes d'obturation et de vidange sont actionnés par une force autre que le poids taré et généralement plus grande, par exemple par une action mécanique ou une attraction électrique, mise en jeu par les mouvements du fléau de la balance} du fait que cette force extérieur n'est jamais rigoureusement constante et que sa mise en jeu se fait à des moments du cycle qui ne sont pas rigoureusement déterminés, la rapiditééet la précision du fonctionnement sont limitées; en outre les organes par lesquels le fléau assure la mise en jeu de cette force extérieure s'usent rapidement.
Ceux enfin dans lesquels une force extérieure agit automatiquement sur les organes de vidange à inter- valles réglés, non commandéà par le fléau; dans ce cas
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il doit exister un temps mort (temps de garantie ) assez considérable entre le moment de l'obturation de la goulotte d'alimentation et le moment où la vidange se produit de sorte que le/fonctionnement général ne peut 'être très rapide* L'invention 9: pour objet une machine automatique qui supprime les inconvénients des types ci-dessus.
Elle est caractérisée par le fait quela manoeuvre des organes de distribution et de commande est réalisée comme dans le premier type au moyen d'une énergie poten- tielle, celle d'un ressort ou d'un contrepoids par exem- ple, déclenchée par le basculement du fléau, mais que cette énergie est mise en potentiel parune force exté- rieure, l'embrayage entre les deux systèmes d'organe notant réalisé que lorsque la force intérieure a terminé la manoeuvre des organes de distribution et commencé la manoeuvre de l'organe de vidange,
On réalise ainsi la commande précise des mouvements du premier type en mettant en jeu une énergie extérieure aussi considérable que nécessaire commedans les deux der- niers types. l'invention vise aussi divers organes et combinai- sons d'organes qui seront indiqués plus loin.
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé deux modes de réalisation de machines peseuses-ensacheuses.
Les figs 1 & 2 représentent schématiquement l'ensemble de',la machine réduit à ses organes principaux, respectivement en élévation latérale et en vue en plan.
La fig.3 représente en perspective le plateau manivelle de commande de la machine avec le dispositif assurant son embrayage et son débrayage avec le moteur de remontage du ressort moteur.
La fig. 4 représente en élévation latérale les organes supplémentaires d'une machine dont la goulotte
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d'alimentation est pourvue de deux volets, et la fig.5 représente en plan les deux volets de cette machine et leurs axes de commande.
Les figs. 6, 7 et 8 représentent schématiquement une machine à deux volets d'alimentation dans différen tes pasitin de son fonctionnement.
La machine représentée en fig.l et 2 constituée essentiellement comme suit : Un fléau de balance 1 re- posant par son milieu sur un couteau 2 solidaire du bâti, est constitué (fig.2) par deux branches 1 1 réunies par des entretoises 3, 4; il porte à ses extré- mités (fig.l) deux couteaux 5 et 6 Sur le couteau 5 repose le récipient de pesée 7 Sur le couteau 6 repose un contrepoids taré 84 Les poil s du récipient de pesée 7 et du contrepoids taré 8 sont établis de façon que leur différence corresponde au poids de la'quantité de matière qui doit tre pesée à chaque opération de la machine.
Les déplacements angulaires du fléau sont-li- mités , d'une part, sur l'avant, par des butées 9,10 sur lesquelles le récipient de pesée 7 en s'abaissant vient reposer par un rebord 7 et, d'autre part, sur l'arrière, par une butée 11 sur laquelle vient reposer le fléau lui-même 1. La matière à peser est amenée au- dessus du récipient de pesée 7 par une goulotte d'ali- mentation 12 dont l'ouverture inférieure, taillée en biseau peut âtre fermée par un volet d'alimentation 13 pivoté autour d'un axe 14.
Le récipient de pesée 7 est ouvert à sa partie inférieure, et cette ouverture est obturée par un volet 15 pivoté autour d'un axe 16 soli- daire de ce récipient et maintenu fermé par un ressort 17 placé à l'extérieur du récipient et attaché d'une part sur le volet 15 et d'autre part sur un point fixe du récipient en 17
Les organes de commande de cette machine sont les
18 ' suivants figs 1 et 3), un plateau/pivoté autour d'un centre 19 est muni d'un bouton de manivelle 20. Sur ce
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bouton de manivelle 20 est pivotée une bielle 21-22 qui passe librement dans une coulisse 23 portée par un levier 24 solidaire du volet d'alimentation 13. La biel- le 21-22 est munie d'une butée 22'.
Un ressort 25 tra- vaillant à la traction est attaché d'une part en 25 sur cette bielle près de l'axe 20 et d'autre part en 25 sur l'extrémité du levier 24 solidaire du volet d'ali- mentation 13. Grâce à ce montage, la bielle 21-22 est susceptible de commander le volet d'alimentation 13 soit petit* l'ouverture quand comme dans la position de la fig.1 la butée 22 vient contre la coulisse 23 soit pour la fermeture quand,, comme on le montrera sur une autre figure, la manivelle 20 se déplace vers le bas et que le ressort 25 travaille à l'extension.
La commande du volet 15 du récipient de pesée 7 se fait par les organes suivants: Sur un doigt 26 dont est muni latéralement ce volet s'appuie une tige de cornai mande 27 pivoés en 28 Cette tige de commande est solidaire d'une fourchette formée par les deux tiges à peu près paral- lèles 29-30, 31-32 qui sont placées de telle façon que le bouton de/manivelle 20 soit compris entre elles. Onvoit facilement que lorsquele plateau 18 tournera dans le sens de la flèche 33 le bouton de manivelle 20 viendra appuyer contre la branche inférieure 29,30 de la fourchette et entraînera celle-ci vers le bas en même temps que la tige de commande 27 qui, par l'intermédiaire du doigt 26 obligera le volet 15 du récipient de pesée 7 à s'ouvrir.
Sur le bouton de manivelle 32 est attaché le ressort moteur 34, dont l'autre extrémité est fixée en 35 sur le bâtie On voit que dans la position de la figure 1 ce res- sort tend à faire tourner le plateau 18 dans le sens de la flèche 33
Le plateau manivelle 18420 fig.3 porte sur son arbre 19 un disque de commande d'embrayage 36 en métal mince dont la périphérie est, sur un certain secteur @
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déportée en dehors du plan du disque de façon à consti- tuer un bossage 37. De l'autre côté de ce disque 36 l'arbre 1 9 se termine par des dents.d'embrayage 38, en face desquelles se trouvent les dents d'embrayage 39 d'un arbre 40.
Cet arbre 40 (fig.2) est mis en mouvement par un moteur électrique 41 par exemple au moyen d'une vis sans fin 42 portée par l'arbre 43 de ce moteur, et engrenant avec unignon 44 à denture hélicoïdale porté par l'arbre 40. Le disque de commande d'embrayage 36 fig.2 et 3) est pris entre deux billes 45, 46, portées par deux paliers 47,48.
Les dispositions sont telles que lorsque la partie plane du disque 36 est entre les billes 45,46 les deux parties de l'embrayage 38,39 sont rapprochées et le plateau manivelle 18,20 est entraîné dans le sens de la flèche 33 par le moteur 41, tandis que le bossage 37, qui est saillant, du côté de l'embrayage 38,39 s'engage entre les billes de guidage 45,46, l'embrayage 38,39 est écarté et le plateau manivelle 18-
20 peut obéir à la traction du ressort 34.
Le plateau 18 est muni en un point convenable de son pourtour d'une dent 49 fig.i, contre laquelle peut venir buter un cliquet 50 monté à l'extrémité d'un res- sort 51 fixé en un point 52 du bâti. Ce cliquet 50 forme l'armature mobile d'un électro-aimant 53 dont l'enroule- ment est monté en série, dans un circuit alimenté par les bornes 54,55, avec une coupure formée par deux godets de mercure 56,57, qui peut être fermée par un pont 58 porté par l'extrémité avant du fléau 1.
Le fonctionnement sommaire de cette machine est le suivant:
Dans la position représentée en fig.l, le réci- pient de pesée 7, vide, est à sa position haute. Le vo- let d'alimentation 13 vientde s'ouvrir et la matière à peser, amenée par la goulotte d'alimentat on 12 d'une façon continue et accumulée derrière le volet 13 pendant sa fermeture, tombe d'une façon d'abord abondante, puis
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plus lente dans le récipient de pesée 7. L'embrayage 38
39 n'est pas en prise parce que le bossage 37 du disque
36 est entre les billes de guidage 45,46. La manivelle 20 est sollicitée fortement vers le bas par le ressort 34 mais le plateau 18 est maintenu par l'action du cliquet
50 sur la dent 49.
Lorsque le récipient de pesée 7 est suffisamment plein, le fléau 1 s'incline vers l'avant et le pont 58, pénétrant dans les godets de mercure 5657 ferme le circuit de l'électro-aimant 54 Le cliquet 50 est attiré et se dégage de la dent 49. Sous l'action du ressort moteur 34 le plateau 18 tourne vivement entraînant la bielle coulissante 21 de sorte que le ressort 25 tra- vaillant à l'extension provoque la fermeture brusque du volet d'alimentation 13.
Le récipient de pesée 16 Ment s'appuyer par son rebord 7' contre les butées 9 et 104
Pendant le début de la rotation de la manivelle 20 la fourchette 29 30, 31 - 32, reposant sur cette manivelle par sa branche supérieure, descend jusque ce que la tige de commande 27, dont elle est solidaire, vienne s'appuyer sur le doigt 26 du volet 15 du récipient de pesée.
A partir de ce moment, la manivelle 20 quitte le contact de la branche supérieure 31,32 de la fourchette et arrivas vivement au contact de la branche inférieure 29 30 provo- que un abaissement brusque de celle-ci et de la tige de commande 25, qui oblige le volet 15 du récipient de pesée à s'ouvrir, malgré la tension du ressort 17, et toute la matière reçue par le récipient de pesée 7, et formant une charge de poids bien déterminé, s'écoule dans une goulotte
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de déversement, non représentée, au bas de laquelle une ouvrière présente POharge le sac destiné à la recevoir!
On voit par ce qui précède que les manoeuvres d'a- limentation et de décharge de la échine sont réalisées par le ressort moteur 34, avec tous les avantages d'un tel système.
On va montrer maintenant comment le remontage du
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ressort et la remise des organes dans la position de la figure 1 sont obtenus par le moteur électrique 41 qui est en rotation constante. A la fin de la course provo- quée par le ressort moteur 34 le plateau de commande d'embrayage 36 a dépassé sa position pour laquelle le bossage 37 est compris entre les deux billes de guidage
45,46 de sorte que l'embrayage 38*39 est mis en prise.
Le plateau manivelle 18, 20 continue donc sa rotation sous l'action du moteur électrique 41. Dès que le récipient de pesée 7 a été vidé et que la manivelle 20 a cessé de s'appuyer sur la branche inférieure 29,30. de la fourchette solidaire de la tige de commande 27, le volet 15 de dé- charge du récipient de pesée a pu se nefermer et le contrepoids prépondérant 10 a entraîné le fléau 1 sur la butée arrière, de sorte que le pont 58 a quitté les godets de mercure 56,57;
le circuit de l'électro-aimant 53 étant rompu, celui-ci a lâché son armature-cliquet 50 qui, rap- pelée par son ressort 51 est venue s'appuyer contre le plateau 18, de façon à s'engager dans la dent 49 lorsque un peu avant que le plateau 18 arrive à cette position, l'embrayage 38,39 sera de nouveau rompu par l'arrivée du bossage 34 entre les billes de guidage 45,46.
On voit par là que le remontage du ressort moteur et la remise des organes dans leur position initiale sont faits très rapidement par le moteur électrique 41 avec tous les avantages précédemment indiqués que comporte un tel système.
Lorsque la goulotte d'alimentation ne comporte qu'un seul volet, comme dans le cas de l'appareil représenté en fig 1 et 2, la quantité de matière qui tombe dans le ré- cipient de pesée 7, entre le moment ou., par suite de son abaissement, le fléau ferme le circuit de 1 'électro-aimant 53 et le moment oule volet xxx d'alimentation 13 est compl4- tement fermé, est assez considérable.
Elle comprend non seulement la quantité qui continue à s'écouler de la goulot- te avant la fermeture du volet 13, mais aussi toute celle
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qui s'était écoulée immédiatement avant et qui formant à ce moment la colonne de chute, n'était pas encore tombée dans le récipient.' Par conséquent, même si la quantité de matière déjà contenue à ce moment dans le récipient de pesée et ayant agi par son poids pour amener l'abaissement du fléau est très exacte il pourra se pro- duire pour cette quantité supplémentaire de matière qui tombe ultérieurement dans le récipient de pesée des va- riations qui feraient que la quantité totale de matière reçue par le récipient à chaque opération ne sera plus près exactement celle que l'on désire.
Ces variations proviendront principalement du plus ou moins de rapidité de fonctionnement. du volet 13 et aussi de la distance va- riable qui sépare le récipient d'alimentation 7 de la gou- lotte 12 au moment decette fermeture, c'est-à-dire de la hauteur de la colonne de chute. Une erreur de pesée même très faible peut avoir une importance assez grande sur le débit total de l'appareil au bout d'un certaintemps en raison du très grand nombre de pesées effectuées par mi- nute. Pour remédier à cet inconvénient, on disposera, comme il est représenté en fig.5 sur la goulotte d'alimen- tation, un double volet.
Elle comportera un grand volet 59 obturant par exemple les 3/4 de sa largeur, qui est r9pré- senté également en fig.4, et qui, comme il va 'être expliqué se fermera dès le début de l'abaissement du récipient de pesée. Le deuxième volet 13, n'occupant qu'un quart de la section de la goulotte, sera celui dont le fonctionnement a été expliqué, et qui est représenté figs 1 et 2 et dont la fermeture n'a lieu qu'à la fin de l'abaissement du fléau. Ainsi pendant tout l'abaissement du fléau le récipient de pesée ne recevra plus qu'un quart du débit de la goulotte, de sorte que les erreurs qui pourraient se produire sur cette colonne de chute diminuée seront elles- mêmes très diminuées.
La disposition du grand volet d'alimentation
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(fig.4) est la suivante. Ce volet 59 est pivoté autour d'un axe 60 et solidaire d'un levier 61. Sur ce levier
61 est articulée une bielle 63rappelée dans le sens de de la fermeture du volet 59 par un ressort 63,64. L'ex- trémité de cette bielle 62 est en même temps pivotée sur une manivelle 65 pivotée elle-même en 66 et solidaire d'un secteur 67 muni d'une dent 68. La manivelle 65 se prolonge également par un doigt 69 dont l'extrémité est placée sur le parcours de la manivelle 20 . Le grand volet
59 est maintenu en position d'ouverture, contre l'action du ressort 63,64, par un cliquet 70 appuyé contre la dent
68 par un ressort 71 qui le porte et qui est porté lui- même par un point 72 du bâti.
Ce cliquet 70 forme l'arma- ture mobile de l'électro-aimant 73 inséré entre les deux bornes d'alimentation 54,55 dans un circuit comprenant une coupure 74. Cette coupure peut être fermée par un contact 75 monté ± l'extrémité d'un levier à sonnette 76
77, pivoté en 78, rappelé vers la coupure par un ressort
79, et dont l'autre extrémité s'appuie par un contact tâ teur 80 sur le fléau 1.
Le fonctionnement de ce volet est le suivant : Lorsqu'il est en position d'ouverture, comme représenté en fig.4, le cliquet 70 est engagé dans la dent 68, et maintient ce volet dans cette position contre l'action du ressort 63,64 qui tend à la fermer. Dès que le fléau 1 commence à s'abaisser le contact tâteur 80, sous l'action du ressort 79, l'accompagne jusqu à ce que le contact 75 vienne fermer la coupure 74 du circuit de l'électroaimant 73 L'armature-cliquet 70 se dégage alors de la dert 68 et le ressort 63,64 provoque la fermeture du grand volet 59.
Le fonctionnement des organes principaux de la machi- ne ayant été facilement compris par ce qui précède, il est facile maintenant d'expliquer en détail le fonctionne- ment d'ensemble d'une machine à deux volets de distribution
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dont les organes sont représentés en diverses positions aux fige. 6,7 & 8.
En fig.6, la machine est représentée au moment où le petit volet 13 et le grand volet 59 viennent de s'ou- vrir, lrécipient de pesée 7 étant à sa position supérieure le plateau-manivelle 18-20 étant débrayé du moteur électri- que 41, et soumis à l'action du ressort 34, n'est maintenu en position que par l'engagement du cliquet 50 dans la dent 49 . Au moment de l'ouverture des volets d'alimenta- tion 13,14, la mabière dÉ9'L' distribuer., qui arrive d'une façon continue dans la goulotte 12, soit mécaniquement, soit par son poids, et qui s'est accumulée derrière les volets pendant la fermeture de ceux-ci, tombe brusqyement t en assez grande quantité dans le récipient de pesée 7.
Le fléau 1 est appuyé d'une part sur sa butée arrière 11 par la prépondérance du contrepoils 8 et d'autre part sollicité vers levant par l'appui du contact tâteur 80 sous l'effet du ressort d'appui 78. Ces deux forces antagonistes ont pour effet d'empêcher les oscillations du fléau sous le choc brusque de cette première masse, de matière. En mené temps, comme il sera expliqué plus loin, et comme 11 est représenté fig. 8 tout à fait au débat de l'ouverture des volets, un levier de freinage 81 solidaire de l'axe 14 du petit volet d'alimentation 13, est venu appuyer contre l'entretoise 3 du fléau 1 pour le maintenir contre sa butée arrière il pendant le début de la chute de matière.
Lorsque le fléau 1 commence à s'abaisser, le récipient de pesée 7 ayant à ce moment reçu une quantité de matière dont le poids équilibre le contrepoids taré 8 le contact tâteur 80 s'abaisse et permet au contact électrique 75 de venir fermer l'ouverture 74 du circuit de l'électro-aimant 73 et de produire le dégagement du cliquet 70 qui permet au ressort 64 de fermer le grand volet 69
Lorsque le pont conducteur 58 atteint les godets de mercure 56,57, le circuit de l'électrolaiment 53 est fermé
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et le cliquet 50 libère la manivelle 20.
A ce moment sous l'action du ressort moteur 34 il se produit brusquement les manoeuvres qui amènent les organes dans la position représentée en fig.7. Le ressort 25 de la bielle coulissante 21-22 agissant par traction sur le petit volet 13 ferme celui-ci. La manivelle 20 quittant la branche supérieure 31-32 de la fourchette de vidange atteint la branche inférieure 29,30, et oblige la tige de commande de vidange 27 à pivoter autour de son axe 28 pour agir sur le doig 26 et commencer à ouvrir le volet de vidange 15. Pendant tout ce temps, comme il a été dit, l'embrayage 38,39 avec le moteur électrique est rempu par le fait que c'est le bossage 37 du disque d'embrayage 36 qui se trouve entre les billes de guidage 45,46.
A ce moment, le ressort moteur 34 ayant amené de nouveau l'embrayage 38,39 en prise, le mouvement de la manivelle 20 continue au delà de son point le plus bas; la branche inférieure 29, 30 de la fourchette de vidange la suit dans son mouvement, continue la vidange et permet ensuite, en remontant la fermeture du clapet de vidange
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àr. 15 sous 1 action du ressort 17.
Loniuo qg clapet do e4: at..,. ¯, (l*ng8 15 coud 1 notnn Du report 1-2,- Lorsque le clapet -ÇO de vidange est fermé, la tige de commande 27 continuant à remonter permet au fléau de basculer doucement vers l'arrière sous l'action prépondérante de son contrepoids 8 jusque ce qu'il vienne reposer sur sa butée arrière 11 et que la tige de commande 27 continuant. à 'âtre entrai- née vers le haut par le fait que la manivelle 20 soulève alors la branche supérieure 31,32 de la fourchette et rend complètement libre le fléau.
Lorsque, entraînée par le moteur électrique 41, la manivelle 20 arrive dans la positioneprésentée fig.2 la butée 22 de la bielle coulissante 21,22 venant tou- cher la coulisse 23 ouvre le petit volet 13 et amène le
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levier de freinage 81 contre la traverse 3 du fléau 1 comme il a été dit précédemment pour amortir les oscillations de celui-ci sous l'effet de la chute de la première quantité, de matière. En m'orne temps la manivelle 20 accroche la queue 69 de la manivelle pivotée en 66 qui commande le grand volet d'alimentation 59 et ouvre celui ci contre l'action du ressort 64.
Le fléau'1 en se relevant a relevé le contact tuteur 80 et éloigné de la coupure 74 le contact 75 qui fermait le circuit de l'électrolaiment 73 de sorte que le- cliquet 68 a pu enclencher dans la position d'ouverture le grand volet 59 A ce moment , le point mort supérieur de la manivelle 20 par rapport à l'action du ressort moteur 34 a été dépassé, et le disque de commande d'embrayage 36 débraye le plateau manivelle 18-20 d'avec le moteur électrique 41,de sorte que sous l'action du ressort 34 le plateau manivelle commence à tourner, jusqu'à ce que sa dent 49 vienne butar contre le cliquet 50 qui à ce moment est en position d'accrochage, puisque l'électro-aimant 53 n'est plus excitée la coupure 56-57 de son circuit ayant été ouverte par le relèvement du pont 58.
A ce moment, les organes de la machine sont revenus dans la position ou on les avait pris au début du fonctionnement décrit, et lecycle recommence.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.