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pour :" Obturateur à déclenchement brusque, plus partiou- lièrement pour ensacheuses-poseuses automatiques",
La présente invention est relative à un dispositif d'obturation à déclenchement brusque, plus partioulièrement destiné à âtre monté sur les ensaoheuses-peseuses automati- ques utilisées au remplissage de sacs avec des matières soli- des pulvérulentes ou granuleuses, et principalement sur les machines destinées au remplissage des sacs à soupape. Dans ces dernières machines, un dispositif approprié fait circuler à grande vitesse un flot de matières à travers un tube introduit dans le sac par la soupape.
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Il est d'usage, /sur les machines connues jusqu'ici,, lorsqu'on veut interrompre brusquement le flot de produit solide pulvérisé ou granuleux tel que du ciment, de la farine, etc...d'utiliser des registres constitués par une plaque formant guillotine et actionnée par un mécanisme de manoeuvre rapide mis en action par l'intermédiaire d'un mécanisme de déclenchement brasque influence par le mécanisme de pesée. Il arrive fréquemmént que de tels registres se bloquent et pour éviter cet inconvénient, ainsi que poux avoir une fermeture suffisamment rapide, on est obligé d'utiliser des appareils de commande assez puissants.
L'invention a pour but de remédire à l'inconvénient précité et de constituer, à cet effet, un dispositif d'obturation de construction simple et robuste, à déplacement très rapide, n'exigeant pour son déplacement qu'un effort faible et assurant néanmoins une fermeture très sûre et très rapide.
Le dispositif d'obturation suivant l'invention est remarquable essentiellement par le fait que l'organe obturateur assooié au mécanisme de manoeuvre rapide, qui consiste en un mécanisme à air comprimé, électro-magnétique ou autre, est constitué par la clé rotative d'un robinet à boisseau destiné à être intercalé sur le dit tube. Avec ce dispositif d'obturation, le flot de matières est arrêté presque complètement dès que la clé a tourné de moins d'un huitième de tour, car ce simple déplacement produit dans la conduite une double chicane qui brise le flot de matière. Il est à remarquer que ce résultat n'est pas obtenu aveo des liquides dont un robinet n'interrompt le flot que lorsqu'il est complètement fermé.
D'autres caractéristiques importantes de l'invention
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apparaîtront au cours de la description suivante d'un exemple d'obturateur suivant l'invention, réalisé sous forme d'obturateur à contrepoids et représenté sur le dessin ci-joint, dans lequel : la fig. 1 est une vue d'ensemble en élévation de l'obturateur aveo divers arrachements partiels afin de montrer certaines parties en coupe, le contrepoids étant à sa position haute ; la fig. 2 est une vue de profil correspondant à la fig. l, le corps de l'obturateur étant coupé suivant un plan vertical passant par l'axe de rotation de la clé; les fig. 3, 4 et 5 sont des vues schématiques en coupe du boisseau du robinet et de la clé.
L'obturateur suivant l'invention comporte essentiellement un robinet à boisseau 1 et un mécanisme de manoeuvre rapide de la olé. Dans le cas particulier de réalisation figuré au dessin, ce dispositif de manoeuvre est constitué par un contrepoids 2 lié à la clé 3 du robinet, de manière à faire tourner celle-ci quand il tombe. A cet effet et pour plus de simplicité dans le cas où l'axe de rotation de la clé est destiné à être disposé horizontalement, on a calé directement le contre- poids 2 sur l'axe 4 de cette clé, mais toute autre liaison au moins unilatérale pourrait être utilisée.
Le dispositif est complété par une butée effaçable constituée en l'espèce par un bras basculant 5 normalement maintenu dans sa position de blocage par un contrepoids 6, par exemple, et qui peut s'effacer sous l'effet de la traotion d'un organe de commande 7, aotionné automatiquement ou à la main. De préférence, afin de réduire les frottements, le contact du bras 5 avec l'organe qui doit être bloqué s'effectue par l'intermédiaire d'un galet 8. Dans
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l'exemple représente, le galet 8 est porté pat le bras basoulant.
L'organe qui, par son appui sur la butée 5, bloque le contrepoids dans sa position haute, est oons- titué dans le cas de la figure par un autre galet 9 monté sur un axe 10, supporté de manière à participer au mouvement de rotation de la clé, au moins dans le sens correspondant à la chute du contrepoids. Dans l'exemple représenté, l'axe 10 est fixé à une pièce 11 calée sur le prolongement de la queue 4 de la clé, mais il pourrait aussi être porté directement par le contrepoids
Dans tous les cas, une butée appropriée détermine la position d'enclenchement du bras basculant 5. Dans l'exem- ple représenté, c'est le dispositif de liaison du bras basculant avec le mécanisme de pesée qui constitue cette butée, ainsi qu'on le décrira plus loin.
L'arrêt de la clé dans sa position d'obturation s'opère ici par l'inter- médiaire de la pièce 11 qui vient buter sur une traverse 14. On pourrait aussi, dans le même but, disposer une' butée sur la trajectoire du contrepoids. Il est facile de voir que, suivant que la ligne des centres des deux galets 8 et 9 est située d'un côté ou de l'autre de la ligne droite joignant le centre du galet 9 solidaire en rotation de la clé 2 à l'axe de basculement du bras basculant 5, la pression exercée par le galet 9 soli- daire en rotation de la clé sur le galet 8 du bras bas- culant 5 soumet ce dernier à un moment de rotation dirigé dans un sens ou dans l'autre, ce qui tend par conséquent, soit à chasser le bras 5 dans le sens corres- pondant à son effacement,
et par suite au déclenchement soit au contraire à le faire tournerdans le sens de l'enclenchement de l'obturateur La valeur de ce moment varie évidemment dans le même sens que la valeur de l'angle formé par la
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ligne des centres avec la droite ou ligne neutre définie ci-dessus et s'annule en même temps que cet angle.
La sensibilité de l'appareil, qui dépend de la valeur du dit moment, est donc fixée en définitive par la posi- tion relative des deux galets quand l'enclenchement est complètement réalisé. De préférence, et oeoi constitue une autre caractéristique de l'invention, il est prévu des moyens permettant de régler à volonté cette position relative; on peut par exemple faire varier à volonté la position d'enclenchement du bras basculant en munissant ce dernier d'un appendice constitué par une vis et par l'intermédiaire duquel il prend appui sur une butée. On a ainsi la possibilité de régler très facilement la sensi- bilité de l'appareil. On en décrira plus loin un autre exemple de réalisation.
D'autre part, étant donné que la poussée exercée sur le bras basculant 5 par la force qui tend à faire tourner la clé 2 a une oomposante importante passant par l'axe de pivotement du bras, l'articulation du bras basculant compor- te un système à platine et couteau agencé de manière à supporter en majeure partie ou en totalité la dite poussée, tandis que le poids du bras basculant est supporté princi- palement par un autre système de suspension. A cet effet, on peut par exemple constituer la dite platine par un axe 16 immobilisé dans son support et creusé sur une certaine longueur de manière à constituer l'encoche dans laquelle vient se loger le couteau 17 fixé au bras bascu- lant. Celui-ci porte également la douille 18 dont l'alésage est légèrement supérieur au diamètre de l'axe 16 et qui est enfilée dessus.
Pour donner passage au couteau 17, on a ménag6 une ouverture dans la paroi de cette douille 18.
On voit que, de cette manière, la poussée exercée par le
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galet 9 de l'obturateur sur le bras basculant 5 enclenché (fig.1) est transmise à l'axe 16 par l'intermédiaire du système dtappui à couteau, le couteau 17 étant convena - blemetn orienté à cet effet, tandis que le poids du bras oscillant 5 est supporté directement par l'axe 16. On réduit ainsi considérablement les frottements, et le bras 5 possède une très grande mobilité. Il va de soi que le couteau pourrait aussi être porté par l'axe et la platine d'appui fixée au bras oscillant. On remarquera que, dans l'obturateur ainsi constitué, le contrepoids se trouve d'un côté du boisseau et le mécanisme de déclenchement du côté opposé, ce qui équilibre ltappareil.
Le fonctionnement du dispositif qu'on vient de décrire est le suivant :
Le bras basculant 5 étant enclenché et maintenant sinsi- le robinet 1 ouvert, si l'on exerce une traotion sur ltorgane de commande 7 le bras 5 bascule et dès que le centre du galet 8 a dépassé la ligne neutre x, le contrepoids 2 commence à basculer en entraînant dans son mouvement la pièce 11 et la galet 9 qui chasse vigoureuse- ment le galet 8 et le bras 5 vers le bas, ce qui permet à l'obturateur de se fermer. Il suffit donc d'amoroer le déclenchement en amenant le centre du galet 8 jusque sur la ligne neutre pour que le déclenchement se poursuive ensuite de lui-même, qu'une traction continue à être exercée sur l'organe 7 ou non.
L'importanoe et la durée de la traction à exercer à cet effet dépend uniquement, pour une valeur donnée du contrepoids 6, de la position relativement des galets 8 et 9 dans leur position d'en- olenchement, ainsi qu'on l'a vu ci-dessus. La sensibilité de l'appareil peut donc être très grande et on l'accroît encore en faisant attaquer le bras basculant 5 par l'organe
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de traction 7 en un point rapproché de l'axe de bascule- ment. Si la traction sur l'organe 7 vient à cesser, quand le galet 9 a franchi la galet 8, ce dernier remonte sous l'effet du contrepoids 6 et vient buter sur la périphérie de la pièce 11 .
Pour ouvrir le robinet à boisseau, on remonte le contre-poids, soit directement à la main au moyen d'une poignée 15 fixée au contrepoids, soit de plus loin par l'intermédiaire d'une tringlerie ou dispositif équivalent actionné à la main ou par une pédale. La pièce 11 parti- oipe à ce mouvement, ce qui fait rouler le galet 8 sur sa périphérie jusqu'à ce que le galet 9 ayant franchi le galet 8 vers la droite (fig.l) le bras 5 revienne dans sa position d'enclenchement sous l'effet du oontrepoids 6.
Le boisseau du robinet comporte de préférence une tubu- lure de purge 13 disposée à sa partie inférieure, de telle sorte que dans la position d'obturation de la clé, la lumière de cette clé vient en regard de cette tubulure, ce qui,permet aux matières emprisonnées à l'intérieur de la clé de s'échapper. Dans le cas d'un obturateur à contre- poids, cette évacuation est favorisée par le choc en fin de fermeture. Il serait également possible d'assurer cette vidange de la olé par un jet d'air comprimé à travers la lumière, déclenché automatiquement en fin de fermeture; dans ce cas, la tubulure 13 pourrait aussi être disposée à la partie supérieure du boisseau.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux détails de réalisation représentés et décrits, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que la butée effaçable pourrait être constituée différemment ou qu'elle pourrait agir directement sur le contrepoids. En outre, le dispositif de manoeuvre rapide pourrait être éleotro-
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magnétique, actionné par un fluide sous pression.etc... et solliciter la clé à tourner, soit seulement à un ins- tant déterminé, auquel cas on pourrait supprimer la butée effaçable, soit en permanence, comme le fait le contrepoids.
Quel que soit le genre de construction adopté, l'obtu- rateur suivant l'invention présente sur les systèmes usuels à guillotine les avantages suivants : la fermeture est plus rapide , car l'arrêt du flot est pratiquement obtenu lorsque la clé a exécuté 1/8 de tour, o'est à dire un déplacement linéaire à peine égal aux 4/10 de la course qui serait nécessaire à une guillotine et la fermeture totale est obtenue pour 1/4 de tour. En outre, alors qu'une guillotine frotte constamment contre une surface de glissement, il n'en est pas de même de la olé, car on peut laisser du jeu, 1/2 m/m par exemple, entre cette olé et le boisseau du robinet ; le seul frottement en jeu est alors celui des roulements à billes qui àupportent l'axe de la clé.
D'autre part, au moment de la fermeture, la guillotine agit sur un seul côté du jet de matière et, en général, à sa partie supérieure, c'est à dire là où il est le moins dense, tandis que la clé du robinet attaque le jet à la fois sur deux oôtés opposés et, quand elle est horizontale, sur la partie inférieure et la partie supérieure du jet. C'est pour cette raison qu'il y a intérêt à donner de préférence aux lumières une section en forme d'ovale dont le grand axe est horizontal.
Il en résulte que dès que la clé a tourné de moins d'un huitième de tour, le flot de matière est pratiquement arrêté, parce que la clé forme alors à l'intérieur de la conduite une double chicane (fig.5) qu'un flot de matières pulvérulentes ne peut pas franchir. L'arrêt du flot est donc bien plus rapide, ce qui a une grosse
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importance toutes les fois que la quantité de matière à laisser passer dans le tube doit avoir une valeur ri- goureuse. En outre, l'intérieur de la clé se vidant dans le tube de purge, c'est une partie vide qui se présente devant le flot de matières au moment de l'ouverture de l'obturateur, ce qui permet à ce flot d'acquérir une certaine vitesse et de chasser la matière demeurée dans la tuyauterie au-delà de l'obturateur.
Ce point a une grosse importance avec certaines matières qui ont tendance à bourrer, Enfin, dans le cas où l'obturateur ne comporte pas de ressorts, mais seulement des contre- poids, son fonctionnement est bien plus constant, car,en pratique, la force des ressorts varie avec leur degré d'usure, ce qui fait varier la durée nécessaire à l'arrêt du flot,
On notera enfin que le boisseau 1 de l'obturateur pourra comporter plusieurs lumières de sortie, ainsi que la clé, ce qui permettra de contrôler simultanément aveo un même appareil l'alimentation de plusieurs tuyauteries.
Dans le cas de commande automatique de l'obturateur, par un mécanisme de pesée, le dispositif qui assure cette commandé automatique est constitué de préférence par une liaison entre le fléau de ce mécanisme et le bras pivotant 5. Cette liaison est de préférence réalisée de la manière suivante :
Elle comporte une pièce 19 articulée sur le fléau 20 ou sur une pièce rigidement solidaire de celui-ci, tandis que la pièce 7 est articulée sur le bras pivotant 5 par l'intermédiaire d'un couteau 21 et d'un grain/22.
Le point d'attaque de la pièce 7 sur le bras 5 est de préférence choisi de manière que le mouvement du fléau
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20 se traduise par un déplacement amplifié du galet 8.
Les deux pièces 7 et 19 sont reliées l'une à l'autre de manière que le déplacement de la pièce 7 dans le sens correspondant au déclenchement de l'obtura- teur puisse s'effectuer plus rapidement que le déplacement correspondant du fléau. Dans l'exemple représenté, ce résultat est obtenu ,par une liaison à coulisse entre ces deux pièces 7 et 19. A cet effet, la pièce 19 présente des rainures 23 et porte des grains d'appui 24; les rainures 23 servent de glissière à un couteau 25 porté transversalement par une pièce 26, rigidement solidaire de la pièce 7 et dont l'arête vient en contact avec les grains 24.
On voit que de cette manière, tout déplacement du fléau sous l'effet de la charge est transmis sans retard par les pièces 19 et 7 au bras basculant 5, ce qui produit le déclenchement de l'obturateur, et qu'une fois amorcé, le déclenchement peut s'achever indépendamment du mouvement du fléau, grâce à la faculté qu'a la pièce 26 de coulisser sur la pièce 19. Il est évident que ce même résultat pourrait être obtenu par nombre d'autres moyens, des systèmes de leviers articulés par exemple, ou une liaison par lien souple entre les pièces 7 et 19, de manière que la traction de la pièce 19 soit transmise à la pièce 7 , mais que la liaison cède au contraire sous une poussée de la pièce 7 vers la pièce 19.
Le dispositif de liaison entre le bras basculant 5 et le fléau est de préférence de longueur réglable à volonté pour permettre d'adapter le dispositif sur des mécanismes de pesée différents.
A cet effet, dans l'exemple représenté, la liaison rigide entre la pièce 7 et la pièce 19 est assurée par une tige filetée 27.
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D'autre part, étant donné ce mode de liaison entre le bras basculant 5 et le fléau 20, on utilise avec avantage la pièce 19 pour constituer la butée qui détermi- ne la position d'enclenchement du bras basculant 5. Poux régler à volonté cette position, on utiliser alors de préférence le dispositif suivant : la tige 27 est filetée à ses deux extrémités à des pas de même sens, mais très légèrement différents, de sorte qu'en faisant tourner cette tige au moyen, par exemple, du bouton 28, on règlera avec une grande précision la position d'enclenche- ment du bras 5. En outre, pour éviter que les vibrations en cours de marche n'entraînent une variation de réglage, il est prévu un dispositif d'immobilisation de cette tige 27.
A cet effet, le bouton 28 est monté coulissant sur une partie non filetée de la tige 27 et porte en bout un ou plusieurs tétons 29 en forme de couteaux et susceptibles de s'engager dans des encoches appropriées 30 de la pièce 7.
Un ressort 31 presse constamment la pièce 28 contre cette pièce 7 et le nombre des encoches 30 est suffisant, huit par exemple, pour permettre un réglage précis.