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BREVET D'INVENTION pour : "Procédé pour le pesage fractionné automatique de matières de différentes natures en quantités partielles de même poids!'
Les systèmes connus de pesage automatique reposent sur l'amenée de la matière dans les piateaux ou autres organes analogues en uni courant continu ou discontinu.
,d'intensité relativement grande au début de la pesée et d'intensité diminuant progressivement à la fin de la pesée, de manière à obtenir la précision.voulue de cette pesée.
Avec ce genre de pesée,on peut en effet obtenir une précision:. aussi grande qu'on le désire,mais on exige dans les balances automatiques actuelles . outre la précision ,d'autres qualité s , en particulier un rendement susceptible par exemple de répondre à celui d'une machine à emballer à laquelle la balance sera habituellement raccordée ,lorsque
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par exemple on emballe du thé , du tabac , ou autresmatières analogues . Une autre exigence importante consiste en ce que les balances agissent périodiquement, c'est-à-dire travaillent en cadence avec les machines d'emballage .
L'augmentation du rendement des balances automa tiques qui sont basées sur le principe indiqué, n'est possible seulement qu'aux dépens de la précision de la pesée ; par cont@@ l'obtention d'un fonctionnement périodique au lieu d'un fonc- tionnement apériodique est impossible attendu qu'en raison de l'inégalité de la structure de la matière les organes d'amenée ne peuvent saisir dans un intervalle de temps exactement déter- miné la quantité en poids de matière exactement déterminée .
Si l'obtention d'une quantité en poids de matière déterminée était possible dans un intervalle de temps fixé ,il ne serait pas nécessaire de procéder à une pesée fractionnée ; $ au contraire , une interruption de l'arrivée de la matière à des intervalles de temps précis serait suffisante , grâce à quoi on obtiendrait par voie mécanique une division de la matière en quantités de même poids .On ne pouvait jusqu'à présent obtenir des quantités partielles pesées dans des intervalles de temps déterminés que seulement au moyen de dispositifs semi-automatiques, qui n'agissaient seulement que semi-méca- niquement.
A titre d'exemple , on mentionnera un dispositif qui se compose dtune table ronde auto- de laquelle plusieurs ouvriers sont places j et sur laquelle se déplacent continuel- lement et uniformément des balances pourvues de plateaux de pesée pour la matière. Chaque plateau de balance vide passe devant le premier ouvrier qui travaille à les remplir manuel- lement d'une quantité de matière telle que la balance arrive en équilibre .
Lors du mouvement suivant , la balance avec le
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plateau et la matière qu'il contient parviennent au second ouvrier qui doit vérifier si la balance est bien en équilibre Lorsque le 'premier ouvrier a par exemple chargé trop de matière , de sorte que l'équilibre n'est pas réalisé, le second ouvrier corrige l'erreur du premier en retirant de la matière L'ouvrier suivant améliore par addition ou soustraction de matière dans le plateau les erreurs du second après quoi la balance arrive au dernier ouvrier qui écarte les erreurs en poids des quantités partielles . Le plateau de balance rempli de la quantité déterminée de matière arrive alors à un ouvrier qui décharge les quantités pesées et les donduit à la machine d'emballage.
Attendu quedans le procédé semi-automatique décrit de pesée fractionnée, le transporteur sur lequel se trouvent les balances et les plateaux se déplace unifor- mément et continuellement , l'obtention des quantités partielles pesées est absolument périodique ; avec une habileté suffisante des ouvriers, on peut aussi obtenir des rendements relativement élevés .Au lieu d'un ouvrier qui transporte les quantités partielles pesées ,on peut utiliser un dispositif automatique qui conduit périodiquement les quantités partielles à la machine d'empaquetage ou analogue .
Le procédé décrit constitue toutefois plutôt un procédé manuel
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plus P/u de pesée fractionnée et exige d'autantdouvriersque l'erreur en poids des quantités partielles doit être réduite .
Comme procédé le plus complet de division auto - matique de matière du point de vue du fonctionnement pé rio dique , on doit prendre le procédé mécanique, savoir la divi - sion de la matière en quantités partielles au moyen d'un dispositif qui mesure lesdites quantités partielles de matière par capacité Une telle mesure mécanique,est parfaitement
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satisfaisante , du point de vue du fonctionnement périodique , mais en ce qui concerne la précision du poids des quantités partielles elle ne s'accorde pas à certaines catégories de matières, connue par exemple le thé , le tabac et autres matières analogues , lorsque ,un degré relativement élevé de précision en poids est exigé pour les quantités partielles .
Dans ces cas , la mesure mentionnée n'est pas applicable.
Par un essai on peut se convaincre aisément qu'avec une mesure par capacité de thé par exemple , en quantités partielles de 100 gr. ,les erreurs en poids sur les quantités partielles atteigent pratiquement des valeurs inadmissibles. Ctest ainsi qu'avec une capacité de mesure de 100 gr. de thé maximum l'erreur en poids peut atteindre par exemple 20 %, c'est -à-di dire qu'au lieu de 100 gr. il peut ,se faire qu'on ne mesure seulement que 80 gr. avec ladite capacité de mesure .
Une capacité destinée à des quantités de thé maximum plus faibles par exemple 10 gr. causedes erreurs plus importantes encore allait par exemple jusqu'à 30% c' est-à-dire qu'au lieu de 10 gr il peut se faire qu'on ne mesure que 7 gr. seulement.Si l'on. mesure des quantités partielles plus reduites encore , par exemple 2 gr. l'erreur augmente jusqu'à 50 %,en sorte qu'au lieu de gr. les quantités partielles pourront ne peser que seulement 1 gr., etc.
L'objet de l'invention est un nouveau procédé de pesée fractionnée automatique basé sur la combinaison de la mesure mécanique des quantités partielles de matière avec une pesée automatique . Le procédé suivant la présente inven- tion présente la particularité que non seulement il assure la précision de la pesée entre des limites quelconques , ainsi qu'il en est auxsi avec les procédés de pesée fractionnée connus jusqu'à présent , mais offre encore , ce qui le diffé- @ de ces méthodes la possibilité d'accroître le rendement
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de la pesée fractionnée et en outre de réaliser la périodicité absolue des balances automatiques Conformément à la présente invention ,ni le rendement , ni la périodicité du fonctionne- ment ne dépendent de la structure de la matière .
Ce résultat est atteint par le fait que la matière , en cas de besoin est toujours amenée dans le plateau de la balance à inter- valles de temps exactement déterminés , indépendants du poids de la matière se trouvant déjà dans le plateau , alors que dans tous les procédés déposée fractionnée automatique connus jusqu'à présent le temps d'arrivée de la matière dans le plateau de la balance dépend toujours de la quantité du remplis- sage du plateau
Dans le dessin annexé:
La figure 1 montre un schéma du dispositif utilisé en vue de la mise en pratique du procédé faisant l'objet de la présente invention..
Les figures 2 et 3 représentent des variantes du procédé faisant l'objet de la présente invention. ,montrant des installations correspondantes
Dans la figure 1 , des plateaux de balance 2a,
2b, 2c, etco sont placés dans des ouvertures du transporteur 1.
Au lieu de plateaux on pourrait aussi prévoir des sachets des boites ou des récipients appropriés , dans lesquels la matière sera empaquetée Le transporteur 1 se déplace mécani quement et périodiquement , et transporte les plateaux 2a, 2b, et 2c etc. depuis la position I jusqu'à la position II , III ,etc.
Il déplace donc chqque plateau depuis une position jusquà l'autre et reste à chaque position pendant un temps exactement déterminé.
Si par exemple le mouvement du transporteur , c'est-à-dire le déplacement de ehqque plateam d'une position jusqu'à l'autre exige 1/2 seconde ,et le séjour du plateau à chaque position également une 1/2 seconde le cycle de fonctionnement est
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achevé en une seconde c'est-à-dire que le rendement du disposi- tif atteint 60 pesées à la minute
Dans la figure 1 on a représenté le transporteur-1 sous forme d'une bande rectiligne ; il peut toutefois aussi être constitué par une bande sans fin ou par un dispositif tournant lequel , comme il en est dans les dispositifs connas des différents systèmes de balances automatiques, tourne chaque fois d'un angle déterminé et conduit ainsi les plateaux de balance depuis une position jusqu'à l'autre .
A la position I , au-dessus du plateau 2a, est disposé un appareil mesureur 3a , lequel se compose par exemple d'un récipient A rempli de matière et d'un tambour qui tourne automatiquement d'un quart de rotation autour de l'axe 4 ,au moment de l'arrêt du transporteur 1 .Le tambour de l'appareil possède par exemple quatre chambres 5a , 5b, 5c , 5d hors desquelles une quantité partielle de matière parvient par l'ouver- ture 6 jusque dans chacun des plateaux qui sont périodiquement amenés à l'appareil .
L'appareil de mesure décrit n'est natu rellement indique qu'à titre d'exemple , et on peut selon les propriétés de la matière utiliser tout système quelconque connu d'appareils au moyen desquels différentes matières sont habi- tuellement mesurées en quantités partielles Un appareil mesu- reur analogue 3b, de rendement plus faible , c'est-à-dire un appareil qui fournit des quantités partielles plus petites est' disposé à la position III , et des appareils mesureurs analogue. sont également disposés à toutes les positions impaires V , VII etc..
l'importance de ces appareils diminuant de position en position .La nature de l'invention ne serait pas changée si l'on procédait de manière inverseo
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A la position II , au-dessous du plateau 2b, est prévu un dispositif de pesée qui se compose par exemple d'un fléau de balance 7a , fléau dont un bras porte une table 8a , et dont l'autre bras supporte un. contrepoids 9a, sur lequel on a indique par le nombre 85 que le fléau de balance 7a se trouve en équilibre lorsque 85 gr. de matière se trouvent placés dans le plateau 2b * Sous le bras droit du fléau de balance 7a est prévue une butée fixe 10a qui.
empêche que le fléau de balance oscille dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre . Au-dessus du même bras est. disposé e une vis de butée lla , se trouvant éloignée de ce bras d'une quantité déterminée , et par laquelle on peut fermer le circuit électrique d'un dispositif électromagné tique quelconque connu destiné à la commande de l'appareil mesureur 3b .Comme le schéma permet de le voir le circuit électrique ne se trouve fermé par la vis lla que seulement dans le cas où le fléau de la balance oscille en sens opposé à celui du mouvement des aiguilles dlune mo ntre , c'est-à-dire lorsqu'il se trouve dans le plateau de la balance une quantité en poids de matière plus faible que celle répondant au poids 9a .
Des dispositifs de pesêd analogues , compor tant les fléaux de balance 7b, 7c,etc. qui ne se différent cient seulement que par la valeur des contre-poids sont disposés aux autres positions désignées par un nombre pair ' en IV , VI ,etc. 0'est ainsi qu'à la position IV le contre- poids du fléau de balance 7b correspond à une quantité de
90 gr. de matière dans le plateau , ledit contre-poids étant ainsi disigné en 9D .A la position VI , le contre-poids répond à une quantité de matière de 95 gr. , etc.. Le dernier fléau de balance 7z, à la position N, assure l'équilibre lorsque 99 gr. de matière se trouvent dans le plateau 2z.
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Les dispositifs de pesée décrits peuvent être remplacés par tout autre appareil de pesée , éventuellement aussi par un appareil fonctionnant à la façon des balances à ressort . On indiquera encore que les installations de pesée , en cas de pesée automatique, sont habituellement pourvues d'un dispositif d'arrêt qui libère.' à intervalles déterminés le fléau de la balance en vue de la pesée et qui arrnt celui-ci pendant le temps où la pesée ne s'effectue pas * Les dispositifs d'arrêts mentionnés sont recommanda', les également en vite de la mise en pratique du présent procédé de pesée fractionnée,
mais n'ont pas été représentés sur le dessin pour des raisonne simplification .Derrière ou au-delà de la position N doit encore être prévu un dernier appareil de mesure ( non repré- senté sur le dessin ) et au delà de celui-ci encore une position à laquelle les plateaux de balance seront vidés soit au moyen d'un dispositif mécanique connu , soit manuellement.
Afin que la nature du présent procédé de pesée partielle soit rendueplus claire, on prendra un exemple.On admettra qu'une matière donnée doit être pesée en quantités. partielles de 100 gr. avec une précision de plus - moins 1 gr.
On a montré à la figure 1 l'instant où le plateau vide 2a est parvenu à la position I . L'appareil mesureur 3a est mis automatiquement en action, c'est-à-dire qu'il tourne par exemple d'un quart de tour . et fournit au plateau 2a,par la chambre 5a et l'ouverture 6 une quantité partielle de rnatière Les valeurs en poids des quantités partielles de matière qui occupent les chambres 5a, 5b, 5c, 5d , ne doivent pas dépasser le poids final des quantités partielles pesées c'est-à-dire que les chambres de l'appareil mesureur 3a ne doivent pas avoir des dimensions telles que les quantités partielles dépassent le poids final désiré de la quantité
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partielle pesée c'est-à-dire 100 gr.
,dans l'exemple supposé, et ne doivent pas non plus avoir des dimensions telles qu'une valeur minimum en poids déterminée soit dépassée on établira par exemple après avoir apprécié la structure de la matière que l'erreur en sens opposé , c'est-à-dire l'erreur en moins pourra atteindre par exemple 20 % ,c'est-à-dire que l'appareil mesureur 3 pourra fournir dans le plateau 2a seulement 80 gr. de matière au lieu de 100 gr.
Comme on l'a déjà indiqué , l'appareil mesu- reur doit dans l'exemple choisi fournir 80 gr. comme valeur en poids minimum de la quantité partielle de matière .Lors du mouvement suivant du transporteur dans le sens de la flèche B (v,oir figure 1) le plateau a arrive avec la matière qui lut a été fournie par l'appareil mesureur 3 à la position II, sur la table Sa du fléau de balance 7a .A la figure 1, ce plateau est désigné en 2b .Comme on l'a déjà mentionné , le fléau de balance 7a est ainsi, réglé qu'après libération dudit fleau de balance le contact de celui-ci avec la vis lla n'a lieu seule- ment que dans le cas où le poids de matière dans le plateau, est inférieur à 85 gr.
Dans le cas inverse , c'est-à-dire lorsqu'il se trouve dans le plateau de balance une quantité en poids de matière supérieure à 85 gr. le contact du fléau de balance avec la vis n'a pas lieu, et ce dernier reste en repos sur la butée 10a Dans d'autres cas toutefois , lorsqu'un plateau de balance est arrivé à la position II avec une quantité de matière d'un. poids de 80 gr.
le fléau de balance 7a ferme un contact avec la vis lla . de sorte que par l'intermédiaire d'un dispositif élec tromagnétique non représenté au dessin , l'appareil mesureur 3b disposé à la position III est mis en action .L'effet de l'appa- reil mesureur 3b, ainsi d'ailleurs que celui de chacun des autres appareils mesureurs est d'amener dans les,plateaux de balance des quantités partielles de matière lorsque lesdits
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plateaux arrivent à ces appareils sous l'action du transpor- teur en provenant d'une position désignée par un chiffre pair.
Dans le cas indiqué, le contact du fléau de balance 7a à la position II assurera la fourniture automatique d'une nouvelle quantité partielle de matière par l'appareil 3b , à la positiom III , quantité déposée dans le plateau de la balance où se trouvent déjà 80 gr. de matière.
La quantité en. poids maximum pouvant être four- nie par l'appareil mesureur 3b est par exemple de 15 gr.; on admettra que le poids minimum peut être de 30% plus faible ,c' c'est-à-dire 10,5 gr. Si l'on admet encore que dans le cas envisagé l'appareil mesureur 3b a déposé dans le plateau de balance désigné en @c à la position III une quantité partielle d'un poids de 11 gr. , le mouvement suivant du transporteur 1 amène le plateau 2c à la position IV,porteur dtun poids de matière s'élevant au total à 80 + 11, c'est-à-dire 91 gr.
A cette position le plateau de balance désigné en 2d est soupes à une nouvelle pesée à l'aide du fléau de balance 7b , lequel est ainsi réglé qu'il ferme un contact avec la vis llb lorsque la matière qui se trouve dans le plateau de balance pèse moins que 90 gr. ; inversement , la possibilité du contact cesse lorsque le poids de la matière est égal ou supérieur à 90gr.
Ainsi qu'on l'a admis, le plateau 2d contient déjà 91 gr. de matière,de sorte que le fléau 7b reste au repos sur la butée lOb ,si bien que le contact entre le fléau de balance 7b et la vis llb n'est pas réalisé. Grâce à un autre déplacement du transporteur 1 , le plateau est conduit à l'appareil mesureur 3c à la position V,où toutefois le plateau 2c ne reçoit pas de quantité additionnelle de matière , attende çue l'appareil mesureur 3c n'a pas reçu d'impulsion provoquant sa mise en action, depuis le fléau de balance 7b de la position
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précédente .Le transporteur continuant son mouvement ,le plateau de balance parvient à la position VI .
A cette posi - tion se trouve le fléau de balance 7c qui assure un contact avec la vis 11c lorsque le poids est inférieur à 95 gr., de sorte que , la quantité en poids admise de matière étant alors de 91 gr. le fléau de balance viendra rencontrer la vis 11c pour mettre en action l'appareil mesureur 3d suivant qui se trouve à la position VII .On admettra que l'appareil mesureur 3d distribue des quantités partielles d'un poids maximum de 6 gr., avec un poids minimum de 30 % inférieur ,c'està-dire 4,2 gr.
Dans le cas envisagé ,la quantité partielle fournie du plateau par cet appareil doit atteindre 5 gr. , si bien que le contenu de balance 2g sera au total de 80 - 11 5 , c'est-à-dire 96 gr. de matière .De la même manière , le plateau de balance est successivement conduit de dispositif de pesée à appareil mesureur , jusqu'à ce qu'il arrive au dernier fléau de balance,à la position N . Il peut arriver à la position N un plateau de balance portant une quantité de matière de 98gr.
Comme la figure 1 permet de le voir le fleau de balance 7z reste au repos sur la butée 10z lorsque le poids de matière est supérieur à 99 gr. , et ferme un contact lorsque le poids est inférieur à 99 gr. , de sorte que le plateau de balance 2z qui contient 98 gr. de matière provoque la fermeture d'un contact et met en. action de ce fait un dernier appareil mesureur non représenté sur le dessin , susceptible de fournir des quantités partielles d'un poids maximum de e2 gr. et d'un poids minimum de 50% plus faible , c'est-à-dire de 1 gr. SI le dernier appareil mesureur fournit une quantité partielle minimum de 1 gr.,le plateau de balance contiendra 99 gr. de matière et , si l'appareil mesureur délivre la quantité partielle maximum , soit 2 gr.
le contenu, du plateau- sera de 100 gr., si bien qu'on arrive à un poids final de quantité partielle de matière variant entre les limites admises de plus. moins 1 gro
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Si l'on admet que le premier appareil mesu- reur 3a , au lieu de fournir 80 gr. de matière , a fourni une quantité en poids plus importante , pouvant éventuel- lemet aller jusqu'au maximum , c'est-à-dire jusqu'à 100 gr.
on comprend facilement que les autres dispositifs de pesée ne metteroat en action aucun des appareils mesureurs suivants, si bien. qu'en tous cas le poids final, de la quantité partielle de matière correspondra à la pesée dans les limites d'erreur admissible Dans le cas envisagé la pesée avait l ieu avec une erreur admissible de plus - moins 1 gr. et il suffit d'ajouter seulement encore un fléau de balance et un appareil mesureur pour cugmenter le degré de la précision en conser- vant le même nombre de pesées effectuées dans l'unité de temps
Il ressort de ce qui"précède que le présent procédé constitue une combinaison d'une mesure mécanique avec une pesée automatique .
et que l'irrégularité de la structure de la matière n'exerce d'influence que seulemeat sur le poids des quantités partielles individuelles four- nies par les différents appareils mesureurs, alors que ten@ la précision de la pesée finale que le rendement de l'ensemble du dispositif restent absolument indépendants de la structure de la matière .Le procédé de pesée fractionnée illustré à la figure 1 est caractérisé par le fait que les dispositifs de mesure et de pesée sont disposa en série , aux différentes positions .La disposition décrite offre la possibilité d'utiliser 100 xdu temps d'arrêt du transporteur l,tant à la fourniture des quantités partielles par les appareils mesureurs qu'à la pesée de contrôle ,
la fourniture de matière et la pesée s'effectuant simultanément en différents
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On. a représenté à la figure e un autre schéma qui permet la mise en pratique du présent procédé en vue 'une pesée fractionnée o Les dispositifs de pesée et les appareils mesureurs sont disposés aux mêmes points o L'opéra- tion de pesée fractionnée suivant figure 4 est effectuee comme suit :
l'appareil mesureur 3a situé à la position I fournit automatiquement dans le plateau @a la quantité partielle correspondante de matière qui se trouve alors il! pesée par le fléau de balance 7a situé à la même position I.Selon la quantité de matière qui. manque d ns le plateau 2a, pour arriver au poids total fixé de la quantité 1a rtielle , le fléau de balance peut venir en contact avec la vis 11a, et mettre en action l'appareil mesureur 3b qui se trouve situé à la position II, lequel fournit sa quantité partielle dans le plateau de balance après que celui-ci est arrivé à la position désignée en II. A cette position II s'effectue alors la pese de contrôle de la matière au moyen du fléau de balance 7b qui commande l'action du dispositif mesureur à la position III suivante , etc.
Finalement . le plateau arrive à la dernière position N,à laquelle n'est situé qutun appareil mesureur 3z, lequel dépose dans le plateau 2z la dernière quantité partielle de matière
Conformément à la seconde variante et à l'excep. tion de la dernière position , l'appareil mesureur agit d'abord , puis intervient la pesée à la même position-, pesée qui commande l'action de l'appareil mesureur suivant , disposé à la position voisine , dans le sens du mouvement des plateaux.
Bien entendu, on peut concevoir une modification. de ce procédé suivant figure 1 , de façon, qu'à la position I se trouve seulement un appareil mesureur , sans dispositif de pesée la dernière position étant alors pourvue des deux
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dispositifs , c'est-à-dire à la fois d'un dispositif de pesée et d'un appareil mesureur .
Dans ce cas l'opération de pesée fractionnée s'effectuerait comme suit :l'appareil mesureur à la position I dépose une quantité partielle de matière dans le plateau de balance, lequel parvient alors à la position'II (voir figure 4 ) où elle est tout d'abord pesée par le dispos sitif situé à cette position lequel commande le fonctionnement de l'appareil mesureur 3b qui se trouve à la même position II.
Après fourniture de la quantité partielle de matière par cet appareil mesureur le plateau de balance est conduit à la posi- tion III, c'est-à-dire au second dispositif de pesée qui commande le troisième appareil mesureur , également placé à la position III , etc. , jusqu'à ce que le plateaw de balance arrive à la dernière position où il reçoit après la dernière pesée la dernière quantité partielle de matière provenait de l'appareil mesureur qui se trouve placé à cette dernière position .
Pour la pesée partielle de matières d'écoulement difficile il sera judicieux d'utiliser le procédé correspon- dant au schéma de la figure 1 attendu qu'on peut utiliser pour l'écoulement de la matière depuis l'appareil mesureur jusque dans le plateau de balance la durée totale de l'arrêt du transporteur 1 , c'est-à-dire sensiblement un temps double de celui dont on dispose dans le dispositif montré à la figure @ Avec une matière présentant un écoulement facile , on peut adopter le schéma suivant figure
Pour la pesée fractionnée d'une matière en quantités partielles relativement importantes,
il est judi- cieux d'adJpter le schéma suivant figure 3 qui constitue une combinaison des deux schémas montrés aux figures 1 et 2.Le schéma suivant figure 3 se différencie des précédents en ce que l'un. ou plusieurs des premiers appareils mesureurs par exemple
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ceux montrés en 3a et 3b fournissent des quantités partielles de matière relativement importantes , et se trouvent placés seuls à certaines positions ,, afim de pouvoir disposer d'un temps plus long pour l'écoulement des quantités partielles de matière relativement fortes ,,en fait de la totalité ce la durée de l'arrêt du transporteur 1 Ainsi , de manière correspond dante,certains des premiers dispositifs de pesée occupent seuls cer.taines positions ,
par exemple le fléau de balance 7a se trouvera seul à la position II . Aux autres positions , où les appareils mesureurs fournissent des quantités partielles relativement faibles , et où en conséquence un temps moins long est exigible pour l'écoulement de la matière depuis l'appareil mesureur jusque dans le plateau de balance on. dispose en un seul et même point l'appareil mesureur et le dispositif de e sée , ainsi que montré dans le schéma de la figure 2.
L'appareil mesureur 3a à la position I fournit dans le plateau @a une quantité partielle de matière après quoi. cette quantité partielle est transportée à la position II jusque sur 1 e fléau de balance 7'8..4\près contrôle effectué par celui.-ci,le plateau de balance passe à la position III , c'est-à-dire jusqu'à l'appareil mesureur 3b, depuis lequel elle est conduite au fléau de balance 7b situé à la position IV
Ce fléau de balance commande l'action de lappareil mesureur 3c .
qui se trouve placé à la même position IV .Après arrivée de la quantité partielle provenant de cet appareil jusque dans le plateau ,celui-ci arrive à la position V où a lieu tout d'abord la pesée de contrôle , après quoi l'appareil mesureur placé à la même position Ventre en action , etc. Ceci se reproduit jusqu'à ce que le plateau de balance arrive à la dernière position , savoir jusqu'au dernier dispositif de pesée et jusqu'au dernier appareil mesureur qui. sont placés à la même position
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Il est bien entendu qu'en vue de la mise em pratique du présent procédé on peut imaginer aussi d'autres schémas et d'autres dispositions des appareils mesureurs et des dispositifs de pesée.différentes de celles mentionnées .
On doit encore remarquer que le présent procédé de pesée fractionnée s'écarte des procédés existants par les particularités suivantes .Le poids désiré de la quantité partielle est obtenu comme résultat de l'action d'une série d'appareils mesureurs chacun de ceux-ci étant susceptible de fournir une quantité partielle mesurée en volume le premier appareil mesureur fournissant au plateau de balance vide vile dose en volume de manière tout-à-fait automatique , chaque appareil mesureur suivant agissant en fonctiom de la quantité qui manque , par rapport au poids final désiré de la quantité partielle pesée, dans la quantité en poids de matière se trouvant dans le plateau intéressé En vue de déterminer cette quantité manquante de matière dans chaque plateau ,
les dits plateaux sont soumis à une pesée passagère de contrôle , dont le résultat est soit la mise en action soit la mise hors d'action de l'appareil mesureur suivant.
En outre le présent procédé est caractérisé par le fait qu'on dispose de la possibilité de procéder à la pesée à des positions qui sont tout-à-fait indépendantes de celles où la matière arrive , si bien que la pesée et la ne sure s'effectuent simultanément, ce qui a pour conséquence une notable économie de temps . Dans les cas où l'économie de temps
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nua pas une importance particull-ère p la pesée peut s'effeetuey aux mêmes positions que la ne sure des quantités de matière * avant ou après la mise en action des appareils mesureurs ,On voit donc que le présent procédé peut être constructivement appliqué sous différentes variantes , sans qu'on s'écarte du
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PATENT OF INVENTION for: "Method for automatic fractional weighing of materials of different natures in partial quantities of the same weight! '
Known automatic weighing systems are based on the supply of the material in the piateaux or other similar organs in single direct or discontinuous current.
, of relatively high intensity at the start of the weighing and of intensity gradually decreasing at the end of the weighing, so as to obtain the desired precision of this weighing.
With this kind of weighing, one can indeed obtain a precision :. as large as desired, but required in current automatic scales. in addition to precision, other qualities, in particular an efficiency likely for example to meet that of a packing machine to which the scale will usually be connected, when
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for example, tea, tobacco, or the like is packaged. Another important requirement is that the scales act periodically, that is, work in sync with the packaging machines.
The increase in efficiency of automatic balances which are based on the principle indicated, is only possible at the expense of the precision of the weighing; by cont @@ obtaining a periodic operation instead of an aperiodic operation is impossible since, due to the inequality of the structure of the material, the feeders cannot seize within an interval of exactly determined time the exactly determined amount by weight of material.
If it was possible to obtain a determined quantity by weight of material within a fixed time interval, it would not be necessary to carry out fractional weighing; On the contrary, an interruption of the arrival of the material at precise intervals of time would be sufficient, thanks to which one would obtain by mechanical means a division of the matter into quantities of the same weight. partial quantities weighed in determined time intervals only by means of semi-automatic devices, which only acted semi-mechanically.
By way of example, a device may be mentioned which consists of a self-contained round table on which several workers are seated and on which continuously and uniformly move scales provided with weighing plates for the material. Each empty weighing pan passes in front of the first worker who works to manually fill them with a quantity of material such that the scale comes into equilibrium.
During the next movement, the balance with the
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plate and the material it contains reach the second worker who must check whether the balance is in equilibrium.When the 'first worker has for example loaded too much material, so that the balance is not achieved, the second worker corrects the error of the first by removing material The next worker improves by addition or subtraction of material in the plate the errors of the second after which the balance arrives at the last worker who removes the errors in weight from the partial quantities. The weighing platform filled with the determined quantity of material then arrives at a worker who unloads the weighed quantities and passes them to the packaging machine.
Whereas in the described semi-automatic process of fractional weighing, the conveyor on which the scales and the plates are located moves uniformly and continuously, the obtaining of the partial quantities weighed is absolutely periodic; with sufficient skill of the workers, relatively high yields can also be obtained. Instead of a worker who transports the weighed partial quantities, an automatic device can be used which periodically drives the partial quantities to the packing machine or the like.
However, the described process is rather a manual process.
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more P / u of fractional weighing and requires as many workers as the error in weight of the partial quantities must be reduced.
As the most complete process of automatic division of matter from the point of view of periodic operation, we must take the mechanical process, namely the division of matter into partial quantities by means of a device which measures said quantities. Partials of matter by capacity Such a mechanical measurement is perfectly
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satisfactory, from the point of view of periodic operation, but as regards the precision of the weight of the partial quantities it does not accord with certain categories of materials, known for example tea, tobacco and the like, when, a a relatively high degree of precision in weight is required for partial quantities.
In these cases, the mentioned measure is not applicable.
By a test one can easily be convinced that with a measure by capacity of tea for example, in partial quantities of 100 gr. , the errors in weight on the partial quantities practically reach inadmissible values. This is also with a measuring capacity of 100 gr. of maximum tea, the error in weight can reach for example 20%, that is to say that instead of 100 gr. it can happen that we measure only 80 gr. with said measuring capability.
A capacity intended for lower maximum quantities of tea, for example 10 gr. Even more important errors went for example up to 30%, that is to say that instead of 10 g it can happen that only 7 g is measured. only. measurement of even smaller partial quantities, for example 2 gr. the error increases up to 50%, so that instead of gr. partial quantities may weigh only 1 gr., etc.
The object of the invention is a new method of automatic fractional weighing based on the combination of the mechanical measurement of partial quantities of material with automatic weighing. The method according to the present invention has the peculiarity that it not only ensures the precision of the weighing between any limits, as is the case with the fractional weighing methods known hitherto, but also offers this. which differs from these methods the possibility of increasing the yield
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of fractional weighing and furthermore to achieve the absolute periodicity of automatic scales. According to the present invention, neither the efficiency nor the periodicity of operation depends on the structure of the material.
This result is achieved by the fact that the material, in case of need, is always fed into the weighing pan at precisely determined time intervals, independent of the weight of the material already in the weighing pan, while in all the automatic fractional deposition processes known until now the arrival time of the material in the weighing pan always depends on the amount of filling of the pan
In the attached drawing:
FIG. 1 shows a diagram of the device used for the implementation of the method forming the subject of the present invention.
Figures 2 and 3 show variants of the method forming the subject of the present invention. , showing corresponding installations
In figure 1, scales 2a,
2b, 2c, etco are placed in the openings of the conveyor 1.
Instead of trays one could also provide sachets, boxes or suitable containers, in which the material will be packed. The conveyor 1 moves mechanically and periodically, and transports the trays 2a, 2b, and 2c etc. from position I to position II, III, etc.
It therefore moves each plate from one position to another and remains in each position for an exactly determined time.
If for example the movement of the conveyor, i.e. the displacement of ehqque plateam from one position to the other requires 1/2 second, and the stay of the plate in each position also a 1/2 second the duty cycle is
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completed in one second, that is to say that the output of the device reaches 60 weighings per minute
In Figure 1 the transporter-1 is shown in the form of a rectilinear strip; However, it can also be constituted by an endless belt or by a rotating device which, as is the case in the known devices of the various automatic balance systems, turns each time by a determined angle and thus drives the weighing plates from a position to the other.
At position I, above the plate 2a, there is a measuring device 3a, which consists for example of a container A filled with material and a drum which automatically turns a quarter of a rotation around the axis 4, when the conveyor 1 is stopped. The drum of the apparatus has for example four chambers 5a, 5b, 5c, 5d out of which a partial quantity of material reaches through the opening 6 into each of the trays which are periodically brought to the device.
The measuring apparatus described is of course only given by way of example, and depending on the properties of the material any known system can be used of apparatus by means of which different materials are usually measured in partial quantities. A similar measuring apparatus 3b, of lower efficiency, that is to say an apparatus which supplies smaller partial quantities is arranged at position III, and similar measuring apparatus. are also arranged in all odd positions V, VII etc.
the importance of these devices decreasing from position to position. The nature of the invention would not be changed if one proceeded in reverse
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In position II, below the plate 2b, there is provided a weighing device which consists for example of a balance beam 7a, a beam of which one arm carries a table 8a, and of which the other arm supports one. counterweight 9a, on which we have indicated by the number 85 that the balance beam 7a is in equilibrium when 85 gr. of material are placed in the plate 2b * Under the right arm of the balance beam 7a is provided a fixed stop 10a which.
prevents the balance beam from swinging in a clockwise direction. Above the same arm is. arranged e a stop screw 11a, being remote from this arm by a determined amount, and by which one can close the electrical circuit of any known electromagnetic device intended for controlling the measuring device 3b. diagram shows the electrical circuit is only closed by screw 11 if the beam of the balance oscillates in the opposite direction to that of the movement of the hands of a lesser number, that is to say when there is in the weighing pan an amount by weight of material smaller than that corresponding to the weight 9a.
Similar weighing devices, comprising the scale flails 7b, 7c, etc. which are different cient only by the value of the counterweights are arranged at the other positions designated by an even number 'in IV, VI, etc. 0 is thus at position IV the counterweight of the balance beam 7b corresponds to a quantity of
90 gr. of material in the plate, said counterweight thus being designated in 9D. At position VI, the counterweight corresponds to a quantity of material of 95 gr. , etc. .. The last 7z balance beam, at position N, ensures the balance when 99 gr. of material are in tray 2z.
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The weighing devices described can be replaced by any other weighing apparatus, possibly also by an apparatus operating in the manner of spring balances. It will also be pointed out that the weighing installations, in the case of automatic weighing, are usually provided with a stop device which releases. at fixed intervals the beam of the balance for the weighing and which stops it during the time when the weighing is not carried out * The mentioned stopping devices are recommended, also quickly of the putting into practice of the present fractional weighing process,
but have not been shown in the drawing for reasons of simplification. Behind or beyond the position N must still be provided a last measuring device (not shown in the drawing) and beyond it still a position at which the scales will be emptied either by means of a known mechanical device or manually.
In order to clarify the nature of the present partial weighing process, an example will be given. It will be recognized that a given material must be weighed in quantities. partial of 100 gr. with an accuracy of plus - minus 1 gr.
The instant when the empty plate 2a has reached position I has been shown in FIG. The measuring device 3a is put into action automatically, that is to say it turns for example a quarter of a turn. and supplies the plate 2a, through the chamber 5a and the opening 6, a partial quantity of material The values by weight of the partial quantities of material which occupy the chambers 5a, 5b, 5c, 5d, must not exceed the final weight of the quantities partial weighed, i.e. the chambers of the measuring apparatus 3a must not have dimensions such that the partial quantities exceed the desired final weight of the quantity
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partial weighing i.e. 100 gr.
, in the example assumed, and must not either have dimensions such that a minimum value in weight determined is exceeded one will establish for example after having appreciated the structure of the material that the error in the opposite direction, it is that is to say the error in less could reach for example 20%, that is to say that the measuring device 3 will be able to deliver in the plate 2a only 80 gr. of material instead of 100 gr.
As has already been indicated, the measuring apparatus must in the example chosen provide 80 gr. as the minimum value in weight of the partial quantity of material. During the following movement of the conveyor in the direction of arrow B (see figure 1) the plate a arrives with the material which has been supplied by the measuring device 3 in position II, on the table Sa of the balance beam 7a. In FIG. 1, this plate is designated at 2b. As has already been mentioned, the balance beam 7a is thus adjusted only after release of said beam On balance, contact thereof with screw 11a only takes place in the case where the weight of material in the pan is less than 85 gr.
In the opposite case, that is to say when there is in the weighing plate a quantity by weight of material greater than 85 gr. the contact of the balance beam with the screw does not take place, and the latter remains at rest on the stop 10a In other cases, however, when a weighing plate has reached position II with a quantity of material d 'a. weight of 80 gr.
the balance beam 7a makes contact with the screw 11a. so that by means of an electromagnetic device not shown in the drawing, the measuring apparatus 3b arranged in position III is put into action. The effect of the measuring apparatus 3b, as well as that of each of the other measuring devices is to bring partial quantities of material into the weighing plates when said
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trays arrive at these devices under the action of the conveyor from a position designated by an even number.
In the case indicated, the contact of the balance beam 7a at position II will ensure the automatic supply of a new partial quantity of material by the apparatus 3b, at position III, quantity deposited in the weighing plate where the already 80 gr. of matter.
The quantity in. maximum weight which can be supplied by the measuring apparatus 3b is for example 15 gr .; it will be admitted that the minimum weight can be 30% lower, that is to say 10.5 gr. If we also admit that in the case considered the measuring device 3b has deposited in the weighing plate designated in @c in position III a partial quantity of a weight of 11 gr. , the following movement of the conveyor 1 brings the plate 2c to position IV, carrying a weight of material totaling 80 + 11, that is to say 91 gr.
In this position the weighing pan designated in 2d is weighed again using the weighing beam 7b, which is so adjusted that it closes contact with the screw 11b when the material in the weighing pan. scale weighs less than 90 gr. ; conversely, the possibility of contact ceases when the weight of the material is equal to or greater than 90gr.
As admitted, the 2d tray already contains 91 gr. of material, so that the beam 7b remains at rest on the stop 10b, so that contact between the balance beam 7b and the screw 11b is not made. Thanks to another movement of the conveyor 1, the plate is led to the measuring device 3c at position V, where however the plate 2c does not receive any additional quantity of material, until the measuring device 3c has not received pulse causing it to be put into action, from the balance beam 7b of the position
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As the conveyor continues to move, the weighing plate reaches position VI.
In this position is the balance beam 7c which ensures contact with the screw 11c when the weight is less than 95 gr., So that, the quantity by weight admitted of material then being 91 gr. the balance beam will come to meet the screw 11c to activate the following measuring device 3d which is in position VII. It will be admitted that the measuring device 3d dispenses partial quantities with a maximum weight of 6 gr., with a minimum weight of 30% less, that is to say 4.2 gr.
In the case considered, the partial quantity of the tray supplied by this device must reach 5 gr. , so that the content of the balance 2g will be a total of 80 - 11 5, that is to say 96 gr. In the same way, the weighing plate is successively driven from weighing device to measuring device, until it arrives at the last balance beam, at position N. A weighing pan carrying a quantity of material of 98gr can arrive at position N.
As figure 1 shows, the balance beam 7z remains at rest on the stop 10z when the material weight is greater than 99 gr. , and closes a contact when the weight is less than 99 gr. , so that the 2z weighing pan which contains 98 gr. of material causes a contact to close and puts in. action therefore a last measuring device not shown in the drawing, capable of supplying partial quantities with a maximum weight of e2 gr. and a minimum weight of 50% less, that is to say of 1 gr. If the last measuring device supplies a minimum partial quantity of 1 gr., The weighing pan will contain 99 gr. of material and, if the measuring device delivers the maximum partial quantity, i.e. 2 gr.
the content of the tray will be 100 gr., so that we arrive at a final weight of partial quantity of material varying between the permitted limits further. minus 1 gro
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If we assume that the first measuring device 3a, instead of providing 80 gr. of material, provided a larger amount by weight, possibly going up to the maximum, that is to say up to 100 g.
it is easily understood that the other weighing devices do not activate any of the following measuring devices, so well. that in any case the final weight, of the partial quantity of material will correspond to the weighing within the permissible error limits. In the case considered, the weighing took place with an admissible error of plus - minus 1 gr. and it suffices to add only one more balance beam and a measuring device to increase the degree of precision while keeping the same number of weighings carried out in the unit of time.
It follows from the above that the present method constitutes a combination of mechanical measurement with automatic weighing.
and that the irregularity of the structure of matter only exerts an influence on the weight of the individual partial quantities supplied by the various measuring devices, while the precision of the final weighing is greater than the yield of the The entire device remains absolutely independent of the structure of the material. The fractional weighing process illustrated in Figure 1 is characterized by the fact that the measuring and weighing devices are arranged in series, at the different positions. The arrangement described offers the possibility of using 100 x of the carrier's downtime l, both for the supply of partial quantities by the measuring devices and for checkweighing,
the supply of material and the weighing taking place simultaneously in different
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We. has shown in figure e another diagram which allows the implementation of the present method in view of a fractional weighing o The weighing devices and the measuring devices are arranged at the same points o The fractional weighing operation according to figure 4 is done as follows:
the measuring device 3a located at position I automatically supplies the corresponding partial quantity of material in the plate @a which is then there! weighed by the balance beam 7a located at the same position I. Depending on the quantity of material which. lacks the plate 2a, to arrive at the fixed total weight of the quantity 1a rtielle, the balance beam can come into contact with the screw 11a, and activate the measuring device 3b which is located in position II, which supplies its partial quantity to the weighing pan after it has reached the position designated in II. At this position II is then carried out the control weighing of the material by means of the balance beam 7b which controls the action of the measuring device in the following position III, etc.
Finally. the plate arrives at the last position N, at which only a measuring device 3z is located, which deposits in the plate 2z the last partial quantity of material
In accordance with the second variant and with the exception. tion of the last position, the measuring device acts first, then the weighing takes place at the same position, weighing which controls the action of the next measuring device, placed in the neighboring position, in the direction of movement of the trays.
Of course, one can conceive of a modification. of this method according to figure 1, so that in position I there is only one measuring device, without weighing device, the last position then being provided with the two
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devices, ie both a weighing device and a measuring device.
In this case the fractional weighing operation would be carried out as follows: the measuring device at position I deposits a partial quantity of material in the weighing plate, which then reaches position 'II (see figure 4) where it is first of all weighed by the device located at this position which controls the operation of the measuring device 3b which is located at the same position II.
After supplying the partial quantity of material by this measuring device, the weighing plate is taken to position III, that is to say to the second weighing device which controls the third measuring device, also placed in position III , etc. , until the weighing pan arrives at the last position where it receives after the last weighing the last partial quantity of material came from the measuring apparatus which is placed in this last position.
For the partial weighing of difficult flow materials, it will be judicious to use the method corresponding to the diagram of FIG. 1, since it can be used for the flow of the material from the measuring device into the measuring plate. balances the total duration of the stoppage of the conveyor 1, that is to say substantially a time twice that available in the device shown in figure @ With a material exhibiting easy flow, the following diagram can be adopted figure
For fractional weighing of a material in relatively large partial quantities,
it is judicious to adopt the following diagram in FIG. 3 which constitutes a combination of the two diagrams shown in FIGS. 1 and 2. The following diagram in FIG. 3 differs from the previous ones in that one. or several of the first measuring devices for example
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those shown in 3a and 3b provide relatively large partial quantities of material, and are placed alone at certain positions, in order to be able to have a longer time for the flow of relatively large partial quantities of material, in fact of the whole of the duration of the stop of the conveyor 1 Thus, correspondingly, some of the first weighing devices occupy only certain positions,
for example, the balance beam 7a will be alone in position II. At the other positions, where the measuring devices supply relatively small partial quantities, and where consequently a shorter time is required for the flow of the material from the measuring device into the weighing plate on. has the measuring device and the weighing device at one and the same point, as shown in the diagram in figure 2.
The measuring device 3a at position I supplies a partial quantity of material in the tray @a after which. this partial quantity is transported in position II as far as the balance beam 7'8..4 \ after checking carried out by this one, the weighing plate moves to position III, that is to say up to 'to the measuring device 3b, from which it is led to the balance beam 7b located at position IV
This balance beam controls the action of the measuring device 3c.
which is placed in the same position IV. After the partial quantity from this device has arrived in the pan, it arrives at position V where the checkweighing takes place first, after which the device measurer placed in the same position Belly in action, etc. This is repeated until the weighing pan reaches the last position, ie until the last weighing device and until the last measuring device which. are placed in the same position
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It is understood that with a view to the practical implementation of the present method, it is also possible to imagine other diagrams and other arrangements of measuring devices and weighing devices different from those mentioned.
It should also be noted that the present method of fractional weighing deviates from existing methods in the following features. The desired weight of the partial quantity is obtained as a result of the action of a series of measuring devices each of these. being capable of supplying a partial quantity measured in volume, the first measuring device supplying the empty weighing plate with the empty dose in volume completely automatically, each subsequent measuring device acting as a function of the quantity which is missing, with respect to the weight desired end of the partial amount weighed, in the amount by weight of material in the pan concerned In order to determine this missing amount of material in each pan,
said plates are subjected to a transient check weighing, the result of which is either the activation or the deactivation of the following measuring device.
Furthermore, the present method is characterized by the fact that there is the possibility of carrying out the weighing at positions which are quite independent of those where the material arrives, so that the weighing and the safe s 'perform simultaneously, which results in a significant saving of time. In cases where saving time
EMI16.1
It is not of particular importance p the weighing can be carried out at the same positions as the sure of the quantities of material * before or after the activation of the measuring devices, It is therefore seen that the present method can be constructively applied in different variants, without deviating from