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"9erèctionnements aux systèmes
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de commande"
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Iia prdsete invention est relative aux systèmes de commandé, et plus pàrticulièrament aux
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systèmes de commande pour des mécanismes actionnés par
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me #source da force motrice
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Il est 'bien connu que dans les dispos
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sitifs tels que' les moulins bray6urs, les ooncÇ&sseurs. les séchoirs. les mélangatirs ou malaxeurs. etc. , t lue
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fonctionnement est souvent réglé par un opérateur d'après le son produit par de tels appareils.
Par exemple un opérateur règle sou- vent le fonctionnement d'un broyeur à boulets d'après le son produit par les boulets, -autrement dit, dans la plupart des cas, pendant le fonctionnement nomal d'un broyeur à boulets, plus le broyeur est bruyant, moins il est alimenté en matière fraîche. Il existe un point optimmum sonre pour lequel le meilleur broyaga est obtenu, Si un broyeur à boulets devient trop silencieux, cela indique que les boulets sont ou bien recouverts de matière ou bien écartés les uns des autres et, dans les deux cas, la capacité du broy- sur est considérablement réduite.
Inversement si un broyeur à boulets fonctionne av,ec un bruit excessif, cela indique que le broyeur est "souschargé",les boulets se heurtant les uns les autres et heurtant le revête ment du broyeur, ce qui engendre un bruit exagéré*
L'un des objets de l'invention est un moyen pour contrôler automatiquement la vitesse d'alimentation en matière d'un mécanisme d'après le son produit par ledit mécanisme.
L'invention a également pour objet
Un dispositif pour contrôler un appareil, d'alimentation d'un mécanisme actionné par des degrés variables du bruit produit par le mécanis- me, de manière que l'on obtienne des conditions sensi- blement uniformes de fonctionnement pour ledit méa- nisme;
Un dispositif mis en action par les variations de l'intensité du son engendré par un broyeur à boulets: pour contrôler le fonctionnement
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dun appareil aoenàoE% 'la:, mêlera au broyeur) de ma- nière à maintenir sensiblement constantes les condi bions de fonctionnement à 1',intérîeur dudit broyeur;
m systéme de- contrôle de l'ali- rnen.fatin pour un broyeur à boulets ou autre appareil analogue, système mis en action par les variations de 1-lîntensité du son engendré par le broyeur à l'ef- fat de faire f6ncÉïôhµsr ledit broyeur à tout moment à sa capacité msximuart sans surcharge L!-Inventl*cm vise les pariculri tes de construction et la combinadson de divers or- ganes qui seront décrites ci-après avec plus de dé- tail
Sur le dessin annexa
La figure 1 est un schéma de air- cuits d'un dispositif ou système de contrôle mettant
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en lumière un mode de réalisation de l'inventîoni le dispositif en question étant représenté associé à un .broyeur à boulets de type bien connu;
La. figure' 2 est une vue semblable à celle de la figura 1 mais montre un autre mode de
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réalisation de, 14invention.
Si 1' on s reporte tout partiou- lièrement à, la figura là on voit que le broyeur à boulets Il comprend à me extrémité une trésitie d'ali- mentation la dans lavelle un dispositif d'alimenta- tion 13 d'un type 'bien connu amène la matière à broyer.
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Le dispositif dialimentation 13 comprend une courroie sans fin 14 qui entraîne 1a matière provenant d'une trêmie 15 et Iraniens à la
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trênie 12. lae courroie étant entraînée par un
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moteur êlaotriqn.9;16.
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La vitesse avec laquelle la matière s'écoule de la trémie 15 sur la courroie 14 est contrô- lée par une porte copivbane, ou registre, 17 capable de faire varier les dimensions de l'orifice de sortie de la Ironie 15.
Pendant le fonctionnement, le broyeur à boulets 11 tourne à une vitesse prédéterminée et le dispositif d'alimentation 13 est établi pour fournir au broyeur de la matière fraîche à une vitesse sensi- blement égale à celle avec laquelle la matière broyée ou pulvérisée quitte le broyeur, de manière que celui-ci fonctionne à sa capacité maximum.
Mais, en raison des variations dans la qualité de la matière subissant le broyage et pour d'autres motifs. le fonctionnement du broyeur varie, Soit ce qui fait qu'il est nécessaire qu'un opérateur/cons- tamment présent pour surveiller la marche de l'appareil.
II arrive fréquemment que la vitesse d'alimentation n'est pas suffisante pour que le broyeur soit maintenu à sa capacité maximum et, en conséquence, le broyeur se trouve *sous-chargé . Il arrive aussi parfois que la. vitesse d'alimentation est supérieure à la vitesse de décharge !le broyeur se trouve alors surchargé. C'est pourquoi il est nécessaire qu'un opérateur soit présent pour régler l'alimentation à l'effet de maintenir le broyeur à sa capacité maximum.
En raison du fait qu'il est difficile. pour un opérateur, de contrôler l'alimen- tation d'un broyeur et de la. régler à une vitesse telle que le broyeur fonctionna uniformément à. sa capacité maximum, on a cherché, conformément à 1'invetnion à contrôler le fonctionnement du dispositif d'alimentation 13 au moyen de mécanismes établis pour fonctionner.
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automatiquement et pour agir sous 1.'action de change- ments se produisant dans les conditions de travail à l'intérieur dit broyeur.
En tenant compte du fait qu'un broyeur à boulets (ou. autre appareil analogue) engen dre des sons et que ces sons varient suivant la manière dont fonctionne le broyeur, on propose, conformément
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a. la pmsente invention dlutiliscr les sons en ques- tion pour contrôler et régler le fonctionnement du
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broyeur* Gé deraier peut aussi vibrer suivant la ma- nière dont il fonctionne et ces vibrations peuvent également être' utilisées dans le même but
Au voisinage du broyeur 11 est dispose un microphone 20 Celui-ci peut être sensible
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aux vibrations aUX ondes sonores, ou as:
deux, et être. réglé pour recueillir 9C&!: p '6jBam&aac les ondes de toute nature engendrées par les phénomènes se: proz clùismt à l'intérieur du broyeur 11, par exemple les vibrations produites par le broyeur et réagissant sur les fondations ou autres: parties de l'appareil on produit ainsi une variation dans un courant électrique,
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de manière analogue va ce qui a lieu dans un téléphone j dans un microphone ou dans- un pick"up ou dans tout autre dispositif sensible aux vibrations ( et les amplifiant ou non)*,
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Ibuo un moie simple di réalisation, le circuit microphoniqus utilise une source de cou- rant Latrits telle qu'me batterie z, l'enroule- ment primaire d'un transformateur 22 et une résistance variable 23,
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" ' L'enroulement secondaire du trans formateur 22 est disposé dans le circuit d'un relais
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24 et d'un dispositif indicateur tel qu'un ampèremètre 25.
On a également représenté sur le dessin un redresseur 26, ce qui fait que du courant continu est fourni au relais 24 et à l'ampèremètre 25 pour permettre d'utiliser les meilleures caractéristi ques de fonctionnement du relais et de l'ampèremètre lorsque cela est désirable.
Les contacts actifs du relais 24 se trouvent dans un autre circuit, dans lequel sont inter- calés un contacteur à résistance et à effet retardé 27 et une source d'énergie telle qu'une batterie 28, ou encore les fils de ligne provenant d'un secteur de dis- tribution.
Les points de contact 29,30 du contac- teur 27 ferment le circuit du dispositif de contrôle ou de commande, ou, comme dans l'exemple figuré, le circuit du moteur 16 du dispositif d'alimentation, à travers une source d'énergie telle qu'une batterie 31. eur Si on le désire, le contact 27 peut actionner d'autres relais ou d'autres dispositifs de contrôle ou de commande si l'intensité du courant élec- trique (ou sa tension) est supérieure à celle que les points de contact 29,30 sont capables de supporter con- venablement mais, pour l'exposé de l'invention, 1'ornani- sation représentée sur la figure 1 suffit, couine la demanderesse l'a.
constaté par des expériences pratiques, si l'on contrôle un circuit comprenant un petit moteur pour la commande du dispositif d'alimentation
Pendant le fonctionnement, tre ou appareil indicateur 25 porte un repère tel ue les fluctuations moyennes de son aiguille coïncident ,
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avec ledit repère au moment où il passe une quantité suffisante de courant électrique pour fermer le contact du relais' 24; en d'autres termes, l'ampèremètre 25 est un indicateur utilisé pour montrer si les contacts du relais 24 sont fermés ou ouverts. Lorsque l'ampèremètre donne une indication inférieure au repère, le ralais 24 est ouvert; lorsque l'ampèremètre donne une indication supérieure au repère, le relais 24 est ferma.
Le broyeur Il est commandé tout d'abord pendant un temps suffisant à l'établissement des conditions désirées telles que meilleures coaracté- ristiques de broyage, etc..; pendant ce temps le circuit de contrôle, avec le microphone 20, est fermé et la ré- sistance variable 23 est réglée de manière que 1'ai- guille de l'ampèremètre 25 vienne se placer directement sur le repère. Comme il a été dit plus haut, en ce point le relais 24 commence à fonctionner.
Si l'intensité du son diminue alors, ou si le broyeur devient silencieux en raison du fait qu'il reçoit une trop grande quantité de matière, le microphone 20 recueille un bruit moindre, il passe moins de courant jans le circuit de sortie (constitué par le secondaire du transformateur 22, le redresseur 26, le relais 24 et l'ampèremètre 25) et le relais 24 cesse de fonctionner; l'aiguille de l'ampèremètre 25 vient alors au dessous du repère et le contacteur du relais 24 s'ouvre, ce qui provoque l'ouverture du circuit du con- tacteur 27 et l'ouverture des contacts 29,30 qui coupent le circuit de fourniture d'énergie, lequel comprend le moteur 16 du dispositif d'alimentation; ce dispositif s'arrêta alors et l'amenée de matière au broyeur 11 se trouve interrompue.
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Au contraire si le broyeur 11 devient bruyant et que l'intensité sonore augmente au dessus du point qui actionnerait le relais 24, l'aiguille de l'ampèremètre 25 se déplaçant du delà du repère, le relais 24 se ferme, l'élément thermique du contacteur 27 s'échauffe progressivement et, après un certain laps de temps, qui peut être détermine par le réglage de l'élément thermique du contacteur 27, les contacts 19 3U se ferment :
le circuit de fourniture d'énergie est ainsi fermé et le fonctionnement du dispositif d'alimen- tation 13 reprend jusqu'au moment où l'intensité du bruit est réduite et où le courant passant dansle cir- cuit se trouve réduit jusqu'à une valeur telle u'il libère le relais 24
Comme le bruit engendré par un broyeur à boulets, ou pur tout autre appareil similaire, est assez irrégulier, il se produit d'assez larges fluctuations dans la puissance instantanée du circuit du relais, ....fin d'empécher l'endommagement du moteur 16 et des au- tres parties du circuit de fourniture d'énergie, par suite d'une succession rapide de positions de fermeture et de coupure, jusqu'à ce que le système se trouve stabilisé définitivement d'un côte ou de l'autre,
on utilise un dispositif contacteur à résistance et à ac- tion retardée 27 comportant un élément thermique; dans ces conditions, bien que le relais 24 oscille comstam- ment, le contacteur 27 ne ferme les contacts 29 et 30 qu'après la fermeture du contact du relais 24 pendant un temps plus long que celui pendant lequel il est resté ouvert. De cette manière l'élément thermique du contac- teur 27 s'échauffe progressivement et les contacts 29, 30 se ferment finalement.
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Par suite, au lieu que l'alimentation du moteur 16 soit établie et coupée plusieurs fois par minute, suivant le courant passait dans le relais 24, le dispositif contacteur 27 à résistance et à action retardée régularise cette fluctuation au point désiré de telle manière que le fonctionnement du dispositif d'alimentation 13 soit assuré et interrompu pendant un temps beaucoup plus long qui peut être déterminé par réglage de l'élément thermique du contacteur 27
La demanderesse a constaté que l'on peut obtenir un fonctionnement satisfaisant en réglant relouent thermique du contacteur 27 de manière telle u'il fonctionne seulement après que le circuit dans lequel il est compris a été fermé pendant un temps compris entre quelques secondes et une demiminute,
bien que l'élément temps ne soit pas rigoureux dans ce cas, tant que le circuit de fourniture d'énergie est protégé contre des fermetures et des ouvertures trop rapides de contacts. Le dispositif contacteur à action retardée 27 utilisé ici est d'un type courant bien connu dans l'industrie.
Lorsqu'il faut, pour tionner le relais 24 et l'ampèremètre 25, une quantité d'énergie supé- rieure à celle que peut denner le circuit représenté sur le dessin, ou lorsqu'on utilise un relais moins sensible, il peut être avantageux d'utiliser un ampli- ficateur entre le microphone et le circuit du relais, cet amplificateur pouvant être du type à tubes à vide ou à lampes, type bien connu dans l'industrie et qu'il n'est pas nécessaire de décrire ici.
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Une autre variante d'organisation du système, variante plus compliquée et permettant d'ob- tenir un contrôle intermédiaire du fonctionnement, au lieu d'un simple contrôle par arrêt ou Elise en marche du dispositif d'alimentation, est celle quemontre la figure 2, broyeur à boulets 111 et le dispositif d'alimentation 113 sont du même type gêne- ral que ceux représentés sur la figure 1, le dispositif d'alimentation étant commandé par un moteur électrique 116.
Comme on le voit sur la figure 2, un microphone 120, disposé près du broyeur 111, recueille les bruits qui sont amplifiés par un amplificateur 121 à lampes muni d'un dispositif approprié de contrôle du circuit de sortie, dispositif figuré en 122, Lam- plificateur peut être de construction courante et il est relié à un-relais 123 par des conducteurs 124 et 125 Si le relais 13 nécessite du courant continu pour son fonctionnement, on relie un redresseur appro- prié 126 au circuit entre 1'ampificateur 121 et le relais 123, de la manière représentée sur le dessin.
Le relais 123 est disposé pour contrô- ler le fonctionnement d'un galvanomètre 128 d'un type connu*
Come les bruits engendrés présentent des variations d'intensité très prononcées pour une intensité moyenne donnée quelconque, un dash-pot 129, ou tout autre dispositif amortisseur, est utilisé pour rogner les pointes ou les grandes fluctuations qui se produisent dans- le courant, couse on l'a décrit précé- de,muent.
Lorsque l'intensité moyenne du bruit
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augmente, l'aiguille du galvanomètre se déplace jus- qu'à ce qu'elle atteigne le contact supérieur 130 Le circuit d'un relais 131 est- ainsi fermé et l'électro' aimant du relais attire un levier 132, en équilibre instable, sur le contact de droite 133, ce qui ferme le circuit 134 du moteur du dispositif d'alimentation;
ce dernier fonctionne alors à la vitesse maximum étant donné que le circuit est alimenté avec la quanti- té maximum d'énergie par utilisation des trois batte- ries 140, 141 et 142 ou d'une autre source d'énergie,
En raison du fait que le levier 132 est en équilibre instable, le contact 135 de ce levier reste appliqué sur le contact 133 (en maintenant fermé le circuit 134 du dispositif d'alimentation) même après que le circuit du galvanomètre a été ouvert par suite de la descente,de l'aiguille 128 qui s'écarte ainsi du contact 130
Si on le désire le circuit du dis- positif d'alimentation peut être ouvert dès l'ouverture du circuit du relais, ce résultat étant obtenu avec un levier 132 d'un type tel qu'il revienne à sa posi- tion nonmale, représentée sur la figure 2,
dès que le courant cesse de passer dans l'électro-aimant du relais 131. Un tel levier est d'un type pendulaire et non du type en équilibre instable.
Lorsque lebruit est faible et que le courant dans le galvanomètre est lui-même faible, l'aiguille du galvanomètre oscille vers le bas et vient en contact avec le point 136. Dans ce cas, c'est le relais 137 qui attire le levier 132; vers la gauche de telle manière que le contact 138 vienne s'appliquer sur le contact 139, ce qui ferme le circuit du moteur
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du dispositif d'alimentation, mais avec la batterie 142 seulement.. Il s'ensuit lue le dispositif d'alimen- tation tourne à vitesse réduite. Ce circuit reste fertile jusqu'à ce que l'aiguille du galvanomètre 128 oscille vers le haut et s'écarte du contact 136.
Il va de soi #1ue le circuit du relais peut aussi faire fonctionner un dispositif d'alarme ou bien agir sur un contact de tout autre appareil sous l'action des changements précités dans le fonctionne- ment du broyeur 111, @
Comme on le voit sur .La figure 2, l'aiguille du galvanomètre est en contact avec un doigt contacteur à ressort 143 relié à une source d'énergie telle qu'une batterie 144 dont l'une des bornes est reliée à une borne du relais 145. L'autre borne du relais 145 est reliée au conducteur 146 qui relie lui- même le galvanomètre 128 aux bornes des relais 131 et 137.
Le contact 147 du relais 145 est relié à l'une des bornes du moteur 116 par un conducteur 148
Lorsque le doigt contacteur 143 est en prise avec l'aiguille du galvanomètre, le contact 147 du relais 145 est en prise avec un contact 149 relié à l'une des bornes de la batterie 141 par le conducteur 150, ce qui fait que lecircuit 134 du mo- teur 116 est, dans ce cas, fermé sur les batteries 141 et 142 :
le dispositif d'alimentation est alors comman- dé à sa vitesse moyenne ou vitesse normale
Un voit par ce qui vient d'être exposé qu le fonctionnement du dispositif d'alimentation 113 peut être contrôlé de manièreque le dispositif en question fonctionne à des vitesses variables correspon- dant aux variations de l'intensité du bruit engendré Q
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par le broyeur et recueilli par le microphone 120; si le broyeur vient à se trouver surchargé, le dispositif d'alimentation fonctionne à vitesse réduite; au contrai- re si le broyeur vient à se trouver "sous-chargé" la vitesse du dispositif d'aimentation est accélérée de manière que la quantité de matière introduite dans le broyeur soit augmentée.
Ainsi qu'on peut le comprendre, le dash-port 129 joue ici le rôle du contacteur à résistance et à. action retardée- 27 préalablement décrit, en ce sens qu'il protège le circuit de fourniture ;d'énergie contre les fermetures et ouvertures trop rapides de contacts.
Dans la description précédente on s'est référé au fonctionnement d'un broyeur à boulets pour montrer comment l'invention peut fonctionner sous l'un de ses multiples aspects Il convient de noter qu'une augmentation de l'intensité du bruit dans un broyeur à boulets est l'indication d'une alimentation insuffisante ou d'un état due charge insuffisante de la machine.
L'inverse peut être vrai si l'invention est utilisée avec une autre machine, telle qu'un concasseur à mâchoires, par exemple;, car dans ce cas les vibrations pu les sons engendrés par un tel concasseur augmentent lorsque l'alimentation est intensifiée jusqu'à une cer taine limite-, en pareil cas, en inversant le fonctionne- ment du dispositif de commande, on peut obtenir les ré- sultats désirés, à savoir que la commande du dispositif d'alimentation arrête ladite alimentation ou réduise la vitesse de fonctionnement du dispositif lorsque les vibrations sonores augmentent au delà d'un point prédéter- miné et que, inversement,
la commande du dispositif
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d'alimentation produise une ugementation de la vitesse du dispositif lorsque les vibrations sonores décroissent dans une mesure prédéterminée. Un tel résultat peut être obtenu, par exemple, en utilisant des relais qui ouvrent le circuit de fourniture d'énergie. C'est la. le fonc- tionnement exactement inverse de celui des relais pour le circuit de contrôle du dispositif d'alimentation d'un broyeur à boulets.
Il existe de nombreuses autres machines pour un grand nombre d'usage, dont le fonctionnement s'accompagne de sons ou de vibrations. Le contrôle de telles machines est expressément compris dans les appli- cations de 1a présente invention dont la portée nedoit pas être limitée aux cas envisagés au cours de la descrip- tion précédente.