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PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AUX APPAREILS .POUR.LA .FABRICATION .DES CAPSULES .DE
BOUTEILLES ET AUX MACHINES A CAPSULER CORRESPONDANTES.
Dans les machines à capsuler les bouteilles.9 par exemple celles pour le remplissage et le capsulage de bouteilles à lait, il est courant
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de prévoir un appareil pour la fabrication des- capsules de bouteilles.\> notam- ment à partir d?une feuille d.9aluminium.9 concurremment à Inapplication et au scellement des capsules sur les Dou@3jn.@o Les- capsules façonnées sont généralement amenées par granité à travers un goulotte¯'jusqu'à un certain poste de la machine à remplir et à capsuler les bouteilles.9 où les capsules
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sont, respectivement et l'une après l.9autre.- appliquées sur une bouteille pleine,
cette dernière étant ensuite déplacée jusqu à sa position de scelle- ment et la capsule- solidement scellée-autour du goulot de la bouteille.
On comprend que les capsules doivent être fabriquées à la même cadence mo-
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yenne que celle de leur application sur les bouteilles car, s9i1 n.gen était pasainsig ou bien il n.9y aurait pas assez de capsules pour-les bouteilles.9 ou bien, les capsules s accumuleraient dans la goulotte ce qui se traduirait finalement par le coincement de la presse de formage de-scapsulea-.9 c9est-à- dire éventuellement par la dégradation des- outils de cette-dernière.
La présente invention a pour objet l'établissement d'un appareil
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de formage des capsules et d.91.1.n- mécaniSme de- contrôle correspondant propre à régler la production des capsules à la cadence moyenne correcte.
A cet effets conformément à 1?invention, la goulotte à capsules
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comprend un dispositif de détection oo 1 démarrage et 19arrêt de 19appareil de formage des capsules et agencé de manière à produire des cap- sules à une vitesse légèrement supérieure à la vitesse à laquelle- elles sont consommées par la machine à capsuler.9 ledit dispositif de détection démar- rant l'appareil de formage des capsulés par l'intermédiaire d'un circuit ou mécanisme retardateur, lorsque les capsules contenues dans la goulotte s'a- baissent au-dessous d'un niveau déterminé à l'avance, et arrêtant ledit ap- pareil,
9 lorsque des capsules ont été produites en nombre suffisant pour que
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leur niveau dans la goulotte s'élève à une hauteur déterminée à l'avance.
Le dispositif -de détection peut également commander l'arrêt de l'appareil 'de formage des capsules par l'intermédiaire d'un circuit ou mécanisme re- tardateur, mais cette dernière disposition n'est pas essentielle à l'inven- tion.
Conformément à un mode de réalisation de l'invention, le disposi- tif de détection comprend une cellule photo-électrique ou un système équi- valent qui est éclairé par un rayon de lumière projeté à travers des ouver- tures réservées-dans la goulotte à capsules, de telle manière quellorsque les capsules se trouvent en nombre suffisant dans la goulotte le rayon lumi- neux se trouve interrompu et la cellule photo-électrique entraîne par son action l'arrêt de l'appareil de formage des capsules, soit par isolement du moteur d'entraînement de celui-ci,soit par désengagement d'un embrayage.
Le ni.veau des capsules dans la goulotte s'abaisse alors immédiatement, par suite de leur consommation par la machine à capsuler, puis la cellule photo- électrique est de nouveau éclairée et provoque le démarrage de l'appareil de formage, soit par connexion-de son moteur soit par réengagement de l'em- brayage. Néanmoins, conformément à l'invention, la cellule photo-électrique commande le redémarrage de l'appareil de formage par l'intermédiaire d'un circuit ou mécanisme retardateur, ce qui a pour effet que le niveau des cap- sules dans la goulotte se sera abaissé bien au-dessous du rayon lumineux avant que l'appareil de formage soit remis en marche.
Grâce à la présence de ce dispositif retardateur, la mise en marche et l'arrêt de l'appareil de formage des capsules ne se produit qu'à des-intervalles de temps relati- vement longs, ce qui évite ainsi l'usure du mécanisme de commande.
La durée du retard introduit dépend de la longueur de la goulotte entre son extrémité de décharge et le rayon lumineux, et elle est. réglée de telle sorte que les capsules contenues dans la goulotte ne soient pas con- sommées avant que la presse de formage soit de nouveau mise en marche. Ain- si,si la machine de capsulage des bouteilles fonctionne à la cadence de 3600 à l'heure, un retard de 5 à 10 secondes a comme conséquence l'évacua- tion de 5 à 10 capsules de la goulotte avant que la presse soit de nouveau mise en marche, et l'accumulation de ces 5 à 10 capsules dans la goulotte avant que le rayon lumineux se trouve de nouveau interrompu et la presse arrêtée.
En supposant que la presse produise des capsules à une vitesse plus grande de 5 % que celle à laquelle elles sont consommées il faudra dans l'exemple cité, de 1,5 minute environ à 3 minutes environ avant que la réserve voulue soit obtenue et la presse de nouveau arrêtée et remise en marche à la fin du délai de retardation.
Si on le désire, l'isolement du moteur de la presse peut être commandé par l'intermédiaire d'un circuit ou dispositif retardateur après que le rayon lumineux a été interrompu, mais dans ce cas le délai de retar- dation doit être- relativement long si l'on veut en tirer un avantage sensi- ble ; par exemple, si le délai de retardation était de 1,5 minute environ, il y aurait accumulation de 5 capsules supplémentaires dans la go-alotte avant, que le moteur soit arrêté.et il ne faudrait que 5 secondes pour que cette ré- serve de 5 capsules soit consommée par la machine à capsuler et que la cel- lule photo-électrique soit de- nouveau excitée, avec l'effet de redémarrer la presse avec le retard supplémentaire prédéterminé de 5 à 10 secondes.
On comprend que l'appareil doit être congu de telle sorte qu'une capsule traversant le rayon lumineux n'actionne pas la cellule photo-élec- trique, provoquant ainsi l'arrêt de l'appareil de formagetant que l'on n'a pas obtenu l'accumulation de capsules voulue dans-la goulotte. On peut atteindre cet objectif à l'aide d'un dispositif retardateur approprié ou en donnant au rayon lumineux une section transversale suffisamment grande pour qu'il ne soit pas entièrement intercepté par une seule capsule, la cel- lule photo-électrique restant excitée jusqu'à ce que le rayon soit complète- ment intercepté ou soit interrompu par plus d'une capsule.
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Conformément à une seconde caractéristique de l'invention, dans un système de contrôle de l'appareil de formage des capsules du type en question comprenant un dispositif de détection associé à la goulotte d'ali- mentation des capsules., ledit dispositif de détection est agencé de manière à arrêter l'appareil de formage dans le cas où ce .dernier, pendant son fonc- tionnement, n'alimente pas la goulotte en capsules
De préférence., le dispositif de détection est également agencé en vue d'effectuer l'opération de la manière décrite dans la- première carac- téristique de 1-'invention.
Le fait que les capsules ne sont pas amenées jusqu'à la goulotte peut être dû au coincement de l'appareil de- formage des capsules et le dis- positif de détection a ainsi pour rôle d'empêcher cet appareil d'être endom- magé, ce qui se produirait si ce dernier continuait à fonctionner.
Dans l'application de l'invention à l'appareil, tel que précédem- ment décrite et lorsqu'on. emploie une cellule électrique-comme dispositif de détection, cette cellule est associée à un circuit tel que si l'appareil de formage des capsules vient à s'arrêter, après le délai prédéterminé sui- vant l'abaissement du niveau des- capsules au-dessous du rayon lumineux, l'ap- pareil ne continue- à fonctionner que dans la mesure'où l'intervalle de temps séparant la distribution de deux capsules consécutives n'est pas substantiel- lement plus grand que la- normale. Le circuit commandé par la cellule photo- électrique est tel que.,
tant que le rayon lumineux est périodiquement inter- rompu par lescapsules forcées tombant à travers lui à la cadence normale,, l'interrupteur commandant le moteur ou l'embrayage de l'appareil de formage reste fermée mais que., si cet intervalle de temps augmente substantielle- ment, ledit interrupteur isole le moteur.
Cette caractéristique de l'invention peut être mise en oeuvre en insérant la cellule photo-électrique dans un circuit équilibré de telle sorte que l'appareil de formage dès-capsules ne soit entraîné que lorsque l'éclairement moyen de la cellule présente une valeur intermédiaire., l'in- terrupteur entrant en jeu pour-arrêter l'appareil de- formage aussi bien quand- la- cellule est dans- une obscurité complète que lorsque son éclaire- ment moyen est trop élevé.
Selon un autre mode de réalisation., le démarra- ge de l'appareil de formage peut provoquer la commutation du circuit comman- dé par la cellule photo-électrique de telle manière qu'une augmentation de l'éclairement moyen de la cellule, lorsqu'elle lui fait dépasser la valeur fixée à 1-'avance, entraîne l'arrêt de l'appareil
Avantageusement, toutefois, le dispositif de détection est agencé de manière à actionner initialement un premier dispositif retardateur compre- nant une lampe thermoionique contenant dans son circuit une capacité agencée de façon à charger une autre capacité venant shunter un relais dans le cir- cuit cathode de, ladite lampe de telle sorte qu'une interruption normale du rayon lumineux éclairant de façon intermittentela cellule photo-électrique,
au passage des capsules tombant dans la- goulotte de distribution, est insuf- fisante pour désexciter le relais mais qu'au cas où la cellule ne donne au- cun courant, lorsque le rayon subit une interruption pratiquement complète, le courant fournit au relais par la seconde capacité se décharge, ce qui entraîne la chute du relais et l'arrêt du ou des moteurs de l'appareil de formage des oapstiles
De préférence, suivant cette disposition avantageuse, le fonction- nement initial de la première lampe retardatrice met.en circuit une seconde lampe retardatrice comprenant également une lampe thermoionique ayant une capacité dans son circuit grille et disposée de manière à charger une autre capacité venant shunter un relais inséré dans son circuit cathode, ledit relais.
étant agencé d'une manière telle que la cessation de la distribution des capsules à travers la goulotte par l'appareil de-formage elle dégage- ment complet du rayon lumineux tombant sur la cellule photo-électrique pro-
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voque l'ouverture de contacts associés au relais appartenant audit second circuit, ce qui , pour effet de couper le courant d'alimentation du ou des moteurs de l'appareil de formage des capsules
Pour rendre l'invention plus clairement compréhensible, on se ré- férera maintenant aux dessins ci-joints qui montrent, à titre d'exemple, deux modes de réalisation particuliers de l'invention et sur lesquels - la figure 1 représente un schéma du premier mode de réalisation, s'appliquant en particulier à des machines de formage de capsules possédant deux moteurs,
et - la figure 2 représente un schéma d'un second mode de réalisa- tion s'appliquant également à des machines possédant deux moteurs.
Sur la figure 1 des dessins, la référence 1 désigne une goulotte de distribution des capsules au travers de laquelle les capsules 2 prove- nant d'une machine de formage appropriée (non représentée) sont obligées de descendre. L'un des objets de l'invention consiste à éviter l'engorgement et le coincement résultant de la machine, en vue de quoi on utilise un disposi- tif de détection propre à déceler la présence d'un trop grand nombre de cap- sules dans la goulotte de distribution 1.Dans ce mode de réalisation parti- culier, le dispositif de détection-comprend une cellule photo-électrique as- .sociée à une source appropriée de lumière.
La goulotte de distribution 1 est donc munie d'ouvertures alignées 3 à travers lesquelles la lumière pro- venant d'une lampe 4 est dirigée- de manière à tomber sur la photo-cathode 5 d'une cellule photo-électrique 6 dont l'anode est référencée 7. Le courant est amené à la cathode et à l'anode respectivement par les-fiches 8 et 9 et le courant allant à la lampe passe par les conducteurs 10 et 11.
Une bobine de relais 12 possédant deux jeux de contacts "marche" 13 et 14 joue, grâce à ses connexions, le rôle d'un contacteur qu'on manoeu- vre de la manière habituelle au moyen de boutons "démarrage" et "arrêt", respectivement 15 et 16.Lorsqu'on appuie sur le bouton- de démarrage 15,ce contacteur laisse passer du courant en provenance d'une source d'alimenta- tion, indiquée d'une manière générale en 17, vers un transformateur dévol- teur 18 dont.l'enroulement secondaire 19 fournit un courant de faible vol- tage à la lampe 4 utilisée conjointement à la cellule 6. Cette même manoeu- vre fait également passer du courant venant de la source 17 vers un relais photo-électrique 20 auquel la cellule photo-électriue éloignée 4 est connec- tée par l'intermédiaire des conducteurs 21 et 22.
Le relais photo-électri- que 20 est muni d'un jeu de bornes A-D et, lorsque la cellule photo-électri- que 4 est éclairée, les contacts de relais compris entre les bornes C et D du relais 20 sont fermés. Ces contacts C et D sont connectés d'une manière telle que dans ces conditions la bobine 23 d'un relais retardateur 24 se trouve excitée" Au bout d'un délai de 5 à 10 secondes, par exemple, les con- tacts 24a et 2412 du relais retardateur se ferment,, ce qui entraîne l'excita- tion des bobiner 25 et 26 respectivement des contacteurs magnétiques des mo- teurs. L'un des moteurs de la machine à former les capsules possède les con- tacteurs 25a, 25b et 25c et l'autre les contacteurs 26a, 26b et 26c.
Les mo- teurs, désignés d'un$ façon générale par les références 27 et 28, se trou- vent ainsi mis en marche et la machine commence à fabriquer des capsules. Si ces capsules, après avoir descendu la goulotte de distribution, ne sont pas évacuées de cette dernière ou si elles sont distribuées à une cadence plus rapide que celle à laquelle elles sont évacuées, leur niveau commence à s'é- 1 ever dans la goulotte jusqu'au moment où elles obturent partiellement ou complètement la fente 3 de la goulotte. II s'ensuit que le rayon lumineux provenant de la lampe 4 est intercepté dans une mesure telle que la cellule photo-électrique 6 ne fournit sensiblement plus de courant, les contacts compris entre les bornes C et D, mentionnés ci-dessus, s'ouvrant alors et désexcitant les contacteurs 25a-c et 26a-c des moteurs.
La machine s'arrête donc et ne fabrique plus de capsules jusqu'à ce que le niveau de celles-ci dans la goulotte s'abaisse suffisamment pour permettre au rayon lumineux de tomber de la lampe 4 sur la cellule 5, et le cycle d'opérations recommence.
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Un autre bouton poussoir 29 est connecté à travers les contacts 24a et 24b du relais retardateur 24 et sa manoeuvre permet de faire fonc- tionner la machine sans intervention du circuit de commande photo-électri- que.
Le circuit d'alimentation du dispositif est représenté sous la forme d'une ligne à trois phases dans laquelle les conducteurs sont indi- qués par L, N, Ll, L2 et L3, mais il va de soi qu'il n'est pas nécessaire que cette alimentation soit à trois phases et que le fonctionnement de la machine pourrait s'effectuer avec une seule phase. Dans le cas où l'inven- tion serait appliquée avec des circuits monophasés, il est évident que l'on omettrait les conducteurs L2 et les connexions allant aux contacteurs 2512 et 26b,que le conducteur Ll serait raccordé à L et le conducteur L3 raccordé à N.
Pour améliorer la commodité de fonctionnement de l'appareil, les moteurs 27 et 28 peuvent être commandés individuellement par des inter- rupteurs 30 et 31, et des lampes- témoins- 32 et 33 peuvent-être mises en circuit avec-les interrupteurs pour indiquer lequel des deux moteurs est en marche.
Une lampe témoin centrale 34 peut être prévue pour indiquer que le courant passe vers la lampe 4 de la cellule photo-électrique car on com- prend que la cellule photo-électrique et la-lampe constituent une unité pou- vant être située en una position éloignée du reste de l'appareil.
Il va de soi également, que,, malgré qu'on ait décrit l'invention en supposant que la machine de formage des capsules soit équipée de deux moteurs, elle est également applicable dans-le cas d'un- seul moteur.
Si l'on se rapporte maintenant à la figure 2 qui montre un ensem- ble conforme à un second mode de réalisation de l'invention, les pièces ayant la même fonction- ou une fonction très analogue sont référenciées par les mêmes nombres que les pièces correspondantes de la figure 1.Le relais 20 de la cellule photo-électrique est muni de bornes A, B, C et D comme sur la fi- gure 1 et les contacts C de ce relais sont disposés de manière à se fermer lorsque la cellule photo-électrique, 6 est excitée par un rayon lumineux.
Dans cette réalisation particulière,. ¯étant donné que chaque capsule 2 inter- rompt individuellement le rayon lumineux traversant la fente 3 lorsqu'elle descend la goulotte de distribution 1, le contact C s'ouvre momentanément; ces contacts sont disposés en série avec la ligne d'alimentation, ici enco- re désignée par la référence 17, et avec les circuits de régulation élec- troniques désignés généralement par 35Un premier circuit de .régulation électronique comprend une lampe triode thermoionique-36 ayant une cathode 37, une grille 38 et une anode 39, avec un relais-40 inséré dans le circuit cathode et une capacité 41 et une résistance 41a (constituant un circuit de charge)
connectée à la grille--38-. Lorsque-les contacts C du relais 20 se fermenta pendant l'éclairement de la cellule 6 par un rayon lumineux, et connectent ainsi la ligne d'alimentation alternative à l'anode 39, les pul- sations-de courant circulent à travers la lampe 36 au cours des demi-pério- des positives du courant dalimentation. L'intensité moyenne de ces pulsa- tions de- courant augmente au fur et à- mesure que-la- capacité 41 du circuit grille se charge mais, lorsque le courant moyen atteint une valeur détermi- née à -avance deux paires de contacts 42 et 43 associées au relais 40 se ferment.
L'une de ces paires de contacts 43 est connectée à des bobines 25 et 26 actionnant respectivement des contacteurs 25a à 25c et 26a à 26c, par l'intermédiaire d'interrupteurs sélectifs 30 et 31 munis de lampes té- moins 32 et 33, comme dans la"réalisation représentée- sur* la figure 1.Ce- lui des moteurs 27 ou 28 qui a été sélectionné se met en marche et la ma- chine commence à distribuer des capsules dans la goulotte 1.Comme chacune des capsules interrompt le, rayon lumineux, les contacts C s'ouvrent momen- tanément et l'alimentation vers le premier circuit de régulation- se trouve ainsi momentanzmentinterrompue, les contacts 42 et 43 du circuit considéré
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restant néanmoins encore fermés, puisque le relais 40 est shunté par un con- densateur 44 de valeur élevée,
qui est chargé par le circuit de charge con- stitué par la capa.cite 41 et la résistance 41a et se décharge lui-même à travers une résistance 40a vers la bobine 40 du relais, au cours du bref intervalle de temps pendant lequel le courant d'alimentation est interrompu, ce qui a pour effet de maintenir l'armature du relais fermée.
De cette mainère, les interruptions du rayon lumineux au passage de chaque capsule dans la goulotte ne peuvent pas provoquer d'interruptions correspondantes dans l'alimentation des moteurs 27 et 28.
Si les capsules distribuées, à la goulotte 1 ne sont pas évacuées de cette dernière, ou si elles sont distribuées à une cadence supérieure à celle à laquelle elles sont évacuées., leur niveau dans ladite goulotte s'é- lève jusqu'à ce que le rayon lumineux allant de la lampe 4 vers la cellule photo-électrique 6 soit interrompu.
Lorsqu'il se produit une interception complète, de telle sorte que la cellule photo-électrique 6 ne donne aucun courant, les contacts C s'ouvrent et le courant allant à l'anode de la lam- pe 35 est coupé, cette dernière ne laisse plus passer de courant etle con- densateur de shuntage 44 se décharge complètement à travers la résistance 40a et la bobine 40 du relais, le relais n'est plus excité, les contacts 42 et 43 s'ouvrent et les moteurs s'arrêtent., La production des capsules est arrêtée jusqu'à ce que le rayon lumineux provenant de la lampe 4 soit de nouveau dégagé.
L'invention comprend également un dispositif de sécurité pour dé- connecter les moteurs dans le cas où ces derniers seraient connectés et où le rayon lumineux ne serait pas intercepté périodiquement comme cela se pro- duit au cours du fonctionnement normal de la machine. Par exemple, si un dé- faut mécanique, provoqué par un coincement ;de la feuille, vient dégrader l'outillage de formage des capsules, la distribution des capsules cesse bien que le moteur entraîne encore la machine. Ce dispositif de sécurité prend la forme d'un circuit de régulation auxiliaire agencé de manière à déconnecter les moteurs; dans les conditions envisagées, pour éviter toute dégradation mécanique supplémentaire.
Le circuit de régulation auxiliaire comprend une lampe thermoio- nique 45 possédant une cathode 46, une grille 47 et une anode 48, avec un relais 50 placé dans le circuit cathode et une capacité 49 associée à une résistance 49a (constituant un circuit de charge), connectée à la grille 47.
En supposant que la machine fonctionne normal-ement et que le ra- yon lumineux soit interrompu par chacune des capsules descendant la goulotte 1, les contacts C s'ouvrent momentanément au passage de chaque capsule et ses contacts, comme on l'a indiqué précédemment, connectent la ligne d'alimenta- tion alternative au premier circuit de régulation comprenant la lampe 36. Au bout de-la période initiale de régulation, lorsque le courant moyen a atteint une valeur déterminée à l'avance, le relais 40 ferme-les contacts 42 et 43.
Les contacts 42 connectent la ligne d'alimentation momentanément isolée au second circuit de régulation, ou circuit auxiliaire, contenant la lampe 45 et le courant passant dans la seconde bobine de relais 50 placée dans le cir- cuit cathode de la lampe 45 commence à s'élever,, mais, avant qu'il puisse atteindre' sa valeur de fermeture, le courant d'alimentation est momentané- ,ment interrompu! par le passage d'une autre capsule. Tendant cette interrup- tion, la capacité de charge 49 se décharge rapidement à travers le circuit grille et à travers une résistance 49a et un condensateur 51 de shuntage du relais, ce condensateur ayant unevaleur inférieure à celle de la capacité 49; de même, la- capacité 51 se décharge rapidement à travers le relais 50.
Ainsi, dans le fonctionnement normal de l'appareil, à condition que les in- terruptions de l'alimentation en capsules soient régulières, la bobine de relais 50 n'est jamais entièrement excitée puisque la capacité 49 se déchar- ge à travers la lampe 45, mais dans le cas où une capsule se coince dans la machine-de formage le rayon lumineux ne subit plus d'interruption puisqu'il
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n'y a plus de capsule qui descende la goulotte 1 et par conséquent le cou- rant traversant le second circuit de régulation, ou circuit auxiliaire, con- tenant la lampe 45, peut atteindre la valeur nécessaire à la fermeture du relais 50.
Lorsque ceci se produit, les contacts 52 associés au relais 50 couvrent et comme ils sont reliés en série avec un bouton poussoir 16 com- Mandant le,-relais principal 12, l'ensemble de la machine est rendu inopé- rant.
Un transformateur dévoteure 53 possède.un enroulement distinct 54 pour chacune des lampes 36 et 45 et il possède également un enroulement supplémentaire 55 pour l'alimentation de la lampe 4 du système à cellule photo-électronique, des lampes témoins 32 et 33 et de tout autre dispositif devant être alimenté sous faible tension.,
Dans ce mode de réalisation, le relais principal 12 est commandé d'une manière identique à celle- représentée sur la figure 1, au moyen de poussoirs 15 et 16, respectivement de démarrage et d'arrêt;, le but dudit re- lais étant de connecter la ligne d'alimentation. aux. dispositifs de régula- tion et au relais photo-électrique 20 lorsqu'on appuie sur le poussoir de démarrage 15.
II va de soi que si, dans ce mode particulier de réalisation, on a représenté des circuits de régulation électroniques, on.pourrait aussi bien utiliser.n'importe quel autre type de régulation approprié, par exemple des régulateurs commandés par des dash-pots magnétiques.