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BALANCE A DECLANCHEMENT AUTOMATIQUE. NOTAMMENT POUR LA POUSSIERE DE
CHARBON.
L'invention a trait à une balance à déclanchement automatique, pour pesée continue des produits de toute sorte, en particulier pour la pous- sière de charbon.
On a déjà réalisé, pour la pesée en continu de produits en grains ou en poudre, des balances dans lesquelles le produit est distribué sur une bande transporteuse dont on mesure en permanence la vitesse d9avancement et la section de remplissage.
La bande peut également se déplacer sur la balance et le poids du produit être connu en fonction du déplacement de la bande et du poids d'une longueur déterminée de la bande chargée.
Dans un autre genre connu de balance, comportant deux récipients, basculants, chacun de ces récipients est rempli à tour de rôle, et vidé lorsqu' il atteint le poids fixé.
Mais ces balances connues ne se sont pas montrées comme appro- priées à la pesée de produits en poudre.
La balance conforme à l'invention est caractérisée par ce que la pesée est effectuée au moyen d'une roue à aubes,comportant plusieurs au- bes, de préférence quatre, roues pouvant tourner autour d'un axe monté sur un fléau de balance. Grâce à une roue à rochet la roue à aubes est empêchée de tourner arbitrairement et elle est maintenue à l'instant voulue dans sa po- sition de pesée.
Lorsqu'on arrive au poids fixé, le fléau s'abaisse d'une petite quantité avec la roue à aubes et libère, sous l'effet d'une force auxiliaire, le blocage ci-dessus,ce qui permet, alorsà la roue à aubesde tourner d'une division (dans le cas de quatre aubes, par conséquent de 90 )s, provoquant ain- si le blocage dans une nouvelle position etdu fait de la position favorable
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des surfaces de l'aube, un vidage complet de cette dernière, même dans le cas de produits humides etdans une certaine mesure, collants.
Le déclanchement de la force auxiliaire donne simultanément une impulsion de mesure pour le comptage et l'enregistrement du nombre de pesées.
Sur les dessins sont représentées diverses formes d'exécution de l'invention à titre d'exemple.
La Figure 1 représente schématiquement un dispositif de distri- bution pour foyer à poussière de charbon, avec balance incorporée.
La Figure 2 représente une balance dans laquelle la force auxili- aire utilisée est l'air compriméa
La Figure 3 représente une commande auxiliaire à air comprimé pour le dispositif de déblocage de la roue à aubes.
La Figure 4 représente une commande auxiliaire électrique con- nue,dispositif de déverrouillage de la roue à aubes.
La Figure 5 montre la balance vue en perspective-.
D'un réservoir 1, le combustible tombe dans les créneaux du dis- positif répartiteur 2, dont la vitesse de rotation est réglable, en vue d'adap- ter, à tout instant, la quantité de combustible débitée à la quantité de va- peur exigée.
Du répartiteur, le combustible tombe, par une canalisation d'a- menée 3 sur une roue à aubes 4. Entre celle-ci et le répartiteur 2 est disposé un papillon de réglage 5, qui, dans la position représentée, guide le combus- tible vers la roue à aubes, mais qui, dans une position faisant un angle de 90 avec la précédente, fait passer ledit combustible à coté de la roue à aubes.
Ce dernier cas peut être nécessaire, par exemple,., dans le cas d'un fonction- nement défectueux de la balance.
La roue à aubes 4 est montée tournante sur 1-lune des extrémités d'un fléau de balance 6. Aussitôt que la quantité de combustible tombant dans une aube 7 a atteint le poids désiré, valeur réglable au moyen dune masse 8 mobile à l'autre extrémité du fléau 6, le fléau tourne autour de son axe d'os- cillation 9, ce qui provoque, par l'intermédiaire d'une. commande auxiliaire et d'un dispositif à rochet décrits et représentés ci-après, une rotation de 90 (dans le cas de quatre aubes) de la roue à aubes 4, autour de son axe 10, la charge de l'aube pleine se trouve alors déversée, par exempledans un moulin à combustible 11.
Dans un mode de réalisation suivant la Figure 2 il est prévu un dispositif à rochet commandé par air comprimé. La roue à aubes 12 est montée tournante autour de son axe 13 sur l'un des bras 14 d'un fléau, de balance os- cillant autour de 1?axe 15.
Une tige 16 constitue le second bras du fléau et porte un poids coulissant 17 ce qui permet de régler la valeur de la pesée.
Sur l'axe 13 de la roue à aubes est fixée, de préférence d'une façon élastique, par exemple, en intercalant des tampons en caoutchouc,une roue à rochet 18 pourvue de quatre dents 19 faisant entre elles un angle de 90 .
Ces dents coopèrent, par engrenage, avec un rouleau de blocage 20, qui est monté sur l'un des bras 21 d'un levier oscillant autour de l'axe 22. Sur une tige 23 formant l'autre bras de ce dernier levier est disposé un poids coulissant mobile 24. Sur la roue à rochet 18 sont disposées,d'autre part, des cames 25, placées à côté des dents 19, et en vue d'empêcher une rota- tion en sens inverse de la roue à aubes 12, il est prévu, un levier de blocage 26, tournant autour d'un axe 27, qui est maintenu en position horizontale par une butée 28, et qui, dans la position de blocage de la Figure 2 présente son extrémité libre devant une des cames 25.
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A chaque rotation de la roue à rochet 18, le levier de blocage glisse sur la came 25.
A l'extrémité du bras du fléau 14 est fixé un tube soufflant 29 auquel on amène l'air comprimé par un raccord 30. o
Ce tube souffleur peut osciller entre les butées 31. Lorsqu'une des aubes de la roue à aubes 12 contient la quantité de combustible prescrite, le tube souffleur se déplace vers le bas avec le bras de fléau 14Dans la position dessinéeembouchure du tube se trouve exactement en face de l'em- bouchure d'une buse réceptrice 32. Le courant d'air arrivant à grande vitesse dans le tube, transforme dans la buse réceptrice son énergie cinétique en pression. Cette pression se communique par le raccord-support 33 à une mem- brane de commande 34, maintenue dans sa position superieure par un ressort 35, et déplace cette membrane vers le bas en surmontant la force du ressort.
La membrane atteint alors le levier 21, par 1?intermédiaire d9une vis de butée 36, ce qui a pour effet de dégager le rouleau de blocage 20 de sa prise avec la dent:, ce qui permet à la roueà aubes de tourner librement d9une division.
Dans la dernière partie du mouvement vers le bas du bras de levier 21, la buse réceptrice oscilles,par l'intermédiaire dune tige d'entraînement 38 placée entre ce bras et une prolongation vers 1?arrière 37 de la buse récep- trice 32, et ne se trouve plus en position de prolongement avec le tube souf- fleur. La buse réceptrice est en liaison rigide avec une tige 39 transversale., qui est pressée contre une butée 41 par un ressort 40; la tige 39 étant re- liée avec un piston amortisseur 42.Lorsque la base réceptrice oscille somme dit ci-dessus,le ressort 40 est comprimé et le piston amortisseur se déplace.
Le dispositif amortisseur à une forme telle qu'il permet un mouvement rapide de la buse réceptrice, hors de sa position en regard du tube souffleur, mais lui impose un mouvement lent pour revenir à cette position.
Un ressort 43, dont la tension préalable peut être équilibrée au moyen du poids 17, peut-être prévu, s'il est désirable, du point de vue du fonctionnement, de stabiliser la balance,qui est par elle-même en équilibre indifférent.
A la chambre de pression de la membrane 34 est raccordée une ca= nalisation 44, conduisant à un cylindre à piston 45.Ce dernier actionne,par l'intermédiaire d'un commutateur pas à pas 46 un compteur à tambours 47 et par l'intermédiaire d'un autre mécanisme pas à pas 48, une broche filetée 49.
Sur cette dernière se déplace la roue à friction 50, pourvue d'un filetage in- térieur, ladite roue agissant pour inscrire sur la bande enregistreuse 52,par l'inscripteur 51, la position de ladite roue servant de mesure pour le débit du dispositif.Sur la roue à friction 50 roule un cône 53, tournant à vitesse constante au moyen d'un moteur synchrone 54 ou d'un mécanisme dhorlogerie.
De la canalisation 44 part,le cas échéant,une autre canalisation 55,conduisant à une membrane correctrice 56. Celle-ci influence, par l'inter- médiaire d'un ressort 57, le réglage de la valeur de la pesée. La chambre de pression de la membrane 56 est purgée dair par la canalisation de purge 58.
Dans les canalisations 57 et 58 est disposé un étranglement non représenté.
Le fonctionnement de la balance est le suivant :
Le produit se trouvant sur une des aubes de la roue à aubes exer- ce sur cette dernière un couple d'entraînement en rotation.Les axes 1513, 22 et 20 étant disposés suivant un parallélogramme, permettant d'obtenir que:, où que se trouve le centre de gravité de la charge du produit, le poids de ce dernier agit toujours exactement par sa composante verticale sur 1?axe de la roue à aubes tandis que l'autre composante agit en direction du fléau, ou du levier 20. Les paliers 13:
, 15, 22 et 20 étant des paliers à rouleaux, le système fléau-levier peut osciller librement autour de son état d'équilibre, sans les ressorts 43 ou 57 à condition que la vis de butée 36 ne touche pas la membrane 34.Si la roue à aubes s'abaisse avec le bras da fléau 14 jusqu'à la plus basse des butées 31, Pair comprimé pousse la membrane 34 et le levier 41 vers le bas, de telle sorte que la dent de la roue à rochet 12 bloquée jus-
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que là par le rouleau 20,se trouve libérée. A ce moment, la buse réceptrice oscille sous 15'influence de la tringle 38, de telle sorte que la membrane retour- ne rapidement dans sa position de départ sous l'effet du ressort 35, et que le levier 21 vient de nouveau bloquer la dent suivante. L'air comprimé sort en même temps de la buse réceptrice 32.
Grâce au piston amortisseur 42, on arrive à ce que la buse réceptrice ne retourne à sa position primitive que peu de temps seulement avant d'âtre. de nouveau frappée par l'air comprimé.
Le choc d'air comprimé, précédemment mentionnés agit simultané- ment sur le piston 45 et fait avancer le compteur d'une unitév En même temps, le piston 45 fait tourner la broche filetée 49 d'un certain angle. Ainsi, la roue à friction 50 avec l'inscripteur 51 se trouve déplacée d'une certaine quan- tité correspondant à l'inclinaison choisie pour le filet.
Si on admet que dans Il'intervalle de temps entre deux pesées et du fait du rapport des diamètres en- tre le cône 53 et la roue à friction 50,en leur point de contact, la roue à friction se trouve ramenée en arrière exactement du même angle que celui qui lui a été imprimé par le déclanchement précédent, l'inscripteur repart alors de cette valeur. L'inscripteur se déplace sur la bande enregistreuse 52 en fonc- tion de la fréquence de la succession des déclanchements qui est réglée d'après la consommation du combustible.
Toutes les balances ont ceci de commun qu'elles ne peuvent pas peser pendant l'opération de déclanchement elle-même. Elles indiquent donc dans chaque cas un poids trop faible. Si, par exemple, on obtient la valeur de pesée pour une certaine consommation de chaleur, et pour la quantité correspondante de combustible, le fléau doit d'abord osciller de la butée supérieure 31 à la butée inférieure 31, ce qui provoque le déverrouillage de la roue. De même pour le basculement de l'aube, ou la rotation de la roue à aubes, un intervalle de temps appréciable, quoique petit, est nécessaire, pendant lequel ne se produit aucune opération de mesure. Dans ce cas des quantités en excédent sur la tare servent de force d'accélération pour le fléau jusqu'au déclanchement du verrouil- lage.
Il en va de même pour le mouvement de l'aube, ou de la roue à aubes. D' autre part., le produit qui tombe, exerce une certaine pression sur l'aube, pres- sion qui peut corriger l'influence. de l'inertie précédente,entièrement ou en partie. Il est tout à fait possible que la différence entre l'étalonnage sta- tique et la valeur moyenne obtenue par des essais soit constante dans de lar- ges limites.
Si tel n'est pas le cas, le dispositif correcteur 55, 56, 58 et 57 est prévu. On voit que, par l'introduction d'un étranglement dans les cana- lisations 55 et 58 de la membrane 56, on obtient une pression variable qui, si l'on considère la pression d'air et le temps'-de soufflage comme constants, ne dépend que de la fréquence des déclanchements, et ainsi du débit du combusti- bleo
Cette pression sera plus grande dans le cas d9une grande fré- quence des déclanchements que dans le cas d'une plus petite fréquence. Le res- sort 57 est donc plus ou moins tendu, et le réglage de la balance, suivant né- cessité et suivant la position des dispositifs 56 et 57, permet de corriger positivement ou négativement.
Il est naturellement également possible de corri- ger la position de l'inscripteur, à l'aide d'une commande auxiliaire, de même qu'il est également possible d'inscrire le débit avec un dispositif semblable à 55, 56, 57 au lieu du dispositif 49 à 54.
La Figure 3 représente un mode de réalisation utilisant une com- mande auxiliaire à air comprimé pour le déverrouillage de la roue à aubes. La buse réceptrice est frappée par l'air comprimé dans la course de montée du tuy- au souffleur 60. La membrane 61 est chargée par le ressort 62, et retransmet son mouvement par la tige 63 et la butée 64 sur le levier 65, et déplace celui- ci vers le bas.
Dans la dernière partie de son mouvement, le levier 65 entraîne la tringle 66,et fait tourner la buse réceptrice dans le sens des aiguilles d'une. montre., hors de l'atteinte du tube souffleur, tandis que la tige du pis-
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ton 67 est déplacée vers le bas avec le piston 68 du dispositif amortisseur 69. L'agent amortisseur se trouvant sous le piston pénètre dans les ouvertures prévues dans le pistons en soulevant la soupape 70. Lors du mouvement de des- cente du levier 65, la tringle 66 est soulagée.
Un ressort 71 tend à faire tourner la buse 'éceptrice, en sens inverse des aiguilles d9une montre,vers une butée 72. Comme la soupape 70 ferme les ouvertures du piston 68 lors du mouvement de montée de ce piston, 1?agent amortisseur, qui se trouve au dessus du piston, doit s'échapper par une ouverture réglée au moyen d'une vis de ré- glage 73, permettant ainsi dobtenir un mouvement de montée lent du pistono
La Figure 4 représente le cas dune commande auxiliaire électri- que pour le déverrouillage de la roue à aubes.
Au lieu d'un tube souffleur, le fléau porte une articulation 74 sur laquelle est monté un levier de commande 75.L'autre extrémité de ce dernier est reliée à une tringle 76 du piston amor- tisseuro Le levier 75 porte un tube à mercure 77.La tige 79 et l'armature 80 sont reliées avec le levier 78; 1?armature peut être attirée, en comprimant un ressort, par une bobine 81 dans un noyau 82,83 désigne un dispositif cor- respondant au piston 45' de la Figure 2.
Si l'articulation 74 se déplace vers le bas avec le fléau, le tube à mercure 77 met en circuit la bobine 81 avec la source de courant; l'ar- mature 80 est alors attirée dans le noyau, tandis que l'appareil compteur et enregistreur est actionné. La tringle descendante 79 met hors circuit le tube à mercure, pendant le mouvement de descente du levier 75, supprimant ainsi l'arrivée de courant, qui'ne peut être rétabli que lorsque le piston amortis- seur à de nouveau atteint sa position supérieure.
Il est compréhensible que, au lieu du dispositif d'amortisse- ment mécanique, on peut prévoir un dispositif électrique, par exemple, sous forme d'un interrupteur thermique (bilame).
Dans la Figure 5, la balance est représentée en perspective.
84. désigne 1?aube à alimenter. Le fléau 85 (composé de deux parties) porte à l'une de ses extrémités libres les poids 86 et 87, 86 étant la tare et 87 étant la mesure de pesée. Le levier 88 bloque avec son rouleau 89, la roue à rochet 90 et est actionné à l'articulation 91 par la commande auxiliaire 92. 93 dé- signe le mécanisme de comptage et d'enrgeistrement.