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UNILEVER N.V.- résidant à ROTTERDAM (Pays-Bas) .
PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES A REMPLIR.
La présente invention concerne des machines pour remplir des ré- cipients d'un poids prédéterminé de matière diviséeo
De nombreux produits de consommation comme les poudres détergen- tes par exemple, sont vendus au poids et la vitesse et la précision du rem- plissage sont dès facteurs affectant le prix de revient du produito
On connaît des dispositifs de remplissage poseurs qui utilisent une batterie formée de plusieurs balances automatiques individuelleso Cha- que balance automatique pèse la quantité voulue de matière divisée et la décharge dans un récipient.
On peut arriver à une grande précision dans le remplissage à condition de disposer d'un temps suffisant pour achever le cycle de pesageo
Un but de la présente invention est de fournir une machine pour remplir avec vitesse et précision des récipients d'un poids prédéterminé de matière diviséeo
Suivant la présente invention, une machine pour remplir des ré- cipients d'un poids prédéterminé de matière divisée comprend un dispositif d'alimentation fournissant un courant de matière divisée, un dispositif d'amenée de la matière en quantité réglable amenant la matière sur le dis- positif d'alimentation, un dispositif de pesage réagissant au poids de la matière sur le dispositif d'alimentation,
un dispositif de réglage subor- donné au dispositif de pesage pour régler le dispositif d'amenée en quanti- té réglable et maintenir le poids constante une tête de remplissage rota- tive comportant plusieurs entonnoirs répartis à distances égales, un dispo- sitif pour faire tourner la tête de remplissage et déplacer les entonnoirs
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sous le courant de matière, un dispositif de déplacement des récipients plaçant chaque récipient sous l'extrémité inférieure de chaque entonnoir pendant que l'entonnoir passe sous le courant de matière et un dispositif de synchronisation pour synchroniser la vitesse du dispositif d'amenée avec la vitesse de rotation de la tête de remplissage.
Le dispositif d'amenée en quantité réglable peut être du type vibrant, la quantité de matière fournie dépendant de l'amplitude des vi- brations; il peut comprendre, dans un autre cas, une trémie ou goulotte pour la matière, un tambour dont une partie de la surface cylindrique se trouve dans une ouverture au fond de la trémie, un dispositif pour faire tourner le tambour et un volet monté sur la face antérieure de la trémie pour régler l'épaisseur de la couche de matière sortant de la trémie et passant sur le tambour ;
oubien, il peut comprendre une trémie ou goulotte pour la matière, un transporteur à courroie dont la surface supérieure passe directement sous une ouverture du fond de la trémie, un dispositif pour entraîner la courroie et un volet monté sur la face antérieure de la trémie pour régler l'épaisseur de la couche de matière sortant de la tré- mie et passant sur la courroie. Cette dernière solution est préféréeo Dans les deux dernières solutions, la quantité de matière peut être réglée en modifiant l'espace libre entre le volet et le tambour ou la courroie, suivant le cas, ou en modifiant la vitesse de rotation du tambour ou la vitesse de déplacement de la courroie.
Le dispositif de pesage comprend de préférence une aiguille dont le déplacement est fonction du poids de la matière sur le dispositif d'alimentation. Le dispositif de réglage peut avoir la forme de relais commandés par des éléments détecteurs. Les éléments détecteurs peuvent fonctionner par changement de réactance, ou comprendre des contacts élec- triques pour déceler l'écart de l'aiguille d'une position déterminée d'a- vance et par conséquent l'écart du poids de la matière sur le dispositif d'alimentation relativement à une valeur déterminée d'avance. Les dispo- sitifs de réglage sous forme de relais commandés par des éléments subordon- nés au changement de réactance sont généralement appelés commutateurs de proximité.
Le dispositif de synchronisation comprend de préférence un mo- teur d'entraînement commandé à distance, couplé à la tête de remplissage rotative et un moteur asservi commandé à distance disposé de façon à en- traîner le dispositif d'alimentationo Les moteurs sont de préférence des moteurs selsyn triphaséso
Une forme préférée d'une machine suivant la présente invention est décrite ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Figo 1 montre schématiquement une vue en élévation de la machi- ne.
Figo 2 montre schématiquement une vue en perspective du dispo- sitif d'amenée en quantité réglable et des appareils associésg et
Figo 3 montre schématiquement une vue en perspective de la tête de remplissage et des appareils associés.
La matière divisée vient d'une source appropriée non représentée, dans une trémie 1 dont trois côtés reposent sur une courroie transporteuse 2 entraînée, par l'intermédiaire d'une boîte de vitesse 3, par un moteur électrique 4. Le sens de déplacement de la courroie transporteuse est re- présenté par la flèche. Les trois côtés de la trémie forment avec le côté antérieur le pourtour de l'ouverture précitée dans le fond de la trémie.
Le côté antérieur de la trémie comprend un volet mobile 5 qui peut être levé et abaissé par une crémaillère 6 et un pignon 7 afin de ré- gler l'espace libre entre le bord inférieur du volet et la courroie 2 et par conséquent l'épaisseur de la couche de matière passant de la trémie sur
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la courre le
La matière divisée sur la courroie transporteuse 2 tombe sur la courroie 8 du dispositif d'alimentation.
La courroie 8 passe sur une pou- lie folle 9 et sur une poulie motrice 10 couplée par une courroie d'entraî- nement à un moteur asservi selsyn triphasé llo
Les poulies 9 et 10 et le moteur asservi selsyn 11 sont montés sur un châssis 12 supporté par un jeu de couteaux 13 Ce jeu comprend deux coutpaux, un de chaque côté du châssis 12, sur un axe perpendiculaire au sens du déplacement de la courroie 8.
Les connexions électriques du moteur asservi selsyn 11 sont ef- fectuées par un câble à cinq conducteurs relié de façon flexible au moteur pour que le châssis 12 ne subisse qu'une contrainte mécanique négligeable.
Cette contrainte est réduite à un minimum en faisant en sorte que l'arti- culation flexible soit aussi voisine que possible de l'axe des couteaux 13.
Pour simplifier les dessins, le câble a été représenté comme reliant direc- tement les moteurs selsyn. Le moteur asservi 11 est monté sur le châssis
12 à une distance de l'axe des couteaux choisie pour que le châssis soit en équilibre lorsque le poids correct de matière se trouve sur la courroie 8.
Le châssis est relié mécaniquement au dispositif de pesage 14 par une articulation 15 montée à l'extrémité du châssis 12 voisine de la poulie 9. Le dispositif de pesage comporte une aiguille 16 dont le dépla- cement est fonction de la traction exercée sur l'articulation et par consé- quent du poids de matière sur la courroie 8. L'extrémité libre de l'aiguil- le 16 est placée entre les électrodes 17 et 18 de deux commutateurs de pro- ximité 19 et 20 respectivement., Ces deux commutateurs de proximité consti- tuent le dispositif de réglageo L'ensemble est agencé de façon que l'ex- trémité de l'aiguille se trouve à mi-chemin entre les deux électrodes lors- que le poids correct de matière couvre la courroie 8.
Le dispositif de ré- glagq commande le moteur électrique réversible 21 couplé mécaniquement au pignon 7 par l'intermédiaire d'une boîte de vitesses 22. Un écart quelcon- que du poids de matière sur la courroie 8 exciter un des commutateurs de pro- ximité qui met en circuit le moteur 21, lequel à son tour modifie la posi- tion de la porte jusqu'à ce que le poids prévu revienne à la valeur déter- minée d'avancée Si on le désire, un mécanisme à "feed back" ou à retard peut être utilisé pour réduire l'instabilité ou mouvement de galopo
La tête de remplissage comporte une table circulaire 23 montée sur un axe 24o L'axe 24 est entraîné en rotation par l'intermédiaire d'une vis sans fin 25 et d'une boite de vitesses 26, par un moteur élec- trique à vitesse variable 27.
La table circulaire porte douze entonnoirs 28 de construction identique, régulièrement répartis, chaque entonnoir étant séparé de son voisin par une arête en lame de couteau 29 pour diviser net- tement la matière tombant de la trémie 30 qui sert de guide pour le cou- rant de matière tombant de la courroie 8.
Le dispositif de déplacement des récipients a la forme d'un transporteur à chaîne 31 portant une série d'organes de fixation des réci- pients 32. Le transporteur 31 est entraîné par une roue dentée 33-calée sur l'axe 24. Les organes de fixation des récipients sont disposés rela- tivement aux entonnoirs de manière qu'une boîte entrant dans la tête de remplissage se place sous l'extrémité inférieure d'un entonnoir, au plus tard au moment où cet entonnoir passe sous la trémie 30, tourne avec l'en- tonnoir autour de l'axe 24 de 1800 approximativement, puis s'éloigne de la tête de remplissage.
Un moteur de commande selsyn 34 est également couplé l'axe 24 et électriquement relié au moteur asservi selsyn 11. Ceci a pour effet que les rotors des moteurs selsyn tournent en synchronisme et par consé- quent le rapport entre la vitesse de déplacement des entonnoirs sous la
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trémie 30 et la vitesse de déplacement du transporteur 8 est constante En outre, comme le déplacement des entonnoirs et celui de la courroie 8 sont synchronisés, le moteur 27 peut être mis en marche et arrêté et sa vitesse modifiée sans introduire d'erreurs à long terme dans le poids de la matiè- re introduite dans les boîtes.
La machine fonctionne comme suito On suppose que la machine introduit dans les boîtes le poids voulu de matière. S'il se produit par exemple une diminution de la densité de la matière, le dispositif d'amenée en volume réglable continue à fournir le même volume de matière, mais le poids de matière sur la courroie 8 du dispositif d'alimentation diminue.
Ceci fait basculer le châssis 12 sur les couteaux 13. Ce mouvement est transmis au dispositif de pesage 14. La diminution de poids rapproche l'aiguille 16 de l'électrode inférieure 18, excitant ainsi le commutateur de proximité 20 qui ferme un relais dans le circuit d'alimentation du mo- teur 21, lequel entraîne alors le pignon 7 pour lever le volet 5.
Lors- que le poids de matière sur la courroie 8 a atteint à nouveau la valeur déterminée d'avance, l'aiguille 16 reprend sa position première à mi-chemin entre les deux électrodes et le système est à nouveau en équilibrée Pour éviter l'instabilité ou mouvement de galop, on a prévu une petite zone neu- tre dans laquelle l'aiguille 16 peut se déplacer sans exciter les commu- taeurs de proximitéo
Cette réduction du poids de la matière sur la courroie 8 du dis- positif d'alimentation peut être également causée par une réduction de la vitesse du moteur 4 qui entraîne la courroie 2.
Pour illustrer une autre possibilité supposons que la perte d'équilibre soit déterminée par une réduction de la vitesse du moteur 27.
Les entonnoirs passent alors sous le courant de matière pendant une pério- de plus longue et par conséquent reçoivent un poids de matière trop élevé.
La réduction de vitesse du moteur 27 est transmise par le moteur selsyn 34 au moteur selsyn 11 qui entraîne alors la courroie 8 à une vitesse ré- duite de façon correspondante. Comme la vitesse de la courroie 8 diminue, le poids de matière passant sur cette courroie augmenteo Cette augmenta- tion de poids de matière est transmise comme décrit plus haut au disposi- tif de réglage qui a son tour commande le moteur 21 qui abaisse le volet 5 jusqu'à ce que le poids de matière sur la courroie 8 atteigne à nou- veau la valeur déterminée d'avance.
II est bien entendu que le dispositif de pesage ne pèse pas le poids exact de la matière sur la courroie; la matière voisine de la poulie 9 a un effet plus important que la matière voisine de la poulie 10. Les erreurs introduites par cette circonstance sont toutefois négligeables.
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