Procédé pour débiter par quantités déterminées des substances en poudre et dispositif
pour la mise en oeuvre de ce procédé.
La présente invention se rapporte à un procédé pour débiter par quantités déterminées de poids sensiblement égal des substances en poudre en déterminant par son volume cha cune de ces quantités, et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Par substances en poudre, on entend ici également des substances granulées, sous forme de paillettes, etc., capables de s'écouler comme une poudre.
Lorsqu'une poudre est débitée par quantités de volume sensiblement égal, on a trouvé parfois que, malgré l'égalité de volume, le poids de ces quantités varie pour nombre de raisons dépendant dans une certaine mesure de la nature de la poudre débitée. Ainsi, une poudre donnée peut varier en densité pour des raisons de changements atmosphériques ou à cause de la variation des dimensions des particules individuelles constituant la poudre; la cause de ces variations de densité peut aussi être une variation du degré d'aération produite dans la poudre par turbulence pendant l'opération d'alimentation.
L'invention vise à assurer une égalité pratiquement suffisante du poids des quantités de poudre débitées, sans avoir recours au pesage individuel de chacune de ces quantités.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on pèse périodiquement une des quantités débitées et en ce qu'on modifie le volume qui déterminera chacune des quantités débitées par la suite en fonction du poids de la quantité pesée, de manière que lesdites quantités débitées par la suite aient chacune un poids sensiblement égal à une valeur prédéterminée.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisé en ce qu'il comporte une trémie stationnaire depuis laquelle de la poudre est amenée dans une suite de trémies auxiliaires montées sur un organe mobile et normalement fermées par des éléments mobiles, lesdites trémies auxiliaires étant agencées de manière que leur capacité puisse être modifiée, des moyens pour le pesage périodique d'un volume donné de poudre, et des moyens commandés par les moyens de pesage pour régler automatiquement la capacité desdites trémies auxiliaires en fonction du poids dudit volume donné, de manière à maintenir le poids des quantités débitées sensiblement égal à une valeur prédéterminée.
Le dessin ci-annexé illustre le procédé et représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, réalisé sous la forme d'une machine pour l'emballage de poudre dans des cartons.
La fig. 1 en est une coupe verticale.
La fig. 2 est une vue en plan, partiellement en coupe, de la partie supérieure de la machine.
La fig. 3 est une vue en élévation, partiellement en coupe, selon la ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une vne en élévation, à plus grande échelle, d'un détail de la fig. 1.
La fig. 5 est une vue en bout de la fig. 4.
En se référant à la fig. 1, une poudre 11 coule d'un tuyau d'alimentation 12 dans nue chambre-collectrice 13 d'où elle passe à travers des ouvertures 14 ménagées dans une roue rotative 16 pour arriver dans des trémies auxiliaires 17, 18 pourvues de fonds mobiles 19 pivotant en 21. Les fonds 19 sont ouverts à des intervalles déterminés, comme décrit par la suite, afin de permettre à la poudre de tomber dans des cheneaux de décharge 22 conduisant vers des cartons 23 amenés en position pour recevoir les charges par une chaîne de transport 24.
Comme représenté plus particulièrement dans les fig. 2 et 3, la chambre 13 est ménagée dans un chenal annulaire 26, dont les parois s'étendent vers le haut à partir de la roue 16 et dans le fond duquel sont ménagées les ouvertures 14. Sous la chambre 13, fermée par le fond du chenal 26, passent successivement les trémies 17, 18, la chambre 13 étant de dimensions telles que plusieurs ouvertures 14 se trouvent simultanément sous ladite chambre. Ainsi, le remplissage des trémies 17, 1 8 a lieu pendant le temps que prend la trémie pour passer sous la chambre. La paroi frontale de la chambre 13 agit comme racleur pour le fond du chenal 26, des racleurs auxiliaires 25 étant prévus pour ramener un excédent éventuel de poudre dans une partie du chenal séparée des ouvertures 14 et le renvoyer dans la chambre 13.
La roue 16 est supportée par une série de colonnes 27 fixées sur une roue de chaîne 28 formant un des supports pour la chaîne du transporteur 24. La roue de chaîne 28 est fixée sur une douille 29 prolongée vers le haut depuis une roue à denture hélicoïdale 31 montée rotativement dans un carter 32 et faisant partie de l'engrenage d'entraînement principal de la machine. La roue 16 porte les parties supérieures 17 des trémies 17, 1S, tandis que les parties inférieures 18 (dans lesquelles les parties 17 sont montées télescopiquement) sont portées par lme roue de réglage 33 comportant une série de bossages 34 au moyen desquels elle est susceptible de coulisser sur les colonnes 27.
La roue 33 comporte un moyeu central 36 par lequel elle est supportée sur un palier de butée 37 fixé sur une douille de réglage 38; cette dernière est fixée en 39 au moyen d > nn filetage ménagé sur un arbre de réglage 41 coaxial à la roue de chaîne 28.
La roue 33 comporte une série d'éléments de support 42 (un pour chaque trémie 17, 18), chacun portant un levier à deux bras 44 pivotant en 43, dont les bras portent des galets 46 et 47, disposés de manière à pouvoir venir en prise avec des cames stationnaires 48 et 49
(fig. 2) respectivement, montées sur le bâti principal 51 de la machine. Les fonds 19 des trémies 17, 18 sont pourvus de bras 52 et sur chacun de ces bras pivote un garrot à ressort 53 porté par le levier 44. On remarquera que lorsque les galets 46 et 47 viennent en prise avec les cames 48 et 49, les fonds 19 seront ouverts ou fermés selon les circonstances.
Les chenaux 22 sont portés par des bras radiaux 54 d'une bague de support 56 comportant une série de bossages 57 au moyen desquels cette bague est fixée sur les supports 27. La roue de chaîne 28 entraîne donc simultanément les roues 16 et 33, ainsi que la ha- gue 56.
Les cartons 23 sont guidés dans des po ches 58 portées par la chaîne 24 de la manière connue, et prennent appui sur des pièces de support 59 montées sur des bras 61 articulés en 62 sur la roue de chaîne 28 et disposés radialement. Les bras 61 sont soulevés par une came stationnaire 63 lorsque les cartons s'approchent de la position de remplissage, de manière à glisser leurs extrémités ouvertes sur les extrémités inférieures des chenaux 22.
Sous la trajectoire des chenaux 22, un dispositif de pesage et de réglage de volume est monté dans une position éloignée de la station de remplissage; ce dispositif sera décrit maintenant.
Une cuvette de balance 64 est montée sur tin levier 66 pivotant en 67 sur nn support 68 fixé au bâti 51 et poussée par un ressort 69 vers sa position de repos, déterminée par une butée 71 du support 68. Dans la fig. 4, la tige 66 est représentée en position neutre, c'est-à-dire avec une charge de poudre de poids normal dans la cuvette 64, tandis que dans la fig. 1, cette tige est indiquée dans la position de repos, c'est.à-dire celle qu'elle occupe lorsqu'il np a pas de charge dans la cuvette 64.
Le fond de la cuvette 64 est constitué par une paire de clapets à ressort 72 pivotant en 73 et pourvus de bras 74 (fig. 4), reliés entre eux par une goupille de l'un passant dans une encoche de l'autre,. l'un des bras 74 portant un galet 76 disposé de manière à faire saillie dans l'extrémité en forme de four che d'nn bras 77. Le bras 77 pivote en 78 sur un bossage 79 du levier 66 et il est pourvu d'un prolongement 81 à l'extrémité duquel un galet 82 disposé de manière à faire saillie dans une extrémité en forme de fourche d'un levier à deux bras 83 pivotant en 84 et portant à l'extrémité de son autre bras un galet 86 qui est maintenu en contact avec la face d'une came rotative 87 fixée sur im arbre à came 88.
Le levier 66 est placé entre les pinces ci'une paire de pinces à friction 91 disposées sur des leviers à friction 92, 93 (fig. 5) reliés entre eux au moyen de segments dentés 94, le levier 93 comportant encore un deuxième bras de commande 96 à l'extrémité duquel est monté un galet 97 destiné à rester en contact avec la face d'une came rotative 98 fixée sur l'arbre à came 88. Afin d'assurer un temps suffisant pour un pesage précis de la charge, l'arbre à came 88 est entraîné depuis le mécanisme principal de la machine au moyen d'un dispositif de réduction approprié.
Le levier 66 est pourvoi d'un bras 101 dont
I'extrémité libre a la forme d'non segment denté 102 qui est en prise avec un segment semblable 103 monté sur un bras de commande 104 pivotant librement autour d'non arbre 106 monté dans des paliers 107 et 108.
Ces derniers sont montés sur un support 109.
Le bras de commande 104 est solidaire du segment 103. Sur l'arbre 106 est monté librement et en position adjacente à l'extrémité libre 111 du bras 104, ini croisillon 112 présentant une paire de paliers 113, dans lesquels pivotent une paire de segments d'interrupteur 114, séparés par une ouverture 110 (fig. 4), > et une paire de bras d'interrupteur 115, que des ressorts 116, s'appuyant contre des butées 117 du croisillon 112, poussent vers un disque 118 monté librement sur l'arbre 106. D'autres ressorts 119 montés entre les bras 115 et les segments 114 tendent à écarter les bras des segments, en pressant ces derniers contre des butées 121 montées sur les segments 114.
Le disque 118 peut coulisser sur l'arbre 106 sous l'action d'un levier à deux bras 122, 123 pivotant en 124, le bras 123 comportant un galet 126 destiné à rester en contact avec la face d'une came rotative 127 fixée sur l'arbre à came 88.
Sur l'arbre 106 est montée une paire de pièces d'entraînement à friction 128 soumises à l'action d'un ressort et en prise avec les faces du croisillon 112, l'arbre 106 étant entraîné au moyen d'une chaîne 129 par un dispositif à engrenages 131 commandée par un moteur réversible 132. Un arbre 133 eom- mandé par le dispositif à engrenages 131 entraîne l'arbre de réglage 41 au moyen d'un dispositif à vis sans fin 134.
Pour remettre le dispositif de pesage en position de départ, comme cela sera décrit par la suite, le croisillon 112 comporte un bras 136 avec un galet 137 disposé entre les extrémités d'une fourche d'non levier de rétablissement 138, 139 pivotant en 141 (fig. 4), le bras 139 comportant un galet 142 en contact avec lme seconde face 143 de la came 87.
Les fonds 19 des trémies 17, 18 sont normalement ouverts et fermés pendant chaque révolution de la roue 16 par les cames 48 et 49, comme décrit précédemment. Du fait que l'opération de pesage a lieu à des intervalles déterminés par la vitesse de l'arbre à came 88, il est nécessaire de prévoir un mécanisme auxiliaire, fonctionnant en synchronisme avec le mécanisme de pesage, pour ouvrir les trémies 17, 18 dans le but de libérer à des intervalles désirés des charges destinées à être pesées. Dans ce but, une came 144 est actionnée par une came rotative 146 entraînée par une chaîne 147 à partir de l'arbre à came 88, de manière qu'elle vienne en position sur le chemin des galets 47.
Pendant le travail de la machine, la poudre 11 s'écoule de la chambre 13 dans les trémies 17, 18, comme décrit précédemment, les trémies se vidant dans les cartons 23, avan çant l'un après l'autre, après ouverture des fonds 19 par le mécanisme d'ouverture décrit plus haut. Le mécanisme d'ouverture auxiliaire décrit précédemment est actionné en synchronisme avee le fonctionnement général de la machine par l'arbre à came 88, de manière telle, qu'après le remplissage d'un nombre prédéterminé de cartons, la came 144 est mise en mouvement pour ouvrir la base 19 de la trémie adjacente 17, 18, afin que cette trémie puisse se vider dans la cuvette de balance 64.
Sensiblement simultanément avec cette décharge, les pinces à friction 91 sont actionnées par la came 98 pour serrer le levier 66, afin de le retenir contre l'action du poids de la charge. Ensuite, les pinces sont libérées et le levier peut se mettre en position suivant le poids de la charge se trouvant dans la cuvette 64.
Au début, le mécanisme de pesage est réglé de manière à venir dans la position neutre indiquée dans la fig. 4 lorsque la charge librée à la cuvette 64 possède un poids nor mal , et ainsi, lorsque le volume donné de poudre fourni à la cuvette 64 est différent du poids normal , du fait de variation de densité ou pour une autre raison, le levier 66 se déplacera de manière correspondante depuis sa position neutre. Lorsque ceci se produit, le bras 101 du levier 66 provoque un mouve ment du bras de commande 104 vers un côté de l'ouverture 110 entre les segments 114, salivant que la charge est lourde ou légère.
Les segments 114 sont identiques dans leur construction et leur fonctionnement, l'un agissant sur le mécanisme de réglage pour augmenter le volume de la charge et l'autre pour diminuer ce volume. Ainsi, il ne sera nécessaire que de décrire l'opération de réglage par rapport à l'un des segments, par exemple, par rapport à celui qui produit la diminution du volume fourni.
Én supposant que la charge fournie à la cuvette 64 soit lourde, le bras 104 se déplacera le long du segment 114 de droite (en se référant à la fig. 4). Après un temps plus ou moins long, le disque 118 sera déplacé par la came 127 et viendra en prise avec le bras 115 adjacent portant l'interrupteur, de manière à faire basculer ce bras contre l'action du ressort 116 et vers le segment 114; le ressort 119 force alors le segment 114 à se déplacer dans la même direction que le bras 115 jusqu'à ce qu'il vienne buter contre le bras 104. Le bras 115 continue son mouvement contre l'action du ressort 119 jusqu'à ce qu'un interrupteur 151 monté sur le bras 115 vienne buter contre le segmentll4pour être actionné.
L'interrupteur 151 commande le mouvement du moteur 132 et le met en marche dans le sens voulu pour entraîner l'arbre 133 produisant la rotation de l'arbre de réglage 41 au moyen du dispositif à vis sans fin 134. Ceci produit un mouvement ascendant de la douille 38 pour soulever la roue 33 portant les parties inférieures 18 des trémies 17, 18, ce qui produit leur télescopage mutuel réduisant leur volume. L'ampleur de ce mouvement est déterminée par le mouvement asservi des segments 114 produit par la rotation de l'arbre 106 par le moteur 132 au moyen de la chaîne 129, le mouvement étant transmis de cet arbre 106 au croisillon 112 portant les segments 114 au moyen des pièces d'entraînement à friction 128.
Le mouvement asservi des segments 114 dure jusqu'à ce que l'ouverture 110 arrive à la hauteur du bras de commande 104 se trouvant dans la position dans laquelle il a été déplacé par le pesage; le segment 114 et le bras 115 sont alors séparés par le ressort 119, de sorte que le bras 104 passe à nouveau à travers l'ouverture 110, ce mouvement des segtnents 114 ouvrant 1'interrttpteur 151 et arrêtant ainsi le moteur 132. A cet instant ou un peu plus tard, la came 127 entre en action pour écarter le disque 118 du bras 115, permettant ainsi au ressort 116 de déplacer le bras 115, celui-ci entraînant par sa blutée 121 le segment 114 hors de portée du bras 104.
Après que le levier 66 a pris sa position d'équilibre sous le poids de la charge fournie à la cuvette 64, et avant que le mécanisme asservi se mette à fonctionner, les pinces à friction 91 sont de nouveau amenées en position de serrage et elles restent dans cette position pendant le fonctionnement du mécanisme asservi. Le levier 66 étant toujours serré, le bras 83 est actionné par la came 87 pour ouvrir les clapets 72 et pour décharger la charge pesée dans l'entrée d'un dispositif d'aspiration 152 servant à ramener la poudre dans la conduite principale d'alimentation, après quoi le bras ferme les clapets. Ensuite, les pinces à friction sont libérées pour permettre au levier 66 de revenir dans sa position déchargée pour être prêt à l'opération de pesage suivante.
Le croisillon 112 est alors remis dans sa position normale par le bras 138 sous l'influence de la came 143 et le mécanisme de commande est prêt à exécuter l'opération suivante.
Lorsqu'une charge de poids normal est fournie à la cuvette 64, les segments 114 passent de chaque côté du bras de commande 104 pendant leur mouvement de pivotement provoqué par le disque 118 et les interrupteurs 151 restent inactifs, par conséquent -aucune modification du réglage n'a lieu.
Ainsi, le mécanisme fait automatiquement varier le volume des trémies 17, 18 suivant les variations du poids du volume initial s'éeou- lant dans les trémies.
Bien que le mécanisme de pesage de contrôle a été décrit plus haut comme un dispositif travaillant conjointement avec les trémies 17, 18 de la machine de remplissage, ce mé- canisme pourrait être appliqué à une trémie ou à des trémies spéciales, de manière que leurs charges soient fournies directement depuis la conduite d'alimentation principale.
REVENDICBrTONS :
I. Procédé pour débiter par quantités déterminées de poids sensiblement égal une substance en poudre, en déterminant par son volume chacune de ces quantités, caractérisé en ce qu'on pèse périodiquement une des quantités débitées et en ce qu'on modifie le volume qui déterminera chacune des quantités débi tées - par la suite, en fonction du poids de la quantité pesée, de manière que lesdites quantités débitées par la suite aient chacune un poids sensiblement égal à une valeur prédéterminée.