Peseuse automatique pour produits granuleux
La pesée de produits granuleux, notamment lors que le poids unitaire de l'élément de produit est relativement important par rapport à la valeur de la pesée à déterminer (cas de la pesée de bonbons au sucre par exemple), pose des problèmes de distribution et de pesage.
I1 faut, en particulier, obtenir un écoulement du produit avec la plus grande régularité si l'on veut attendre le maximum de précision sur un poste de pesée accouplé à un groupe de conditionnement automatique. La distribution du produit doit être également réalisée unité par unité en fin de pesée si l'élément du produit à peser atteint un poids. important proche ou dépassant la tolérance même de la pesée.
Afin de satisfaire à ces conditions, on a déjà proposé de munir les. balances d'un distributeur comportant deux couloirs dont l'un est dit de finition et qui a une section telle que le produit à peser s'y range sous forme de colonne unitaire, c'est-à-dire unité par unité et dont l'autre est dit de dégrossissage.
On peut ainsi commodément effectuer la pesée en deux stades. à partir d'une section d'écoulement unique, par exemple par l'ouverture d'une trémie.
On sait par ailleurs qu'une telle pesée en deux stades sur une seule balance requiert d'ordinaire deux réglages successifs du dispositif peseur, l'un pour le stade de dégrossissage et l'autre pour le stade de finition, ainsi que l'amortissement du fléau de la balance en fin du stade de dégrossissage et avant que commence le stade de finition, ce qui entraîne un temps mort incompatible avec l'obtention d'une cadence de fonctionnement élevée.
La présente invention permet de réduire considérablement ce temps mort. Elle a pour objet une peseuse automatique pour produits granuleux agencée pour effectuer chaque pesée en deux stades successifs, l'un de dégrossissage et l'autre de finition, au moyen d'une balance unique. Cette peseuse est caractérisée en ce que des moyens sont prévus pour im- mobiliser le fléau de la balance dans la position qu'il occupe à la fin du stade de dégrossissage.
Le dessin ci-annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, représente une seule forme d'exécution de la peseuse selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation schématique d'un groupe balance distributeur de ladite forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en plan de ce distributeur.
La fig. 3 est une vue en perspective de ce distributeur et de ses volets d'obturation.
La fig. 4 est une vue en plan de cette balance.
La fig. 5 est une vue à plus grande échelle, en élévation, d'un détail se rapportant à la fig. 4.
La fig. 6 est une vue en plan à plus grande échelle d'un dispositif d'immobilisation du fléau.
La fig. 7 est un schéma de principe du circuit de commande électronique de la peseuse constituant ladite forme d'exécution.
La fig. 8 est un graphique montrant l'effet d'un amortisseur sur les oscillations du fléau d'une balance.
Dans la forme d'exécution représentée au dessin, on a un ensemble constitué par un distributeur D et une balance B (fig. 1).
Le distributeur de la fig. 1 comprend une coulisse 1 de distribution, inclinée vers le bas et desservie par une trémie 2 dont l'orifice de sortie 3 (voir aussi fig. 2 et 3) est muni d'un volet 4 permettant de régler la hauteur utile de cet orifice et, par conséquent, la hauteur de la couche de produit sortant de la trémie. Une vis 5, coopérant avec une fente 4a du volet 4 permet d'immobiliser ce volet dans la position de réglage choisie.
La coulisse de distribution 1 est barrée par un écran déflecteur 6 (fig. 2 et 3) orienté obliquement vers l'avant et dont l'extrémité antérieure 7 est raccordée à un couloir de finition surélevé 8. La section de ce couloir, en V dans le présent exemple, est déterminée de telle sorte que ledit couloir, en service, sélectionne une colonne unitaire de produit, l'excédent tombant de part et d'autre dudit couloir dans la partie antérieure de la coulisse de distribution, partie qui forme le couloir de dégrossissage 9.
Au couloir de finition 8 (fig. 3) est associé un volet 8a commandé par un électro-aimant 8b tandis que le couloir de dégrossissage 9 comporte un volet 9a actionné par un électro-aimant 9b.
Ces divers accessoires sont montés sur un sup port 10 solitaire de la coulisse 1 ; chaque volet est solidaire d'un levier 8c (ou 9c) articulé sur un axe 8d (ou 9d) (fig. 1 et 3) et relié, d'une part, à l'armature de l'électro-aimant correspondant et, d'autre part, à un ressort de rappel 8e (fig. 1) ou 9e (fig. 3) qui tend à maintenir ledit volet fermé.
L'ensemble qui vient d'être décrit est supporté, par l'intermédiaire d'un électro-aimant 11, par une masse 12 montée, au moyen de dispositifs d'amortissement des vibrations 13, sur un socle 14.
L'électro-aimant 1 1 est excité par un courant alternatif qui anime la coulisse de distribution 1 d'une vibration dont l'amplitude est fonction de l'intensité du courant, l'axe de cette vibration étant décalé par rapport à ceux des couloirs 8 et 9 afin d'assurer l'écoulement du produit à peser.
Le produit tombe dans le récipient 15 (fig. 1 et 4) de la balance B. Ce récipient est fixé à un support 15a reposant sur les couteaux 1 6a d'un fléau 16 et est maintenu en position par un contre-fléau 17.
Le contrefléau 17 est lié à un support 1 8a du socle 18 de la balance.
Le fléau 16 pivote, au moyen de couteaux 16b sur des chapes 18b du socle. I1 se prolonge, au-delà de cet appui, par des régleffes graduées 19, 20 et 21 (fig. 4) portant respectivement des curseurs 19a, 20a et 21a servant, les deux premiers au réglage de la pesée et le troisième à la compensation classique dans les appareils de pesée du genre envisagé ici.
Les réglettes 19, 20 et 21 sont réunies d'un côté par une traverse 22.
Comme le montre la fig. 5, la traverse 22 peut venir en butée à l'une de ses extrémités, sous l'effet des curseurs, par l'intermédiaire d'un doigt 22a, sur un levier 23 pivotant sur un axe 23a porté par un support 1 8c du socle, levier qui peut lui-même buter sous la tête d'une vis 24 engagée dans le socle.
Une masselotte 25, coulissant sur le levier 23 et dont la position est réglable, permet d'opposer une résistance variable à l'ensemble du fléau et de ses accessoires par l'intermédiaire du point d'appui constitué par l'axe 23a.
Le levier 23 est connecté électriquement à la masse de l'appareil par le conducteur 23b et la borne 26. A son extrémité éloignée de la vis 24, il porte un plot de contact 23c placé vis-à-vis d'un autre plot 27a réglable en hauteur et fixé à une barrette 18d, en matière isolante, solidaire du support 1 8c du socle.
Les deux plots 23c et 27a forment un contact électrique 27 dont il sera question ultérieurement.
Le doigt 22a de la traverse 22, électriquement à la masse de l'appareil, comporte un plot de contact 22b situé vis-à-vis d'un plot 28a porté par la barrette isolante 18d. Les plots 22b et 28a forment un contact 28.
A son autre extrémité (fig. 6) la traverse 22 porte une armature souple et élastique 29 située dans un plan perpendiculaire à la ligne d'appui des couteaux centraux 16b et dont une extrémité est fixée en 29a à un support 29b solidaire de la traverse 22.
Cette armature présente une épaisseur faible par rapport à sa largeur. Elle est agencée de façon à pouvoir fléchir autour d'un axe perpendiculaire à l'axe d'oscillation du fléau et un électro-aimant 30, porté par un support 18e solidaire du socle 18, exerce sur cette armature des efforts absorbés par les couteaux sur lesquels repose le fléau. I1 ne se produit ainsi pas de couple autour de l'axe du fléau susceptible de gêner ses oscillations.
A sa partie centrale (fig. 1 et 4), la traverse 22 porte une armature 31 coopérant avec un électroaimant fixe 32 et qui permet d'amener le fléau en butée sur le levier 23, lui-même en butée sous la tête de la vis 24.
La balance et le distributeur qui viennent d'être décrits sont commandés par un dispositif électro nique dont le schéma de principe est représenté à la fig. 7.
Ce dispositif fonctionne comme suit:
La fermeture d'un contact électrique 33 permet d'exciter un relais 34. Par son contact 34a, le relais 34 est maintenu en position de travail en s'insérant dans le circuit de charge d'un tube électronique 35.
L'appel du relais 34 provoque: par le contact 34b, l'appel d'un second relais 36, par le contact 34c, la mise en charge d'une capacité par une résistance 37 et, par le contact 34d, l'excitation de l'électroaimant 9b.
Ce dernier (fig. 3) provoque la levée de l'obturateur 9a du couloir de dégrossissage 9.
L'appel du relais 36 provoque: par le contact 36a son maintien dans le circuit de charge d'un second tube électronique 38, par le contact 36b l'appel d'un troisième relais 39, par le contact 36c, l'excitation de l'électro-aimant 8b, ce dernier levant l'obturateur 8a (fig. 3) du couloir de finition 8, et enfin par le contact 36d l'excitation de l'électroaimant 1 1 du distributeur. L'appel du relais 39 permet, par le contact 39a de maintenir la mise sous tension d'un condensateur 40 monté en parallèle sur ce dernier relais, lorsque 36b s'ouvre.
Sous l'action de la vibration, le produit se déverse dans le récipient 15 de la balance par les deux couloirs de distribution 8 et 9. Quand le poids du pro- duit versé atteint la valeur du poids affiché sur la balance, déduction faite de la force causée par l'action de la masselotte 25, le fléau prend sa position d'équilibre et le levier 23, en suivant le mouvement du fléau, provoque la fermeture du contact 27 (plots 23c et 27a, fig. 5).
La fermeture du contact électrique 27 permet d'appliquer une certaine tension de polarisation négative à la grille de commande du tube électronique 35 ce qui annule ainsi le courant anodique de ce tube; le relais 34 relâche. La mise à la position de repos du relais 34 provoque la décharge du condensateur en série avec la résistance 37 sur l'électroaimant 30 et l'ouverture du circuit d'alimentation de l'électroWaimant 9 b. L'excitation de l'électro-aimant 30 entraîne, pendant le temps de décharge du condensateur 37, l'attraction de l'armature 29 ce qui immobilise le fléau, l'immobilisation du fléau en fin du stade de dégrossissage est telle qu'aucune réaction verticale n'est appliquée au fléau lors du déverrouillage.
La flexion de l'armature 29 se faisant autour d'un axe perpendiculaire à l'axe d'oscillation du fléau et dans un plan passant par la ligne d'appui des couteaux centraux, n'engendre aucun effet sur la balance.
L'électro-aimant 9b n'étant plus excité, le volet 9a obture le couloir 9. Comme le fonctionnement du distributeur continue puisque l'électro-aimant 11 est toujours excité, seul le produit venant du couloir de finition 8 est versé dans le récipient de la balance, unité par unité.
Le levier 23, à ce stade, est en butée sur le contact 27a et son action sur le fléau de la balance est annulée. C'est donc au moment où s'établit l'équilibre entre le poids affiché sur la balance et le poids du produit versé que le fléau reprend sa course pour venir en butée par le plot 22b sur le plot 28a, fermant le contact 28. Le réglage de la position de la masselotte 25 permet ainsi de régler l'écart de poids entre la fin du stade de dégrossissage et celle du stade de finition de la pesée.
La fermeture du contact 28 applique une certaine tension de polarisation négative à la grille de commande du tube électronique 38 ce qui annule ainsi le courant anodique de ce tube: le relais 36 chute.
La mise en position de repos du relais 36 provoque l'ouverture du circuit d'alimentation de l'électro-aimant 8b, d'où l'obturation du couloir 8 par le volet 8a et l'ouverture du circuit d'alimentation de l'électro aimant 11, d'où l'arrêt du distributeur.
En fermant alors un contact 41 (fig. 7), on provoque l'appel d'un quatrième relais 42 et l'excitation de Pélectroalmant 32 par l'intermédiaire du contact 39b du relais 39 qui est resté en position de travail et celui du contact de repos 36b du relais 36.
La mise en position de travail du relais 42 interrompt par le contact 42a, l'alimentation du relais 39 qui reste excité pendant le temps de décharge de la capacité 40 et décharge le condensateur 43, qui se trouve en charge à la position repos du relais 42 sur la bobine de ce relais grâce au contact 42b.
Comme, par construction, le temps de relâchement du relais 42 est supérieur à celui correspondant du relais 39, un électro-aimant 44 se trouve être excité, par l'intermédiaire des contacts 39c et 42c, pendant le temps qui s'écoule entre l'appel du relais 42 et la chute du relais 39. L'électroaimant 44 commande l'ouverture du récipient de la balance et permet ainsi d'en assurer la vidange. Cette commande n'a pas été représentée car elle peut être réalisée par tout moyen connu.
L'électroaimant 32, une fois excité, attire l'armature 31 qui est solidaire du fléau 16, ramenant ce dernier à sa position de départ (fig. 4), c'est-à-dire en butée sur le levier 23 ; le temps d'excitation de l'électro-aimant 32 est limité par le temps de décharge du condensateur 43. Le contact 33 peut être considéré comme interrupteur de mise en marche, le contact 41 pouvant être commandé manuellement ou automatiquement suivant le cas d'utilisation de la peseuse, à savoir comme matériel semi-automatique ou automatique accouplé à un groupe de conditionnement.
Sur la fig. 8 ci-annexée est représenté un graphique représentant les déplacements D du fléau de la balance de la fig. 4 en fonction du temps t.
La courbe en trait pointillé représente les oscillattions du fléau de cette balance telles qu'elles seraient si l'amortissement fonctionnait continuellement, fléau qui, sous l'impulsion d'une charge reçue tend à prendre une position d'équilibre correspondant à l'ordonnée d. Cette position d serait alors atteinte pour la première fois au bout du temps t0 ce qui correspondrait au point A.
Si l'on supprime l'amortisseur (dont le seul effet est de réduire l'amplitude des oscillations sans en changer la période) le déplacement du fléau est représenté par la courbe en trait plein. Dans ces conditions le temps t au bout duquel la position d'équilibre d est atteinte pour la première fois (point B) est plus court que t.
Si le point 0 correspond à la position du fléau, au départ du stade de finition, c'est-à-dire après. blocage de ce fléau grâce à l'armature 29 et à l'électro aimant 30, et si la distance d est celle que doit parcourir le fléau pour passer de cette position à celle où il provoque la fermeture du contact 28 (détection de l'équilibre en fin de pesée), on voit que la durée du stade de finition est réduite et qu'en outre l'inertie de commande entre le dispositif peseur et le distributeur est réduite également, ce qui, comme indiqué précédemment, diminue les erreurs de pesée.