Brevet FR2034752A1 — publié le 19701211

La présente invention concerne la mesure du poids parunité de longueur d'objets allongés flexibles et un appareil destiné à cette mesure. Une application de l'invention est l'amélioration ou le contrôle de la fabrication de produits allongés flexibles dans 5 le sens de la longueur. Des exemples types de ces objets et produits sont les courroies de. transporteurs,les feuilles de matière plastique,les feuilles de caoutchouc et d'autres produits extradés ou obtenus d'une autre manière sous la forme d'une feuille continue.Une autre application de l'invention est la mesure de lOcharges portées par des transporteurs. Lorsqu'on fabrique de grandes longueurs d'un produit, par exemple par extrusion,il est avantageux de pouvoir régler l'épaisseur dudit produit,ou un autre critère tel que le poids par unité de longueur,pour obtenir le rendement de production maximal. ^5]Sn particulier,il est souvent Essentiel de régler l'épaisseur, ou un autre critère pour être certain que le produit obtenu satisfait à certaines conditions,par exemple des normes dimensionnel-les.En général, on ne peut admettre que de légers écarts par rapport à une valeur de référence prédéterminée. On utilise divers 2° procédés pour mesurer le poids et/ou l'épaisseur du produit,certains étant compliqués et comportant l'utilisation de tête mobiles de mesure. De même, une tension mécanique constante et uniforme du produit est en général nécessaire pour obtenir des résultats précis. La présente invention n'exige pas que la tension appliquée 25 au produit soit maintenue constante. L'invention peut être utilisée, également lors de la fabrication de produits allongés, pour mesurer leur poids par unité de longueur et, de cette manière, l'épaisseur moyenne ou un autre paramètre, et également pour peser des produits qui sont placés sur, ou supportés par, un organe 50 allongé, par exemple une courroie ou line autre forme, de transpor- teur. ge]_0i1 ue, aspect de l'invention,un pro.cédé de mesure du poids par unité de longueur d'un article allongé flexible dans le sens de la longueur, chargé ou non chargé, comprend la mise en place de 55 cet article de telle manière que deux tronçons de longueur différente dudit objet soient associés chacun à un dispositif dynanomé-trique correspondant,l'article appliquant à chacun des dispositifs dynanométriques une force qui comprend un effort produit par une tension, grâce auquel la composante de l'effort produit par une tension, agissant dans une direction désignée ait sensiblement la TV même valeur pour chaque dispositif dynanométrique, ce procédé BAD ÔftlôiWAL 70 08190 2 20 34752 comportant de plus une opération de mesure, par ces dispositifs dynamométriques, de la composante, agissant dans la direction désignée, de la force totale appliquée à chaque dispositif dynamométrique par la partie de. l'article qui lui correspond. 5 Selon un autre aspect de l'invention, un appareil destiné à mesurer le poids par unité de longueur d'un article allongé flexible dans le sens de la longueur, chargé ou non chargé, comprend deux dispositifs dynamométriques ; et des moyens pour mettre en place ledit article de façon que deux tronçons de longueurs pré-10 déterminées différentes de l'article soient associés, l'un avec un dispositif dyriamométrique et l'autre avec l'autre dispositif dynamométrique, de manière que ledit article applique à chaque dispositif dynamométrique une force qui comprend un effort produit par une tension, le montage étant tel que la composante de l'ef-15 fort produit par une tension agissant dans une direction désignée soit sensiblement la même pour les deux dispositifs dynamométriques, chaque dispositif dynamométrique étant agencé de manière à mesurer la composante, agissant dans la direction désignée, .(le la force totale qui lui est appliquée par la partie correspondante de 20 l'article allongé. L'expression "direction désignée" utilisée dans le présent mémoire signifie une direction choisie en vue du calcul des forces appliquées, par exemple la direction suivant laquelle on projette les forces mesurées par le procédé selon l'invention; lies disposi-25 tifs dynamométriques utilisés dans le procédé selon l'invention cnfc des caractéristiques directionnelles telles que la ■réponse de chaque dispositif dynamométrique à une force donnée agissant dans une direction donnée est proportionnelle à l'amplitude de cette force quand elle est projetée dans une certaine direction , qui 30 est ici l'axe de mesure du dispositif dynamométrique. Les axes de mesure des deux dispositifs dynamométriques ne sont pas obligatoirement parallèles entre eux puisqu'une inclinaison angulaire d'un axe par rapport à l'autre peut être tolérée pour le calcul des résultats. • . 35 La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif fera biônîfromprendre comment l'invention peut être réalisée. • ' '■ La figure 1 est une représentation schématique de la mise en place d'un tronçon de courroie de transporteur selon la présente 40 invention. 70 08190 3 20 34752 La figure 2 est un schéma des circuits utilisés pour l'ensemble représenté sur la figure 1. Sur la figuré 1, un tronçon de courroie 10 de transporteur passe sur une série de rouleaux 11» 12, 13, 14 et 15. Ces rouleaux 5 sont montés sur un bâti (non représenté} de manière*à constituer un appareil. Les rouleaux 11, 13 et 15 sont respectivement les premier, second et troisième rouleaux porteurs, montés rotatifs sur le bâti et définissent deux longueurs ou tronçons prédéterminés 16 et 17 de courroie. Les rouleaux 12 et 14 sont des rouleaux de 10 pesée.et sont représentés supportés par des paliers 1& eux-mêmes portés par des éléments dynamométriques (non représentés). Dans le présent exemple, la direction désignée choisie est, pour plus de commodité, la verticale. Les éléments dynamométriques sont montés de manière à réagir à la composante dirigée verticale-15 ment d'une force qui leur est appliquée et, par conséquentr la direction désignée mentionnée ci-dessus est parallèle à l'axe de réponse de chaque dispositif dynamométrique. La distance L1 entre le premier rouleau porteur 11 et le second rouleau porteur 13 est inférieure à la distance L2 entre le 20 second rouleau porteur 13 et le troisième rouleau porteur 15, et les cinq rouleaux de pesée et porteurs sont disposés mutuellement de telle manière qu'un tronçon de courroie de la machine, soumis à une tension, passant au-dessus, et en contact avec, les premier et troisième rouleaux supports 11 et 15 soit, également en contact avec 25 les trois autres rouleaux 12, 13 et 14, les deux rouleaux de pesée 12 et 14 étant ainsi respectivement associés à des tronçons de longueur différente 16 et 17 de la courroie 10. Les angles formés par les tronçons de la courroie, respectivement des côtés arrivée et départ du rouleau de pesée 12 et des côtés départ, et arrivée du 30 rouleau 14 par rapport à la direction désignée de la force agissant sur chacun des. deux rouleaux de pesée et provenant de la tension de la courroie sont les mêmes pour les deux rouleaux de pesée. Ceci est. obtenu par une disposition appropriée des cinq, rouleaux en ce qui concerne leur hauteur et leur diamètre, pour que les 35 angles entre la courroie et la direction désignée (dans le cas présent la direction verticale) le long des côtés d'arrivée et de départ du premier rouleau de pesée -12 soient les mêmes que le long des côtés de départ et d'arrivée,- respectivement, du second rouleau de pesée 14. 40 Puisque la distance L1 entre les premier et second rouleaux 70 08190 4 20 34752 porteurs 11 et 13 dans le sens de la longueur de la courroie est inférieure à la distance correspondante L2 entre les second et troisième rouleaux porteurs 13 et 15, les deux rouleaux de pesée sont associés respectivement aux deux tronçons 16 et 17 de longueur 5 différente de la courroie et appliquent à leurs rouleaux de pesée respectifs des forces dirigées verticalement ayant pour origine les poids desdits tronçons de longueur différente de la courroie. La réponse des éléments dynamométriques associés à chaque rouleau de pesée fait intervenir par conséquent une composante du poids 10 proportionnelle à ces forces dirigées verticalement et, par suite, au poids dès tronçons de longueur différente de la courroie. Etant donné que chaque rouleau de pesée est également soumis à une force engendrée par la tension de la courroie et ayant une composante dirigée verticalement, la réponse des éléments dynamométriques 15 comprend également une composante ayant pour origine la tension. Cependant, comme on l'a expliqué ci-dessus, la disposition des projections des composantes de ces forces de tension agissant dans la direction désignée est telle qu'elles sont égales pour chaque rouleau de pesée et leur action sur la réponse des cellules dyna-20 mométriques est, par conséquent» éliminée en rétranchant la réponse des éléments dynamométrique du premier rouleau de pesée de celle du second rouleau de pesée. Cette différence est proportionnelle à la différence de poids des deux tronçons de courroie entre les rouleaux de pesée et l'appareil peut par conséquent être calibré 25 pour une lecture directe en unité de poids par unité de longueur de la courroie. Chaque élément dynamométrique est monté de manière à engendrer une réponse électrique proportionnelle à l'amplitude de la composante projetée»•agissant parallèlement à l'axe de. mesure de l'élé-30 ment, d'une force agissant sur ledit élément. On calcule la moyenne des réponses électriques des éléments dynamométriques du premier rouleau de pesée et les réponses électriques des autres éléments dynamométriques sont traitées de la même manière, et la différence entre les deux réponses, dont on a calculé la moyenne»est utilisée 35 de la manière décrite ci-dessus pour indiquer le poids par unité de longueur de la courroie. La figure 2 représente schématiquement un circuit permettant d'obtenir une indication, de la manière décrite ci-dessus. Les éléments dynamométriques sont représentés en 20 et 21, les éléments 40 20 étant placés à raison d run à chaque extrémité du rouleau de 70 08190 5 20 34752 pesée 12 et les éléments 21 étant placés à raison d'un à chaque extrémité du rouleau de pesée 14- Une source de courant électrique, représentée par une batterie 22, est raccordée aux éléments dynamométriques par un câble 23. Les éléments dynamométriques 20 sont 5 raccordés par un câble 24 à un circuit 25 calculateur de moyennes. De même, les éléments dynamométriques 21 sont raccordés par des conducteurs 26 à un circuit 27 calculateur de moyennes. Les circuits calculateurs de moyennes sont à leur tour raccordés à un circuit calculateur de différences 2S par des câbles 10 29 et les signaux provenant du circuit calculateur de différences 20 sont transmis à un instrument approprié, tel qu'un appareil indicateur 30 ou un appareil enregistreur 31. En variante, ou en plus, le signal provenant du circuit calculateur de différences peut être transmis à un mécanisme de commande qui peut être ac-15 tionné par les variations du signal de sortie du circuit calculateur de différences 28 pour remédier à tous les écarts à partir d'une valeur prédéterminée. Par conséquent, le signal provenant du circuit calculateur de différences peut être appliqué à un un dispositif de commande pour corriger toute variation d'épaisseur} 20 ladite variation se manifestant sous la' forme d'une augmentation ou d'une diminution du poids dé la courroie. Les circuits calculateurs de moyennes 25 et 27 émettent des signaux qui représentent les moyennes des signaux provenant des éléments dynamométriques à chaque extrémité des rouleaux de pesée. 25 Le circuit calculateur de différences 20 émet un signal représentant la différence entre les signaux émis par les circuits calculateurs de moyennes 25 et 27. ' • Dans les cas où les axes de mesure des cellules dynamométriques ne sont pas parallèles à la direction désignée, ou bien dans 30 les cas où les axes de mesure des éléments dynamométriques d'un rouleau de pesée ne sont pas parallèles à ceux de l'autre rouleau de pesée, il est nécessaire d'appliquer un facteur de correction aux moyennes calculées des réponses des- cellules dynamométriques des rouleaux de pesée respectifs, séparément et en accord avec les 35 lois de la trigonométrie de manière que les composantes des réponses des éléments dynamométriques de chaque rouleau de pesée utilisées pour effectuer les calculs soient proportionnelles aux composantes projetées agissant dans la direction désignée des forces appliquées au rouleau. Ce n'est qu'après une telle correction que 40 les réponses.peuvent être retranchées de manière valable l'une de 70 08190 6 20 34752 l'autre de manière à éliminer les effets des tensions appliquées à l'article pesé. Il va de soi que pour calculer (automatiquement ou autrement) le poids par unité de longueur d'un article flexible passant par 5 l'appareil selon l'invention, les longueurs réelles ou tout au moins les longueurs relatives des deux tronçons de longueur différente de l'article associé aux dispositifs dynamométriques correspondants doivent être connues. Il va également de soi que les longueurs réelles desdits tronçons de longueur différente peuvent 10 varier légèrement lorsque la tension appliquée à l'article varie, puisque des variations de cette tension modifieront les valeurs des flèches de l'article entre les divers rouleaux. Dans le cas d'une courroie de transporteur, on peut en général admettre valablement que la courroie est suffisamment rigide et soumise à une 15 tension moyenne suffisante pour que les variations de longueur mentionnées ci-dessus puissent être négligées, les longueurs desdits tronçons de longueur différente étant considérées comme égales aux distances en ligne droite, à tout instant donné, entre les points de contact de la courroie avec les premier et second rou-20 leaux porteurs et avec les second et troisième rouleaux porteurs. Pour des mesures plus précises, ou si l'on pèse un article assez flexible dans le sens de la longueur^ il peut être nécessaire de tenir compte de la flèche de l'article entre les dispositifs dynamométriques. 25 II va également de soi que si, dans le présent mémoire, on se réfère à la projection d'une composante agissant dans une direction donnée d'une force particulière, l'utilisation de l'expression "la composante projetée agissant dans une direction donnée" ou d'une expression ayant un sens semblable ne signifie pas qu'on exclut la 30 possibilité que la ligne d'action de cette force particulière coïncide avec la direction donnée. Le mode d'exécution décrit ci-dessus du procédé et de l'appareil selon l'invention peut être utilisé pour mesurer le poids de divers types d'articles flexibles. On peut, par exemple, l'utiliser 35 pour mesurer de manière continue le poids d'un tissu recouvert de caoutchouc sortant d'une calandre, ou le poids de caoutchouc appliqué par ladite calandre sur le tissu, si l'on procède à une mesure préliminaire du poids du tissu seul..De plus, on peut utiliser le procédé et l'appareil sus-mentionnés pour mesurer, par addition, 40 la charge totale transportée par, ou le poids total de matière ajou 70 08190 7 20 34752 tée à, un article flexible longitudinalement dans un temps donné. Un exemple d'application de l'invention consiste en la mesure du poids de matière portée par un transporteur mobile, auquel cas le poids total du transporteur et de sa charge utile, c'est-à-dire le 5 poids de l'ensemble chargé, est mesuré et le poids connu du transporteur seul, c'est-à-dire le poids de l'ensemble non chargé, est retranché du poids dudit ensemble chargé. Ces transporteurs peuvent être de nombreux types connus, par exemple des courroies, des chaînes ou des-câbles métalliques. On peut y incorporer des roues 10 dentées dans le cas des chaînes et des poulies à rainure dans le cas des câbles métalliques. Il va de soi que, lors du calibrage d'un-appareil selon l'invention pour indiquer le poids par imité de longueur d'un article flexible pesé, ou lors du calcul du poids par unité de longueur à 15 partir des résultats obtenus par ledit appareil, il est nécessaire d'admettre que l'article pesé a un poids sensiblement uniforme par unité de longueur sur tout le tronçon ainsi pesé dans un temps donné, à savoir sur tout le tronçon de l'article compris entre les premier et troisième rouleaux porteurs dans la forme de réalisation 20 décrite. Bien que cette hypothèse puisse en général être considérée comme valable pour les applications auxquelles la machine est destinée, il va de soi qu'on n'est pas fondé à formuler cette hypothèse dans le cas d'une courroie de transporteur portant une charge utile comportant de grosses masses.séparées, par exemple des frag-25- ments de minerais non concassés, si la présence d'un gros bloc de minerai, par exemple à proximité d'un des rouleaux de pesée, peut amener l'appareil à indiquer un poids inexact. Les longueurs prédéterminées d'une partie de la courroie, 16 et 17, sont en général fixes. Cependantf il est possible d'incorpo-30 rer des moyens pour faire varier simultanément ces longueurs en maintenant en même temps la relation prédéterminée entre lesdites longueurs.Ceci peut être accompli, par exemple, en déplaçant les premier et troisième rouleaux porteurs 11 et 15» On peut procéder à cette variation par intermittences afin de vérifier les appareils 35 de mesure, par exemple pour la recherche des indications erronées, des appareils coincés et des défauts similaires. Autrefois, comme on l'a indiqué ci-dessus, les procédés de mesure du poids d'un article mobile'flexible dans le sens de la longueur obligeaient à appliquer une tension constante à l'article 40 et cela était difficile a réaliser en pratique. La présente 70 08190 invention n'impose pas cette condition parce que, comme on l'a expliqué ci-dessus, les effets des forces provenant de la tension de l'article sont supprimés en permanence et automatiquement. 20 34752 70 08190 9 20 34752 REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure du poids par unité de longueur d'un article allongé chargé ou non, flexible dans le sens de la longueur, caractérisé en ce qu'on soutient l'article de telle manière que 5 deux tronçons de longueur différente de l'article soient associés chacun à un dispositif dynamométrique correspondant, ledit article appliquant à chaque dispositif dynamométrique une force qui comprend un effort produit par une tension, grâce, auquel la composante dudit effort produit par une tension, agissant dans une direction 10 désignée ait sensiblement la même valeur pour chaque dispositif dynamométriqué, ce procédé comportant en plus une opération de mesure, à l'aide desdits dispositifs dynamométrique, de la composante agissant dans la direction désignée de la force totale appliquée à chaque dispositif dynamométrique par la partie de 15 l'article qui lui correspond. 2. Procédé de mesure du poids par unité de longueur d'un article allongé chargé ou non chargé, flexible dans le sens de la longueur, caractérisé en ce qu'il comprend : le soutien dudit article par une série d'organes tournants espacés de manière à définir deux 20 tronçons de longueur différente dudit article ; la mise en place d'un élément de pesée rotatif en position centrale de chaque tronçon en contact avec l'article, les organes de pesée étant soutenus par des moyens comprenant des dispositifs dynamométriques de telle manière que ledit article applique à chaque organe de pesée une 25 force qui comprend un effort produit par une tension, grâce auquel la composante dudit effort produit par une tension, agissant dans une direction désignée ait sensiblement la même valeur pour chaque organe de pesée ; et la mesure par lesdits dispositifs dynamométriques de la composante agissant dans la direction désignée de la 30 force totale appliquée à chaque organe de pesée par la partie de l'article qui lui correspond. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits dispositifs dynamométriques comportent plusieurs éléments dynamométri que s. 35 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits organes de pesée sont des rouleaux de pesée, en ce que l'on place un élément dynamométrique près de chaque extrémité des rouleaux de pesée, et en ce qu'on applique les signaux provenant desdites cellules dynamométriques de chaque rouleau à des circuits 40 calculateurs de moyennes, à raison d'un circuit pour chaque rouleau 70 08190 10 20 34752 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on applique les signaux provenant desdits circuits calculateurs à un circuit calculateur de différences. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on 5 applique le signal provenant du circuit calculateur de différences à un appareil indicateur et/ou un appareil enregistreur. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération additionnelle d'application du signal provenant du circuit calculateur de différences à un dispositif de com- 10 mande destiné à régler un paramètre en relation avec ledit article. S. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit article est une courroie utilisée pour un transporteur. 9. Procédé selon la revendication 7, appliqué à la fabrication 15 d'une courroie, caractérisé en ce que le dispositif de commandé règle l'épaisseur de ladite courroie. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à é, dans lequel ledit article est un transporteur portant des charges, ledit convoyeur ayant un poids connu par unité de longueur, carac- 20 térisé en ce qu'il comprend les opérations de déduction du poids par unité de longueur du transporteur du poids total du transporteur et de la charge, de manière à indiquer le poids de la charge. 11. Appareil pour la mesure du poids par unité de longueur d'un article allongé flexible dans le sens de la longueur, chargé 25 ou non chargé, caractérisé en ce qu'il comprend deux dispositifs dynamométriques et des moyens pour mettre en place l'article de telle manière que deux tronçons de longueurs prédéterminées différentes soient associés l'un avec un dispositif dynamométrique et l'autre avec l'autre dispositif dynamométrique, de manière que le- 30 dit article applique à chaque dispositif dynamométrique une force qui comprend un effort produit par Une tension, le montage étant tel que la composante de l'effort produit" par une tension agissant dans une direction désignée soit sensiblement la même pour les deux dispositifs dynamométriques, chaque dispositif.dynamométrique 35 étant agencé de manière à mesurer la composante, agissant dans la direction désirée, de la force totale qui lui est appliquée par la partie correspondante de l'article allongé. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens pour mettre en place ledit article comportent une série 40 de rouleaux dont les axes de rotation sont sensiblement parallèles BAD ORIGINAL 70 08190 ii 20 34752 entre eux et espacés, et en ce qu'il comprend, une première paire de rouleaux porteurs espacés délimitant un premier tronçon dudit article, une seconde paire de rouleaux porteurs espacés délimitant un second tronçon dudit article, un premier dispositif dynamomé-5 trique placé à mi-chemin entre la première paire de rouleaux et un second dispositif dynamométrique placé à mi-chemin entre la seconde paire de rouleaux. 13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdits dispositifs dynamométriques comportent chacun un rouleau 10 de pesée en contact avec l'article. 14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend un élément dynamométrique à proximité de chaque extrémité de chaque rouleau de pesée, chaque élément dynamométrique réagissant à ladite composante agissant dans ladite direction 15 désignée. 15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend un premier circuit et un second circuit calculateurs de moyennes, des moyens pour appliquer des signaux provenant des éléments dynamométriques associés avec le rouleau de pesée pour le 20 premier tronçon au premier circuit calculateur de moyennes, et des moyens pour appliquer les signaux provenant des cellules dynamométriques associées avec le rouleau de pesée pour le second tronçon au second circuit calculateur de moyennes. 16. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce 25 qu'il comprend un circuit calculateur de différences et des moyens pour appliquer les signaux provenant des calculateurs de moyennes audit circuit calculateur de différences, 17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens enregistreurs et/ou indicateurs, et des 30 moyens pour appliquer le signal provenant du circuit calculateur de différences aux moyens enregistreurs et/ou indicateurs. 10. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande pour régler un paramètre associé audit article, et des moyens pour appliquer le signal pro- 35 venant du circuit calculateur de différences auxdits moyens de commande. - 19. Appareil selon la revendication lâ,.caractérisé en ce que, pour la fabrication de courroieset de produits allongés similaires, les moyens de commande sont destinés à régler l'épaisseur 40 dudit produit. 70 08190 12 20 34752 20. Appareil selon, l'une quelconque des revendications 11 à 17, dans lequel l'article allongé est constitué par une courroie de transporteur supportant une charge, ladite courroie de transporteur ayant un poids prédéterminé par unité de longueur,et caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour retrancher un nombre correspondant au poids par unité de longueur de la courroie de la composante calculée du nombre représentant la force totale appliquée par ladite courroie.