Brevet FR2378267A1 — publié le 19780818

La présente invention est relative aux appareils de dosage et de pesage en continu de matières en vrac à partir de transporteurs et a pour but d'éliminer les effets des facteurs introduisant des efforts parasitaires, qui se cumulent ou se déduisent du résultat de la pesée et faussent par conséquent cette dernière. Dans les appareils connus, ces divers facteurs sont a. l'imperfection des systèmes de tension par vis, contre-poids, moteur couple, etc. b. le hors alignement entre les rouleaux fixes et le ou les rou leaux des parties pesées. c. La variation de puissance résultant de ltextraction plus ou moins facile des produits aux bouches de sortie des silos et trémies. d. Les variations de l'effort de traction résultant des diffé rentes épaisseurs de couche des produits transportés, surtout en transporteurs inclinés. e. Les dérives résultant de l'encrassement inégal des rouleaux fixes et pesés. f. Le hors alignement des mêmes rouleaux lors de la construction ou résultant des déformations sous les mises en charge. g. En général, tout facteur introduisant une perturbation dans le système de pesée, comme par exemple tout facteur provo quant, soit une variation non équilibrée de l'effort de trac tion dans la courroie du transporteur au droit de la pesée, notamment lorsqu'il s'agit d'un élément partiel pesé (tronçon intermédiaire de un ou plusieurs rouleaux) dans le cas bien connu de doseur, assurant à la fois l'extraction et le pesage, ou de bascule sur transporteur, soit un déséquilibre dans le cas de transporteur entièrement pesé articulé dans l'axe de la bouche de sortie dtun silo ; ainsi par exemple, un écoule ment préférentiel dtn côté de la bouche introduit des écarts de poussée de part et d'autre de l'axe de l'articulation et, par conséquent, fausse la pesée. La solution généralement adoptée pour supprimer ces efforts parasitaires au niveau de la pesée est un matériel comportant deux appareils distincts au lieu d'un seul, ltun assurant l'extraction et l'autre le pesage, mais l'inconvénient de cette solution consiste en ce qu'elle est très onéreuse. C'est pourquoi il a paru avantageux de créer suivant l'invention un appareil de dosage et de pesage en continu à partir de transporteurs, dont certains éléments sont disposés de manière telle qu'on peut mesurer avec précision un poids ou un débit donné de matière, sans introduction d'efforts parasitaires. Un tel appareil est caractérisé par la mise en place en bout d'un transporteur d'une partie mobile pesée, en porte-à-faux, articulée à l'extrémité de la partie fixe et maintenue par un capteur d'effort assurant la mesure du poids de matière débitée. Suivant l'invention, la mesure du poids de matière débitée est réalisée par la mesure de la torsion de l'axe d'articulation ou du couple appliqué à cet axe, ou encore par la mesure de la poussée ou de la traction sur un second point d'appui situé en un endroit quelconque de la partie mobile. Pour mieux faire comprendre l'invention, celle-ci est décrite maintenant avec plus de détails sur la base des dessins annexés, à titre d'exemple uniquement, montrant en Figure 1, un schéma d'un appareil de dosage ou de pesage suivant l'invention Figure 2, une coupe par 2-2 de figure 1 Figure 3, le diagramme de répartition des efforts dans l'appareil de figure 1, et Figure 4, la représentation de la répartition et de l'équilibre des efforts dans la partIe mobile de l'appareil de figure 1. Comme on le voit aux dessins, particulièrement en figures i et 2, l'appareil réalise conformément à l'invention est constitué dfune partie fixe 1 et d'une partie mobile 2, ces deux parties étant solidaires entre elles. la partie fixe I peut recevoir le produit déversé par un système d'alimentation quelconque ou être installéesous la bouche dtun silo et assurer l'extrac- tion du produit. La partie mobile 2 constitue la partie pesée. Elle comporte un bras de levier 3 portant d'une part un tambour de tête 4, qui est nécessairement un tambour fou monté sur un axe 5 et d'autre part un contre-poids d'équilibrage 4' Ledit bras ae levier 3 peut également porter une ou plusieurs batteries ou rouleaux. L'axe 5, ponté sur articulation souple sans frottement sur le bras 3, porte fixé rigidement à l"une ou à ses deux extrémités un bras de levier 6 muni dtun bras de compensation 7 situé dans le plan du brin supérieur de la courroie 8 et relié à la partie fixe de l'appareil, bras de compensation qui est articulé à ses deux extrémités. Comme tambour moteur, on prend avantageusement le tambour de pied 9 ; il peut être situé avec un enroulement suffisant pour assurer l'adhérence de la courroie à n'importe quel endroit de la partie fixe, de préférence au brin de retour. Il pourrait être également le tambour de tête si ce dernier est monté sur paliers avec moto-réducteur à arbre creux muni d'un bras de compensation relié à la partie fixe. Cette disposition permet d'équilibrer les effets du couple moteur. La partie mobile 2 est articulée à la partie fixe 1 autour de l'axe 10 d'un deuxième tambour fou 11, de même diamètre que le tambour de tête 4. Un rouleau de contrainte 12, disposé dans la partie fixe derrière le tambour fou 11, assure le maintien de la courroie sur un arc de contact 13 situé à la partie inférieure dudit tambour. À la partie supérieure, la courroie 8 est maintenue en contact avec le tambour fou Il par son propre poids et sous le poids de la matière à traiter. Un léger dos d'âne (non nécessaire) pourrait assurer à la partie supérieure de ce tambour un léger arc de contact supérieur 14. La partie mobile 2, depuis le tambour fou 11 jusqu'au tambour de tête 4, peut porter ses propres guidages 15. Une raclette 16 est prévue au tambour de tête 4 ; elle est fixée à la partie inférieure du bras de levier 6. Cette raclette pourrait être prévue sous le tambour fou 11. Un capteur d'effort 17, tel que 3auge de contrainte ou autre, situé en bout de la partie mobile 2, mais solidaire de la partie fixe 1 assure la mesure M du poids P de la matière p kg par m/courant située sur la partie mobile de la longueur 1. On a ainsi : P 1 p M=70x Un calculateur classique (non représenté) à partir de cette donnée et de la mesure de la vitesse de la bande donne d'une part le débit instantané moyen réalisé par le transporteur et d'autre part le poids délivré. Si le transporteur est équipé d'un moteur à courant continu à vitesse variable, on peut contrôler le débit délivré en le comparant à un débit de référence et ce transporteur peseur devient un doseur tout en pouvant jouer le rôle d'extracteur. Une telle disposition des éléments donne une répartition des efforts de traction dans la courroie telle que définie à la figure 3. En examinant ce diagramme de répartition et la représentation de figure 4, on peut constater que a) La variation des efforts dans la courroie introduite par les facteurs cités au début se développe surtout dans la zone ABC. b) Quel que soit l'effort Fl obtenu en C, on trouve en D l'effort F2 tel que F2 - F1 + fl + f2 avec fl et f2 des efforts complémentaires variables, qui proviennent de la résistance au roulement du tambour, d'où ol, et de la présence d'une raclette, d'où f2. c) a résistance au roulement du tambour 4 crée dans l'arbre 5 un couple Cl qui est équilibré par la naissance dans le bras de compensation 7 d'un effort f'1 égal en grandeur à -1, puisqu'il est symétrique à ce dernier par rapport à l'axe d'articulation 10. On a C1 = f'1 x 11, avec 11 longueur du bras de levier 6. d) le frottement de la raclette sur la courroie, qui entraine au point de contact un effort de retenue f2, est équilibré grâce au levier 6 par un effort f'2 de même grandeur dans le bras de compensation 7 (ici encore par raison de symétrie). e) il existe donc - au niveau du brin supérieur de la courroie un ef fort Fl dans ce brin et deux efforts f'1 et f12 dans les bras de compensation - au niveau du brin inférieur de la courroie un ef fort F2 dans ce brin - une égalité entre F2 et Fi + f'i et f'2. f) L'égalité B2 = F1 + f'l + f'2 est maintenue, quelle que soit la grandeur de F1 et de la résistance au roulement du tambour ou du frottement de la raclette, et ce grâce au système d'équilibrage constitué par le bras de levier 6 et le bras de compensation 7. g) En conséquence, par raison de symétrie, la résultante R de ces efforts égaux variables passe toujours par l'axe d'articulation 10 de la partie mobile 2, quelle que soit la position en niveau du tambour de tête 4 par rapport au tambour fou 11 dans les limites (définies par deux butées de sécurité 18) des arcs d'enroulement de la courroie sur ce dernier tambour. En effet, grâce aux arcs d'enroulement supérieur et inférieur sur le tambour 11, lorsque le tambour de tête 4 se déplace verticalement, la partie de la courroie perdue d'un côté est regagnée de l'autre; le bras de compensation 7 travaille en parallélogramme et l'équi- libre est maintenu ; il n'y a pas de variation d'effort et l'ensemble reste stable. h) L'encrassement, soit du tambour fou 11, soit du tambour de tête 4 ayant pour résultat un accroissement de leur diamètre, les deux brins stols ne sont plus parallèles sont situés symétriques par rapport à l'axe d'articulation 10 de la partie mobile 2. Dans ce cas, puisque la symétrie est maintenue, la résultante R passera encore par l'axe d'articulation de la partie mobile. i) La variation du poids de la courroie, à la suite d'un encrassement progressif dans le temps (inévitable et commun à tous les transporteurs), ne peut être évitée. Cette variation peut être compensée par des opérations de tarage et d'étalonnage exécutées en temps voulu. On peut en conclure que, quels que soient les phénomènes au niveau de la partie fixe ou mobile du transporteur, soit l'extraction facile ou difficile, l'imprécision du système de tension, les variations des charges transportées, ou soit les variations des résistances aux roulements et aux frottements, etc., la résultante variable R passe toujours par l'axe d'articulation de la partie mobile et la valeur M est toujours la représentation exacte de la matière située sur la partie mobile et de cette matière seule. On se trouve donc grâce à l'-invention en face d'un apw pareil répondant pratiquement aux hypothèses métrologiques définies au début, c'est-à-dire mesurer avec précision un poids ou un débit de matière donné sans introduction d'efforts parasitaires. L'appareil suivant ltinvention est simple et relative- ment peu coûteux. Il est capable des mêmes performances que celles d'un ensemble à deux éléments distincts, constitué dtun extracteur dSune part et d'un doseur d'autre part, et de performances supérieures, dans certaines limites, à celles dSune simple bascule installée sur un transporteur. Bien entendu, on ne sortirait pas du domaine de l'invention en apportant à l'appareil de dosage et de pesage décrit ci-dessus et représenté aux dessins ltune ou l'autre modifica- tion constructive rentrant dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Appareil de dosage et de pesage en continu à partir de transporteurs, caractérisé par la mise en place en bout d'un transporteur d'une partie mobile pesée, en porte-à-faux, articulée à l'extrémité de la partie fixe et maintenue par un capteur d'effort assurant la mesure du poids de matière débitée. 2. Appareil de dosage et de pesage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mesure du poids de matière débitée est réalisée par la mesure de la torsion de l'axe d'articulation ou du couple appliqué à cet axe. 3. Appareil de dosage et de pesage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mesure du poids de matière débitée est réalisée par la mesure de la poussée ou de la traction sur un second point d'appui situé en un endroit quelconque de la partie mobile. 4. Appareil de dosage et de pesage selon la revendication 1, caractérisé par la mise en place au droit de l'axe d'articulation d'un élément, simple ou complexe, assurant dans la partie mobile la symétrie de la courroie transporteuse par rapport à cet axe, quelles que soient les conditions d'équilibre. 5. Appareil de dosage et de pesage selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, caractérisé par la mise en place d'un dispositif équilibreur assurant l'équilibre des efforts variables sans introduire l'effort parasitaire au niveau du capteur d'efforts. 6. Appareil de dosage et de pesage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce outil comprend une partie fixe et une partie mobile solidaires entre elles, la partie mobile consistan-t en un bras de levier portant par l'intermédiaire d'un axe, un tambour de tête fou, un second bras de levier porté par ledit axe étant muni d'un bras de compensation articulé situé dans le plan supérieur de la courroie transporteuse et relié à la partie fixe par articulation. 7. Appareil de dosage et de pesage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la partie mobile est articulée à la partie fixe autour de l'axe d'un deuxième tambour fou, de même diamètre que celui du tambour de tête. 8. Appareil de dosage et de pesage selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un rouleau de contrainte est disposé dans la partie fixe, derrière le second tambour fou, pour assurer le maintien de la courroie sur un arc de contact situé à la partie inférieure dudit tambour.