Brevet FR2452117A1 — publié le 19801017

La présente invention concerne d'une manière générale les détecteurs de présence aptes à contrôler la présence stationnaire, ou non, au croit d'eux, d'un quelconque article normalement en mouvement, et donc normalement appelé à défiler sans interruption devant eux selon un quelconque trajet0 De tels détecteurs de présence équipent par exemple certains dispositifs de convoyageet/oude tstribution, et notamment certains d'entre eux assurant l'alimentation en articles à imprimer de certaines machines à imprimer0 En cas d'engorgement en articles à imprimer d'un tel dispositif de convoyage et/ou de distribution, ils provoquent une quelconque intervention conduisant par exemple à l'arrêt de l'alimentation de ce dispositif, et/ou l'arret de la machine à imprimer0 La présente invention vise plus particulièrement ceux de ces détecteurs de présence qui comportent, globalement transversalement vis-à-vis du trajet des articles à contrôler, d'une part, d'un premier côté de ce trajet, un émetteur propre à l'éjection d'un flux d'air, et, d'autre part, de l'autre côté dudit trajet, un récepteur propre à la détection d'un flux d'air, et donc sensible à l'interception éventuelle par un article à détecter du flux d'air émis par l'émetteur0 Dans les détecteurs de présence à flux d'air de ce type, qui se caractérisent par une distance non négligeable entre l'émetteur et le récepteur,en raison du défilement entre ces organes des articles à contrôler, le récepteur est usuellement un capteur à fuite comportant une palette, qui est montée pivotante, et qui, suivant qu'elle reçoit ou non le flux d'air émis par l'émetteur, dit ci-après flux d'air principal, laisse ouverte ou ferme, une mise à l'atmosphère d'un second flux d'air, dit ci-après flux d'air secondaire, mis en oeuvre pour la commande d'un quelconque organe de détection0 Lorsqu'aucun article ne stationne au droit d'une telle palette, elle reçoit le flux d'air principal émis par 11 émetteur, et la mise à l'atmosphère du flux d'air secondaire est ouverte t l'organe de détection ne reçoit aucune pression0 Par contre, lorsqu'un article stationne devant la palette, celle-ci ne reçoit plus le flux d'air principal émis par l'émetteur, ce flux d'air principal étant intercepté par ledit article, en sorte que, sous les effets d'un ressort de rappel, la palette ferme la mise à l'atmosphère du flux d'air secondaire : l'organe de détection reçoit la pression de celui-ci0 Les détecteurs de présence à capteur de fuite de ce type présentent divers inconvénients0 Tout d'abord leur récepteur, c'est-à-dire leur capteur de fuite, comporte une pièce mécanique en mouvement, à savoir la palette, et est de ce fait sujet à usure et donc à déréglage, I1 est en outre relativement fragile, et il en est d'autant plus ainsi que, situé dans une zone d'un quelconque dispositif dans laquelle peut se produire un engorgement en articles à contrôler, il ne manque pas d'être sensible aux interventions que peuvent être amenés à opérer les utilisateurs dans cette zone, pour réduire un tel engorgement, à l'aide par exemple de tringles ou autres organes mécaniques susceptibles de l'endommager irrémédiablement0 De plus, la pression de leur flux d'air secondaire est en général relativement élevée, bien que limitée, et il en résulte une perte d'énergie non négligeable, puisqu'un tel flux d'air secondaire constitue une fuite normalement permanente, cette fuite ne se trouvant interrompue que lors d'un engorgement du dispositif de convoyage et/ou d'alimentation contrôlé, La présente invention a d'une manière générale pour objet un détecteur de présence à flux d'air pour articles en mouvement selon un quelconque trajet exempt de ces inconvénients0 De manière plus précise, elle a pour objet un détecteur de présence du genre comportant, globalement transversalement vis-àvis du trajet des articles à contrôler, d'une part, d'un premier côté de ce trajet, un émetteur propre à l'éjection d'un flux d'air, dit ci-après flux principal, et, d'autre part, de l'autre côté dudit trajet, un récepteur propre à la détection d'un flux d'air, et donc sensible à l'interception éventuelle du flux d'air principal par un article à détecter, ce détecteur de présence étant caractérisé en ce que ledit récepteur est un bloc statique comportant d'une part un passage, qui s'étend globalement dans l'axe du flux d'air principal, et d'autre part un perçage, qui s'étend globalement perpendiculairement audit axe, et-qui recoupe ledit passage, ledit perçage étant relié d'une part, d'un premier côté du passage, ou côté d'entrée, à une source d'air comprimé propre à l'émission d'un flux d'air, dit ci-après flux secondaire, et d'autre part, de l'autre côté dudit passage, ou côté de sortie, à un organe de détection sensible à la pression0 En l'absence d'un quelconque article au droit d'un tel récepteur, le flux d'air secondaire, qui est laminaire, se trouve intercepté par le flux dtair principal, dans le passage prévu à cet effet dans le récepteur, en sorte que l'organe de réception relié à la sortie de celui-ci ne reçoit aucune pression, ou au mieux, qu'une pression inférieure à celle nécessaire à son entrée en action, Par contre, lorsqu'un article à contrôler stationne entre l'émetteur et le récepteur, le flux d'air principal émis par l'émetteur se trouve intercepté par cet article, et il est dès lors sans action sur le flux d'air secondaire0 Celui-ci traverse donc dans ce cas sans perturbation le récepteur, et l'organe de réception relié à la sortie de celui-ci reçoit une pression suffisante pour son entrée en action, Un tel détecteur de présence présente de nombreux avantages, Tout d'abord, son récepteur étant entièrement statique, il ne comporte avantageusement aucune pièce en mouvement0 En outre, ce récepteur se présente avantageusement de maniè- re compacte, et, par la robustesse qui en résulte, il est de ce fait quasi insensible à toute intervention mécanique de l'exterieur De plus, il est avantageusement possible de réduire à une valeur minimale relativement basse la pression d'entrée du flux d'air secondaire dans le récepteur0 A cet égard, et suivant une caractéristique de l'invention, cette pression d'entrée du flux d'air secondaire n'est suivant l'invention qu'une fraction de la pression d'entrée du flux d'air principal dans l'émetteur, cette fraction étant en pratique inférieure à 0,1 et étant par exemple comprise entre 0,025 et 0,075. La perte d'énergie due à la permanence de ce flux d'air secondaire s'en trouve avantageusement réduite. Enfin, par sa faible -énergie, due à sa faible pression, le flux d'air secondaire 'est avantageusement pas susceptible de véhiculer d'éventuelles poussières et/ou autres débris, et l'organe de détection qui le reçoit s'en trouve avantageusement apte à assumer dans de bonnes conditions sa fonction. I1 aurait en effet été certes possible d'envisager d'adresser directement le flux d'air principal à un tel organe de détection0 Mais par l'énergie que ce flux d'air principal présente nécessairement pour agir à distance sur le récepteur mis en oeuvre; il est de nature à véhiculer diverses poussières ou débris qui, dirigés sur l'organe de détection relié à ce récepteur, ne peuvent que conduire à un encrassement intempestif de cet organe de détection et/ou nuire à la longévité de celui-ci0 Un tel danger est avantageusement évité dans le détecteur de présence suivant l'invention0 Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective illustrant la mise en oeuvre du détecteur de présence suivant l'invention la figure 2 est, à échelle supérieure, une vue partielle en coupe transversale du récepteur de ce détecteur,suivant la ligne II-II de la figure I la figure 3 est une vue partielle en coupe longitudinale dudit détecteur, suivant la ligne III-III de la figure 2 ; la figure 4 est un bloc diagramme illustrant l'alimentation en air comprimé du détecteur de présence suivant l'invention et la desserte par celui-ci d'un vérin double effet0 La figure 1 illustre, à titre d'exemple, l'application de l'invention à un dispositif de distribution comportant, à l'aplomb d'un convoyeur 10, destiné à l'alimentation en bouteilles 11 d'une quelconque machine de traitemen-t, machine de remplissage par exemple, au moins une goulotte verticale 12 dans laquelle de telles bouteilles 11 sont délivrées en chute libre les unes à la suite des autres, Un tel dispositif de distribution se trouve notamment décrit dans le brevet français déposé le 17 février 1971 sous le NO 71 05303 et publié sous le NO 2.125o177o Ce dispositif de distribution ne fait pas partie de la présente invention et ne sera donc pas décrit en détail ici ; il suffira de rappeler que, interposé à la base de la goulotte 12, il comporte un tiroir propre à délivrer successivement au convoyeur 10 les bouteilles 11 qui le surmontent0 I1 peut arriver que la goulotte 12 s'engorge en bouteilles 11 et une intervention est nécessaire pour arrêter son alimentation en de telles bouteilles, et/ou arrêter la machine alimentée par le convoyeur lOo I1 est donc usuel de disposer, transversalement vis-à-vis du trajet des bouteilles Il dans la goulotte 12, schématisé par une flèche FI à la figure 1, un détecteur de présence 13o Un tel détecteur de présence 13 comporte, d'une part, d'un premier côté du trajet Fl, un émetteur 14 propre à l'éjection d'un flux d'air, dit ci-après flux d'air principal, tel que sché- matisé par la flèche F2 des figures 1 et 2, et par le cercle interrompu C2 de la figure 3, et, d'autre part, de l'autre côté dudit trajet Fl, un récepteur 15 propre à la détection d'un flux d'air, et donc sensible à l'interception éventuelle du flux d'air principal P2 par un article à détecter, à savoir une bouteille llo Tel que schématisé par des hachures sur la figure 1, l'émet- teur 14 et le récepteur 15 sont convenablement assujettis au châssis 17 du dispositif de distribution qu'ils équipent, De manière connue en soi, l'émetteur 14 est constitué par une simple buse, Une telle buse étant bien connue par elle-même, elle ne sera pas décrite en détail ici, Suivant l'invention, le récepteur 15 est un bloc statique, globalement parallélépipédique, et il comporte, d'une part, un passage 18, qui s'étend globalement dans l'axe du flux d'air principal F2, et d'autre part, un perçage 19, qui s'étend globalament perpendiculairement audit axe, et qui recoupe le passage 180 De préférence, ce passage 18 va en s'évasant vers l'extérieur, en direction de l'émetteur 14o Par exemple, et tel que représenté, il comporte, de son côté le plus éloigné de l'émetteur 14, un tronçon cylindrique 20, de section transversale circulaire, et du côté du récepteur 14, un tronçon tronconique 21o Ainsi, se trouvent minimisées les conséquences d'un éventuel désalignement du flux d'air principal P2 vis-à-vis de l'axe du passage 18, tel que schématisé, en traits interrompus, par des flèches F'2, B"2, à la figure 2o Le perçage 19 qui recoupe transversalement le passage 18 est globalement cylindrique, et son diamètre n'est qu'une fraction de celui du tronçon cylindrique 20 de ce passage 18 En pratique, le perçage 19 est formé de deux tronçons 22A, 22B situés chacun respectivement de part et d'autre du passage 18o D'un premier côté, ou côté d'entrée, mutérialisé par son tronçon 22A, le perçage 19 du récepteur 15 est, par une canalisation 23A, figures 3 et 4, relié à une source d'air comprimé 24 propre à l'émission d'un flux d'air, dit ci-après flux secondaire, schématisé par une flèche F3 à la figure 3o De l'autre côté, ou côté de sortie, matérialisé par son tronçon 22B, le perçage 19 du récepteur 15 est relié, par une canalisation 23B, à un organe de détection 25 sensible à la pres sinon, De préférence, et tel que représenté, du côté de sortie du récepteur 15, est prévu, entre le passage 19 de celui-ci et l'or- gane de détection 25, un étranglement 26, figure 3, de section de passage inférieure à celle du passage 19o Par exemple, et tel que représenté, cet étranglement 26 est disposé à l'intérieur de la canalisation 23B, au voisinage immé- diat du raccordement de celle-ci au récepteur 15o En pratique, les canalisations 23A, 23B sont simplement enfoncées, à leurs extrémités, dans des alésages 27h, 27B du récepteur 15, disposés coaxialement autour des tronçons 22A, 22B correspondants du passage 19o En pratique, une même alimentation en air comprimé est prévue, pour l'émetteur 14 et le récepteur 150 Cette alimentation est schématisée sous la référence générale 28 sur le diagramme de la figure 4o Elle est suivie d'un robinet de vannage 29, d'un filtre 30, et d'un détecteur 40 ; celui-ci est réglé à la pression choisie pour être la pression à l'entrée de l'émetteur 14 et forme donc la source d'air comprimé propre à celui-ci0 Cette pression, qui est contrôlée par un manomètre 41, est par exemple de l'ordre de 4 bars ; elle forme la pression d'entrée du flux d'air principal dans l'émetteur 140 En parallèle vis-à-vis de l'émetteur 14, un détendeur 42, desservi par le détendeur 40, forme, avec un manomètre 43 qui en contrôle la pression de sortie, la source d'alimentation en air comprimé 24 du récepteur 150 En pratique, la pression d'entrée du flux d'air secondaire dans le récepteur 15 est une fraction de la pression d'entrée du flux d'air principal dans l'émetteur 14o Par exemple, cette pression est de l'ordre de 0,2 bar lorsque, comme indiqué ci-dessus, la pression d'entrée du flux d'air principal dans l'émetteur 14 est de l'ordre de 4 bars, D'une manière plus générale, c'est une fraction inférieure à 0,1 de la pression d'entrée du flux d'air principal dans l'é- metteur 14, et, par exemple, une fraction comprise entre 0,025 et 0,0750 Dans l'exemple de mise en oeuvre illustré par le diagramme de la figure 4, le détecteur de présence 13 suivant l'invention est appliqué à la commande d'un vérin double effet 45 propre, par exemple, à assurer une quelconque intervention, du type de celle évoquée ci-dessusO L'organe de détection 25 comporte dans ce cas un opérateur fonctionnel 46, de type NON-ET qui reçoit sur l'une de ses entrées, une première pression liée à la pression d'entrée de l'émetteur 14, par une canalisation-47, et sur l'autre de ses entrées, une deuxième pression liée à la pression de sortie du récepteur 15, par une canalisation 48, et dont la sortie est, par une canalisation 49, reliée à l'une des extrémités du vérin 45 à commander, Dans l'exemple de réalisation représenté, l'organe de détection 25 comporte en outre un amplificateur 50 entre le récepteur 15 et la deuxième entrée de l'opérateur fonctionnel 46, cet ae- plificateur étant relié, par la canalisation 48, à ladite deuxième entrée de l'opérateur fonctionnel 46, et recevant, sur une première de ses sorties, par la canalisation 47, la pression liée à la pression d'entrée de l'émetteur 14, et, sur l'autre de ses entrées, la pression liée à la pression de sortie du récepteur 150 Quoi qu'il en soit, la deuxième extrémité du vérin 45 à coa- mander est, elle aussi, par une canalisation 52, reliée à la sortie de l'amplificateur 50, et elle reçoit donc une pression liée à la pression de sortie du récepteur 150 L'opérateur fonctionnel 46, et l'amplificateur 50, sont des constituants bien connus par eux-mêmes en fluidique, et ils ne seront donc pas décrits ici en détail0 En fonctionnement, les bouteilles 11 défilent sans s'arrêter au droit du détecteur de présence 13 suivant l'invention0 le flux d'air principal F2, qui parvient alors quasi en permanence au récepteur 15, abstraction du temps de défilement de chaque bouteille 11, interfère avec le flux d'air secondaire F3, dans le passage 18 du récepteur 15, et, en pratique, il a une énergie suffisante pour perturber quasi totalement l'écoulement, normalement laminaire, de ce flux d'air secondaire0 Tout se passe donc alors comme si, au droit du récepteur 15, le flux d'air secondaire F3 se trouvait interrompu : aucune pression ne parvient du récepteur 15 à l'amplificateur 50, où, du moins, celui-ci étant réglé à cet effet, si une pression lui parvient du récepteur 15, elle est à un niveau inférieur à celui pour lequel il intervientO Autrement dit, la pression d'entrée du flux d'air secondaire dans le récepteur 15 est réglée de manière à ce que l'amplifica- teur 50 demeure sans intervention en fonctionnement normal, c'està-dire lorsque les bouteilles 11 défilent sans s'arrêter au droit du détecteur de présence 13 suivant l'invention0 La sortie de l'amplificateur 50 est alors à son niveau le plus bas, ou niveau 0, et il en est donc de même, d'une part, pour l'entrée correspondante de l'opérateur fonctionnel 46 et, d'autre part, pour l'extrémité correspondante du vérin 45o Par contre, l'autre entrée de l'opérateur fonctionnel 46 est à son niveau le plus haut, ou niveau 1, puisqu'elle reçoit une pression liée à la pression du flux d'air principal à l'entrée de l'émetteur 14o Compte tenu de la fonction NON-ET assurée par cet opérateur 46, qui associe à un opérateur du type ET un inverseur, la sortie de cet opérateur fonctionnel 46 est alors à son niveau le plus haut, ou niveau 1, et il en est de meme pour l'extrémité correspondante du vérin 45o Ainsi, l'une des extrémités de ce vérin est au niveau 0, et l'autre au niveau lo Le piston de ce vérin occupe donc l'une de ses positions extrêmes, tel que représenté à la figure 4o Si, maintenant, la goulotte 12 venant à être engorgée en bouteilles 11, une telle bouteille li stationne en permanence au droit du détecteur de présence 13, le flux d'air principal Fl ne parvient plus au récepteur 15, puisqu'il est intercepté par une telle bouteille ll stationnaire, Dès lors, le flux d'air secondaire F3 traverse effectivement, sans perturbation, le récepteur 15, et il est reçu par l'amplificateur 50, dont la pression sur l'entrée correspondante monte en conséquence, pour atteindre finalement une valeur suffisante pour le basculement de sa sortie de son niveau le plus bas, ou niveau 0, à son niveau le plus haut, ou niveau lo n pratique, l'étranglement 26, en ralentissant le remplissage dv la canalisation 23B par le flux d'air secondaire F3, intraduit avantageusement un retard entre, d'une part, le moment où, une bouteille ll interceptant le flux d'air principal F2, le flux d'air secondaire F3 parvient effectivement à cette canalisation 23B, et le moment où il en résulte un basculement de la sortie de l'amplificateur 50 de son niveau bas à son niveau haut, Ce retard, qui correspond à une temporisation à l'intervention du dispositif de détection 25 à la constitution duquel participe l'amplificateur 50, est avantageusement réglé à une valeur supérieure au temps de défilement normal d'une bouteille 11 au droit du détecteur dê présence 13, en sorte que celui-ci reste sans réaction pour un tel défilement normal et ntintervient effectivement que lorsqu'une bouteille 11 vient à stationner0 La sortie de l'amplificateur 50 ayant basculé à son niveau le plus élevé, il en est de même pour ltentrée correspondante de l'opérateur fonctionnel 46, ainsi que pour l'extrémité correspondante du vérin 450. Compte tenu delta fonction NON-ET assurée par l'opérateur fonctionnel 46, la sortie de celui-ci bascule à son tour à son niveau le plus bas, Ainsi, se trouvent inversés les niveaux aux extrémités du vérin 45t et le piston de celui-ci passe donc d'une de ses positions extrêmes à l'autre Ainsi qu'on le notera, l'agencement ainsi fait suivant l'invention d'un amplificateur et d'un opérateur fonctionnel de type NON-ET assure avantageusement par lui-meme la fonction d'un distributeur0 Bien entendu la présente invention ne se limite pas à la forme de mise en oeuvre décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécutlon, En outre, son domaine d'application n'est pas limité à celui du contrôle de bouteilles en chute libre, mais s'étend à celui du contrôle de n'importe quel article en mouvement selon un quelconque trajet0 REVENDICÂTIONS 1. Détecteur de présence pour articles en mouvement selon un quelconque trajet, du genre comportant, globalement transversalement vis-à-vis dudit trajet, d'une part, d'un premier côté de ce trajet, un émetteur propre à l'éjection d'un flux d'air, dit ciaprès principal, et, d'autre part, de l'autre c8té dudit trajet, un récepteur propre à la détection d1un flux d'air et donc sensible à l'interception éventuelle du flux d'air principal par un article à détecter, caractérisé en ce que ledit récepteur est un bloc statique comportant d'une part un passage, qui s'étend globalement dans l'axe du flux d'air principal, et d'autre part un perçage, qui s'étend globalement perpendiculairement audit axe et qui recoupe ledit passage, ledit perçage étant relié, d'une part, d'un premier côté du passage, ou côté d'entrée, à une source d'air comprimé propre à l'émission d'un flux d'air, dit ciaprès flux secondaire, et, d'autre part, de l'autre côté dudit passage, ou côté de sortie, à un organe de détection sensible à la pression. 2. Détecteur de présence suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pression d'entrée du flux d'air secondaire dans le récepteur est une fraction de la pression d'entrée du flux d'air principal dans l'émetteur. 3. Détecteur de présence suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite fraction est inférieure à 0,1 et est par exemple comprise entre 0,025 et 0,075. 4. Détecteur de présence suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, du côté de sortie du récepteur, est prévu, entre le passage de celui-ci et l'organe de détection, un étranglement. 5. Détecteur de présence suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le passage du récepteur va en s'évasant vers l'extérieur, en direction de l'émetteur. 6. Détecteur de présence suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le passage du récepteur comporte, du côté opposé à l'émetteur, un tronçon cylindrique, et, du côté de l'émetteur, un tronçon tronconique. 7. Détecteur de présence suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6 et appliqué à la commande d'un vérin double effet, caractérisé en ce que son organe de réception comporte un opéra teur fonctionnel du type NON-ET, qui reçoit sur l'une de ses entrées une première pression liée à la pression d'entrée de émetteur et sur l'autre de ses entrées une deuxième pression liée à la pression de sortie du récepteur, et dont la sortie est reliée â lrune des extrémités du vérin à commander, tandis que l'autre des extrémités dudit vérin reçoit conjointement ladite deuxième pression. 8. Détecteur de présence suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de détection comporte un amplificateur entre le récepteur et l'opérateur fonctionnel de type NON-ET.