Brevet FR2507583A1 — publié le 19821217

La présente invention concerne un procédé de régulation automatique du transfert en file de produits parallélépipédiques sensiblement identiques, tels que des biscuits, entre un appareil débiteur amont fournissant les produits sur chant avec un tassement constant et une vitesse réglable et un appareil récepteur aval les reprenant avec un pas constant. L'invention couvre en outre un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. On entend par "produits parallélépipédiques sensiblement identiques des produits solides généralement minces présentant des dimensions géométriques sensiblement identiques, c'est-à-dire comportant chacun deux faces parallèles, séparées par une épaisseur pouvant légèrement varier d'un produit au suivant, et ayant en section droite des formes identiques, par exemple rectangulaires, trapézoidales ou circulaires, correspondant à une hauteur constante pour chaque forme de produit. Les produits traités peuvent être rigides, par exemple des boites de conserve, ou fragiles, par exemple des biscuits. Dans le domaine du transfert en file et à cadence élevée de tels produits, on sait qu'il est nécessaire d'assurer une alimentation parfaitement régulière de l1ap- pare il récepteur aval, de telle sorte que les produits se présentent à ce dernier dans la position et avec le rythme voulus. I1 est en effet évident qu'un manque de produits correspond à un tassement insuffisant leur permettant de prendre une mauvaise position interdisant toute reprise correcte, alors qu'un bourrage correspond à un tassement exagéré entraînant également la détérioration immédiate d'une série de produits dans le cas de produits fragiles ou d'une partie de l'appareil de reprise dans le cas de produits rigides. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un procédé et un dispositif permettant de réguler automatiquement le transfert des produits jusqu'à 11 appareil récepteur aval, de telle sorte que l'alimentation de ce dernier est exempte de manques et de bourrages. Conformément à l'invention, dans le procédé de régulation automatique du transfert en file de produits paréllélépipédiques sensiblement identiques entre un appareil débiteur amont fournissant les produits sur chant avec un tassement constant et une vitesse réglable et un appareil récepteur aval les reprenant avec un pas constant, on fait glisser les produits issus de l'appareil amont dans une gouttière selon un trajet descendant en direction de l'appareil aval, moyennant quoi lesdits produits s'inclinent par gravité, on mesure la hauteur entre le fond de la gouttière et l'arête supérieure des produits, représentant leur inclinaison, au niveau d'une partie à pente constante de ladite gouttière, et l'on forme un signal représentatif de l'écart par excès ou par défaut par rapport à une hauteur de consigne, que l'on applique au réglage de la vitesse de l'appareil débiteur amont, corrigeant ainsi ladite inclinaison. Dans le dispositif selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, la gouttière comporte une extrémité amont disposée en regard de l'extrémité aval d'un transporteur d'alimentation à bande formant l'appareil débiteur amont et une extrémité aval associée à un transporteur de reprise formant l'appareil récepteur aval, et deux flasques longitudinaux sont montés de part et d'autre de la partie à pente constante de la gouttière et comprennent un moyen d'établissement et de réglage de la hauteur de consigne et un détecteur de l'écart par excès ou par défaut des arêtes supérieures de plusieurs produits consécutifs par rapport à la hauteur de consigne, associé à des générateurs de signaux d'excès et de défaut correspondants qui sont respectivement connectés au circuit de commande de vitesse d'un moteur à vitesse réglable d'entraînement du transporteur d'alimentation. Dans une forme de réalisation réduite à ses éléments fondamentaux, le détecteur est constitué par des capteurs optiques montés sur les flasques, respectivement au-dessus, au-dessous et éventuellement au niveau de la hauteur de consigne, qui forment les générateurs de signaux, l'ensemble des capteurs étant réglable en hauteur par rapport à la gouttière. De préférence cependant, le détecteur est constitué par un palpeur comprenant un patin disposé longitudinalement à plat au-dessus de la gouttière et articulé par son milieu sur l'extrémité d'un bras incliné monté sur un premier axe de pivotement transversal aux flasques et rendu solidaire d'une extrémité d'un secteur denté dont l'autre extrémité est en prise avec une roue dentée. qui est montée sur un second axe de pivotement transversal aux flasques et sur laquelle est fixé par son milieu un barreau longitudinal dont les deux extrémités coopèrent respectivement avec deux capteurs optiques ou magnétiques qui sont montés sur un support associé aux flasques de façon réglable et forment les générateurs de signaux, le bras étant réglable en inclinaison par rapport au secteur denté. Les générateurs de signaux sont connectés au moteur à vitesse réglable par l'intermédiaire d'un élément de temporisation et sont également connectés à un moteur d'appoint à vitesse constante et à deux sens de rotation, l'arbre du moteur à vitesse réglable et celui du moteur d'appoint étant respectivement reliés aux deux entrées d'une poulie différentielle dont la sortie est reliée à un organe d'entraînement du transporteur d'alimentation.Selon une variante possible, les générateurs de signaux sont connectés à un circuit de production d'une tension constante et sont également connectés, par l'intermédiaire d'un élément de temporisation, à un circuit de production d'impulsions de tension croissant successivement par valeurs positives ou négatives, lesdits circuits étant connectés au circuit de commande de vitesse du moteur à vitesse réglable d'entraînement du transporteur d'alimentation. Dans le cas où le dispositif selon l'invention est destiné à la régulation simultanée de plusieurs files de produits débitées chacune par un transporteur d'alimentation séparé, un détecteur, une poulie différentielle et un moteur d'appoint sont associés à chaque transporteur d'alimentation, un unique moteur à vitesse réglable étant relié à toutes les poulies différentielles et étant connecté à tous les détecteurs par l'intermédiaire d'un élément de temporisation et d'un ensemble de calcul électronique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente une vue latérale schématique avec arrachement partiel d'une forme de réalisation préférée d'un dispositif à palpeur illustrant le procédé selon l'invention la figure-R-2 représente une vue en perspective schématique éclatée du dispositif représenté sur la figure 1 les figures 3, 4 et 5 représentent des vues latérales schématiques du dispositif visible sur les figures 1 et 2, correspondant respectivement à des alimentations en excès, correcte et insuffisante ; et la figure 6 représente un schéma synoptique d'une forme possible de réalisation du réglage de vitesse du transporteur amont. Sur ces dessins, les mêmes références désignent les mêmes éléments. En se référant aux figures 1 à 6, le procédé de régulation automatique du transfert en file de produits 1, qui sont parallélépipédiques et sensiblement identiques, comme indiqué ci-dessus, est du type dans lequel les produits sont fournis sur chant avec un tassement constant et une vitesse réglable par un apparei=l débiteur amont, tel qu'un transporteur d'alimentation à bande 2, et sont repris avec un pas constant par un appareil récepteur aval désigné dans son ensemble par 3. Suivant 1' inven- tion, on fait glisser les produits 1 issus de l'appareil amont 2 dans une gouttière 4 selon un trajet descendant en direction de l'appareil aval 3, moyennant quoi lesdits produits s'inclinent par gravité. Au niveau d'une partie 5 à pente constante de la gouttière 4, on mesure alors la hauteur h entre le fond 6 de la gouttière et l'arête supérieure 7 des produits 1, cette hauteur représentant l'inclinaison desdits produits, et l'on forme un signal représentatif de l'écart par excès e (figure 3) ou par défaut d (figure 5) par rapport à une hauteur de consigne c (figure 4), que l'on applique au réglage de la vitesse de l'appareil débiteur amont 2 pour corriger ladite inclinaison, comme cela sera expliqué plus en détail ci-après. Dans le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la gouttière 4 comporte une extrémité amont 8, éventuellement munie d'une plaque de raccordement 9 et disposée en regard du brin actif de l'extrémité aval 10 du transporteur d'alimentation 2 formant l'appareil débiteur amont, et une extrémité aval 11 qui est associée à un transporteur de reprise formant l'appareil récepteur aval 3. D'une façon générale, la gouttière 4 présente en section droite la forme d'un U dont les dimensions dépendent évidemment des produits à transférer. Dans le cas où les produits 1 sont des biscuits, la gouttière 4 est de préférence constituée par de l'acier inoxydable, son fond 6 pouvant être formé par deux tiges parallèles 12 et ses parois latérales par deux profilés plats 13. Les produits 1 sont continuellement poussés le long de la gouttière 4 par les produits suivants qui sont amenés avec un tassement constant par le transporteur d'alimentation 2. Dans ces conditions, la pente de la gouttière 4 est réalisée de telle sorte que le frottement du bord inférieur des produits 1 contre le fond 6 de la gouttière amène ces derniers à prendre une position inclinée sous l'effet de leur propre poids. Suivant une particularité essentielle du dispositif selon l'invention, deux flasques longitudinaux 14 et 15 sont montés de part et d'autre de la partie à pente constante 5 de la gouttière 4 et comprennent un moyen d'établissement et de réglage de la hauteur de consigne c et un détecteur 16 de l'écart par excès e ou par défaut d des arêtes supérieures 7 de plusieurs produits consécutifs 1 par rapport à la hauteur de consigne c. Le détecteur 16 est associé à des générateurs 17, 18 de signaux d'excès et de défaut correspondants, qui sont respectivement appliqués au circuit de commande de vitesse d'un moteur à vitesse réglable d'entraîne- ment du transporteur d'alimentation 2. Selon une forme simplifiée de réalisation, qui n'est donnée qu'à titre d'exemple, le détecteur 16 est constitué par des capteurs optiques connus en soi et non représen tés en détail, qui sont montés sur les flasques 14 et 15, respectivement au-dessus, au-dessous et éventuellement au niveau de la hauteur de consigne c. Dans cette forme de réalisation, les capteurs optiques forment les générateurs de signaux précités 17 et 18. En outre, l'ensemble de ces capteurs est réglable en hauteur par rapport à la gouttière 4, constituant ainsi le moyen d'établissement et de réglage de la hauteur de consigne c. Selon une forme de réalisation préférée, le détecteur 16 est constitué par un palpeur comprenant un patin 19 disposé longitudinalement à plat au-dessus de la gouttière 4 et articulé par son milieu 20 sur l'extrémité d'un bras longitudinal incliné 21 qui est pivotant et éventuellement muni d'un contrepoids réglable 22. Le bras 21 est monté sur un premier axe de pivotement 23 transversal aux flasques 14 et 15 et est rendu solidaire d'une extrémité 24 d'un secteur denté 25 dont l'autre extrémité 26 est en prise avec une roue dentée 27 qui est montée sur un second axe de pivotement 28 transversal aux flasques 14 et 15.Un barreau'longitudinal 29 est fixé par son milieu 30 sur la roue dentée 27 et ses deux extrémités 31 et 32 coopèrent respectivement avec deux capteurs qui sont montés sur un support 33 associé aux flasques 14 et 15 et forment les générateurs de signaux précités 17 et 18. De préférence, toutes les pièces mobiles du palpeur sont constituées par un métal léger et les deux axes de pivotement 23 et 28 sont montés sur des pivots 34 fixés dans les flasques 14 et 15 et munis de façon connue de vis de réglage 35. L'extrémité 24 du secteur denté 25 peut être fixée sur le premier axe de pivotement 23, par exemple au moyen d'une goupille 36, tandis que le bras 21 peut être calé sur cet axe au moyen d'une simple vis de pression 37, de telle sorte que le bras 21 est réglable en inclinaison par rapport au secteur denté 25, constituant ainsi le moyen précité d'établissement et de réglage de la hauteur de consigne c, les flasques 14 et 15 pouvant n outre être réglable en hauteur. Par exemple, les deux capteurs formant' les générateurs de signaux 17 et 18 peuvent être des capteurs op tiques, auquel cas, les deux extrémités du barreau 29 sont de simples obturateurs destinés à intercepter les deux faisceaux lumineux de façon connue. Les deux capteurs ou générateurs de signaux 17 et 18 peuvent également être des capteurs magnétiques, le barreau 29 étant alors constitué par du fer doux. Dans les deux cas, le barreau 29 coopère avec les capteurs sans aucun contact matériel, ce qui -permet d'alléger tout l'équipage mobile du palpeur. En outre, le support 33 des capteurs ou générateurs de signaux 17 et 18 est de préférence monté à pivotement-sur le même axe 28 que le barreau 29, permettant ainsi de régler différentiellement la hauteur desdits capteurs au moyen d'une vis 38. Lors de l'utilisation du dispositif selon l'invention tel que décrit ci-avant, on établit une inclinaison de consigne pour les produits 1 glissant au niveau de la partie à pente constante 5 de la gouttière 4, en fonction du tassement et de la vitesse des produits fournis par le transporteur d'alimentation 2 formant l'appareil débiteur amont, du poids et du coefficient de frottement des produits sur le fond 6 de ladite partie à pente constante et du débit des produits repris par l'appareil récepteur aval 3. On établit la hauteur de consigne c (figure 4) en mesurant la hauteur h entre le fond 6 de la gouttière 4 et l'arête supérieure 7 des produits 1 pour l'inclinaison de consigne et en calant le bras 21 sur l'axe 23 tandis que le barreau 29 est maintenu en position correcte par rapport aux générateurs de signaux 17 et 18. Dans ces conditions et en se référant à la figure 3, lorsque les produits 1 passent au niveau du détecteur 16 avec une inclinaison insuffisante et que leur hauteur présente un écart par excès e par rapport à la hauteur de consigne c, le soulèvement du patin 19 fait tourner le secteur denté 25 et, par conséquent, la roue dentée 27 amène le barreau 29 à coopérer avec le générateur 17 qui fournit un signal représentatif dudit écart par excès au circuit de commande de vitesse du moteur à vitesse réglable d'entraine- ment du transporteur d'alimentation 2, de manière à réduire la vitesse de ce dernier jusqu'à ce que le patin 19 reprenne une position pour laquelle le barreau 29 ne coopère plus avec le générateur de signaux 17.Inversement, en se référant à la figure 5, lorsque les produits 1 passent au niveau du détecteur 16 avec une inclinaison excessive et que leur hauteur présente un écart par défaut d par rapport à la hauteur de consigne c, l'abaissement du patin 19 fait tourner le secteur denté 25 et, de ce fait, la roue dentée 27 amène le barreau 29 à coopérer avec le générateur 18 qui fournit un signal représentatif dudit écart par défaut au réglage de la vitesse du transporteur d'alimentation 2, de manière à augmenter la vitesse de ce dernier. I1 y a cependant lieu de noter que les signaux d'écart par excès ou par défaut peuvent ne pas être appliqués directement au circuit de commande de vitesse d'un moteur à vitesse réglable entraînant le transporteur d'alimentation 2, notamment afin d'éviter qu'un défaut accidentel ou de courte durée n'entraîne une modification de la vitesse dudit transporteur. A cet effet, il suffit d'interposer un élément de temporisation entre les générateurs de signaux 17, 18 et le circuit de commande de vitesse du moteur d'entraînement. Par ailleurs, selon une autre forme possible de réalisation et en se référant à la figure 6, les générateurs de signaux 17 et 18 sont connectés, par l'intermédiaire d'un élément de temporisation 39, au circuit de commande de vitesse d'un moteur à vitesse réglable 40 et sont également connectés à un moteur d'appoint 41 à vitesse constante et à deux sens de rotation. L'arbre 42 du moteur à vitesse réglable 40 et l'arbre 43 du moteur d'appoint 41 sont respectivement reliés aux deux entrées d'une poulie différentielle 44 dont la sortie 45 est reliée à un organe 46 d'entraînement du transporteur d'alimentation 2. Dans ces conditions, tout signal d'écart par excès ou par défaut est appliqué au moteur d'appoint 41 et modifie immédiatement la vitesse du transporteur d'alimentation 2 tout en excitant l'élément de temporisation 39.Dans le cas d'un défaut d'inclinaison accidentel, le patin 19 reprend rapidement sa position correspondant à la hauteur de consigne c et interrompt le fonctionnement du moteur d'appoint 41 tout en ramenant l'élément de temporisation 39 à sa position de repos. Par contre, dans le cas où le défaut d'inclinaison se prolonge malgré la modification de vitesse due au moteur d'appoint 41, l'élément de temporisation 39 transmet à son tour un signal au circuit de commande du moteur principal 40, dont la vitesse augmente ou diminue progressivement, faisant ainsi varier la vitesse du transporteur d'alimentation 2 jusqu'à ce que le patin 19 reprenne la position de consigne pour laquelle il arrête le moteur d'appoint 41 et ramène l'élément de temporisation à sa position de repos, interrompant ainsi toute variation de la vitesse du moteur principal 40. I1 y a lieu de noter que l'arrêt du moteur d'appoint 41 entraîne une modification de la vitesse du transporteur d'alimentation 2 qui s'effectue en sens inverse par rapport à la demande précédente. Par conséquent, la modification de vitesse apportée par le moteur d'appoint 41 doit être relativement faible et est généralement choisie de manière à être légèrement inférieure à une plage ou zone de hauteurs de consigne, dans les limites de laquelle les déplacements du patin 19. n'entraînent pas la production de signaux par les générateurs 17 et 18. Cependant, la forme de réalisation décrite ci-dessus est particulièrement souhaitable dans le cas où le dispositif selon l'invention est destiné à la régulation simultanée de plusieurs files de produits débitées chacune par un transporteur d'alimentation séparé. En effet, un détecteur 16, une poulie différentielle 44 et un moteur d'appoint 41 sont alors associés à chaque transporteur d'alimentation 2, tandis qu'un unique moteur à vitesse réglable 40 est relié à toutes les poulies différentielles 44 et est connecté à tous les détecteurs 16 par l'intermédiaire d'un élément de temporisation 39 et d'un ensemble de calcul électronique (non représenté). I1 est évident que la vitesse de consigne de l'unique moteur principal 40 peut ainsi être modifiée par une majorité déterminée de signaux d'excès ou de défaut. Dans les formes de réalisation précédemment décrites, le moteur principal 40 et le ou les moteurs d'appoint 41 peuvent être des moteurs à courant alternatif ou à courant continu. Cependant, il est également possible de n'utili scr qu'un moteur principal à courant continu ans moteur d'appoint ni poulie différentielle. Par exemple, les générateurs de signaux 17 et 18 peuvent être connectés à un circuit tnon représenté) de production d'une tension constante et être également connectés, par l'intermédiaire d'un élément de temporisation tel que l'élément 39, à un circuit (non représenté) de production d'impulsions de tension croissant successivement par valeurs positives ou négatives, lesdits circuits étant connectés au circuit de commande de vitesse du moteur à vitesse réglable d'entraînement du transporteur d'alimentation. Par ailleurs, en se référant à nouveau à la figure 1, il y a lieu de préciser que, dans le cas où le transporteur de reprise formant l'appareil récepteur aval 3 est destiné à reprendre les produits 1 à plat, il peut être constitué par un transporteur 47 du type à chaîne à taquets. Dans ce cas, la gouttière 4 peut être prolongée par une goulotte 48 arrondie vers le bas, munie d'un guide supérieur 49 et raccordée à un puits 50 débouchant au-dessus du transporteur 47. I1 est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif et qu'on pourra y apporter toute modification utile, notamment dans le domaine des équivalences techniques, sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé de régulation automatique du transfert en file -de produits parallélépipédiques sensiblement identiques entre un appareil débiteur amont fournissant les produits sur chant avec un tassement constant et une vitesse réglable et un appareil récepteur aval les reprenant avec un pas constant, caractérisé par le fait qu'on fait glisser les produits issus de l'appareil amont dans une gouttière selon un trajet descendant en direction de l'appareil aval, moyennant quoi lesdits produits s'inclinent par gravité, on mesure la hauteur entre le fond de la gouttière et l'arête supérieure des produits, représentant leur inclinaison, au niveau d'une partie à pente constante de ladite gouttière, et l'on forme un signal représentatif de l'écart par excès ou par défaut par rapport à une hauteur de consigne, que l'on applique au réglage de la vitesse de l'app-areil débiteur amont,corrigeant ainsi ladite inclinaison et, de ce fait, l'alimentation de l'appareil récepteur ava 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la gouttière comporte une extrémité amont disposée en regard de l'extrémité aval d'un transporteur d'alimentation à bande formant l'appareil débiteur amont et une extrémité aval associée à un transporteur de reprise formant l'appareil récepteur aval, et que deux flasques longitudinaux sont montés de part et d'autre de la partie à pente-constante de la gouttière et comprennent un moyen d'établissement et de réglage de la hauteur de consigne et un détecteur de l'écart par excès ou par défaut des arêtes supérieures de plusieurs produits consécutifs par rapport à la hauteur de consigne, associé à des générateurs de signaux d'excès et de défaut correspondants qui sont respectivement connectés au circuit de commande de vitesse d'un moteur à vitesse réglable d'entraînement du transporteur d'alimentation 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le détecteur est constitué par des capteurs optiques montés sur les flasques, respectivement au-dessus, au-dessous t éventuellement au niveau de la hau teur de consigne, et formant les générateurs de signaux, l'ensemble des capteurs étant réglable en hauteur par rapport à la gouttière. 4. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le détecteur est constitué par un palpeur comprenant un patin disposé longitudinalement à plat au-dessus de la gouttière et articulé par son milieu sur l'extrémité d'un bras incliné monté sur un premier axe de pivotement transversal aux flasques et rendu solidaire d'une extrémité d'un secteur denté dont l'autre extrémité est en prise avec un roue dentée qui est montée sur un second axe de pivotement transversal aux flasques et sur laquelle est fixé par son milieu un barreau longitudinal dont les deux extrémités coopèrent respectivement avec deux capteurs optiques ou magnétiques qui sont montés sur un support associé aux flasques de façon réglable et forment les générateurs de signaux, le bras étant réglable en inclinaison par rapport au secteur denté. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que les générateurs de signaux sont connectés au moteur à vitesse réglable par l'intermédiaire d'un élément de temporisation et sont également connectés à un moteur d'appoint à vitesse constante et à deux sens de rotation, l'arbre du moteur à vitesse réglable et celui du moteur d'appoint étant respectivement reliés aux deux entrées d'une poulie différentielle dont la sortie est reliée à un organe d'entraînement du transporteur d'alimentation. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que les générateurs de signaux sont connectés à un circuit de production d'une tension constante et sont également connectés, par l'intermédiaire d'un élément de temporisation, à un circuit de production d'impulsions de tension croissant successivement par valeurs positives ou négatives, lesdits circuits étant connectés au circuit de commande de vitesse du moteur à vitesse réglable d'entraînement du transporteur d'alimentation. 7. Dispositif suivant la revendication 5, destiné à la régulation simultanée de plusieurs files de produits débitées chacune par un transporteur d'alimentation séparé, caractérisé par le fait qu'un détecteur, une poulie différentielle et un moteur d'appoint sont associés à chaque transporteur d'alimentation, un unique moteur à vitesse réglable étant relié à toutes les poulies différentielles et étant connecté à tous les détecteurs par l'intermédiaire d'un élément de temporisation et d'un ensemble de calcul électronique. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé par le fait que le transporteur aval est destiné à reprendre les produits à plat et est de préférence du type à chaîne à taquets, la gouttière étant prolongée par une goulotte arrondie vers le bas et raccordée à un puits débouchant au-dessus dudit transporteur de reprise.