Brevet FR2527476A1 — publié le 19831202

"Appareil agitateur, notamment pour les travaux de laboratoires" L'invention se rapporte A un appareil agitateur com- portant un moteur d'entralnement lecotrique, notamment pour les travaux de laboratoires, et destiné & dissoudre, mélan- ger, mettre en suspension, disperser, émulsionner, homogé- néiaser,-etc, et comportant un dispositif de surveillance de l'&tat de fonctionnement instantané de l'agitateur, en particulier en cas de surcharge ou de blocage. La surveillance du mode de fonctionnement des agita- teurs de laboratoires est d'une grande importance du fait que l'utilisateur réalise fréquemment des expériences de longue durée qui seraient rendues inutilisables par un arrêt prématur& des agitateurs résultant d'une surcharge ou d'un blocage, par exemple, en présence d'une élévation de la viscosité du milieu A agiter, ce qui se traduirait par une perte d'argent et de temps C'est pourquoi, jusqu'à prisent, la surveillance du fonctionnement des agitateurs de labora- toires s'effectuait par observation constante du déroule- ment de l'exp&rience par l'utilisateur En outre, on connaît comme dispositifs de surveillance, des disjoncteurs de mo- teurs, des voyants clignotants ou des appareils de mesure de la vitesse de rotation mais, en pratique, ces disposi- tifs présentent toujours l'inconvénient de pouvoir facile- ment rester ignorés. Il se pose donc le problème de créer un appareil agi- tateur du type défini ci-dessus, qui signale clairement et A temps l'état de surcharge et/ou le cas de blocage Avec un tel appareil on vise & donner A l'utilisateur la possi- bilité d'agir en conséquence sur le déroulement de l'expé- rience avant que cette dernière n'ait été rendue entière- ment inutilisable; par exemple, l'utilisateur doit dispo- ser, gr&ce Aà une détection, réalisée en temps voulu, du cas de surcharge ou de blocage, de la possibilité de monter un agitateur plus puissant, d'ajouter des substances diluan- tes ou équivalents. Pour résoudre ce problème, un appareil agitateur du genre défini au début est caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de signalisation acoustique qui peut 8 tre mis en action par une diminution de la vitesse de rotation ou par l'arrêt de l'agitateur Ceci supprime la nécessité d'as- surer une observation-constante et l'utilisateur peut main- tenant exercer d'autres activités pendant l'expérience tout en étant cependant informé à temps du blocage et/ou d'une surcharge de l'agitateur. Il est particulièrement avantageux de prévoir un appa- reil de signalisation acoustique qui puisse être mis en action aussi bien en cas d'une diminution de la vitesse de rotation due à une surcharge qu'en cas d'un blocage de l'a- gitateur, les deux signaux acoustiques étant de préférence différents De cette façon, la sécurité est considérablement augmentée dans le cas d'expériences de longue durée compor- tant utilisation d'un appareil agitateur et, en même temps, l'appareil de signalisation acoustique informe l'utilisateur de la nature de la panne. Une forme particulièrement avantageuse de réalisation de l'invention peut consister dans le fait qu'il est prévu, pour le moteur de l'appareil agitateur, une régulation de la vitesse de rotation ainsi que, en supplément, un disposi- tif de surveillance de l'intensité du moteur et un autre dispositif de surveillance destiné à détecter le blocage du moteur et dans le fait que les dispositifs de surveil- lance sont reliés au dispositif de signalisation acousti- que De cette façon, le signal acoustique désiré peut être indirectement produit par l'intermédiaire du moteur d'en- trainement de l'appareil agitateur Ici, il peut être prévu comme appareil de signalisation acoustique un ronfleur qui émet un signal intermittent, dans un cas, et, un signal continu, dans l'autre cas Ici, il est avantageux que le ronfleur émette le signal intermittent en cas de surcharge et le signal continu en cas de blocage, parce que ce der- nier cas de panne est le plus dangereux. Une forme de réalisation de l'invention présentant en elle-même un intérêt important peut consister en ce qu'il est prévu un dispositif de mesure électronique de l Vinten- dité du moteur et de la vitesse de rotation de l'agitateur, dont les signaux sont appropriés pour exciter le généra- teur de signaux acoustiques De cette façon, on peut réali- ser d'une façon simple et économique la surveillance dési- rée du mode de travail Par exemple, il peut être prévu pour capter la vitesse de rotation du moteur, un capteur de comp- tage de barres, ou équivalent et un appareil photo-électri- que A lumière réfléchie. L'invention est décrite ci-après en détail, en référen- ce au dessin schématique annexé dans lequel: Figure 1 est un schéma bloc d'un dispositif selon l'in- vention destiné A la surveillance du fonctionnement d'un appareil agitateur; et Figure 2 est un schéma bloc plus détaillé destiné à l'explication du schéma bloc selon la figure i. A la figure 1, il est indiqué clairement qu'un moteur d'entrainement électrique ( 1) d'un appareil agitateur, non représenté on détails, peut être maintenu, par l'intermé- diaire d'un régulateur de vitesse de rotation ( 2), A une vitesse de rotation constante, dont on peut régler la va- leur à l'aide d'un générateur de valeur de consigne ( 3). Dans ce cas, la vitesse de rotation est mesurée par un dis- positif de comptage de barres ( 4). Selon l'invention, il est prévu en supplément sur cette régulation de vitesse de rotation du moteur ( 1) un dispositif de surveillance désigné dans son ensemble par la référence ( 5) et servant A détecter le blocage du moteur ( 1), ainsi q'un dispositif de surveillance de l'intensité du moteur, désigné dans son ensemble par la référence ( 6) et qui, en cas de surcharge met en action un générateur de signaux acoustiques, qui est un ronfleur ( 7) dans l'exem- ple de réalisation, en régime intermittent Le ronfleur ( 7) est également actionné par le dispositif de blocage ( 5), ce qui est bien visible sur la figure 1 et également sur la figure 2 Dans le cas du blocage, le ronfleur ( 7) peut émettre un son continu. -7476 Le régulateur de vitesse de rotation ( 2) et les dispo- sitifs de surveillance ( 5) et ( 6) du moteur ( 1) sont claire- ment représentés On y reconnalt à nouveau le capteur de comptage de barres ( 4) destiné à capter la vitesse de rota- tion du moteur ( 1), qui coopère avec un dispositif photo- électrique ( 8) à lumière réfléchie Le dispositif photo- électrique ( 8)-est relié à un convertisseur fréquence-tension ( 9) qui est synchronisé, dans l'exemple représenté, par un générateur d'impulsions ( 10), de préférence stabilisé par quartz Le convertisseur ( 9) transforme les impulsions d'en- trée du dispositif photo-6 électrique à lumière réfléchie ( 8) en une tension proportionnelle à la vitesse de rotation. La sortie du convertisseur fréquence-tension ( 9) est connectée à un régulateur proportionnel et intégral ( 11) qui, de son c 8 té, est connecté au générateur de valeur de consigne ( 3), réalisé sous la forme d'un potentiomètre pour prendre une tension comme valeur de consigne pour la vitesse de rotation du moteur d'entraînement ( 1) Ici le régulateur proportionnel et intégral correspond pratiquement au régu- lateur de vitesse de rotation réeerencé en ( 2) sur la figu- re 1 La sortie du régulateur proportionnel et intégral ( 11) est connectée, dans l'exemple de réalisation, à la comman- de du moteur ( 1) de l'agitateur avec interposition d'un modulateur de largeur d'impulsion ( 12) Dans l'exemple de r 6 alisation, il est prévu pour cette commande un commuta- teur électronique, notamment un transistor de puissance à effet de champ ( 13). Le dispositif de surveillance ( 15) destine à détecter le blocage du moteur ( 1) est constitué selon la figure 2 par un dispositif ( 14) de contrôle des impulsions du dis- positif photo-électrique, qui est relié au générateur de signaux acoustiques ( 7) et qui active ce dernier si les im- pulsions émises par le capteur de comptage de barres vien- nent à manquer Le dispositif photo-électrique ( 8) à lumiè- re réfléchie fait donc également partie du dispositif de surveillance ( 5). Comme dispositif de surveillance ( 6) pour l'intensité 252,7476 du moteur, il est prévu un dispositif ( 15) de surveillance de l'intensité limite qui produit dans le ronfleur ( 7) un signal acoustique intermittent lorsque l'intensité atteint l'intensité limite du moteur On voit que ce dispositif de surveillance de l'intensité limite est connecté en parallèle avec une résistance shunt ( 16) qui, de son c 8 té, est connectée en série avec le transistor de puissance à effet de champ (a). Le mode de fonctionnement de l'appareil agitateur se- lon l'invention est le suivant: Le courant envoyé au moteur ( 1) de l'agitateur est commandé par le transistor de puissance a effet de champ ( 13), qui est connecté en série avec la résistance shunt ( 16) La mesure de la vitesse de rotation réelle est assu- rée par le dispositif photo-électrique ( 8) à lumière réflé- chie, dont la succession d'impulsions de sortie est trans- formée en une tension proportionnelle A la vitesse de rota- tion par le convertisseur fréquence-tension ( 9) synchronisé par le générateur ( 10) Cette tension est transmise à la première entrée ( 17) du régulateur proportionnel et int&- gral ( 11) A la deuxième entrée ( 18) de ce régulateur ( 11) est appliquée la tension prise sur le potentiomètre ( 3) et qui correspond a la vitesse de rotation de consigne Le signal de sortie du régulateur ( 7) module le modulateur ( 12) de largeur d'impulsion dont la fréquence de rythme de, par exemple) 16 384 k Hz 1 est fournie par le générateur à quartz ( 10) Le signal modulé émis par le modulateur de largeur d'impulsion ( 12) parvient finalement a la gachette du transistor A effet de champ ( 13) Ce circuit régulateur, qui peut Itre réglé, par exemple, sur une valeur comprise entre 100 et 2 000 tours par minute, est complété par les deux circuits de surveillance déjà décrits, à savoir le circuit ( 6) de surveillance de l'intensité limite pour le cas de surcharge et le circuit ( 14) de surveillance des im- pulsions des signaux du dispositif photo-&lectrique pour le cas de blocage Lorsque le circuit ( 14) de surveillance des impulsions d&tecte qu'aucune impulsion n'est plus fournie par le dispositif photo-électrique ( 8), c'est-à-dire que la vitesse de rotation est nulle, le dispositif électron X- que commence à détecter le cas de blocage et ferme Itentrée de modulation du modulateur de largeur d'impulsion ( 8) et déclenche un son continu dans le ronfleur ( 7) Le circuit de surveillance ( 15) sert au contraire à reconnattre le cas de surcharge et produit un signal intermittent au ronfleur ( 7) lorsque l'intensité atteint la valeur limite En mame temps, l'arrivée de l'intensité à cette valeur limite con- duit, par l'intermédiaire de l'entrée correspondante du mo- dulateur de largeur d'impulsion ( 12), à une commutation par laquelle on passe de la régulation de la vitesse de rota- tion à la régulation de l'intensité du moteur Lorsque l'in- tensité retombe au-dessous de l'intensité limite du moteur, la régulation est à nouveau automatiquement commutée sur la régulation de la vitesse de rotation. Au total, on obtient un appareil agitateur avec lequel il est possible d'effectuer des expériences de longue du- rée et gr Ace auquel l'attention de l'utilisateur peut être attirée en temps voulu sur les états critiques de fonction- nement, lorsque, par exemple par suite d'une modification de la viscosité ou encore par suite de panne, il se présen- te une surcharge ou même un blocage de l'appareil agitateur. L'utilisateur peut alors prendre aussit 8 t les contre-mesu- res nécessaires, par exemple, pour ne pas être contraint de recommencer l'expérience au départ De cette façon, l'uti- lisateur n'a plus à observer ni à surveiller le dispositif agitateur en permanence pendant une expérience de longue duréee Toutes les caractéristiques et les détails de la cons- truction qui sont donnés dans la description, peuvent pré- senter un intérêt aussi bien isolément que dans n'importe quelle combinaison. REVENDICATIONS - 1 Appareil agitateur comportant un moteur d'entrat- nement électrique, notamment destiné aux travaux de labora- toires et pr&vu pour dissoudre, mélanger, mettre en suspen- sion, disperser, émulsionner, homogénéiser, etc, du type comprenant un dispositif de contrôle de l'état instantané de fonctionnement de l'agitateur, en particulier en cas de sur- charge ou de blocage, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de signalisation acoustique ( 7) actionnable par une diminution de la vitesse de rotation ou par l'arrêt de l'agitateur. 2 Appareil agitateur selon la revendication 1, ca- ractéris en ze qu'il comprend un dispositif de régulation ( 2, 11) de la vitesse de rotation du moteur ( 1), et, en ou- tre, un dispositif de surveillance ( 6) de l'intensité du moteur et un autre dispositif de surveillance ( 5) destiné à détecter un blocage du moteur ( 1) et en ce que les dispo- sitifs de contrôle ( 5, 6) sont reliés à un dispositif de signalisation acoustique ( 7). 3 Appareil agitateur selon l'une quelconque des re- vendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un appareil de signalisation acoustique ( 7) qui peut être ac- tionns aussi bien en raison d'une diminution de la vitesse de rotation due à une surcharge qu'en raison d'un blocage de l'agitateur, les deux signaux acoustiques émis étant de pr 6 férence différents. 4 Appareil agitateur selon l'une quelconque des re- vendications 1 A 3, caractérisé en ce que l'émetteur de si- gnaux acoustiques est constitué par un ronfleur ( 7) qui émet un signal intermittent dans un cas et An signal conti- nu dans l'autre cas. Appareil agitateur selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ronfleur ( 7) émet le signal intermittent en cas de surcharge et le signal continu en cas de blocage. 6 Appareil agitateur, selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de mesure électronique de l'intensité du moteur et de la vitesse de rotation de l'agitateur, dont les signaux électriques sont appropriés pour activer l'émetteur de si- gnaux acoustiques M 7). 7 Appareil agitateur selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il y est prévu pour capter la vitesse de rotation du moteur ( 1) un capteur de comptage de barres ( 4) ou équivalent, et un dispositif photo-électrique à lumière réfléchie ( 8). 8 Appareil agitateur selon la revendication 7, ca- ractérisé en ce que le dispositif photo-électrique à lumiè- re réfléchie ( 8) est relié à un convertisseur fréquence- tension ( 9), synchronisé par un générateur d'impulsions ( 10) ou équivalent, de préférence un générateur stabilisé par quartz, pour transformer les signaux de sortie du dispositif photo-électrique à lumière réfléchie en une tension propor- tionnelle à une vitesse de rotation. 9 Appareil agitateur selon la revendication 8, ca- ractérisé en ce que la sortie du convertisseur fréquence- tension ( 9) est connectée à un régulateur proportionnel et intégral ( 11) qui, de son cités est connecté à un potentio- mètre ( 3) destiné à capter une tension constituant une va- leur de consigne pour la vitesse de rotation du moteur d'entraînement ( 1) et en ce que la sortie du régulateur ( 11) est reliée, de préférence avec interposition d'un modulateur de largeur d'impulsion ( 12), à la commande du moteur ( 1) de l'agitateur, en particulier, a un commutateur électronique prévu pour cette commande, de préférence un transistor de puissance à effet de champ ( 13). 10 Appareil agitateur selon l'une quelconque des re- vendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif ( 14) de surveillance des impulsions du dispositif photo-électrique, qui est relié au générateur de signaux acoustiques ( 7) et active ce dernier en l'absence d'impul- sions. 11 Appareil agitateur selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte 2527 '476 un dispositif ( 15) de surveillance de l'intensité du moteur qui est relié au ronfleur ( 7), et qui peut être mis en cir- cuit par ce dispositif de surveillance lorsque l'intensité du moteur atteint une valeur limite.