Brevet FR2581182A1 — publié le 19861031

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L'appareil pour mesurer le débit d'écoulement d'un produit en vrac représenté de façon schématique et très simplifiée à la figure 1 comporte un système mobile 10 comprenant une plaque d'impact 11 et un support 12 de plaque d'impact. La plaque d'impact 11 est disposée en biais dans la trajectoire de chute d'un produit en vrac qui tombe suivant la direction de la flèche V. Le support 12 de plaque d'impact comporte un cadre quasirectangulaire 13 et une potence 14 qui est fixée par des vis 15 à la traverse longitudinale 16, coudée vers le haut, du cadre 13. La potence 14, qui à son extrémité porte la plaque d'impact 11, est sur la figure 1 représentée de façon simplifiée sous la forme d'un longeron rectiligne. Le cadre 13 est raidi par une plaque 17 qui le remplit, et qui, sur la figure 1, est représentée arrachée de façon que l'on puisse discerner les pièces constitutives qui se trouvent derrière celle-ci. La conformation du cadre 13 confère une très grande rigidité pour un poids relativement faible. Le système mobile 10 est suspendu par deux systèmes élastiques 18 et 19 de telle façon qu'on puisse le déplacer horizontalement suivant la direction de l'axe longitudinal X du support 12 de plaque d'impact à l'encontre de la force de rappel des systèmes élastiques. Conformément au mode de fonctionnement connu des appareils pour mesurer le débit d'écoulement d'un produit vrac, le produit en vrac est dévié de la direction de sa chute lors de sa rencontre avec la plaque d'impact 11. L'impulsion exercée de ce fait unl TSUTe awjo+ oz aglnpuo auejqwaw el ap qoz Weoz sagInpuo suoT;=as xnap sap aunneq3 LZ '9Z sa4an6eq sap qa e z etZ s4ueluouw sa aJAua J 6Z a BZ ST* ap uaBow ne ginaBneq 5 Jnal alno4 ans a6eJias Jed saqXT+;uos Oz agInpuo aue-qwaw el ap saJnpioq quewjoa suoTxeInpuop SaTunm uau SUOTflas sal anb 4Tee aT jed Jannai+as;nad a6eimue 4a3 &guasgJdai qsa ela[ awuwo3 xneniTJaA s4ueluow ap awJo+ el;uo geuasgidai atdwaxa[. suep Fnb 6z4Uq np egz 4a etZ saxl+ saTJed Oú xnap ans saBd3ue 4uos Oz atlnpuo auejqwaw el ap saleDT;Ja^ saJnpioq xnap sal 'z a4an6eq aun;a ú1 aJpen np aleWT;ja^ asJa^eJd aun a;ua 'çúz STA ap uaAow ne 'anaBneq es a;nol Jns abeJas aed apxTmj uti aBam g qsa oz ag[npuo aueJqwaw [el ap suoT1.e[npuop atunJ uou aueTpgw apueq aun îguasgJdai S aIdwuaxa,! sueW -oz agnpuo aueJqwaw el ap naftlTw ne 9XT$ sa 4medwTp anbeld ap Zl;laddns al '4uawalezTa^A uaddola^ep as salglleJed suot4e[npuo sas anb uo ei alla. ap '&WedwTp anbeld ap ZT aoddns np X axeW! 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Le système élastique 19 comprend de la même façon une membrane ondulée 30 à ondulations parallèles 31, qui est disposée perpendiculairement à l'axe X de telle façon que ses ondulations 31 se développent verticalement. Les deux membranes ondulées 20 et 30 s'étendent ainsi parallèlement l'une à l'autre. La bande médiane verticale de la membrane ondulée 30 est fixée par serrage entre l'autre traverse verticale du cadre 13 et une baguette 32, et les sections verticales formant bordures de la membrane ondulée 30 sont fixées par serrage entre des parties fixes 24b, 25b du bâti et des baguettes 36& 37. Les deux sections ondulées 30a, 30b de la membrane ondulée 30 forment les deux éléments élastiques indépendants l'un de l'autre du système élastique 19. La configuration représentée des systèmes élastiques 18. 19 à membranes ondulées verticales 20, 30 permet le déplacement horizontal du système mobile 10 à l'encontre d'une force de rappel déterminée mais oppose une grande résistance à tout mouvement, ou à toute déviation, du système mobile dans quelque direction que ce soit. En particulier les membranes ondulées 20 et 30 confèrent une grande rigidité à l'encontre de déplacements verticaux ainsi que de mouvements de basculement autour des trois axes du système. On obtient ainsi un guidage rectiligne ou parallèle très précis du système mobile 10, condition à satisfaire pour obtenir une mesure exacte du débit massique. Les forces massiques verticales, telles que le poids de la plaque d'impact et les formations éventuelles de dép8ts de produit en vrac ne nuisent pas à l'exactitude de la mesure. De plus il n'est pas nécessaire que la plaque d'impact 11 soit disposée symétriquement par rapport au plan vertical qui contient l'axe X. De ce fait, il est possible en particulier de disposer la plaque d'impact 11 latéralement au voisinage des systèmes élastiques 18, 19 comme cela est souhaité dans de nombreux cas d'utilisation. Pour cela il suffit de mettre en place la potence 14, non pas parallèle au cadre 13 comme cela est représenté à la figure 1, mais en biais par rapport à ce cadre, cas o naturellement la liaison entre la plaque d'impact 11 et la potence 14 doit être modifiée de façon que la direction H des composantes horizontales de force se développent de nouveau parallèlement à l'axe X. Ces différentes possibilités sont manifestes à partir de l'exemple de réalisation d'un appareil conforme à l'invention représenté en détail aux figures 2 et 3. On distingue de nouveau aux figures 2 et 3 les parties constitutives de l'appareil représentées schématiquement à la figure 1, parties qui sont repérées par les mîmes indices de référence que dans cette dernière figure, mais qui diffèrent de celles qui y sont représentées par les particularités constructives décrites dans ce qui suit. Les parties du bâti 24a, 24b sont les traverses verticales d'un cadre à profilés rectangulaire 24 très massif, et de la meme façon les parties du bâti 25a, 25b sont les traverses verticales d'un cadre à profiles 25 constitué de la même façon. Les deux cadres à profilés 24, sont reliés l'un à l'autre à leurs quatre coins par quatre organes de liaison cylindriques 40, 41, 42, 43. De cette fagon on réalise un bâti 45 très massif, très solide et très rigide en torsion, qui a la forme d'un parallélépipbde ou d'un cube. Les cadres à profiles 24 et 25 sont de préférence en fonte d'aluminium. Les organes de liaison cylindriques 40, 41, 42, 43 s'étendent parallèlement aux membranes ondulées 20, 30. Cette conformation du bâti 45 rend possible de façon simple le réglage de la tension initiale des membranes ondulées et la compensation des variations de longueur de ces membranes ondulées provoquées par la température, comme celà sera expliqué plus loin de façon encore plus détaillée. Les figures 2 et 3 mettent également en évidence le but de la courbure de la traverse longitudinale supérieure i6 du cadre 13. Cette courbure est dimensionnée de façon que la potence 14, à chaque déchargement, dépasse librement au-dessus du bord supérieur du bâti 45. La traverse longitudinale supérieure 16 a une configuration en forme de croix, avec en son milieu des bras transversaux 46 qui font saillie des deux c8tés, et dont à la figure 2 on ne peut discerner que le bras transversal 46 qui dépasse vers l'avant. Les bras transversaux 46 permettent une fixation sGre de la potence 14, aussi bien dans la direction longitudinale {figure 2) que dans la direction transversale (figure 3). La potence 14 comporte deux parties, à savoir une console horizontale 50 et un bras-support 60. La console 50 est une pièce de fonderie monobloc, de préférence en aluminium, constituée de deux plaques 52, 53 de section sensiblement triangulaire, couchées l'une sur l'autre mais espacées l'une de l'autre, et qui, à leurs extrémités les plus étroites dépassant audessus du bâti 45 en s'en éloignant, sont reliées l'une à l'autre par une bride verticale 54. Les parties les plus larges des plaques 52, 53 ont à peu près la largeur des bras transversaux 46, et sont reliées l'une à l'autre par une traverse transversale 55. ainsi que par un étrier 56 en forme de U faisant saillie vers l'arrière. La console 50 conformée de cette façon présente pour un poids relativement faible, une très grande rigidité et une très grande résistance. Elle rend possible en outre une fixation très sûre sur le cadre 13 aussi bien dans la direction longitudinale que dans la direction transversale, la partie la plus large de la console 50 reposant soit sur la traverse longitudinale coudée 16 (figure 3)> soit sur ses bras transversaux 46 (figure 2). Le bras-support 60 sert à fixer la plaque d'impact 11 sur la console 50. Suivant que la plaque d'impact 11 doit étre disposée dans la direction longitudinale du support 12 de plaque d'impact (figure 2), ou latéralement au voisinage du support 12 de plaque d'impact (figure 3), on utilise deux bras-support 60 différents. Dans les deux cas le bras- B support 60 a la forme d'une tige coudée dont la branche verticale est fixée au moyen de vis 61 sur la bride 54 de la plaque-support 50, tandis que l'extrémité libre de la branche horizontale est reliée à la plaque d'impact 11 par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement à articulation tournante cannelée 62. Le dispositif d'accouplement à articulation tournante 62 permet le réglage de l'angle d'incidence de la plaque d'impact 11. Les deux bras-support 60, c'est-à-dire celui qui est destiné à la fixation longitudinale (figure 2) et celui qui est destiné à la fixation transversale (figure 3), ne se différencient essentiellement que par le fait que l'axe de rotation du dispositif d'accouplement à articulation tournante 62 s'étend, pour la fixation transversale, coaxialement à l'axe de la branche horizontale du bras-support 60, tandis que pour la fixation longitudinale il s'étend perpendiculairement à cet axe. La subdivision de la potence 14 suivant la console et le bras-support 60 présente l'avantage que la même console 50 peut Itre utilisée pour la fixation longitudinale et pour la fixation transversale de sorte que, si on change le type de fixation, seul le remplacement du bras-support 60 qui est relativement simple et peu coûteux, est nécessaire. Sur le bâti 45 sont encore disposes les dispositifs complémentaires nécessaires à l'exploitation de l'appareil conforme à l'invention. Ainsi la figure 2 montre un capteur d'effort ou de déplacement 70 qui est fixe au cadre à profiles 24 au moyen d'une cornière 71. Un bras 72 fixé à la plaque 17 du cadre 13 est relieé à l'ergot de commande 73 du capteur 70, de sorte que la composante horizontale de l'effort exerce sur la plaque d'impact 11, ou bien le déplacement horizontal du support 12 de plaque d'impact engendre par cette composante, soit directement transmis au capteur 70. Le capteur d'effort ou de déplacement peut naturellement tre de tout type connu pour un appareil conforme à l'invention ou approprié à ce dernier. 8 1182 En outre un amortisseur 75 est fixé au cadre à profiles 24; cet amortisseur 75 est relié par un bras 76 au support 12 de plaque d'impact, afin d'amortir les mouvements du sytème mobile 10. Les membranes ondulées 20 et 30 peuvent tre fabriquées à partir de feuilles en acier à ressort de 0,2 mm d'épaisseur ou bien aussi à partir de feuilles en bronze à ressort. Les ondulations peuvent tre relativement plates, par exemple elles peuvent avoir une amplitude de 2,5 mm des deux c8tés du plan moyen, car la déviation maximale du système élastique est très petite; elle est par exemple de 2,4 mm lorsqu'on utilise un capteur de déplacement à induction. Pour un dimensionnement approprié des membranes ondulées (par exemple environ 320 mm x 170 mm) il est tout-à- fait possible de réaliser des rapports entre l'effort mesuré et l'effort transversal qui soient supérieurs à 1/100. Comme on l'a déjà mentionné, la configuration du bâti 45 réalisé avec des organes de liaison cylindriques 40, 41, 42, 43 parallèles aux membranes ondulées 20, 30 rend possible de façon simple le réglage de la tension initiale des membranes ondulées. La tension initiale des membranes ondulées 20, 30 est déterminée par la distance qui sépare les cadres à profiles 24 et 25. Cette distance peut tre facilement modifiée en modifiant la longueur des organes de liaison cylindriques, ou en intercalant des entretoises en forme de disques. De cette façon un étalonnage précis de l'appareil conforme à l'invention est possible. Des variations de longueur des membranes ondulées , 30 causées par la température exercent parallèlement une influence sur leur tension initiale, et donc sur le résultat des mesures. Cette influence de la température peut tre complètement compensée par une configuration appropriée des organes de liaison cylindriques 40, 41, 42, 43. A cette fin, ils sont conformés de façon que leur longueur se modifie en fonction de la température de la même façon que la longueur des membranes ondulées 20, 30. Ceci peut en particulier tre assuré en les réalisant sous forme d'éléments d'organe constitués de matériaux différents. Ainsi l'organe de liaison cylindrique 40 de la figure 3 comprend deux éléments d'organe 40a et 40b, l'élément 40a pouvant ètre par exemple en aluminium, et l'élément 40b en laiton. Les autres organes de liaison 41, 42, 43 sont naturellement réalisés de la m@me façon. En dimensionnant de façon appropriée les éléments d'organe, et en choisissant les matériaux de mgme, on peut adapter la compensation de température à chaque type de membrane ondulée utilisé. L'échelle de mesure de l'appareil conforme à l'invention est déterminée par les propriétés des membranes ondulées. En dimensionnant les membranes ondulées, on peut concevoir cet appareil pour des échelles de mesure déterminées. On peut changer l'échelle de mesure en échangeant les membranes ondulées. Une autre possibilité de modification de l'échelle de mesure consiste à monter en parallèle plusieurs membranes ondulées dans chacun des systèmes élastiques. Les membranes ondulées de chacun des systèmes élastiques sont à cette fin disposées parallèlement les unès aux autres, à faible distance les unes des autres, en intercalant entre elles des baguettes destinées à maintenir cette distance, et elles sont fixées ensemble par serrage sur le bâti 45, ou bien sur le cadre 13 du support 12 de plaque d'impact. Différentes variantes de réalisation de l'appareil décrit sont évidentes pour l'homme du métier. Ainsi on peut réaliser chaque membrane ondulée à partir de deux moitiés séparées reliées l'une à l'autre par fixation par serrage sur le support de plaque d'impact. Le support de plaque d'impact pourrait aussi tre relié au bâti par plus de deux systèmes élastiques. (09) 4Aoddns-seJq un,p 4a (;T) a aipeD un aquasgid 4medwp anbetd ap (ZI) 4Joddns eal enb a ua gsTiigeiem ú iú T suoT4emipuaAaJ sap aun,[ V awJo+uom ITaJeddVb S sa;ne xne saun sael uawalQIlteJed saqsodsip sag[npuo saueiqwaw sJnaisnld puaidwon anbxqselg awq4sis anbeqm anb an ua 9szigaeuem cz uo$qeDtpua^ad el V no T uotzemtpuaAai el V awJojuom ITaieddU ' 3edwx,p anbeld ap ( I ) Fgq ne;glg ai4net ap qa;3edwr, p anbetd ap (Z) > oddns ne o9ag unp sgx+ qa aJ3ne,; ap un,I s9medsa (61 '8T) sanbT;seTg sawQsAs xnap sutow ne V jeuozTJoiq asxe un que^ins alqeôewdep 5 uoSej. ap eaei 4sa inb (ZI) ap6j 1joddns un g sTIaJ (IT) jzedwi;p anbeyd aun surom ne;ue;dodwo, 3ei^ ua zTnpod unp quawalno3ap; rqgp al ainsaw nod ITTaSieddW 'T SNOIfi3IGN3t3U IT (0ú 'OZ) sarinpuo saueJqwaw sap aJnpJoq ap suoT;as sat sagxT};uos SBTalnbXne T3gq ap (5Z &> Z) s4uawgl sap JTiJed V samuesxp sal 4uauTwJagp (út S 9't 'Tt 0Ot) unsTelT ap saue6Jo saT anb a3 ua gsiigleiem 8 no Z U0OTemTpua^aJ eT V awJo+uom ITaieddU '6 NsuaJ9++P xneTJgem ua sgsTlegj 1uos Fnb (qot 6eot saldwaxa Jed) auedorp sUuawmgl sJnaTsnld ap gn4Tsuoo 45a (út 0O Ztb 'Tt 40t) uosTeTl ap aue6Jo anbeqm anb am ua gstg4meie3 t UolTeiTpua^aJ el V aw.ofuoZ lTaieddU 8 (oú o0Z) sagTnpuo saueAqwaw sap aTTam V 4uawanbT;uapT ainle.idwa4 el ap uoiluoi, ua aTJeA JnanBuol el quop 4a (02 '0Z) saqTnpuo saueqmaw xne uawalQTlleJed uepua-s