Brevet FR2697083A1 — publié le 19940422

"Balance électronique fonctionnant sur secteur, comportant un blocage et/ou un montage de poids actionnés par un moteur". La présente invention, se rapporte à une balance électronique fonctionnant sur secteur, comportant un transducteur, une électronique de commande et d'évaluation, un affichage pour le résultat de la pesée et un dispositif de blocage actionné par un moteur, lequel dispositif empêche une détérioration du transducteur lors du transport de la balance Elle se rapporte également à une balance électronique fonctionnant sur secteur, comportant un transducteur, une électronique de commande et d'évaluation, un affichage pour le résultat de la pesée et un montage de poids actionné par un moteur. Des balances de ce type, comportant un dispositif de blocage et/ou un montage à poids actionnés par un moteur sont généralement connues "Montage de poids" est à prendre ici aussi bien comme un montage de poids de substitution, comme il est connu à partir des balances d'analyse, que comme un montage de poids de calibrage, qui permet de faire descendre un ou plusieurs poids de calibrage sur le transducteur Une telle balance comportant un montage de poids de calibrage est décrite dans le document DE-OS 38 15 626 par exemple. L'inconvénient des réalisations connues réside en ce que, en cas de suppression de la tension de secteur ou lors de la coupure de la liaison avec le secteur, aucun blocage ou aucun changement de la position du montage de poids n'est plus possible De ce fait, un entraînement manuel et/ou un renvoi d'alarme doivent être prévus dans les instructions de service Malgré cela, il n'est pas exclu, que l'utilisateur de la balance, dès lors qu'il souhaite la transporter à un autre endroit, ne débranche tout simplement la prise de secteur, ne soulève la balance et ne la transporte, de sorte que la balance peut être transportée non bloquée et/ou avec une position du montage de poids non protégé contre les secousses du transport. Le problème de la présente invention revient donc à améliorer une balance du type évoqué au début, de manière que celle-ci soit automatiquement bloquée pour le transport et que le montage de poids parvienne dans une position le garantissant pour le transport (position de blocage). Conformément à la présente invention, cela est obtenu pour une balance comportant un dispositif de blocage par le fait que le dispositif de blocage est actionné par un moteur électrique à courant continu, que l'électronique de commande et d'évaluation donne au moteur électrique un ordre de blocage lors de la suppression de la tension d'alimention et que, au moteur électrique, est associé un condensateur, dont la capacité est calculée de manière que, sans autre apport d'énergie, il puisse alimenter en énergie le moteur électrique jusqu'à l'achèvement du processus de blocage Pour une balance comportant un montage de poids, cela est obtenu par le fait que le montage de poids est actionné par un moteur électrique à courant continu, que l'électronique de commande et d'évaluation donne, lors de la suppression de la tension d'alimentation, l'ordre au moteur du montage de poids d'amener ce dernier en position de blocage et qu'est associé au moteur électrique un condensateur, dont la capacité est calculée, de manière que, sans autre apport d'énergie, il puisse alimenter en énergie le moteur électrique jusqu'à l'obtention de la position de blocage. Si une balance comporte aussi bien un dispositif de blocage actionné par un moteur qu'un montage de poids actionné par un moteur, les deux opérations, conforme à la présente invention, peuvent être réalisées séparément l'une de l'autre, mais l'on peut cependant utiliser aussi, dans un perfectionnement avantageux, un seul moteur électrique à courant continu. Afin d'éviter également, en cas d'une brève mise sous tension de la balance, qu'un état de non blocage ne demeure, il est prévu dans une autre configuration avantageuse, que le moteur, servant au déblocage ou au déplacement du montage de poids hors de la position de blocage, ne puisse être libéré, que si le condensateur est suffisamment chargé Cela peut venir, dans une réalisation assez simple, d'un élément de temporisation convenablement réglé, dans une réalisation de qualité supérieure, d'une électronique de surveillance montée en conséquence. La présente invention est décrite dans ce qui suit à l'aide des figures schématiques annexées. La figure 1 montre une balance à plateau supérieur comportant un montage de poids; la figure 2 présente un montage électronique correspondant; la figure 3 est une coupe à travers une balance d'analyse ou microbalance comportant un blocage et, la figure 4 représente une balance d'analyse ou microbalance comportant un montage de poids. La balance électronique de la figure 1 se compose d'un support de système 1 fixé au bâti, support sur lequel est fixé, par l'intermédiaire de deux bras oscillants 4 et 5 pourvus des emplacements articulés 6, un transducteur 2 mobile en direction verticale Le transducteur 2 porte à sa partie supérieure le plateau de charge 3 pour la réception de la matière à peser et transmet la force correspondant à la masse de la matière à peser, par l'intermédiaire d'un élément de couplage 9, sur le bras de puissance du levier de transfert 7 Ce dernier est logé sur le support de système 1 par l'intermédiaire d'une articulation à ressort en croix 8 Sur le bras de compensation du levier de transfert 7 est fixé un corps de bobine comportant une bobine 11 Celle-ci se situe dans l'entrefer d'un système à aimant permanent 10 et génère la force de compensation. L'intensité du courant de compensation à travers la bobine Il est réglée, de manière connue, par le détecteur de position 16 et l'amplificateur de réglage 14, de manière qu'il y ait équilibre entre le poids de la marchandise à peser et la force de compensation électromagnétique générée Le courant de compensation génère sur la résistance série 15 une tension de mesure, qui arrive à un transformateur analogique/numérique 17 Le résultat numérisé est reçu par une unité numérique de traitement de signaux 18 et apparaît sur l'affichage 19 numériquement Il est, en outre, prévu un capteur de température 26, qui transforme la température du transducteur en un signal numérique et l'achemine par l'intermédiaire du circuit 31 sur l'unité numérique de traitement de signaux 18 Cette dernière peut, de ce fait, corriger des erreurs du transducteur dûes à la température. Le bras de puissance du levier de transfert 7 est prolongé 12 au-delà du point de fixation de l'élément de couplage 9 et se termine par une partie 22 coudée en angle droit vers le bas Sur cette partie 22 sont fixées perpendiculairement trois goupilles de centrage, dont seules sont visibles sur la figure 1 les deux goupilles 24 et 25 Ces goupilles de centrage portent le poids de calibrage 13 Ce dernier présente, partant du bas, un alésage 29, qui se termine par une surface conique 23 Cet alésage passe précisément par le centre de gravité du poids de calibrage, de sorte que la surface conique se situe au-dessus et à la verticale du centre de gravité du poids de calibrage. La figure 1 mentionne, en outre, un mécanisme élévateur pour le poids de calibrage, qui se compose d'un ergot 20, lequel est guidé en direction verticale dans un manchon 21 fixé au bâti Le dispositif pour le déplacement de l'ergot n'est ébauché qu'avec un excentrique 28 et un moteur électrique 41 L'ergot 20 parvient à travers un trou 27 de la partie 22 jusque dans l'alésage 29 du poids de calibrage 13 S'agissant de la position illustrée, dans laquelle le poids de calibrage repose sur les goupilles de centrage et par conséquent sur le levier de transfert 7/12/22, l'ergot 20 avec sa pointe conique aboutit, de manière étanche, en dessous de la surface conique 23 Si, maintenant, l'ergot est soulevé par l'excentrique 28, il arrive alors au contact de la surface conique 23, le poids de calibrage 13 se sépare du levier de transfert et il appuie contre les butées 39 fixées au bâti Ceci est la position normale du poids de calibrage (position de pesée et de blocage), tandis que la position abaissée, présentée dans la figure 1, n'est occupée que pour le processus de calibrage Le centre de gravité du poids de calibrage 13 peut être légèrement déplacé au moyen de vis 38, ce qui permet d'obtenir ainsi un réglage fin. En actionnant une touche de calibrage non représentée, l'unité numérique de traitement de signaux 18 active par l'intermédiaire du circuit 36 la commande de calibrage 40. Cette dernière actionne le moteur électrique 41 et l'unité numérique de traitement de signaux 18, après la mise en place du poids de calibrage 13 sur le levier de transfert 7/12/22, attend la stabilisation de la valeur mesurée par la balance (arrêt), reçoit la mesure, calcule et met en mémoire le nouveau facteur de calibrage et, par l'intermédiaire de la commande de calibrage 40, laisse le moteur soulever à nouveau le poids de calibrage en position de pesée. Les pièces de la balance décrites jusqu'ici sont connues comme état de la technique et c'est pourquoi leur montage et leur fonction ne sont que très brièvement commentés. La commande de calibrage 40 présente en outre un condensateur 30 comme accumulateur d'énergie Ce condensateur 30 est toujours maintenu chargé Aussi longtemps que la tension d'alimentation est disponible de manière continue, ce condensateur n'est pas en fonction Ce n'est qu'au cas o la tension d'alimentation fait défaut à la balance ce qui est aussi le cas par exemple lorsque la prise-de secteur-èst débranchée et si, à cet instant, le montage de poids Je calibrage se trouve précisément en position de calibrage ou dans un état transitoire, que, dans ce cas, le condensateur 30 fonctionne et délivre l'énergie nécessaire pour amener le mqteur 41 (un moteur électrique à courant continu) à nouveau en position de pesée ou de blocage La commande de calibrage 40 reçoit l'ordre pour cette opération par l'intermédiaire du circuit de surveillance de tension à l'intérieur du microprocesseur 18 ou d'un circuit de surveillance de tension particulier. La figure 2 présente, à titre d'exemple, une réalisation du circuit 40 de commande du moteur 41 Le condensateur 30, qui peut, par exemple, avoir une capacité de 1 F, est chargé par la diode Dl, la résistance interne de la tension d'alimentation limitant le courant de charge. Si la tension au condensateur 30 atteint la tension de seuil de la diode Zener ZPD 3,6, alors, le transistor TI est conducteur et l'une des entrées de la porte IC 1 1 est placée sur niveau H Le microprocesseur 18 peut, par conséquent, par l'intermédiaire du circuit 36 et du transistor T 5, commuter la porte IC 1 1 et par l'intermédiaire de la diode D 2, des résistances R 4 et R 6 et du transistor T 2 actionner le moteur à courant continu 41. La résistance R 5 sert ici à limiter le courant pour le moteur 41 La partie du montage 55, bordée par un trait discontinu, est aussi un montage de surveillance, qui ne permet au microprocesseur 18 d'actionner le moteur 41, que seulement si une tension minimale est atteinte au condensateur 30 L'on arrive ainsi à ce qu'après mise en circuit de la tension d'alimentation, le moteur 41 ne peut donc démarrer, que si l'énergie accumulée dans le condensateur 30 est suffisante pour permettre au moteur 41 de revenir à sa position de départ Le moteur baisse maintenant comme cela est décrit à l'aide de la figure 1 le poids de calibrage 13 sur le levier 7/12/22 en vue du calibrage L'acquisition de la position de calibrage est annoncée au microprocesseur 18 par l'ouverture du commutateur 52 sur le circuit 51 Le microprocesseur 18 stoppe d'après cela le moteur 41 par l'intermédiaire du circuit 36 Le transistor T 3 agit ici comme frein à court- circuit Une légère remise en marche du moteur 41 ne gêne pas ici, puisque l'excentrique 28 se situe à son minimum plat Après arrêt de la balance et réception du résultat du calibrage au microprocesseur 18, celui-ci actionne à nouveau le moteur 41, qui tourne à nouveau jusqu'à obtenir la position de pesée, laquelle est annoncée au microprocesseur par l'ouverture du commutateur SI sur le circuit 52 Le microprocesseur stoppe alors le moteur 41. Si, maintenant, la tension d'alimentation fait défaut, l'entrée 53 de la porte IC 1 4 tombe au niveau L Si, simultanément, le commutateur Si est ouvert le montage de poids de calibrage est alors en position de pesée, la même, dans ce cas, que celle de blocage il ne se passe rien. Mais, si le commutateur SI est fermé si le moteur 41 tourne donc ou se trouve en position de calibrage alors l'entrée 54 de la porte IC 1 3 est également sur niveau L et la porte IC 1 2 est utilisée et alimente en courant via D 3 et R 4, R 6 et T 2 le moteur 41 (de plus) Le moteur 41 continue donc à tourner ou redémarre et ne s'arrête, que lorsque le commutateur Si est ouvert Les portes IC 1 1 à IC 1 4 reçoivent leur tension d'alimentation VO directement du condensateur 30, elles sont, en outre, du type à travailler également avec une faible tension de fonctionnement, de sorte que leur fonction est garantie suffisamment longtemps pour arriver à la position finale du moteur 41, même avec un condensateur 30 se déchargeant. Si la balance n'est pas commandée par un microprocesseur, l'entraînement du moteur 41 peut naturellement être réalisé au moyen d'autres montages Celà peut s'effectuer par exemple au moyen de relais, qui sont commutés de manière que, lors du retour de tous les relais en position d'arrêt, le moteur 41 soit alimenté par le condensateur 30 suffisamment longtemps pour que la position de pesée ou de blocage soit atteinte. La figure 3 présente une deuxième forme de réalisation de la balance électronique Il s'agit ici d'une balance d'analyse ou microbalance à plateau supérieur, laquelle comporte un blocage mû par un moteur La balance se compose d'un bâti 61, qui comporte un compartiment de pesée 62, un a compartiment 63 pour le transducteur et un compartiment pour l'électronique 64 Le transducteur travaille à nouveau selon le principe de la compensation électromagnétique de force Il se compose d'une poutre 65, qui est logée capable de pivoter au moyen d'une articulation à ressort 67 sur un chevalet 66 fixé au bâti Au bras de levier le plus court de la poutre 65 est suspendue une pièce intermédiaire mobile 60, qui porte, à sa zone inférieure 68, l'étrier du plateau de balance 69 et le plateau de balance proprement dit 70 La bobine 71, qui se situe dans le champ du système à aimant permanent 72, est fixée au bras du levier le plus long de la poutre 65 De l'électronique 64, seuls sont représentés le circuit de commande 73 pour le blocage et le condensateur associé 74 L'on reconnaît, en outre, l'affichage 75 donnant le résultat de la pesée. Pour le transport, la balance conforme à la figure 3 présente maintenant un dispositif de blocage, qui se compose de deux leviers 76 et 77 pour le blocage de la poutre 65, ainsi que de deux pièces de pression 78 et 79 pour bloquer la pièce intermédiaire mobile 60 Les leviers de blocage 76 et 77 sont logés sur l'un des côtés du bâti 61 aux points de fixation 80 et 81 et sont, pour le blocage, comprimés à l'autre extrémité par des excentriques 82 et 83 contre la poutre 65 et la bloquent Les excentriques sont entraînés par un moteur à courant continu non représenté et commandés par le circuit de commande 73. Ce dernier fonctionne exactement comme cela a déjà été décrit en liaison avec les figures 1 ou 2 et commande automatiquement le circuit de blocage, au cas o la tension d'alimentation de la balance est interrompue De la même manière, la pièce intermédiaire mobile 60 est, pour le transport, bloquée au moyen des pièces de pression 78 et 79, des excentriques associés 84 et 85 et d'un moteur électrique à courant continu non représenté. La figure 4 présente une troisième forme de réalisation de la balance électronique comportant un montage de poids de substitution Les pièces identiques à celles de la figure 3 sont caractérisées par les mêmes chiffres de référence et ne sont pas explicitées une nouvelle fois Le montage de poids de substitution se compose d'un support de poids 90, fixé à la pièce intermédiaire mobile 91 et qui porte plusieurs poids 92, dont deux seulement sont représentés à titre d'exemple dans la figure 4 Les poids 92 peuvent être soulevés du support de poids 90, par des crochets 93 reliés rigidement au chassis en 94 et être bloqués dans cette position levée La position de transport est la même que celle pour laquelle tous les poids sont soulevés Dans la figure 4, tous les poids sont abaissés et reposent sur le support de poids 90. Il s'agit là de la position zéro Les crochets 93 sont mûs par des excentriques 95 Ceux-ci sont à nouveau actionnés par des moteurs électriques à courant continu non représentés La commande des moteurs électriques à courant continu s'effectue grâce à une électronique de commande 96, qui, selon la charge sur le plateau de balance 70, dépose plus ou moins de poids 92 sur le support de poids 90, ou lui en enlève plus ou moins, jusqu'à ce que s'établisse sensiblement l'équilibre sur la poutre 65 et que la différence de poids, qui demeure, puisse être compensée par la bobine de compensation électromagnétique de force En cas de suppression de la tension d'alimentation, l'électronique de commande 96 actionne à nouveau les moteurs électriques à courant continu de manière que les poids soient tous soulevés (=position de transport) et que l'énergie nécessaire à cela parvienne au condensateur 74. Toutes les pièces mécaniques ne sont, dans les figures annexées, que schématiquement représentées, car elles ne sont que des aides pour expliciter le concept propre à la présente invention Tout spécialiste peut facilement en déduire une solution réalisable. S'agissant d'une balance comportant un dispositif de blocage et un montage de poids, des moteurs électriques à courant continu distincts pour le dispositif de blocage et pour le montage de poids peuvent être bien sûr prévue Pour chaque moteur, l'on peut prévoir, en outre, un condensateur particulier pour l'accumultation d'énergie; mais, les deux moteurs peuvent cependant être alimentés aussi en énergie à partir d'un condensateur unique Il est également possible cependant de n'utiliser qu'un seul moteur électrique à courant continu pour les deux fonctions et d'actionner au moyen de couplages supplémentaires soit le dispositif de blocage, soit le montage de poids, soit les deux. REVENDICATIONS 1 Balance électronique fonctionnant sur secteur, comportant un transducteur, une électronique de commande et d'évaluation, un affichage pour le résultat de la pesée et un dispositif de blocage actionné par un moteur, lequel dispositif empêche une détérioration du transducteur lors du transport de la balance, caractérisée en ce que le dispositif de blocage ( 76, 77, 78, 79, 82, 83, 84, 85) est actionné par un moteur électrique à courant continu, en ce que l'électronique de commande et d'évaluation ( 73) donne au moteur électrique un ordre de blocage lors de la suppression de la tension d'alimentation et en ce que, au moteur électrique, est associé un condensateur 74, dont la capacité est calculée, de manière que, sans autre apport d'énergie, il puisse alimenter en énergie le moteur électrique jusqu'à l'achèvement du processus de blocage. 2 Balance électronique fonctionnant sur secteur, comportant un transducteur, une électronique de commande et d'évaluation, un affichage pour le résultat de la pesée et un montage de poids actionné par un moteur, caractérisée en ce que le montage de poids est actionné par un moteur électrique à courant continu ( 41), en ce que l'électronique de commande et d'évaluation ( 18, 40, 96) donne, lors de la suppression de la tension d'alimentation, l'ordre au moteur du montage de poids ( 41) d'amener celui-ci en position de blocage et en ce qu'est associé au moteur électrique ( 41) un condensateur ( 30, 74), dont la capacité est calculée, de manière que, sans autre apport d'énergie, il puisse alimenter en énergie le moteur électrique ( 41) jusqu'à l'obtention de la position de blocage. 3 Balance selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que un seul moteur électrique à courant continu entraîne aussi bien le dispositif de blocage que le montage de poids. 4 Balance selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'il est prévu en outre une électronique de surveillance ( 55), qui surveille l'état de charge du condensateur ( 30, 74) et qui, après mise en circuit de la tension d'alimentation, ne libère le ou les moteur(s) électrique(s) à courant continu ( 41) que seulement si il y a suffisamment d'énergie accumulée dans les condensateurs ( 30, 74) pour que la position de blocage puisse être reprise en cas de suppression de la tension d'alimentation. Balance selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'il est prévu en outre un élément de temporisation, qui, après mise en circuit de la tension d'alimentation, ne libère le ou les moteur(s) électrique(s) ( 41) à courant continu qu'après écoulement d'un court laps de temps prédéterminé.