Brevet FR2803912A1 — publié le 20010720

Procédé et dispositif de contrôle et/ou d'étalonnage pour totalisateurs continus. La présente invention concerne un procédé et un dispositif de contrôle et/ou d'étalonnage d'instruments de pesage totalisateurs continus, pour transporteurs à courroie ou transporteurs à bande. L'utilisation de totalisateurs continus à fonctionnement automatique, pour le pesage de produits solides en vrac (tels que, par exemple : minerais, agrégats, ciments, produits alimentaires, substances chimiques, etc.), transportés sur un convoyeur à bande, est une technique très utilisée en raison de ses nombreux avantages par rapport aux autres méthodes de pesage. Les bascules (cellules de pesage), peuvent êtres, par exemple, du genre comprenant notamment: une structure statique rattachée à un ou plusieurs capteurs (par exemple à jauges de contraintes), au(x)quel(s) sont transmis les forces verticales générées par la masse de produit transportée par la bande du convoyeur. Ceci par l'intermédiaire du train de rouleau(x) peseur(s) sur lequel circule ladite bande. Un calculateur reçoit les signaux transmis par le ou les capteurs de forces, ainsi que l'information de vitesse de la bande, transmise par un autre capteur. A partir de ces données, il peut afficher sur un indicateur la mesure du débit de matière, et la totalisation du poids passé. Tous les appareils de mesure ont besoin d'étalonnage et de vérifications périodiques. C'est bien entendu aussi le cas, à fortiori, pour les bascules ou cellules de pesage en continu, quel que soit le cadre de leur utilisation, c'est à dire dans le cadre de transactions commerciales, ou dans le cadre de contrôles internes, dans les entreprises utilisatrices. La méthode de contrôle et d'étalonnage la plus couramment admise est dite de " l'essais matière". Elle consiste à faire passer, sur la bande transporteuse, et, par conséquent, sur la bascule, une quantité de produit soit préalablement mesurée, soit contrôlée à posteriori. Il s'agit d'une procédure souvent lourde, onéreuse, et qui n'est pas possible sur toutes les installations. Une autre méthode de contrôle et d'étalonnage, dite " par masses étalons", consiste à simuler la présence de matière, par l'application de masses étalons sur des points adaptés de l'infrastructure de pesage, la bande circulant à vide. Les avantages d'un tel procédé sont : sa facilité de mise en oeuvre, la possibilité d'utiliser différents poids (essais à plusieurs débits). Cette méthode donne de bons résultats dans le cas d'une installation entièrement réalisée suivant les principes de la métrologie, ce qui se rencontre très rarement. Par contre, elle à pour inconvénient de ne pas prendre en compte de nombreux défauts, ou effets parasites tels que : défaut de tension de bande, désalignement des rouleaux, etc.. Une troisième méthode dite "étalonnage par chaîne étalon" consiste à utiliser une chaire montée sur roulements. Cette chaîne, fixée par l'une de ses extrémités, est placée directement sur la bande transporteuse circulant à vide, de façon à couvrir la zone de pesage, de manière à simuler la présence de matière. Mais, outre les médiocres résultats obtenus, la difficulté de manipuler des chaînes d'un poids conséquent à conduit à un quasi-abandon de cette méthode. L'invention a notamment pour objet un procédé et un dispositif de contrôle et d'étalonnage de bascules de pesage en continu, exempts des inconvénients des méthodes et systèmes évoqués précédemment. Selon l'invention, cet objectif est atteint grâce à un procédé et à un dispositif suivant lesquels, les masses étalons sont disposées dans au moins deux chariots mis à la suite l'un de l'autre, placés en appui par l'intermédiaire de leurs organes de roulement, sur la bande transporteuse circulant à vide, et maintenus au-dessus de la zone de pesage ou de la zone d'influence de la table de pesage du transporteur à bande. L'entraxe entre les organes de roulement étant égal à la longueur de pesage. Le procédé et le dispositif de contrôle et/ou d'étalonnage, selon l'invention, procurent plusieurs avantages intéressants, notamment Une grande simplicité de mise en oeuvre, le système pouvant être installé rapidement sur tout modèle de transporteur à bande, les masses étalons étant faciles à manipuler. Une partie de la structure d'arrimage de chaque chariot peut être installée à demeure, sans gêner le fonctionnement usuel du transporteur. Le montage unilatéral de la structure d'arrimage est particulièrement intéressant pour les transporteurs qui ne disposent d'accès que par un seul coté. Une grande précision de contrôle, les poids utilisables étant des grandeurs étalons, reconnues par les normes en vigueur, et la simulation de la présence de matière sur la bande transporteuse reproduisant, plus fidèlement que les autres méthodes, les conditions réelles du transport de cette matière. En outre, le procédé selon l'invention présente les avantages suivants par rapport à la méthode de l'essai matière Il est plus facile de changer les débits de contrôle, il suffit de changer la quantité de masses dans les chariots. La matière passée étant fictive, les essais peuvent êtres effectués sur des valeurs de poids totalisés par la bascule très élevées, bien supérieure à la capacité d'un camion. II est également possible de prévoir, en option, sur les chariots, un système de mesure de longueur de bande déroulée, et un calculateur permettant de connaître immédiatement la valeur du poids passé. Le système peut être connecté à un système d'enregistrement, de façon à pouvoir conserver une trace de ces essais. D'autre part, le dispositif selon l'invention est d'un poids suffisamment faible, à vide, pour être annulé par l'opération de tarage (réglage de zéro) de la bascule dynamique (le zéro étant un point de fonctionnement particulier du (des) capteur(s) correspondant à l'absence de charges sur la bande transporteuse). La masse dudit dispositif n'intervient donc pas dans les contrôles. Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortirons mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels Les figures 1 à 3 bis sont des vues schématiques, précisant la signification de certaines expressions conformes au vocabulaire normalisé, et utilisées dans la suite du présent exposé. La figure 4 est une vue en perspective, et â caractère schématique, d'un premier exemple de mise en oeuvre du procédé, et du dispositif selon l'invention, le dispositif étant montré installé sur une portion de transporteur à bande. La figure 5 est une vue de face, et à caractère schématique, d'un deuxième exemple de mise en oeuvre du procédé, et de ce dispositif. La figure 6 est une vue de face, et à caractère schématique, d'un troisième exemple de mise en oeuvre desdits procédé et dispositif. La figure 7 est une vue de face du chariot porte masses étalons, et des moyens permettant son arrimage sur la bande transporteuse d'un convoyeur. La figure 8 est une vue de dessus de la figure 7. On se reporte aux dits dessins pour décrire des exemples avantageux, quoique nullement limitatifs, de mise en oeuvre du procédé, et de réalisation du dispositif de contrôle et/ou d'étalonnage pour totalisateurs continus selon l'invention. On rappelle ci-après, à toutes fins utiles, la signification des expressions "tables de pesage", "longueur de pesage", "zone de pesage", "zone d'influence", utilisées dans la suite de la présente description. Table de pesage (RP, TP) Il s'agit de la partie du transporteur qui constitue le récepteur de charge de la bascule, la table de pesage pouvant être mono-train RP (pesage sur un seul train de rouleaux) ou multi-trains TP (pesage sur plusieurs trains de rouleaux). Longueur de pesage L (figures 1 et 1 bis) Distance entre les rouleaux de pesage extrêmes de la table de pesage, augmentée des demi distances séparant les axes de chacun de ces rouleaux de ceux des rouleaux porteurs les plus voisins. En cas d'un seul rouleau de pesage (figure 1 bis), la longueur de pesage est égale à la moitié de la distance séparant les axes des rouleaux porteurs les plus voisins de chaque coté du rouleau de pesage. Zone de pesage Z, (figures 2 et 2 bis) Désigne la zone délimitée par les plans perpendiculaires à l'axe du transporteur et passant par les axes des rouleaux horizontaux encadrant la table de pesage ou le rouleau de pesage. Zone d'influence Z2 (figures 3 et 3 bis) Désigne la zone délimitée par les plans perpendiculaires à l'axe du transporteur et passant par les axes des rouleaux horizontaux des trains de rang n situés de part et d'autre de la table de pesage ou le rouleau de pesage. Le procédé et le dispositif selon l'invention sont principalement remarquables par le fait que les masses de références (masses étalons) E, sont disposées dans au moins deux chariots: l a, 1 b, placés en appui sur la bande transporteuse BT circulant à vide, et maintenus immobiles au- dessus de la zone de pesage ou de la zone d'influence, de la table de pesage du transporteur à bande, au-dessous de laquelle se trouvent) installée(s) fixement la (les) cellule(s) de pesage CP, sur le rouleau peseur RP de laquelle ou desquelles s'appuie ladite bande transporteuse du convoyeur. La cellule de pesage ou bascule CP, qui peut être réalisée de toute manière connue, est connectée de façon connue à un calculateur CA par exemple constitué par un intégrateur électronique programmable, géré par un microprocesseur, et comportant un dispositif d'affichage des informations obtenues (débit, poids/m, etc.). La cellule de pesage ou bascule dynamique comporte encore un capteur de vitesse (non représenté), permettant la mesure de la vitesse de déplacement de la bande transporteuse, et qui peut être réalisé de toute manière bien connue (mesure de la rotation d'un tambour entraîné, ou mesure directe sur la bande par une roue dromométrique), et qui est également connecté au calculateur CA. Les chariots la et lb, sont immobilisés sur la bande transporteuse BT, chacun au moyen d'une structure d'arrimage fixe, agencée et conformée pour pouvoir être installée, de préférence de manière partiellement amovible, sur les longerons L du bâti du transporteur à bande. Cette structure d'arrimage comprend un portique par chariot, 2a 3a, 2b 3b, qui peuventt êtres constitués, par exemple, d'une traverse 2a, disposée perpendiculairement au sens de déplacement de la bande BT, et d'un montant 3a dont la base est conformée et agencée pour pouvoir être fixée sur lesdits longerons L, la traverse 2a peut être fixée de manière amovible sur le montant 3a. Dans la mesure ou le montant 3a n'apporte aucune gène au fonctionnement et à l'entretien du transporteur, il peut être fixé de façon inamovible, ce qui réduit le temps d'installation de l'appareil de contrôle et/ou d'étalonnage, si non, le montant 3a sera monté de manière amovible, au moyen de système de fixation connu en soi. Le montage à droite ou a gauche du transporteur, du montant 3a, n'ayant aucune influence sur la qualité des résultats, il sera effectué en fonction de la meilleure accessibilité de l'installation. Les portiques sont installés sur le bâti du transporteur, indifféremment en amont ou en aval des chariots, ils permettent le maintien des chariots au-dessus de la zone de pesage ou de la zone d'influence dudit transporteur. Ils permettent de maintenir les chariots en position centrée par rapport à la longueur de pesage, par l'intermédiaire de moyens d'attelage et de telle sorte que l'entraxe de leurs organes de roulement soit égal à la longueur de pesage. Dans ce but, l'attelage entre les portiques et les chariots doit être rigide dans le sens transversal, et mobile dans le sens vertical, montage qui est parfaitement illustré par le principe dit du "parallélogramme déformable ". Une extrémité de chaque chariot, par exemple, est reliée à la traverse horizontale 2a au moyen de quatre barres d'attelage parallèles 4, et de chapes d'articulation 5. Ce type d'attelage peut être remplacé par tout autre assurant les mêmes fonctions de tenue des chariots. Chaque chariot est muni d'organes de roulement 6 tels que roues, ou roulettes, ou organe de roulement analogue par l'intermédiaire desquels il se trouve placé sur la bande transporteuse BT. Ces roues 6, placées au milieu du chariot dans le sens longitudinal, ont un écartement réglable dans le sens latéral, au moyen de système connu en soi. De manière préférée, les roues, roulettes ou autres organes de roulement, sont de type multidirectionnel, connu en soi, afin d'assurer un auto-centrage du chariot par rapport à la bande transporteuse, et de ne pas introduire d'efforts latéraux. De manière avantageuse, l'espace des chariots 1 a et 1 b, destiné à la réception des poids étalons, c'est à dire le volume délimité par les parois verticales desdits chariots est cloisonné de façon à former une pluralité de compartiments l al, 1 b1, 1 a2, 1b2, ....1 an, 1 bn, dimensionnés et distribués de manière symétrique par rapport à l'axe des organes de roulement, de façon que l'effort dû aux poids étalons soit appliqué entièrement à travers les dits organes de roulement en évitant les moments de basculement avant ou arrière. Comme on l'a souligné précédemment, les chariots 1 a et 1 b présentent, à vide, un poids suffisamment faible, pour pouvoir êtres incorporé dans la tare (le zéro), de sorte qu'il est possible de ne tenir compte que des masses étalons, lors des opérations de contrôle. Il suffit de placer des poids étalons sur les chariots, et de vérifier si les résultats indiqués par le calculateur correspondent à la valeur de ces derniers. On comprend que l'effort, dû aux poids étalons E placés dans les chariots 1 a et 1 b, est appliqué à l'infrastructure de pesage CP-RP, à travers la bande transporteuse BT, sans gêner la circulation de cette dernière. On conçoit aussi que l'avantage du procédé et du dispositif de contrôle selon l'invention, par rapport à la méthode d'essai matière, est qu'ils sont beaucoup plus simple à mettre en oeuvre, requièrent moins de matériel et de personnel, n'exigent pas de manutention de matière, tandis que l'étalonnage est opéré à l'aide de poids étalons contrôlés, référence absolue, et non par comparaison avec un autre système de pesage. La vérification d'une bascule de pesage en continu avec le procédé et le dispositif de l'invention permet d'éviter l'essai matière, avec un résultat sinon toujours comparable du moins suffisamment précis pour la plupart des installations non commerciale. II peut arriver que le poids des chariots chargés ne provoque pas une tension de la bande identique à celle qui résulterait de la présence de la matière en amont et en aval de la bascule. On résout ce problème en installant d'autres chariots, de préférence de façon symétrique par rapport à la bascule (1 a, 1 b, 1 c, 1 d, ... ). On place des charges identiques sur tous les chariots au moyen de poids étalons, la valeur de ces charges étant modifiée lors des opérations de contrôle, de façon à permettre la vérification de plusieurs points de fonctionnement. Chaque chariot 1 a, 1 b, 1 c, 1 d,.... est relié à un portique fixe, individuel, de la manière indiquée précédemment, à l'aide de moyens d'attelage (biellettes articulées, lames flexibles) permettant son immobilisation dans les directions longitudinale et transversale, tout en autorisant un mouvement dans la direction verticale. Le calcul du poids passé sur la bascule est très simple. Par exemple si la longueur de pesage est de 1 mètre, et que le poids sur les chariots la et lb est de 100 kg (100 kg sur chacun), le poids vu par ladite bascule sera de 100 kg par mètre. Si l'essai correspond à un déplacement de la bande transporteuse de 60 mètres, le poids passé sera de 60 x 100 = 6000 kg, que l'on peut comparer à l'indication de la bascule, pour vérifier si celle ci est suffisamment précise, et correctement ajustée. II est également possible de procéder à la recherche et à l'analyse de défauts, lorsque les essais ne sont pas satisfaisants, de manière à trouver l'origine du dysfonctionnement, qui peut être électrique ou mécanique. Pour les défauts électriques, le calculateur de la bascule possède généralement son propre système d'autocontrôle. Pour la recherche de défauts mécaniques, l'utilisation du dispositif selon l'invention peut constituer un aide précieuse. Par exemple, pour la recherche de défauts particuliers, tels que le désalignement du (des) rouleau(x) peseur(s) par rapport aux autres rouleaux du transporteur, on peut procéder par le chargement alternativement dissymétrique des chariots autour de la section de pesage, soit en amont, soit en aval de la bascule. Une différence de résultats entre divers essais permet de définir s'il y a un défaut d'alignement, ou des flexions excessives du châssis porteur, ou une tension de bande trop forte, etc. Par exemple, si on positionne deux chariots 1c, Id, à l'aplomb de l'entraxe des rouleaux placés aux extrémités de la zone d'influence Z2 (figure 6), et si on charge ces chariots, on ne doit constater qu'une influence inférieure à une valeur prédéfinie sur la valeur de tare, si l'alignement des rouleaux de la zone d'influence est correct. La mise en oeuvre du procédé et du dispositif de l'invention permet ainsi de détecter les défauts de désalignement des rouleaux. II est également possible de contrôler la qualité de la tension de la bande par la variation de l'enfoncement des chariots en fonction de l'augmentation des masses étalons. REVENDICATIONS 1 Procédé de contrôle et/ou d'étalonnage d'instruments de pesage totalisateurs continus pour transporteur à bande, caractérisé en ce que l'on dispose une ou des masse(s) étalon(s) (E) dans au moins deux chariots (l a, lb) disposés l'un à la suite de l'autre, placés en appui par l'intermédiaire de leurs organes de roulement (6) sur la bande transporteuse (BT) circulant à vide, et maintenus au-dessus de la zone de pesage ou de la zone d'influence de la table de pesage du transporteur â bande; et en ce que l'on relie chacun de ces chariots à une structure d'arrimage individuelle de telle sorte que l'entraxe de leurs organes de roulement soit égal à la longueur de pesage. 2 Dispositif de contrôle et/ou d'étalonnage d'instruments de pesage totalisateurs continus pour transporteur à bande, caractérisé en ce qu'il comprend: -au moins deux chariots (la, lb), disposés à la suite l'un de l'autre, munis d'organes de roulement (6a, 6b) et agencés pour recevoir un ou plusieurs poids étalons (E); -au moins deux structures d'arrimage (2a 3a, 2b 3b) espacées et fixées, ou aptes à être fixées sur le bâti (L) du transporteur à bande; -et des moyens d'attelage (4, 5) permettant de relier une extrémité de chaque chariot (l a, lb) à une structure d'arrimage (2a 3a, 2b 3b), de manière à immobiliser les dits chariots (l a, 1 b) au-dessus de la zone de pesage ou de la zone d'influence de la table de pesage du transporteur à bande, et dans une position selon laquelle l'entraxe de leurs organes de roulement (6a, 6b) soit égal à la longueur de pesage, et symétrique par rapport au rouleau peseur. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque chariot (la, lb) est immobilisé, sans possibilité de mouvement dans les directions longitudinale et transversale, mais avec une aptitude de mouvement vertical. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 3, caractérisé en ce que des poids étalons (E) sont disposés dans quatre chariots au moins, dont deux (l a, 1 b) sont disposés sur la section ou zone de pesage (Z 1), et les autres (I c, 1 d,...) en amont et en aval respectivement des précédents. 5 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la liaison entre chaque chariot et sa structure d'arrimage est assurée par des moyens d'attelage (4, 5) permettant d'immobiliser les dits chariots dans les directions longitudinale et transversale, tout en permettant un mouvement de ce dernier dans la direction verticale. 6 Dispositif selon l'une des revendications 2, 5, caractérisé en ce que les moyens d'attelage (4, 5) sont constitués par un double système de parallélogramme déformable dans le plan vertical, fixés à un seul côté du chariot. 7 Dispositif suivant l'une des revendications 2, 5, 6, caractérisé en ce que les chariots sont munis d'organes de roulement (6) multidirectionnels. 8 Dispositif selon l'une des revendications 2, 5, 6, 7, caractérisé en ce que les moyens d'attelage (4, 5) sont reliés à des portiques (2a 3a, 2b 3b, ... ) fixés sur un seul côté du transporteur. 9 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2, 7, caractérisé en ce que le volume des chariots (l a, 1 b, ... ) destinés à la réception des poids étalons (E) est constitué par une pluralité de compartiments (I l a, 11 b,...) dimensionnés et distribués de manière symétrique par rapport à l'axe longitudinal et par rapport à l'axe des organes de roulement des dits chariots. 10 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 6, 7, 8, 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins quatre chariots identiques (l a, 1 b, 1 c, I d), ayant chacun une structure d'arrimage individuelle (2a 3a, 2b 3b, 2c 3c, 2d 3d, ... ), positionnée indifféremment en amont ou en aval du chariot maintenu, et fixée sur un seul côté du transporteur.