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Dispositif de réglage d'une contre-lame
L'invention concerne un dispositif de réglage d'une contre-lame pour une barre de contre-lame de ramasseusehacheuse avec un dispositif d'affûtage et un sonde de percussion dont les signaux de détection acoustique provoqués par un contact de la barre de contre-lame avec des couteaux de coupe disposés sur un tambour à couteaux, sont transmis à un microprocesseur qui commande, en fonction du signal de la sonde, deux mécanismes de réglage motorisés déplaçant chacune des extrémités de la barre de contre-lame à une distance de coupe présélectionnée par rapport au tambour à couteaux.
Pour permettre une coupe la plus précise possible d'une ramasseuse-hacheuse, DE 31 46 433 A1 décrit l'affûtage régulier des couteaux de coupe à l'aide d'un dispositif d'affûtage. L'usure provoquée par l'affûtage sur chacun des couteaux de coupe impose après chaque opération d'affûtage une nouvelle adaptation de l'interstice de coupe entre les couteaux de coupe et la barre de contre-lame.
DE 29 26 538 C2 décrit la réalisation d'un réglage précis de la barre de contre-lame par rapport au tambour à couteaux par recours au bruit de percussion provoqué par le contact des couteaux de coupe et de la barre de contre-lame. Le réglage peut également être effectué à l'aide de moteurs électriques. Ici, la personne assurant le service réagit manuellement au bruit de percussion, ce qui entraîne un temps de réponse plus long et une imprécision du réglage de l'interstice de coupe et donc une usure renforcée des couteaux de coupe et de la barre de contre-lame. De plus, une erreur de l'opérateur peut détruire la totalité du mécanisme de coupe.
EP 0 291 216 indique que des sondes de percussion, en association avec un moteur électrique commandé par microprocesseur, permettent une réaction précise et rapide au bruit de percussion. Une sonde de percussion installée sur la
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barre de contre-lame ou sur un support, permet un réglage optimal de la barre de contre-lame par rapport au tambour à couteaux. L'utilisation de sondes de percussion implique cependant le risque qu'en cas de panne de ces sondes, la barre de contre-lame soit réglée de façon imprécise par les moteurs électriques et puisse déborder dans le tambour à couteaux et qu'à cause de cela l'ensemble du mécanisme de coupe soit détruit en fonctionnement normal du hachoir.
Pour cette raison est prévu un générateur de vibrations, commandé par le microprocesseur, qui crée sur la barre de contre-lame des vibrations qui sont transmises par la sonde de percussion connue à un microprocesseur. En cas de disparition de ces transmissions, l'opération de réglage est interrompue par le microprocesseur. Bien que cette solution permette un contrôle de la sonde de percussion, la fabrication et l'entretien de la barre de contre-lame avec ce module électrique supplémentaire est cependant trop coûteuse. De plus, l'addition du générateur de vibration incorpore dans le hachoir une source potentielle de pannes supplémentaire et augmente ainsi la probabilité de devoir effectuer des réparations à l'appareil.
L'objet de l'invention est d'améliorer le dispositif de réglage de la contre-lame de telle sorte qu'il soit possible d'effectuer un contrôle effectif du fonctionnement des sondes de percussion sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des générateurs de vibrations ou des modules électroniques similaires supplémentaires.
Cet objet est selon l'invention atteint en ce que d'autres dispositifs actifs sont reliés à la sonde de percussion et que, au cours de chacune de leurs périodes d'actionnement correspondant au déroulement des opérations, le signal de la sonde est comparé dans le microprocesseur à au moins une caractéristique acoustique prescrite, et que le microprocesseur ne permet la poursuite prévue des opérations
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qu'en cas d'apparition d'un tel signal, et dans les autres cas commande une reprise de l'actionnement du dispositif actif et/ou émet un signal d'alarme.
Des modes de réalisation avantageux font l'objet des revendications secondaires.
La configuration selon l'invention du dispositif de réglage de la contre-lame tire profit du signal sonore apparaissant lors de l'utilisation appropriée du hachoir pour permettre un contrôle en continu de la sonde de percussion.
Entrent en ligne de compte les signaux sonores qui sont particulièrement bien identifiables et peuvent ainsi être facilement distingués d'autres sons. Si un signal sonore attendu et connu d'avance disparaît ou qu'un autre signal sonore ne correspondant pas à un fonctionnement approprié du hachoir apparaît à un niveau sonore attendu, ceci est reconnu par le microprocesseur qui y réagit conformément à son programme et, par exemple, interrompt le fonctionnement ou émet un signal d'alarme.
Le dispositif de réglage de la contre-lame selon l'invention peut être utilisé dans toute mécanique de réglage connue quelconque. Dans un tel mode de réalisation, la barre de contre-lame est fixée sur un support dont la position peut être modifiée de chaque côté par l'intermédiaire d'un bras de levier et d'un moteur associé à un engrenage. La rotation vers la droite ou vers la gauche du moteur approche ou éloigne le support de la barre de contre-lame par rapport au tambour à couteaux. Un palier à mâchoire de freinage, prévu dans chaque bras de levier, empêche un déplacement incontrôlé du support.
Pendant le réglage du contact de la barre de contre-lame avec le tambour à couteaux tournants, la sonde de percussion communique avec le microprocesseur qui réagit et commande de manière correspondante les moteurs et amène la barre de contre-lame dans la position prescrite par rapport au tambour à couteaux.
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En outre, selon l'invention on utilise avantageusement avec la sonde de percussion encore d'autres fonctions du hachoir et du mécanisme de coupe, comme l'affûtage des couteaux de coupe et/ou l'actionnement du dispositif de sécurité, par une configuration du programme du microprocesseur appropriée tant à la surveillance du fonctionnement qu'à la commande et au contrôle de ces fonctions.
Il s'est avéré avantageux d'installer la sonde de percussion sur le support de la barre de contre-lame. Cet agencement permet à la sonde de percussion de détecter tout contact entre les couteaux de coupe et la barre de contrelame, même lorsqu'elle est faible, et de le transmettre au microprocesseur, car le bruit et les vibrations provoqués par le contact sont directement transmis à la sonde de percussion par le support.
Il est particulièrement avantageux de réaliser la liaison de la source sonore, utilisée pour la surveillance du fonctionnement, avec le support, par un matériau bon conducteur acoustique. Cette liaison permet à la sonde de percussion de détecter immédiatement et précisément non seulement un contact entre les couteaux de coupe et la barre de contre-lame, mais également les sons servant à la surveillance du fonctionnement, et de les transmettre au microprocesseur. Grâce à cette liaison acoustiquement conductrice, la source de sons de surveillance ne doit pas se trouver à proximité immédiate de la sonde de percussion, car la conduction acoustique permet de relier sans problème même des distances élevées.
La sonde de percussion est, dans ce mode de réalisation, de préférence installée sur la liaison du support avec le conducteur acoustique, pour pouvoir reprendre de manière optimale les sons transmis à la fois par le support et par le conducteur acoustique.
Il est particulièrement avantageux de relier la source de
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sons de surveillance au support à l'aide d'un élément rigide en acier. Cette liaison offre une bonne liaison acoustique entre la source acoustique et la sonde de percussion installée sur le support et est en pratique particulièrement robuste lorsqu'elle est utilisée dans un hachoir.
De préférence, le fonctionnement de la sonde de percussion est contrôlé par le son produit par la fermeture de la trappe d'affûtage. Lors d'une utilisation pratique du hachoir, chaque réglage de l'interstice de coupe précède l'affûtage des couteaux de coupe. Pour l'affûtage, la trappe d'affûtage située dans le capot de sécurité entourant partiellement le tambour à couteaux est ouverte pour y introduire le dispositif d'affûtage des couteaux de coupe. La barre de contre-lame est éloignée du tambour à couteaux dans une position d'affûtage, pour meuler les couteaux de coupe lorsque le tambour à couteaux tourne. Lorsque l'opération d'affûtage est terminée, la trappe d'affûtage est à nouveau refermée. Lorsque la trappe d'affûtage vient buter contre le capot de sécurité, il apparaît un son de fermeture.
Ce signal acoustique de fermeture est particulièrement bien adapté au contrôle du fonctionnement de la sonde de percution, car il est provoqué immédiatement avant le réglage de l'interstice de coupe, et permet ainsi le contrôle de la sonde de percussion immédiatement avant qu'elle exécute la fonction importante de réglage qu'elle doit assurer. Le signal acoustique de fermeture est particulièrement bien adapté à ce but et est facilement distingué d'autres bruits.
Le contrôle du fonctionnement de la sonde de percussion par l'intermédiaire du choc de la trappe d'affûtage fournit un contrôle efficace qui augmente la sécurité de fonctionnement du hachoir, par le fait que la trappe d'affûtage est refermée effectivement lorsque l'opération d'affûtage est terminée, de sorte que le risque de blessure de la personne assurant le service ou de tiers est exclu par le fait que le capot de
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sécurité est entièrement fermé. En outre, la sécurité est assurée par le fait que le dispositif d'affûtage est éloigné de la zone de travail du tambour à couteaux ; il est inutile de prévoir une sonde séparée pour ce contrôle.
Dans un mode de réalisation préféré, la trappe d'affûtage est reliée par l'intermédiaire d'une tringlerie à levier à un moteur de fermeture et/ou un levier de trappe et, du côté de la trappe, une première tringle de guidage de la tringlerie de levier est fixée à pivotement à une articulation de pivotement. Sur cette première tringle de guidage s'accroche un ressort sous pré-tension, de telle sorte que cette tringle de guidage se trouve d'une part dans une position de point mort lorsque la trappe d'affûtage est ouverte, et se trouve d'autre part dans la position de point mort lorsque la trappe d'affûtage est fermée.
Du côté du moteur, la première tringle de guidage est accouplée à déplacement libre limité à une seconde tringle de guidage de la tringlerie à levier, de sorte que lors de chaque dépassement de la position de point mort le ressort produit la fermeture ou l'ouverture de la trappe. Ce mode de réalisation permet au signal acoustique de fermeture d'être indépendant de l'opération de fermeture proprement dite, car le fait que le ressort assure l'opération de fermeture après la position de point mort provoque un signal acoustique unique de fermeture lors de chaque opération de fermeture.
Il s'est avéré particulièrement avantageux, dans le mode de réalisation préféré du mécanisme de réglage, de configurer les bras de levier, qui modifie la position de la contre-lame fixée au support, de telle sorte que les extrémités des bras de levier fonctionnent comme butées de la trappe d'affûtage, dans la position d'affûtage. Lorsque l'opération d'affûtage est terminée, la trappe d'affûtage vient frapper les extrémités des bras de levier lors de la fermeture. Comme celles-ci sont fixées directement sur le support, les bruits
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de fermeture sont transmis directement par les extrémités des bras de levier à la sonde de percussion installée sur le support.
Lorsque la barre de contre-lame est de nouveau réglée par rapport au tambour à couteaux, les extrémités des bras de levier se trouvent dans une position qui permet de fermer directement le capot de sécurité par la trappe d'affûtage.
Le support présente dans une configuration préférée de l'invention une sonde de percussion à chacune des liaisons aux bras de levier. Cet agencement garantit une détection optimale des signaux acoustiques de percussion.
Le microprocesseur est de préférence équipé d'un convertisseur analogique-numérique qui convertit les signaux acoustiques en une séquence de signaux numériques, les signaux acoustiques entrants étant filtrés par un filtre de fréquences sélectionné de manière appropriée.
Il est avantageux d'effectuer une filtration des signaux acoustiques entrants, par formation d'une fonction d'enveloppe sur un intervalle de temps prédéterminé du signal acoustique entrant, converti en une séquence de signaux numériques, et de comparer une valeur de seuil de la fonction d'enveloppe du signal acoustique entrant, à une valeur de seuil prescrite. En cas d'accord entre les valeurs de seuil, l'étape suivante du processus est permise par le microprocesseur.
Dans un mode de réalisation avantageux, l'ensemble de l'opération d'affûtage et de réglage est commandé par le microprocesseur. Le microprocesseur commande, conformément à son programme, l'ouverture motorisée de la trappe d'affûtage, et le dispositif d'affûtage est alors amené au tambour à couteaux. Simultanément, la barre de contre-lame est éloignée pendant que le tambour à couteaux tourne. Lorsque l'opération d'affûtage est terminée, la trappe d'affûtage est fermée, et le signal de la sonde de percussion est testé pour régler
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alors la barre de contre-lame lorsque le signal de fermeture correct a été reconnu.
Si un fonctionnement défectueux est détecté, la poursuite du processus est interrompue par le microprocesseur, et une alarme est émise, ou une nouvelle opération d'ouverture de la trappe d'affûtage, une nouvelle mise à l'écart du dispositif d'affûtage et une fermeture de la trappe d'affûtage sont commandés successivement. Ce mode de réalisation permet de réaliser en une seule opération, et dans des temps plus courts, l'affûtage des couteaux de coupe et le réglage de la barre de contre-lame, et réduit l'interruption du travail de coupe du hachoir.
Le mode de réalisation selon l'invention du dispositif de réglage de contre-lame réduit à un minimum le travail manuel de réglage de la personne assurant le service, grâce à l'utilisation de sondes de percussion, et permet le réglage le plus précis et rapide possible de la barre de contre-lame, tout en permettant un contrôle efficace de la sonde de percussion sans composant électronique supplémentaire.
L'invention est décrite ci-dessous plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation préféré avec les bras de levier acoustiquement conducteurs et la trappe d'affûtage, et à l'aide des figures 1-4 sur lesquelles : la figure 1 représente le dispositif de réglage d'une contre-lame (1) avec la trappe d'affûtage (6) ouverte, dans une vue latérale ; la figure 2 représente vue de l'avant une partie découpée dans le dispositif de réglage d'une contre-lame (1) ; la figure 3 représente une coupe longitudinale III-III à travers le tambour à couteau (4) avec le dispositif d'affûtage ayant pénétré à l'intérieur ; la figure 4 représente les étapes individuelles de la séquence du réglage de la barre de contre-lame piloté par microprocesseur.
La figure 1 représente le dispositif de réglage d'une
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contre-lame (1) disposé sur le tambour à couteaux (4) avec la trappe d'affûtage (6) ouverte. Le tambour à couteaux (4) tournant autour d'un axe médian (M) est pour sa plus grande partie entouré par un capot de sécurité (3). Les couteaux de coupe (5, 5') sont dessinés à titre d'exemple. Le support (12) est monté sur un support transversal (16) immobile par rapport au bâti, par des articulations de pivotement (17), le support (12) s'étendant sur toute la largeur du capot de sécurité (3) et en débordant. La barre de contre-lame (2) est vissée fermement sur la surface (21) du support, le support (12) débordant quelque peu latéralement.
Sur les débords latéraux de la surface (21) de support, qui ne sont pas recouverts par la barre de contre-lame (2) est installée une sonde de percussion (8,8A), une seule de ces sondes de percussion étant visible dans le dessin. Les composants similaires disposés du côté invisible sont désignés sous une même référence numérique mais avec adjonction d'un A. Cette sonde de percussion (8) est reliée par l'intermédiaire d'un câble (23) au microprocesseur. Un bras de levier (14,14A) est relié fermement à chacune des extrémités (13,13A) du support. Les bras de levier (14,14A) sont chacun équipés d'un frein à friction (18,18A) qui empêche un déplacement inattendu des bras de levier (14,14A). Les bras de levier (14,14A) sont chacun reliés à un moteur de réglage (20,20A) par l'intermédiaire d'une articulation de guidage (19,19A).
Les extrémités (15, 15A) des leviers reposent à conduction acoustique sur la butée de fermeture (29). La trappe d'affûtage (6) est ouverte pour permettre d'amener le dispositif d'affûtage (24) par l'ouverture d'affûtage (7). La trappe d'affûtage (6) fermée est représentée en traits interrompus. La trappe d'affûtage (6) vient buter lors de sa fermeture, contre la butée de fermeture (29). Les signaux acoustiques ainsi créés sont transmis par chacune des extrémités (15, 15A) des bras de levier à la sonde de
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percussion (8,8A) qui détecte les signaux acoustiques et les envoient au microprocesseur (9). Le microprocesseur (9) effectue ainsi un contrôle du fonctionnement des sondes de percussion (8,8A) et lance ensuite l'opération de réglage.
Le microprocesseur (9) est équipé d'un convertisseur analogique-numérique (A, N) qui convertit en une séquence de signaux numériques les signaux acoustiques transmis par les sondes de percussion (8,8A). Le microprocesseur (9) est relié par un câble (23,23A) à chacune des sondes de percussion (8,8A). Le microprocesseur reçoit par le câble (23B) d'une sonde du tambour à couteaux, des signaux d'une sonde de signaux de rotation (31) installée sur le tambour à couteaux (4), et vérifie à l'aide de ces signaux la rotation du tambour à couteaux (4). Le microprocesseur (9) est relié à une horloge (CL) et à un dispositif d'introduction de données (E).
Le microprocesseur (9) compare les signaux entrants à des moments prédéterminés par le programme, à des caractéristiques acoustiques prescrites par le programme, et commande en fonction de cela les moteurs de réglage (20, 20A), le dispositif d'affûtage (24) et un moteur pour la trappe d'affûtage (30).
La figure 2 représente le dispositif de réglage d'une contre-lame vu de l'avant. Le support (12) est monté à pivotement sur un support transversal (16), par l'intermédiaire d'une articulation (17). La barre de contrelame (2) est montée fixe sur la surface (21) du support. L'extrémité latérale (13) du support n'est pas recouverte par la barre de contre-lame (2). Sur cette section (13) est installée la sonde de percussion (8) qui est reliée au microprocesseur par un câble (23). Le support (12) est relié fermement, sur le côté, à un bras de levier (14) qui est équipé d'un frein à friction (18) fixe par rapport à la paroi latérale (27). Le bras de levier (14) est relié à un moteur de réglage par l'intermédiaire d'une articulation de guidage
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(19).
L'extrémité (15) du bras de levier repose à conduction acoustique contre la butée de fermeture (29). Un couteau de coupe (5) est indiqué à titre d'exemple.
La figure 3 représente une coupe longitudinale III-III à travers le tambour à couteaux (4), le dispositif d'affûtage (24) ayant été introduit. La sonde de percussion (8A) et la sonde de tambour à couteaux (31) sont reliées par des câbles (23A, 23B) au microprocesseur (9). La trappe d'affûtage (6) a été retirée. L'ouverture et la fermeture de la trappe d'affûtage (6) s'effectuent sous la commande du microprocesseur, par un moteur de fermeture (30) ou manuellement à l'aide du levier de trappe (32) dessiné en traits interrompus. Le moteur de fermeture (30) ou le levier de trappe (32) sont reliés au trappe de fermeture (6) par l'intermédiaire d'un mécanisme d'ouverture et de fermeture constitué de tringles de guidage (35, 37) et d'articulations (36,36').
Une tringle de guidage (35) est installée sur un axe de pivotement (22) fixé au bâti, réglable de telle sorte que, dans les positions extrêmes d'inclinaison de cette tringle de guidage (35), la trappe d'affûtage (6) est soit fermée soit ouverte. Le dispositif d'affûtage (24) est déplaçable ou réglable de manière connue, par l'intermédiaire de roues dentées (33,38) et d'un moteur de meule (39) tant dans la direction parallèle que dans la direction perpendiculaire au couteau de coupe (5). Lorsque l'opération d'affûtage est terminée, le dispositif d'affûtage (24) est extrait de l'enceinte de coupe, et la trappe d'affûtage (6) est refermée. Le capot (3) présente une butée de fermeture (29) contre laquelle la trappe d'affûtage (6) vient buter de manière étanche.
Le bras de levier (14) dessiné en traits interrompus repose à conduction acoustique contre la butée de fermeture (29). Grâce à cet agencement, la sonde de percussion (8A) détecte le signal acoustique de fermeture et le transmet au microprocesseur (9). Pour que le bruit de la
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fermeture soit le plus indépendant possible de chaque opération particulière de fermeture, l'opération de fermeture est assistée par un ressort (40,40') qui s'accroche à la tringle de guidage (35) ou encore à la trappe de fermeture de telle sorte que, après le dépassement d'un point mort, le ressort (40,40') assure effectivement la fermeture et retienne ensuite la trappe d'affûtage (6).
Ainsi que présenté, le ressort (40,40') est réalisé sous la forme d'un ressort de traction qui d'une part est fixé sur l'articulation de la tringle de guidage (37) située côté moteur, et d'autre part est maintenu de l'autre côté de l'axe de pivotement (22) de la tringle de guidage (35) côté trappe.
De cette manière, la position, verticale dans la figure, du ressort (40,40') dans laquelle son point d'articulation et l'axe de pivotement (22) sont alignés, est la position de point mort depuis laquelle le ressort (40,40') assiste la fermeture ou l'ouverture de la trappe d'affûtage (6). Il est avantageux de doter l'articulation du ressort (40,40'), entre les deux tringles de guidage (35,37), d'une liaison à fourche (41,41') à déplacement libre limité, de sorte que la butée de la trappe d'affûtage (6) contre la butée de fermeture (29) s'effectue sous l'action du ressort, et que leressort (40) en assure le maintien, et que dans la position finale de l'autre côté, le ressort (40') retienne la trappe d'affûtage (6) ouverte.
La figure 4 illustre les diverses étapes de la séquence dans laquelle l'opération d'affûtage, suivie du réglage de la contre-lame, ainsi que les contrôles de fonctionnement de la sonde de percussion sont effectuées par le microprocesseur.
Tout d'abord (sol), les signaux de la sonde du tambour à couteaux sont contrôlés, et il est vérifié si le tambour à couteaux tourne. Si c'est le cas, la trappe d'affûtage est ouverte par le moteur de fermeture (52). La troisième étape (S3) est l'amenée et le réglage vertical du dispositif
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d'affûtage à l'aide du moteur de meule. A la quatrième étape (S4), les couteaux de coupe sont aiguisés par déplacement parallèle du dispositif d'affûtage à l'aide du moteur de meule. Le dispositif d'affûtage est, au cours de la cinquième étape (S5), écarté latéralement et ensuite, pendant la sixième étape (S6), la trappe d'affûtage est refermée par actionnement du moteur de fermeture.
Ici, le signal de la sonde de percussion est comparé pendant une période prédéterminée à un signal de comparaison donné pour savoir s'il constitue le signal acoustique de fermeture attendu, ce qui fournit en même temps une vérification du fonctionnement de la sonde de percussion. En cas de non-apparition ou d'anomalie, et en particulier lorsque l'amplitude du signal acoustique de fermeture est trop faible, comparée au signal de référence prescrit, l'ensemble de l'opération est reprise à partir de la première ou de la seconde étape de procédé (S1, S2). Sinon, le programme exécute une septième étape (S7) qui consiste à régler la barre de contre-lame. En cas d'anomalie répétée du signal acoustique de fermeture par rapport au signal de référence prescrit, l'opération de fermeture et de comparaison (S6) est interrompue et un signal d'alarme est émis.
Une variante possible de déroulement automatique du fonctionnement est dessinée en traits interrompus, dans laquelle la première fois qu'apparaît au cours de la seconde étape (S2) une anomalie du signal acoustique de fermeture par rapport au signal de référence prescrit, la trappe d'affûtage est ouverte et l'étape (S6) de fermeture et de comparaison est exécutée immédiatement ensuite. Le signal acoustique de fermeture y est à nouveau comparé au signal de référence prescrit et, en cas d'anomalie répétée du bruit de fermeture par rapport au signal de référence prescrit, cette étape (S6) est interrompue et un signal d'alarme est émis. Sinon, le programme règle au cours d'une septième étape (S7) la barre
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de contre-lame.
Dans un autre mode de réalisation du procédé, dans l'étape d'affûtage (S4), le signal acoustique d'affûtage que détecte la sonde de percussion est comparé dans le microprocesseur à une caractéristique acoustique et, suivant le résultat de cette comparaison, au cas où le niveau du signal est insuffisant, l'étape de réglage (S3) est répétée, comme représenté en points et traits. Si un signal acoustique d'affûtage trop élevé ou totalement anormal apparaît, l'affûtage est interrompu et une alarme est émise.