Installation de pesage automatique
La présente invention concerne une installation de pesage automatique, comprenant une balance présentant un élément mobile se déplaçant sous l'effet de la charge à peser posée sur la balance, pour occuper une position d'équilibre caractéristique du poids de cette charge, un dispositif détecteur mobile susceptible d'tre entraîné, en réponse au déplacement dudit élément mobile, par un moteur commandé par un dispositif de commande en fonction de la différence entre la position momentanée du dispositif détecteur et la position de celui-ci correspondant à ladite position d'équilibre prise par ledit élément mobile sous l'effet de la charge à peser, ledit dispositif de commande étant susceptible de faire marcher le moteur à chacune d'au moins deux vitesses différentes,
et des moyens pour ramener le dispositif détecteur vers une position de zéro lorsque la charge que porte la balance est nulle. Le dispositif détecteur peut à son tour, servir à amener un dispositif d'enregistrement à une position correspondant à la position d'équilibre de la balance et par conséquent au poids de la charge, et l'installation peut comprendre un appareil destiné à calculer la valeur d'objets pesés successifs et à fournir des tickets imprimés indiquant le prix unitaire et la valeur des objets.
Une telle installation est particulièrement utile dans les magasins d'alimentation en vue d'opérations préalables à l'empaquetage dans lesquelles une série de paquets de denrées alimentaires ou articles d'alimentation sont pesés puis étiquetés à l'aide d'un ticket imprimé indiquant la denrée ainsi que son poids, son prix unitaire et sa valeur; un exemple en est décrit dans le brevet suisse no 367992 de la titulaire.
Dans une telle opération de pesage et d'empaquetage, il est important de prévoir une rapidité maximum tout en fournissant une garantie maximum contre les erreurs à chaque stade de l'opération, de façon que chaque paquet ou autre objet successif soit correctement désigné par sa propre étiquette ou autre ticket imprimé, et que le renseignement apparaissant sur chacun de ces tickets soit précis à tous points de vue.
Pour assurer une telle rapidité de fonctionnement, il est désirable que le dispositif détecteur ne revienne pas tout à fait à sa position de zéro entre des opérations de pesage consécutives rapprochées, mais reste par contre près de sa position d'équilibre précédente. Ceci réduit le travail inutile du dispositif détecteur et de son moteur et réduit également au minimum la période de temps nécessaire pour l'opération de pesage suivante. La présente invention vise à assurer un tel fonctionnement.
A cet effet, l'installation selon l'invention est caractérisée en ce que lesdits moyens pour ramener le dispositif détecteur vers la position de zéro comprennent un organe détecteur pour détecter l'absence ou la présence d'une charge sur la balance, et un organe de commande susceptible de coopérer avec le dispositif de commande du moteur d'entraînement du dispositif détecteur de façon telle que le moteur ramène le dispositif détecteur vers sa position de zéro à la plus faible- desdites deux vitesses lorsque ledit organe détecteur détecte l'absence de charge sur la balance.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution préférée de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est un schéma des connexions d'une partie d'une installation de pesage automatique.
La fig. 1A se rapporte aux symboles graphiques utilisés dans la fig. 1.
La fig. 2 est une vue fragmentaire, en regardant de gauche à droite sur la fig. 3, certaines parties étant arrachées et représentant le dispositif détecteur de la position de la balance de l'installation selon la fig. 1.
La fig. 3 est une vue latérale, en regardant de droite à gauche sur la fig. 2, et
la fig. 4 est une vue en plan des parties représentées sur les fig. 2 et 3.
Un plateau 10, destiné à recevoir l'objet à peser, est monté sur un levier de balance principal 11 qui est monté à pivot en 12 pour tre déplacé à l'encontre de l'action du ressort d'équilibrage 13, et un mécanisme de commande est prévu pour détecter les mouvements du levier 1 1 vers sa position d'équilibre. A la fig. 1 est représenté de façon fragmentaire un moteur, comprenant un induit 20 et des enroulements 21, qui est agencé pour commander une vismère 22 comme indiqué schématiquement en 23, la vis-mère étant tourillonnée en 24 sur le bâti principal de la balance.
La vis-mère 22 entraîne un chariot 25 monté en vue d'un mouvement vertical sur le bâti principal de la balance comme indiqué par la tige de guidage 26 sur les fig. 2 à 4 et représenté par la ligne de traits discontinus 25 sur la fig. 1, le chariot présentant un écrou 27 qui fournit la liaison d'entraînement avec la vis-mère 22. La position angulaire de la vismère, au cours de chaque opération, est décelée, comme indiqué schématiquement en 28, au moyen d'un mécanisme d'enregistrement approprié 30 pour calculer le prix de la charge pesée et fournir un ticket ou étiquette imprimés portant ce renseignement et le poids de la charge. Ce mécanisme d'enregistrement pourrait par exemple tre tel que celui représenté dans le brevet précité.
Comme représenté aux fig. 2 à 4, le chariot 25 porte un bras 35 en forme de U, monté à pivot sur lui à l'aide d'un axe 36 et relié au moyen d'une bielle 37 et d'un axe 38 au levier principal 1 1 de la balance de façon que le bras 35 soit animé d'un mouvement par rapport au chariot en réponse aux mouvements de pesage du levier. Un bras de contact élastique 40 est fixé au chariot 25 par une console isolée 41 et porte une paire de contacts 42 et 43. Le contact 42 est disposé de façon à venir en prise avec un contact réglable 44 monté sur un support isolé sur le chariot 25, et le contact 43 vient en prise de façon analogue avec un contact réglable 45 monté sur le bras 35.
Une vis de réglage 46, située sur le chariot, permet de régler la tension du bras élastique 40 de façon que lorsque le levier 11 de la balance se trouve en position d'équilibre, ces deux séries de contacts soient toutes deux fermées.
Le bras. 35 porte également deux paires de contacts élastiques supplémentaires 51-52 et 53-54 destinées à coopérer avec des paires analogues de contacts réglables 55-56 et 57-58 montées sur le chariot 25, les contacts de chacune de ces paires étant reliés l'un à l'autre et montés sur des supports isolés.
Dans la position d'équilibre du levier 11 de balance, les contacts de ces quatre séries de contacts sont tous à distance les uns des autres, et on doit également noter que lorsque le bras 35 se déplace de part et d'autre de sa position centrale, le contact élastique 51 ou 52, vient d'abord en prise avec son contact fixe associé situé sur le chariot, et un mouvement de déplacement supplémentaire du bras 35 provoque l'engagement du contact élastique 53 ou 54 avec son contact fixe.
Le schéma de la fig. 1 représente les divers relais et commutateurs des circuits de commande de la balance dans les positions qu'ils occupent lorsque la balance a été branchée par le commutateur principal (non représenté), mais sans charge sur le plateau 10.
La fig. 1A indique les symboles graphiques utilisés à la fig. 1 pour représenter les relais et leurs contacts. Le symbole désigné par A représente un relais avec son enroulement celui désigné par B une paire de contacts de travail ouverts lorsque le relais indiqué en regard de ce symbole par son nombrerepère n'est pas excité, et celui désigné par C une paire de contacts de repos fermés lorsque ce relais n'est pas excité. A la fig. 1, les paires de contacts sont représentées à l'endroit qui convient pour la clarté de la représentation des circuits qu'elles commandent, en sorte que les contacts d'un mme relais ne sont souvent pas représentés ensemble ; la correspondance ressort cependant de l'identité des nombres-repères.
Ainsi, le commutateur 60, qui est le commutateur à vide, est fermé comme indiqué schématiquement, et le relais 62 est excité (ou fermé comme on l'écrira par la suite) par l'intermédiaire du commutateur 60 et est verrouillé par l'intermédiaire de ses propres contacts de travail et par les contacts de repos du relais 64. De façon analogue, les commutateurs 42-44 et 43-45 sont fermés pour fermer un circuit d'excitation par mise à la terre du relais 65, et le relais 66 est fermé par l'intermédiaire des contacts de travail fermés du relais 65. Les relais restants 61, 63, 64, 67 et 68 sont désexcités ( ouverts ), et la lampe de signalisation 70 est excitée par l'intermédiaire des contacts de travail fermés du relais 62 et par les contacts de repos du relais 63, afin de signaler que la balance est prte à peser.
En conséquence, le moteur 20-21 est désexcité, et la vis-mère 22 occupe sa position de référence correspondant à la position zéro du levier 11.
Lorsqu'une charge est placée sur le plateau 10, le mouvement relatif du plateau 10 et du levier principal 1 1 qui en résulte ouvre immédiatement le commutateur à vide 60, et le levier 11 commence à descendre à partir de sa position zéro. Le commutateur 43-45 s'ouvre aussi immédiatement, mais le commutateur 42-44 reste fermé. L'ouverture du commutateur 43-45 provoque l'ouverture du relais 65 après un retard d'une fraction de seconde dû au condensateur et à l'élément de résistance se trouvant dans sa prise directe de terre, et l'ouverture du relais 65 provoque l'ouverture du relais 66 et la fermeture du relais 64 par l'intermédiaire des contacts de repos du relais 65.
Ceci provoque à son tour l'ouverture du relais 62 après un court retard dû au condensateur et à l'élément de résistance se trouvant dans sa prise de terre, et l'ouverture ainsi obtenue des contacts de travail de verrouillage du relais 62 provoque l'extinction de la lampe de signalisation 70.
La poursuite du mouvement du bras 35, en réponse au mouvement du levier 11 de la balance, provoque alors presque immédiatement la fermeture successive des commutateurs 51-55 et 53-57 dans l'ordre indiqué. En conséquence, le relais: 61 se ferme alors par l'intermédiaire du commutateur 51-55 et des contacts de repos du relais 66, et, de façon analogue, le relais 67 se ferme par l'intermédiaire du commutateur 53-57. Au mme moment, le relais 68 se ferme par l'intermédiaire des contacts de travail maintenant fermés du relais 61 et par les contacts de repos du relais 62.
A l'achèvement de cette succession d'ouvertures et de fermetures des relais et commutateurs, un circuit est établi pour provoquer le fonctionnement à grande vitesse du moteur de balance 20-21. Ce circuit va directement aux conducteurs La 1 et L-2 de courant alternatif à 110 volts par l'intermédiaire des contacts de repos du relais 65 et des contacts de travail fermés du relais 68. Le sens de rotation correct du moteur est établi par la position du relais 66, et dans ce cas le moteur entraîne la vis-mère 22 dans le sens correct pour faire descendre le chariot 25 en vue de détecter la position d'équilibre du levier 1 1 après l'arrt de son mouvement de descente sous la charge appliquée au plateau.
Ce fonctionnement à grande vitesse du moteur se poursuit jusqu'à ce que le chariot 25 ait atteint une position telle que le commutateur 53-57 s'ouvre, et les contacts 57 et 58 sont de préférence réglés de façon que cette condition soit établie lorsque la vis-mère 22 a été amenée jusqu'à une position relativement proche du poids correct d'équilibre, par exemple 0,3 kilo. Par exemple, le brevet susmentionné décrit une balance dans laquelle la vismère effectue 1-2/3 révolution pour chaque kilo, de sorte que le commutateur 53-57 s'ouvre lorsque la vis-mère se trouve à une demi-révolution de sa position d'équilibre.
A ce moment, les relais 67 et 68 s'ouvrent tous deux, et ceci déconnecte l'alimentation en courant du moteur à partir du circuit de courant alternatif à grande vitesse et établit un circuit de shuntage vers les conducteurs L2 et L-3 fournissant un courant continu de 20 volts. Ceci ramène le moteur à l'état de vitesse moyenne qui, en fait, est très inférieure à la grande vitesse.
Le moteur continue à fonctionner à la vitesse moyenne jusqu'à ce que le commutateur 51-55 s'ouvre, et les contacts 55 et 56 sont de préférence réglés de façon que ceci se produise lorsque le mécanisme d'enregistrement est très proche de la position d'équilibre, par exemple 0,03 kilo. A ce moment, le relais 61 s'ouvre, et le circuit du moteur est par conséquent connecté vers un circuit de courant continu pulsé, de demi-période, par l'intermédiaire des conducteurs L-2 et L-4, pour établir un fonctionnement à faible vitesse jusqu'à ce que la position d'équilibre du mécanisme soit établie par la fermeture du commutateur 43-45.
Dans une forme de réalisation préférée le rapport des trois vitesses est de 100:5:1, fournissant ainsi un fonctionnement rapide avec un minimum de probabilité de dépassement de la vis-mère au-delà de la position d'équilibre, et par conséquent, ce qu'on a appelé la vitesse moyenne est effectivement une faible vitesse par rapport à la vitesse élevée de fonctionnement.
A la position d'équilibre, la fermeture du commutateur 43-45 rétablit les circuits d'excitation des relais 65-66. Lorsque le relais 65 se ferme, il interrompt le moteur en coupant le conducteur L-2 aux contacts de repos du relais 65, et il établit également un circuit de maintien pour le relais 66. Le relais 64 s'ouvre alors après le court retard établi par le condensateur et l'élément de résistance se trouvant dans sa prise de terre, afin d'assurer que la balance se trouve en position d'équilibre précise avant que les opérations ultérieures aient lieu.
L'ouverture du relais 64 met à la masse, par l'intermédiaire de ses contacts de repos et des contacts de repos des relais 62, 67 et 63, le conducteur 71 menant au dispositif d'enregistrement 30, et ceci amorce l'opération de calcul du mécanisme comme décrit dans le brevet sus-mentionné. Comme on le décrit également dans ce brevet, le fonctionnement de la calculatrice ferme momentanément les contacts de relais 72 pour fermer un circuit d'excitation du relais 63, qui se ferme et se verrouille de lui-mme par l'intermédiaire des contacts de repos des relais 62 et 67 pour couper la prise de terre du conducteur 71 et empcher ainsi une remise en marche du dispositif d'enregistrement avant une autre opération de pesage.
De façon analogue, par la fermeture des contacts 73 du dispositif d'enregistrement 30, le conducteur 74 est mis à la masse pour maintenir le relais 65 fermé et empcher ainsi le moteur de la balance de fonctionner jusqu'à ce que le relais 65 soit déclenché par le dispositif d'enregistrement lorsqu'il a terminé la lecture du poids.
Lorsqu'on a atteint ce point du cycle de fono tionnement, la lampe 70 est allumée par les contacts de travail du relais 63 pour signaler à l'opérateur que la charge peut maintenant tre enlevée du plateau pour tre remplacée par une nouvelle charge.
Si la charge est complètement enlevée, le plateau 10 retourne immédiatement à sa position à vide et ferme le commutateur 60. En mme temps, le levier 1 1 se déplace vers le haut, et le bras 35 ouvre le commutateur 4244 tout en maintenant fermé le commutateur 43-45, et il ferme également les com mutateurs 52-56 et 54-58. Les relais 62 et 67 se ferment et en conséquence ce dernier coupe le circuit de maintien du relais 63. Toutefois, la lampe de signalisation 70 est immédiatement rallumée par l'intermédiaire des contacts de repos du relais 63 et des contacts de travail fermés du relais 62.
Dès que le relais 65 est ouvert par l'ouverture des contacts 73 du dispositif d'enregistrement, ce qui se produit en une seconde ou moins, le relais 66 tend à s'ouvrir mais est immédiatement refermé par les contacts de repos du relais 65, et le relais 64 est fermé de façon analogue par les contacts de repos du relais 65. Le relais 61 se ferme par l'intermédiaire des contacts de travail du relais 66 et du commutateur 5256 et, par conséquent, lorsque les contacts de repos du relais 65 du conducteur L-2 se ferment, le moteur commence à fonctionner en sens inverse de sa direction précédente, c'est-à-dire dans le sens destiné à ramener le chariot 25 à sa position de référence zéro.
Toutefois, attendu que le relais 62 reste fermé par l'intermédiaire du commutateur 60, mme après que son circuit de verrouillage passant par les contacts de repos du relais 64 ait été ouvert, le relais 68 ne peut se fermer, et le moteur fonctionne par conséquent à la vitesse moyenne jusqu'à ce que la vis-mère soit suffisamment proche de sa position zéro pour provoquer l'ouverture du commutateur 54-58 et pour connecter ainsi le moteur à faible vitesse pour le reste du trajet jusqu'à la position zéro.
Si une nouvelle charge est mise en place sur le plateau pendant ce mouvement de retour à la vitesse moyenne, le commutateur 60 est immédiatement ouvert, et attendu que le relais 64 est encore fermé, le relais 62 est désexcité. Attendu que le relais 61 est également fermé, le relais 68 se ferme alors et connecte ainsi le moteur vers son circuit de fonctionnement à grande vitesse précédemment décrit.
La rotation du moteur aura lieu dans un sens ou dans l'autre suivant que le nouveau poids nécessite une position d'équilibre au-dessus ou au-dessous de la position de la vis-mère au moment où la charge est appliquée. Ainsi, si la charge est d'un poids supérieur, le bras 35 est tiré vers le bas pour ouvrir le commutateur 43-45 et pour ouvrir ainsi le relais 66 et renverser le sens du courant à travers l'induit et le champ du moteur. Inversement, si le poids de la nouvelle charge est inférieur à celui indiqué par la position courante de la vis, mère, le commutateur 43-45 reste fermé pour maintenir le relais 66 et maintenir ainsi le mme sens de rotation du moteur.
Une condition particulière doit tre notée : c'est le cas où la nouvelle charge nécessite une position d'équilibre si proche de la position de la vis-mère lorsque ce nouveau poids est appliqué que ni les commutateurs 53-57, ni les commutateurs 54-58 ne SR ferment. Dans ce cas, le relais 68 ne se ferme pas et, par conséquent, la suite du mouvement du moteur s'effectue à la vitesse moyenne jusqu'à ce que la position soit telle que les commutateurs 5155 et 52-56 soient tous deux ouverts pour ramener le moteur à faible vitesse.
Si la nouvelle charge est mise en place sur le plateau avant que la charge précédemment pesée ne soit enlevée, le commutateur 60 est t alors em- pché de se fermer et le relais 62 ne peut pas se fermer, mais les commutateurs 53-57 et 54-58 se ferment immédiatement et provoquent la fermeture des relais 67 et 68. Ceci coupe le circuit de maintien du relais 63 et éteint la lampe de signalisation 70, et lorsque le relais 65 est déclenché par la calculatrice, le moteur fonctionne dans le sens déterminé par l'ouverture ou la fermeture du relais 66 et à une vitesse déterminée par la différence de poids entre les deux charges.
En d'autres termes, si cette différence est suffisante pour fermer un des commutateurs 53-57 ou 54-58 après que la première charge a été enlevée, le moteur fonctionne à grande vitesse, et si la différence est moindre, le moteur fonctionne suivant la vitesse moyenne ou la faible vitesse, selon l'importance de cette différence.
Par conséquent, la présente balance actionnée par une source de puissance présente des avantages marquants tant du point de vue de la précision et de la vitesse de fonctionnement que de la simplicité et de la sûreté. Lorsqu'elle est incorporée dans une installation de pesage telle que celle qui est décrite dans le brevet sus-mentionné, la vitesse du fonctionnement entier, y compris le calcul du prix et l'impression du ticket ou étiquette, est telle que les paquets peuvent tre pesés et étiquetés selon un débit aussi élevé que 20 à 30 par minute, en particulier lorsque ces paquets diffèrent, en moyenne, d'une fraction de kilo les uns des autreq comme dans le cas d'une série de paquets analogues de viandes, fromages et analogues.
En outre, une telle vitesse de fonctionnement est obtenue en mme temps qu'une précision dont les limites ne dépassent pas 0,01 kilo en poids, tout en éliminant la nécessité de lire la balance et d'opérations manuelles analogues susceptibles de donner lieu à une erreur.