EP0001196B1 - Dispositif de contrôle automatique d'une installation de remplissage de récipients - Google Patents

Dispositif de contrôle automatique d'une installation de remplissage de récipients Download PDF

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EP0001196B1
EP0001196B1 EP78400089A EP78400089A EP0001196B1 EP 0001196 B1 EP0001196 B1 EP 0001196B1 EP 78400089 A EP78400089 A EP 78400089A EP 78400089 A EP78400089 A EP 78400089A EP 0001196 B1 EP0001196 B1 EP 0001196B1
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EP
European Patent Office
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filling
runabout
weighing
conveying
automatic control
Prior art date
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Expired
Application number
EP78400089A
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German (de)
English (en)
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EP0001196A1 (fr
Inventor
Jean-Jacques Graffin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Societe dEtude et Realisation dApplications Composites SA SERAC
Serac Group SAS
Original Assignee
Societe dEtude et Realisation dApplications Composites SA SERAC
Serac Group SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe dEtude et Realisation dApplications Composites SA SERAC, Serac Group SAS filed Critical Societe dEtude et Realisation dApplications Composites SA SERAC
Publication of EP0001196A1 publication Critical patent/EP0001196A1/fr
Application granted granted Critical
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/26—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled
    • B65B3/28—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by weighing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/30—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled
    • B65B1/46—Check-weighing of filled containers or receptacles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/20—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus with provision for metering the liquids to be introduced, e.g. when adding syrups
    • B67C3/202—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus with provision for metering the liquids to be introduced, e.g. when adding syrups by weighing

Definitions

  • the present invention relates to filling machines, and more particularly a device for sequential selection and weighing of the containers filled on the filling machine, cooperating selectively with the filling stations of this machine, in order to control and possibly correct the quantities of product. distributed in containers.
  • the present invention also relates to a device for sequential selection of filled containers, for monitoring the quantities of products dispensed and for correcting these quantities as a function of a reference value.
  • the present invention relates more specifically, although in a nonlimiting manner, rotary filling machines of the type with weight or volume metering.
  • Multi-station rotary filling machines by weight dosing, generally comprise a rotating carousel mainly comprising a tank for the filling product, provided with filling heads, and weighing stations placed below these heads and functionally connected to the latter .
  • the containers to be filled are introduced continuously onto the weighing stations where they trigger the opening of the filling heads and, when the required weight of product has flowed from the tank into the containers, the weighing station emits a signal which causes the closure of the head with which it cooperates.
  • the full container is then evacuated to a closing and closing carousel.
  • the weight of the product in the container must be legally within a certain range around a predetermined value, and it is important that the manufacturer carrying out the packaging regularly checks the conformity of his equipment with these legal requirements.
  • a container filling installation comprising: 4 filling stations in line, the containers being associated in groups of 4 to be filled simultaneously at the filling stations, then passing successively through a weighing station on the linear path for transferring the receptacles, means for locating the receptacles of each group, and correlation means making it possible to carry out the control and, optionally, the adjustment, of the various filling, depending on the check weighings carried out.
  • Patent US-A-3,073,400 further describes a filling system of the metering type volumetric comprising, at a stationary place of the filling carousel, a weighing scale over which all the filled containers pass successively, to possibly correct the quantities of products delivered by the filling station (s).
  • each filled container is weighed, which therefore limits the production rate and, in the British patent. somewhat complicated and delicate additional means must be provided to establish the correlation with the various filling stations.
  • the present invention relates to a device according to claim 1.
  • Another object of the present invention is to provide a device which automatically corrects the adjustment of the device or devices distributing the quantity of product to the containers to be filled.
  • Another object of the present invention is to provide a device which automatically corrects the adjustment of a dispensing station as a function of the difference observed in a predetermined number of containers filled by this station with respect to a determined weight range.
  • Another object of the present invention is to provide a weighing means in a weight metering filling installation, the calibration of which can be adjusted automatically.
  • Another object of the present invention is to provide a volumetric filling means the calibration of which can be adjusted automatically.
  • Another object of the present invention is to provide a means for correcting the adjustment which performs constant positive or negative incremental corrections to the calibration of a weighing means for each electrical pulse generated by the control means.
  • a filling machine according to the present invention (shown in FIG. 1) comprises, in a manner known per se, at least one filling carousel, generally referenced 10, and a transfer carousel, generally referenced 20.
  • the containers 100, filled on the carousel filling a measured quantity of product, are taken up at the outlet of the filling carousel 10 by the transfer carousel 20, the latter being driven in synchronism with the filling carousel.
  • This transfer carousel 20 has on its periphery a number of stations, all of which, except one, are simple receptacles 21 for the containers.
  • the total number of stations of the transfer carousel is, according to the present invention, first with the number of filling / weighing stations of the filling carousel 10, from which it follows that the stations 21 of the transfer carousel receive containers distributed from sequentially from the filling carousel 10.
  • a station 22 among the n 1 stations of the transfer carousel comprises a weighing device which can be of any suitable type and which thus performs a weighing of the successive containers which it receives.
  • the station 22 of the transfer carousel thus equipped with a weighing device, emits a signal when the weight of a container 100 exceeds more or less a value or a predetermined range.
  • the signal is sent to a device capable of acting on the offending weighing station of the filling carousel 10 in order to correct the setting and thus obtain the quantity of product delivered to the containers by this station, either by suite, included in the required range, i.e. complies with legal requirements.
  • the signal sent for a station is memorized and the correction order is only sent to the taring correction device of the filling station (s) considered, only when a predetermined number of dosing errors of the same sign, that is to say more or less than a value for a given range, have been noted and stored.
  • a predetermined number of dosing errors of the same sign that is to say more or less than a value for a given range.
  • the signals transmitted will be stored and analyzed either with respect to thresholds corresponding to the maximum and minimum weight limit values, or with respect to a predetermined standard deviation of weight.
  • the control device will be provided with a standard deviation calculation means capable of producing signals for any calculated standard deviation greater than a given threshold and making it possible to actuate the taring correction device of the balance. weighing system to act on the offending station (s).
  • control device whether it follows one or the other correction mode, can be connected parallel to a printer in order to provide the user with a permanent record of the measurements made.
  • the device can, if, after correction, the required weight could not be reached, order the machine to stop and display the number of the defective filling station to allow immediate identification.
  • Such a device therefore makes it possible, with a single comparison balance, distinct from the filling carousel, and therefore placed in a less hostile environment than the filling stations, to individually control each metering device of the filling carousel so as either to correct it.
  • the installation shown in FIG. 1 comprises a linear pallet conveyor, generally referenced 1 ensuring the transport of the empty containers to the filling carousel 10 and also the conveying of the filled containers after their transit through the transfer carousel 20 for the purpose of subsequent treatments.
  • the containers 100 are removed from the conveyor 1 and transferred to the weighing plates 11, carried by the turntable 12 of the filling carousel, by a rotating star 2 cooperating with a guide blade 3 disposed above the conveyor 1.
  • the containers 100 thus come into position under the filling spouts 13 located under the constant level liquid tank 14.
  • the filling spouts 13 are preferably, but not necessarily, of the type with magnetic actuation.
  • the containers 100 thus filled and weighed on the plates 11 are taken up by a transfer star 4 cooperating with a guide blade 15.
  • the containers conveyed by the transfer star are transferred to a transfer carousel 20 rotating in synchronism with the transfer star and having on its periphery a plurality of receptacle receiving stations 21, one of these stations consisting of a tray 22, a comparison scale 220.
  • the number or stations of the transfer carousel including all of the stationary stations 21 and the scale 220 is, as mentioned above, first with the number n of positions 11 on the filling carousel.
  • the containers having .transited by the transfer carousel 20 are taken up by a terminal transfer star 6 cooperating with a guide blade 7 to be retransferred res on the conveyor 1 to subsequent treatment stations.
  • the weighing station consists of a weighing plate 110 connected by a rod 111 to a balance, generally referenced 112, disposed below the turntable 12 of the filling carousel.
  • the trays 110 are adapted to the packaging that they must receive and in particular comprise a retaining and positioning member 113 of the container on the tray.
  • the scale 112 comprises a device for comparing and transmitting signals 114 controlling the actuating device 115 of the filling head 13, in particular, when the volume of liquid corresponding to a determined weight has been introduced into the container 100.
  • calibration weights 116 can be placed on the weighing pan 110 depending on the containers to be filled and the quantities of liquid required.
  • FIG 3 An embodiment of a weighing scale 112 shown in Figure 2.
  • the rod 111 forms at its lower part a double stirrup 117 and 118 in which revolve respectively a connecting rod 119 and a rod forming a beam 120, the latter also rotating in a fixed frame element 121 so as to form a deformable parallelogram structure.
  • On one end of the rod 120 is mounted a mass 122 forming the counterweight of the balance.
  • the opposite end of the rod 120 is connected by a spring 123 to a connecting rod 124 mounted in an articulated manner by one of its ends on a fixed upright 125 secured to the chassis of the scale and in an articulated manner by its other end to a vertical link 126, itself connected by its lower end to a threaded rod 127 passing through a boss 128 of a plate 129 secured to the frame 121 and the upright 125.
  • the lower end of the threaded rod 127 is screwed into a tapped hole in a pulley 130 mounted so as to be able to rotate, for example by means of a bearing (not shown), on the plate 129.
  • the rails are articulated by one of their ends 132 or 132 'and have a determined length so that the correction obtained during the rolling of a pulley 130 on one of its rails corresponds substantially to the half-stroke of the balance 112.
  • a balance 112 can be provided, the sensitivity of which is plus or minus 2 g, the unit correction effected by the rails 131 and 131 'then being determined to correspond to a variation of 2 g of the taring of the balance.
  • the rails can be moved by means of hydraulic, pneumatic or electric cylinders 133 and 133 ', connected to an adequate power source (not shown) and controlled by devices 134 and 134' connected by lines 135 and 135 'to the device control implemented as a function of the signals emitted by the comparison balance 220 on the transfer carousel 20.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the comparison balance 220 equipping the transfer carousel 20.
  • this comparison balance 220 is presented in a similar manner to the weighing scales 112 shown in the figures 3, the plate 22 flush with the upper part of the carousel 20 being integral with a rod 23 extending below the plate 5 of the carousel 20 and extending by a block forming a stirrup 24 in which revolve respectively a link 27 and a beam 28 also journalling in a stirrup structure 26 extending by a support element 25 made integral with the plate 5 of the transfer carousel.
  • Comparison balance 220 differs from weighing scales in that the beam is made stable, the counterweight 30 having a center of gravity 31 slightly offset from the axes of swivel 32, 32 'of the beam 28 in the stirrups 24 and 26.
  • the beam is extended by an end portion 29 carrying a blade 33 projecting radially relative to the axis of the plate 5 of the carousel and capable, in doing so, of passing during the rotation of the transfer carousel between proximity detectors 34 and 34 'fixedly mounted on the installation frame and capable of sending control signals via lines 35 and 35', for example, via amplifier adapters, to the control devices 134 and 134 'of the actuating members 133 and 133' of the correction device 60 for the weighing scales of the weighing carousel.
  • the position of the proximity detectors 34 and 34 ′ and the calibration of the balance 220 being determined to correspond to a given weight range, for example the legally required tolerances, an overshoot within or beyond the margin required will result in a correction control signal in one direction or the other by incremental values of the weighing scale (s) which prove to be out of tolerance.
  • FIG. 6 a weighing-dosing scale 112 has been shown in the position of cooperation with a correction device 60 of the type of that represented in FIG. 4.
  • the comparison balance 220 mounted on the platform 5 of the transfer carousel 20 is shown in the corresponding balance control position 112, that is to say, for a balance of the type shown in FIG. 5, with the blade 33 passing between the detectors 34 and 34 ', the transmission lines of signals 35 and 35' being merged in line 350 connected to the input of the correction device 60.
  • FIG. 7 An embodiment of the correction device 60 and of the check weighing detection zone defined by the detectors 34, 34 ′ is shown in FIG. 7.
  • the comparison weighing zone is advantageously located in front of the resumption of the receptacles by the terminal transfer star 6, and the correction device 60 is advantageously placed downstream from the transfer star 4 to allow correction of the taring of the weighing-dosing scales, these being empty, before receipt of the next container to be filled.
  • the mechanical drive chain allowing a synchronous rotation of the tray 12 of the filling carousel, the transfer star 4 and the tray 5 of the transfer carousel establishes a geometric correlation between the position of the comparison weighing detection station at 34, 34 'and the correction device 60 so that each comparison weighing detected by the detectors 34, 34' makes it possible to transmit by line 350 a correction control signal to the correction 60 to the balance of the carousel 10 from which the container originating at the time considered on the comparison balance 220 originates.
  • Each balance 112 of the filling carousel is thus successively controlled by the comparison balance, owing to the fact that the number of stations on the two carousels are prime between them.
  • the number of stations in the transfer carousel is determined, in addition to this essential characteristic of being prime with the number of stations in the filling carousel, as a function of the operating rates of the installation to allow a comparison weighing to be carried out, and correlatively if necessary, a correction of the weighing-dosing balance according to a determined periodicity, the higher the number of positions of the transfer carousel, the greater the time interval between two comparison-correction weighings, ie corresponding to a greater scrolling of bottles.
  • This arrangement therefore makes it possible to introduce, in a continuous control and correction mode, a selective periodicity of the steps for correcting the various balances.
  • the number of stations in the transfer carousel will be equal to 23.
  • FIG 7 there is shown in more detail the connection between the line 350 from the detector 34 or 34 'and the correction device 60 of the rail and cylinder type shown in Figure 4.
  • the cylinders 133, 133 ' are connected to a source of pressurized fluid 180 via solenoid valves 134 and 134' whose input lines 135 and 135 'are connected to line 350 so as to transform the amplified electrical signals by a suitable amplifier device 351, in pressure variations, the jacks 133, 133 ′ can be single acting with elastic return or double acting.
  • the device according to the present invention also contains a container presence detector 50 constituted for example by an optical detector or by a mechanical contact, capable of inhibiting by a validation device 51 the transmission of the signals coming from the comparison balance 220, the device 51 possibly being constituted for example of an OR gate.
  • the detector device 50 is advantageously located upstream from the comparison weighing signal sampling station 34, 34 ′.
  • a control device 70 is also provided for detecting the operating positions of the sensitive organs of the scales.
  • This control device 70 can be constituted, as shown in FIG. 3, by two proximity detectors 71 and 71 ′ fixedly mounted on the chassis of the machine and detecting the position of a blade 73 secured to the link 126 of the balance 112 and projecting radially from the latter, the position of the blade 73 giving a representation of the position of the beam 120 relative to its equilibrium position.
  • the control device 70 can advantageously be connected to a display and alarm device 710 indicating that at least one of the scales of the filling carousel is out of service so as to allow a visual inspection of these scales with a view to their delivery. in state.
  • the embodiment shown in FIG. 8 differs from the embodiment shown in FIG. 6 in that an identification is made of the various scales of the filling carousels, this identification allowing visual identification of the nonoperative or saturated controlled scales.
  • speak device 70 is a corresponding inhibition of the correction signals from the comparison weighing station.
  • the identification of a particular weighing station among the various weighing stations of the filling carousel is carried out for example by means of a detection device 80 cooperating with locating means 81 carried by the plate 12 of the carousel or by any element rotating in synchronism with it.
  • the identification and location signals can be obtained directly in binary form by providing in the detector device 80 a battery of cells analyzing optical marks 81 representing a pure binary coding for each balance of the filling carousel.
  • a demultiplexing device 82 controls a display device 83 comprising two rows of lamps 84, each row comprising a number of lamps corresponding to the number of stations in the filling carousel 12, ie twice 24 in the example considered, each lamp of a row being assigned to a particular weighing-dosing station so that the extinction of a lamp of a row indicates the saturation of a weighing-dosing balance in one direction or another, thus allowing direct, manual intervention on the balance in question, or even its replacement.
  • the electronic logic assembly essentially comprises an addressable memory 150 comprising at least as many lines as there are weighing stations on the filling carousel, a counter 160 with n positions and a validation unit 170.
  • the data output 810 of the detector d identification and identification 80 is connected, in addition to the demultiplexing device 82, to the address input lines 15 i of the memory 150 whose output 15 2 is connected to line 350 coming from the comparison weighing device 220 and connected to the counter input 16 1 of the counter 160.
  • the counter output 16 2 is connected to the data input 17 1 of the validation unit 170 and looped back to the reset input 16 3 of the counter 160
  • the data output 17 2 of the validation unit 170 is connected to the data input 15 3 of the memory 150, the line addressing command output 17 3 of the validation unit 170 being connected to the 'address entry for boxes of a line 15 2 of memory 150
  • the data output “n 17 4 is connected to the correction device 60 of the scales 112 of the filling carousel.
  • the correction device 60 will only be actuated after n error signals of the same direction have been recorded in the counter 160.
  • n 3 in order to obtain an appropriate frequency of interventions on the dosing scales in the event of repetitive errors.
  • FIG. 9 also shows a display and identification device 85 supplementing the display and identification device 83, constituted, similarly to the latter, of two rows of lamps 84 ', and connected to lines 810 and 171.
  • the display and identification device 85 makes it possible to identify the balance (s) of the filling carousel subject to correction, that is to say having repetitive weighing errors , for example for their inspection or control.
  • FIG. 10 shows an embodiment of a volumetric filling device adapted to allow a correction of the filling value after comparison weighing by means of a correction device 60 similar to the corresponding device of the previous embodiments.
  • a volumetric filling device the quantity of material distributed in a container is determined by volume, said volume corresponding, under pressure and temperature conditions considered at a given weight at the end of the chain.
  • the volumetric filling device (a single copy of which is illustrated in relation to the plate 12 of the filling carousel) consists of a displacement piston pump sliding in a cylinder liner 230, the chamber d suction and compression defined in this jacket being selectively connected to the liquid tank 14 by a pipe 231 and a ball valve 232 comprising a key 233 whose rotation in the opening and closing directions is successively controlled by cam means 234 and 234 'fixedly mounted on the installation chassis, on the circular path keys 232 of the various positive displacement pumps so as to first allow the filling of the pump chamber by gravity and, in a second step, close the conduit 231 to allow the piston of the pump to discharge the liquid being in said chamber by a filling pipe 236 below which are successively arranged the containers 100 to be filled.
  • the movement of the piston is controlled in synchronism with the actuation of the key 233 of the ball valve 232 by a roller device 237 secured to the lower end of the piston rod 238 and cooperating successively with a control ramp 239, causing the compression movement of the piston, and a return ramp 240, causing the piston to return to the chamber.
  • the nominal calibration of the volume to be delivered by the pump is obtained for example by adjusting the relative positioning of the roller control device 237 with respect to the abutment cylinder head 241 of the positive displacement pump.
  • the internal volume of the pump can be modified within a certain range by causing a relative longitudinal displacement of the jacket 230 relative to the cylinder head 241.
  • the jacket 230 is mounted so as to slide in leaktight manner between the cylinder head 241 and the base 242 made integral with the plate 12 of the carousel by support elements 243, the cylinder head 241 being rendered integral with the base 242 by means of bracing columns 244.
  • the longitudinal displacement of the sleeve 230 is obtained by an angular relative displacement of the sleeve 230 relative to the base 242, complementary ramp means being provided on the cooperating parts of the jacket 230 and the base 242.
  • the angular movement is obtained by a bieiiette 245 mounted in an articulated manner on the one hand on an ear 246 integral with the sleeve 230 and on the other hand on a nut 247 crossed by a threaded rod 248 secured to a roller 249 journalling in a tab 250 projecting radially relative to the base 242 and secured to the latter, the nut 247 having a tab 251 sliding in a slot 252 of tab 250.
  • FIG. 11 shows schematically another embodiment of a volumetric pump with controllable calibration for implementing the method according to the present invention.
  • the stroke control device 237 comprises rollers 254 and 255, at least one of which is mounted so as to be able to move axially relative to the rod 238 of the piston.
  • the lower end of the threaded rod 259 is integral with a roller 262 capable of cooperating, during the rotation of the filling carousel, with a correction device 60 identical to that shown in FIG. 4.
  • the roller 254 can also be mounted mobile and displaceable relative to the piston rod 238 in the manner of the roller 255.
  • control pulses of the rotor drive motor can be corrected by the pulses from the comparison weighing device 220 according to one of the control chains represented in FIGS. 7 to 9.
  • control and correction device can only be made operational in normal operation of the filling installation, that is to say outside the start-up or shutdown periods and changeover periods. diet.
  • this device in place and places of the comparison weighing device with all-or-nothing operation, it is possible to be able to use this device with an electronic balance providing an analog electrical output and therefore, consequently, to add to the chain of correction control a standard deviation calculating unit for producing information signals in the event of a finding of a calculated standard deviation greater than a threshold given.
  • Outputs can also be provided to connect the installation to a printer in order to provide the user with either a direct permanent record of the measurements made, or, with the addition of large-capacity memories, on a call signal, a state of the weighings of the different stations of the filling carousel. It may also be useful to separate the filling carousel and the transfer-comparison carousel for reasons of geographic location, to completely remove the transfer carousel from the environment of the filling carousel, or, conversely, to confine the filling carousel in a closed chamber, for example for the packaging of dangerous, volatile or sterile products.
  • the transfer device between the two carousels can include any installations guaranteeing chain synchronism, such as transfer screws, cleat chains or belts or bucket conveyors, making it possible to separate and isolate the transfer carousel of the filling carousel.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)

Description

  • La présente invention concerne les machines de remplissage, et plus particulièrement un dispositif de sélection séquentiel et de pesée des récipients remplis sur la machine de remplissage, coopérant sélectivement avec les postes de remplissage de cette machine, afin de contrôler et corriger éventuellement les quantités de produit distribuées dans les récipients.
  • La présente invention concerne également un dispositif de sélection séquentiel des récipients remplis, de contrôle de quantités de produits distribués et de correction de ces quantités en fonction d'une valeur de référence.
  • La présente invention concerne plus spécifiquement quoique de façon non limitative, les machines de remplissage rotatives du type à dosage pondéral ou volumétrique.
  • Les machines de remplissage rotatives multipostes, à dosage pondéral, comportent généralement un carrousel tournant comprenant principalement un bac pour le produit de remplissage, muni de têtes de remplissage, et des postes de pesage placés au-dessous de ces têtes et reliés fonctionnellement à ces dernières.
  • En fonctionnement, les récipients à remplir sont introduits en continu sur les postes de pesage où ils déclenchent l'ouverture des têtes de remplissage et, lorsque le poids requis du produit s'est écoulé du bac dans les récipients, le poste de pesage émet un signal qui provoque la fermeture de la tête avec laquelle il coopère. Le récipient plein est alors évacué vers un carrousel de fermeture et d'obturation.
  • Le poids du produit dans le récipient doit être légalement compris dans une certaine plage autour d'une valeur prédéterminée, et il importe que l'industriel procédant au conditionnement s'assure régulièrement de la conformité de son matériel à ces exigences légales.
  • Le contrôle s'effectue habituellement de la manière suivante :
    • - on prélève en sortie du carrousel un nombre de récipients successifs remplis égal au nombre des postes de la machine et l'on identifie ces récipients par rapport au poste dont ils proviennent ;
    • - on pèse sur une balance de comparaison externe les récipients remplis ainsi prélevés ;
    • - on répète éventuellement quelques instants plus tard ces opérations ;
    • - on détermine et on relève l'écart moyen de pesée par rapport à la plage autorisée ; et
    • - on ajoute ou l'on retire des masses tarées sur les postes de pesage pour corriger le ou les postes qui se révèlent distribuer des quantités de produits à l'extérieur de la plage requise.
  • L'ensemble de ces opérations manuelles, simple à effectuer, n'implique pas l'arrêt de la machine et ne demande qu'une action extérieure localisée (adjonction ou retrait des masses tarées).
  • Toutefois, si, avec un tel appareil, on est conduit à conditionner des produits différents, ou si la capacité ou le type des récipients à remplir change sur une même ligne de conditionnement, ces opérations de contrôle doivent être effectuées à chacun de ces changements.
  • En outre, pour des cadences minimales couramment utilisées, par exemple de l'ordre de 7 000 récipients d'un litre par heure, il sort près de 100 récipients à la minute, du carrousel de remplissage, soit près de 2 récipients par seconde. Si la cadence de conditionnement est poussée au double ou au triple de cette valeur, comme cela est fréquemment le cas actuellement, ou si les récipients sont plus petits (par exemple conditionnement sous la forme de demi- litres), et donc remplis plus vite, la cadence de sortie des récipients de la machine est telle que l'opérateur éprouve de sérieuses difficultés à mener à bien le contrôle tel que décrit ci-dessus.
  • Si enfin se conjuguent les problèmes de cadence et de changement de conditionnement sur une même chaîne, le contrôle peut se révéler être une tâche excessivement longue et délicate risquant d'obérer les coûts de fonctionnement d'une telle installation.
  • Il s'est donc avéré souhaitable de pourvoir une machine de remplissage, du type précédemment décrit, d'un moyen permettant :
    • a) d'effectuer automatiquement la pesée de comparaison des récipients remplis sur chaque poste ;
    • b) de fournir une indication de l'écart mesuré, si écart il y a ;
    • c) d'agir directement sur le ou les postes de pesage considéré(s) provoquant l'écart constaté ; et
    • d) de répéter la pesée après correction à fin de contrôle.
  • On pourra trouver une description d'un type de remplisseuse multipostes à dosage pondéral auquel la présente invention est applicable en se référant au document FR-A-2.168.696 au nom de la demanderesse, qui est cité ici à titre de référence, qui concerne uniquement un carrousel de remplissage à dosage pondéral sans dispositif de contrôle automatique des postes de remplissage.
  • Il est par ailleurs décrit dans le brevet britannique GB-A-1.107.658 une installation de remplissage de conteneurs comprenant : 4 postes de remplissage en ligne, les conteneurs étant associés par groupes de 4 pour être remplis simultanément au niveau des postes de remplissage, puis passant successivement sur un poste de pesée sur le trajet linéaire de transfert des récipients, des moyens de repérage des récipients de chaque groupe, et des moyens de corrélation permettant d'effectuer le contrôle et, éventuellement, l'ajustement, des différents postes de remplissage, en fonction des pesées de contrôle effectuées.
  • Le brevet US-A-3.073.400 décrit d'autre part une installation de remplissage du type à dosage volumétrique comprenant, à un endroit stationnaire du carrousel de remplissage, une balance de pesée sur laquelle passent successivement tous les récipients remplis, pour corriger éventuellement les quantités de produits débitées par le ou les postes de remplissage.
  • Dans l'un ou l'autre de ces documents, chaque récipient rempli est pesé, ce qui limite donc la cadence de production et, dans le brevet britannique. des moyens additionnels quelque peu compliqués et délicats doivent être prévus pour établir la corrélation avec les différents postes de remplissage.
  • C'est précisément un objet de la présente invention de proposer un dispositif de contrôle automatique d'une installation de remplissage prévoyant de prélever et de peser de façon séquentielle des récipients remplis aux divers postes de remplissage, de façon à effectuer un balayage réparti dans le temps des différents postes de remplissage, sans devoir peser successivement tous les récipients remplis, en permettant ainsi une augmentation considérable des cadences et en facilitant également les opérations d'ajustement des différents postes de remplissage.
  • Pour ce faire, la présente invention a pour objet un dispositif selon la revendication 1.
  • C'est précisément un objet de la présente invention de remédier au problème de contrôle évoqué ci-dessus, en prévoyant pour une remplisseuse multipostes un moyen de sélection séquentiel des récipients remplis, de contrôle et de correction des quantités de produits distribués dans les récipients remplis par rapport à une valeur de référence.
  • La présente invention a pour autre objet de prévoir un dispositif qui effectue automatiquement la correction du réglage du ou des dispositifs distribuant la quantité de produit aux récipients à remplir.
  • La présente invention a pour autre objet de prévoir un dispositif effectuant automatiquement la correction du réglage d'un poste de distribution en fonction de l'écart constaté sur un nombre prédéterminé de récipients remplis par ce poste par rapport à une plage de poids déterminée.
  • La présente invention a pour autre objet de prévoir dans une installation de remplissage à dosage pondéral un moyen de pesage dont le tarage peut être réglé automatiquement.
  • La présente invention a pour autre objet de prévoir un moyen de remplissage volumétrique dont le tarage peut être réglé automatiquement.
  • La présente invention a encore pour objet de prévoir un moyen de correction du réglage qui effectue des corrections incrémentielles positives ou négatives constantes du tarage d'un moyen de pesage pour chaque impulsion électrique générée par le moyen de contrôle.
  • Une remplisseuse selon la présente invention (représentée sur la figure 1) comprend, de façon connue en soi, au moins un carrousel de remplissage, généralement référencé 10, et un carrousel de transfert, généralement référencé 20. Les récipients 100, remplis sur le carrousel de remplissage d'une quantité mesurée de produit, sont repris en sortie du carrousel de remplissage 10 par le carrousel de transfert 20, celui-ci étant entraîné en synchronisme avec le carrousel de remplissage. Ce carrousel de transfert 20 comporte sur sa périphérie un certain nombre de postes, qui tous, sauf un, sont de simples réceptacles 21 pour les récipients. Le nombre total de postes du carrousel de transfert est, selon la présente invention, premier avec le nombre de postes de remplissage/pesage du carrousel de remplissage 10, d'où il résulte que les postes 21 du carrousel de transfert reçoivent des récipients distribués de façon séquentielle à partir du carrousel de remplissage 10. Un poste 22 parmi les n1 postes du carrousel de transfert comporte un dispositif de pesage qui peut être de tout type adéquat et qui effectue ainsi une pesée des récipients successifs qu'il reçoit.
  • Selon un aspect de la présente invention concernant plus particulièrement le dosage pondéral, le poste 22 du carrousel de transfert ainsi équipé d'un dispositif de pesage, émet un signal lorsque le poids d'un récipient 100 dépasse en plus ou en moins une valeur ou une plage prédéterminées. Le signal est envoyé à un dispositif capable d'agir sur le poste de pesage incriminé du carrousel de remplissage 10 afin d'en corriger le réglage et d'obtenir ainsi que la quantité de produit délivrée dans les récipients par ce poste soit, par la suite, comprise dans la plage requise, c'est-à-dire conforme aux exigences légales.
  • Selon un aspect de la présente invention, le signal émis pour un poste est mémorisé et l'ordre de correction n'est envoyé au dispositif de correction du tarage du ou des poste(s) de remplissage considéré(s), que lorsqu'un nombre prédéterminé d'erreurs de dosage de même signe, c'est-à-dire en plus ou en moins par rapport à une valeur pour une plage déterminée, ont été constatées et mémorisées. Ceci évite que des corrections intempestives soient effectuées au cas où un facteur lié au poste de pesage lui-même ou à des paramètres susceptibles d'influer sur la quantité de produit distribuée, viendrait à varier momentanément mais de façon non répétitive (par exemple fluctuation soudaine du niveau du produit dans la cuve de remplissage, obturation d'un bec de remplissage, etc...).
  • Le dispositif de pesage équipant le poste de transfert, émet, comme on l'a mentionné ci-dessus, des signaux images du poids constaté des récipients successifs qu'il reçoit. Les signaux sont mémorisés et peuvent être analysés, conformément à la présente invention suivant plusieurs modes, à savoir, par exemple :
    • - par comparaison à une plage de poids déterminée en fonction d'une part déterminée correspondant à la valeur nominale requise ; par exemple sur un poids de 1 000 g d'eau ou un litre d'eau, la plage de comparaison sera de plus ou moins 10 g, et le dispositif de contrôle du carrousel- de transfert effectuera une simple comparaison;
    • - par mesure des valeurs absolues maximales et minimales de poids, par exemple 1 010 et 990 g, de sorte que le dispositif de contrôle du poste du carrousel de transfert effectuera alors une pesée véritable.
  • Dans l'un ou l'autre cas, les signaux émis seront mémorisés et analysés soit par rapport à des seuils correspondant aux valeurs limites maximales et minimales de poids, soit par rapport à un écart type de poids prédéterminé. Dans ce dernier cas, le dispositif de contrôle sera muni d'un moyen de calcul d'écart type capable de produire des signaux pour tout écart type calculé supérieur à un seuil donné et permettant d'actionner le dispositif de correction de tarage de la balance de pesage pour agir sur le ou les postes de remplissage incriminé(s).
  • Enfin, le dispositif de contrôle, qu'il procède suivant l'un ou l'autre mode de correction peut être relié parallèlement à une imprimante en vue de fournir à l'utilisateur un relevé permanent des mesures effectuées. En outre, le dispositif peut, dans le cas où, après correction, le poids requis n'a pu être atteint, commander l'arrêt de la machine et afficher le numéro du poste de remplissage défectueux pour en permettre une identification immédiate.
  • Un tel dispositif permet donc, avec une seule balance de comparaison, distincte du carrousel de remplissage, et donc disposée dans un environnement moins hostile que les postes de remplissage, de contrôler individuellement chaque dispositif de dosage du carrousel de remplissage de façon soit à en corriger le tarage lorsque les fluctuations relèvent de la plage de réglage de ces balances de dosage, soit à alerter l'opérateur et arrêter la machine lorsqu'au moins un des postes de remplissage se révèle gravement défaillant, et ce, quelle que soit la cadence de travail de la machine ou les quantités de produit à conditionner.
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels :
    • - la figure 1 représente de façon schématique en perspective un carrousel de dosage pondéral équipé du dispositif de correction automatique selon la présente invention ;
    • - la figure 2 est une vue en perspective d'un poste de pesage du carrousel de remplissage de la figure 1 ;
    • - la figure 3 est une vue en perspective schématique d'une balance de pesage représentée sur la figure 2 ;
    • - la figure 4 représente un mode de réalisation du dispositif de correction de la balance de la figure 3 ;
    • - la figure 5 représente de façon schématique un mode de réalisation de la balance de comparaison du carrousel de transfert ;
    • - la fioure 6 reorésente de facon schématique un premier mode de réalisation du dispositif de correction automatique selon la présente invention ;
    • - la figure 7 représente de façon schématique, en vue en plan, l'implantation des éléments principaux constitutifs du dispositif représenté sur la figure 6 ;
    • - la figure 8 représente de façon schématique un second mode de réalisation du dispositif de correction automatique selon la présente invention ;
    • - la figure 9 représente de façon schématique, partiellement sous forme de schéma-blocs, un troisième mode de réalisation du dispositif de correction automatique selon la présente invention ;
    • - la figure 10 représente de façon schématique, en perspective, un poste de remplissage d'un carrousel de remplissage volumétrique équipé du dispositif de correction de tarage selon la présente invention ; et
    • - la figure 11 représente en coupe longitudinale, un autre mode de réalisation d'un dispositif de remplissage volumétrique à correction de tarage automatique selon la présente invention.
  • L'installation représentée sur la figure 1, comprend un convoyeur linéaire à palettes, généralement référencé 1 assurant le transport des récipients vides vers le carrousel de remplissage 10 et également le convoiement des récipients remplis après leur transit par le carrousel de transfert 20 en vue de traitements ultérieurs.
  • Les récipients 100 sont enlevés du convoyeur 1 et transférés sur les plateaux de pesage 11, portés par la plaque tournante 12 du carrousel de remplissage, par une étoile rotative 2 coopérant avec une lame de guidage 3 disposée au-dessus du convoyeur 1. Les récipients 100 viennent ainsi en position sous les becs de remplissage 13 situés sous le bac de liquide à niveau constant 14. Les becs de remplissage 13 sont de préférence, mais non impérativement, du type à actionnement magnétique.
  • Les récipients 100 ainsi remplis et pesés sur les plateaux 11 (d'une façon qui sera explicitée plus avant) sont repris par une étoile de transfert 4 coopérant avec une lame de guidage 15. Toutefois, au lieu d'être retransférés sur le convoyeur 1, ou vers un second carrousel de remplissage disposé en parallèle du premier carrousel de remplissage 10, les récipients convoyés par l'étoile de transfert sont transférés à un carrousel de transfert 20 tournant en synchronisme avec l'étoile de transfert et présentant sur sa périphérie une pluralité de postes de réception de récipients 21, l'un de ces postes étant constitué d'un plateau 22, d'une balance de comparaison 220. Le nombre ni des postes du carrousel de transfert incluant la totalité des postes fixes 21 et la balance 220 est, comme mentionné plus haut, premier avec le nombre n de postes 11 sur le carrousel de remplissage. Les récipients ayant .transité par le carrousel de transfert 20 sont repris par une étoile de transfert terminale 6 coopérant avec une lame de guidage 7 pour être retransférés sur le convoyeur 1 vers des postes de traitement ultérieurs.
  • On a représenté plus en détail sur la figure 2 l'un des postes de pesage 11 du carrousel de remplissage 10 avec un récipient 100 en position de remplissage au-dessous d'un bec de remplissage 13. Le poste de pesage est constitué d'un plateau de pesage 110 relié par une tige 111 à une balance, généralement référencée 112, disposée au-dessous de la plaque tournante 12 du carrousel de remplissage. Les plateaux 110 sont adaptés à l'emballage qu'ils doivent recevoir et comportent notamment un organe de retenue et de positionnement 113 du récipient sur le plateau. La balance 112 comporte un dispositif de comparaison et d'émission de signaux 114 commandant le dispositif d'actionnement 115 de la tête de remplissage 13, notamment, lorsque le volume de liquide correspondant à un poids déterminé a été introduit dans le récipient 100. Des masses de tarage 116 peuvent être disposées sur le plateau de pesage 110 en fonction des récipients à remplir et des quantités de liquide requises.
  • On a représenté sur la figure 3 un mode de réalisation d'une balance de pesage 112 représentée sur la figure 2. La tige 111 forme à sa partie inférieure un étrier double 117 et 118 dans lequel tourillonnent respectivement une bielle 119 et une tige formant fléau 120, celle-ci tourillonnant également dans un élément de châssis fixe 121 de façon à former une structure de parallélogramme déformable. Sur une extrémité de la tige 120 est montée une masse 122 formant le contre-poids de la balance. L'extrémité opposée de la tige 120 est reliée par un ressort 123 à une biellette 124 montée de façon articulée par l'une de ses extrémités sur un montant fixe 125 solidaire du châssis de la balance et de façon articulée par son autre extrémité à une biellette verticale 126, elle-même raccordée par son extrémité inférieure à une tige filetée 127 traversant un bossage 128 d'une plaque 129 solidaire du châssis 121 et du montant 125. L'extrémité inférieure de la tige filetée 127 est vissée dans un taraudage prévu dans une poulie 130 montée de façon à pouvoir tourner, par exemple au moyen d'un roulement (non représenté), sur la plaque 129. On comprend qu'avec un tel agencement, une rotation de la poulie 130 se traduira par un déplacement vertical de la tige filetée 127 permettant, par l'intermédiaire de la biellette 124 et du ressort 123, de corriger le tarage de la balance pour un contre-poids 122 de masse donnée, la masse de ce contre-poids 122 étant de préférence proche de la valeur nominale requise pour le remplissage des récipients.
  • Ainsi, en prévoyant des rails articulés 131 et 131' de part et d'autre du trajet circulaire 132 des poulies 130 lors de la rotation du carrousel de remplissage et en déplaçant sélectivement les rails 131 ou 131' dans une position où les poulies 130 pourront être en contact de roulement avec l'un ou l'autre de ces rails, par simple adhérence, lors de leur trajet circulaire, les poulies 130, au contact d'un des rails, tourneront autour de leur axe propre modifiant ainsi le tarage de la balance 112.
  • Les rails sont articulés par l'une de leurs extrémités 132 ou 132' et ont une longueur déterminée pour que la correction obtenue lors du roulement d'une poulie 130 sur l'un de ses rails corresponde sensiblement à la demi-course de la balance 112. Ainsi, pour des récipients de 1 000 g, on peut prévoir une balance 112 dont la sensibilité soit de plus ou moins 2 g, la correction unitaire effectuée par les rails 131 et 131' étant alors déterminée pour correspondre à une variation de 2 g du tarage de la balance. Les rails peuvent être déplacés par des moyens de vérins 133 et 133' hydrauliques, pneumatiques ou électriques, reliés à une source de puissance adéquate (non représentée) et contrôlés par des dispositifs 134 et 134' connectés par des lignes 135 et 135' au dispositif de contrôle mis en oeuvre en fonction des signaux émis par la balance de comparaison 220 sur le carrousel de transfert 20.
  • On a représenté sur la figure 5 un mode de réalisation de la balance de comparaison 220 équipant le carrousel de transfert 20. Dans le mode de réalisation représenté, cette balance de comparaison 220 se présente de façon analogue aux balances de pesage 112 représentées sur les figures 3, le plateau 22 affleurant la partie supérieure du carrousel 20 étant solidaire d'une tige 23 s'étendant au-dessous du plateau 5 du carrousel 20 et se prolongeant par un bloc formant étrier 24 dans lequel tourillonnent respectivement une biellette 27 et un fléau 28 tourillonnant également dans une structure d'étrier 26 se prolongeant par un élément support 25 rendu solidaire du plateau 5 du carrousel de transfert. La balance de comparaison 220 se distingue des balances de pesage par le fait que le fléau est rendu stable, le contre-poids 30 présentant un centre de gravité 31 légèrement décalé par rapport aux axes de touril- lonnement 32, 32' du fléau 28 dans les étriers 24 et 26. Le fléau est prolongé par une partie terminale 29 portant une lame 33 saillant radialement par rapport à l'axe du plateau 5 du carrousel et susceptible, ce faisant, de passer lors de la rotation du carrousel de transfert entre des détecteurs de proximité 34 et 34' montés fixes sur le bâti de l'installation et susceptibles d'envoyer des signaux de commande par les lignes 35 et 35', par exemple, par l'intermédiaire d'adaptateurs amplificateurs, aux dispositifs de commande 134 et 134' des organes d'actionnement 133 et 133' du dispositif de correction 60 des balances de pesage du carrousel de pesage.
  • De cette façon, la position des détecteurs de proximité 34 et 34' et le tarage de la balance 220 étant déterminés pour correspondre à une plage de poids donnée, par exemple les tolérances requises légalement, un dépassement en deçà ou au-delà de la marge requise se traduira par un signal de commande de correction dans un sens ou dans l'autre par valeurs incrémentielles de la ou des balances de pesage se révélant hors tolérances.
  • On a représenté de façon schématique sur la figure 6, un mode de réalisation du dispositif de correction automatique selon la présente invention. Sur cette figure, ainsi que sur les figures qui vont suivre, les éléments déjà identifiés sur les figures précédentes portent les mêmes chiffres de référence. Sur cette figure 6, on a représenté une balance de pesage-dosage 112 en position de coopération avec un dispositif de correction 60 du type de celui représenté sur la figure 4. De la même façon, la balance de comparaison 220 montée sur le plateau 5 du carrousel de transfert 20 est représentée dans la position de contrôle de la balance correspondante 112, c'est-à-dire, pour une balance du type de celle représentée sur la figure 5, avec la lame 33 passant entre les détecteurs 34 et 34', les lignes de transmission des signaux 35 et 35' étant confondues dans la ligne 350 connectée à l'entrée du dispositif de correction 60.
  • Un mode d'implantation du dispositif de correction 60 et de la zone de détection de pesée de contrôle définie par les détecteurs 34, 34' est représenté sur la figure 7. La zone de pesée de comparaison est avantageusement située en avant de la reprise des récipients par l'étoile de transfert terminale 6, et le dispositif de correction 60 est avantageusement placé en aval de l'étoile de transfert 4 pour permettre la correction du tarage des balances de pesage-dosage, celles-ci se trouvant à vide, avant la réception du prochain récipient à remplir. Comme on le voit sur la figure 7, la chaîne mécanique d'entraînement permettant une rotation en synchronisme du plateau 12 du carrousel de remplissage, de l'étoile de transfert 4 et du plateau 5 du carrousel de transfert établit une corrélation géométrique entre la position du poste de détection de pesée de comparaison en 34, 34' et le dispositif de correction 60 de façon que chaque pesée de comparaison détectée par les détecteurs 34, 34' permette de transmettre par la ligne 350 un signal de commande de correction au dispositif de correction 60 à la balance du carrousel 10 dont provient le récipient se trouvant au moment considéré sur la balance de comparaison 220.
  • Chaque balance 112 du carrousel de remplissage est ainsi successivement contrôlée par la balance de comparaison, du fait que le nombre de postes sur les deux carrousels sont premiers entre eux. Le nombre de postes du carrousel de transfert est déterminé, outre cette caractéristique essentielle d'être premier avec le nombre de poste du carrousel de remplissage, en fonction des cadences de fonctionnement de l'installation pour permettre d'effectuer une pesée de comparaison, et corrélativement le cas échéant, une correction de la balance de pesage-dosage suivant une périodicité déterminée, plus le nombre de postes du carrousel de transfert étant élevé, plus l'intervalle de temps entre deux pesées de comparaison-correction étant important, c'est-à-dire correspondant à un défilement de bouteilles plus important. Cet agencement permet donc d'introduire, dans un mode de contrôle et de correction en continu, une périodicité sélective des étapes de correction des diverses balances. De préférence, pour un carrousel de remplissage à 24 postes, le nombre de postes du carrousel de transfert sera égal à 23.
  • Sur la figure 7, on a représenté plus en détail la connexion entre la ligne 350 provenant du détecteur 34 ou 34' et le dispositif de correction 60 du type à rails et vérins représenté sur la figure 4. Dans ce mode de réalisation, les vérins 133, 133' sont reliés à une source de fluide sous pression 180 par l'intermédiaire d'électrovannes 134 et 134' dont les lignes d'entrée 135 et 135' sont raccordées à la ligne 350 de façon à transformer les signaux électriques, amplifiés par un dispositif amplificateur adéquat 351, en variations de pression, les vérins 133, 133' pouvant être à simple effet avec rappel élastique ou à double effet.
  • Pour éviter que la balance de comparaison 220 ne provoque une émission de signaux de correction lorsqu'aucun récipient ne se trouve sur le plateau 22 de la balance, le dispositif selon la présente invention contient en outre un détecteur de présence de récipient 50 constitué par exemple par un détecteur optique ou par un contact mécanique, susceptible d'inhiber par un dispositif de validation 51 la transmission des signaux en provenance de la balance de comparaison 220, le dispositif 51 pouvant être constitué par exemple d'une porte OU. Le dispositif détecteur 50 est avantageusement situé en amont du poste de prélèvement de signal de pesée de comparaison 34, 34'.
  • De la même façon, pour que l'information de correction ne soit transmise que dans le cas où la balance de pesage-dosage du carrousel de remplissage considérée est non saturée, et susceptible d'admettre une correction de tarage, c'est-à-dire essentiellement dont le fléau ne se trouve pas en butée dans un sens ou dans un autre, un dispositif de contrôle 70 est en outre prévu pour détecter les positions opératives des organes sensibles des balances.
  • Ce dispositif de contrôle 70 peut être constitué, comme représenté sur la figure 3, par deux détecteurs de proximité 71 et 71' montés fixes sur le châssis de la machine et détectant la position d'une lame 73 solidaire de la biellette 126 de la balance 112 et faisant saillie radialement par rapport à cette dernière, la position de la lame 73 donnant une représentation de la position du fléau 120 par rapport à sa position d'équilibre. Le dispositif de contrôle 70 peut être avantageusement relié à un dispositif d'affichage et d'alarme 710 indiquant qu'au moins une des balances du carrousel de remplissage est hors service de façon à permettre une inspection visuelle de ces balances en vue de leur remise en état.
  • Le mode de réalisation représenté sur la figure 8, se distingue du mode de réalisation représenté sur la figure 6 dans la mesure où est réalisée une identification des diverses balances des carrousels de remplissage, cette identification permettant un repérage visuel des balances non opératives ou saturées contrôlées par le dispositif 70 est une inhibition correspondante des signaux de correction en provenance du poste de pesée de comparaison. L'identification d'un poste de pesage particulier parmi les divers postes de pesage du carrousel de remplissage s'effectue par exemple au moyen d'un dispositif de détection 80 coopérant avec des moyens de repérage 81 portés par le plateau 12 du carrousel ou par tout élément tournant en synchronisme avec celui-ci. Les signaux d'identification et de repérage peuvent être obtenus directement sous forme binaire en prévoyant dans le dispositif détecteur 80 une batterie de cellules analysant des marques optiques 81 représentant un codage binaire pur pour chaque balance du carrousel de remplissage. Par exemple, dans le cas d'un carrousel à 24 postes, 6 cellules seront utilisées, le codage étant par exemple effectué au moyen de 6 trous, un des trous servant, à la remise à zéro du compteur d'un dispositif de démultiplexage 82. Ce dispositif de démultiplexage 82 commande un dispositif d'affichage 83 comportant deux rangées de lampes 84, chaque rangée comportant un nombre de lampes correspondant au nombre de postes du carrousel.de remplissage 12, soit deux fois 24 dans l'exemple considéré, chaque lampe d'une rangée étant affectée à un poste de pesage-dosage particulier de sorte que l'extinction d'une lampe d'une rangée indique la saturation d'une balance de pesage-dosage dans un sens ou dans un autre, permettant ainsi une intervention directe, manuelle sur la balance considérée, voire son remplacement.
  • Outre la périodicité de contrôle et d'intervention sur chacune des balances du carrousel de remplissage il peut être intéressant, pour ne pas prendre systématiquement en compte des erreurs détectées imputables à des phénomènes momentanés et non répétitifs, de prévoir un suivi des erreurs détectées pour chaque balance individuelle du carrousel de remplissage, c'est-à-dire d'opérer une mise en mémoire des signaux d'erreur, ou en l'occurrence des signaux de correction, et de ne transmettre de signal de correction qu'après constatation de la constance des erreurs détectées dans un sens ou dans un autre.
  • On a représenté de façon schématique sur la figure 9 une chaîne de commande pour la mise en oeuvre du procédé de correction mentionné ci-dessus. Dans le mode de réalisation représenté, entre le poste de pesée de comparaison-détection d'erreurs 220 et le dispositif de correction 60 est intercalé un ensemble de logique électronique permettant de contrôler la présence successive de n signaux d'erreur ou de correction pour une même balance, afin de transmettre en conséquence un signal de correction lorsque n signaux d'erreur de même sens, successifs, ont été constatés et ne pas transmettre le signal de correction dans le cas contraire.
  • L'ensemble de logique électronique comporte essentiellement une mémoire adressable 150 comportant au moins autant de lignes que de postes de pesage sur le carrousel de remplissage, un compteur 160 à n positions et une unité de validation 170. La sortie de données 810 du détecteur d'identification et de repérage 80 est connectée, outre au dispositif de démultiplexage 82, à l'entrée d'adressage lignes 15i de la mémoire 150 dont la sortie 152 est raccordée à la ligne 350 provenant du dispositif de pesée de comparaison 220 et reliée à l'entrée de compteur 161 du compteur 160. La sortie de compteur 162 est reliée à l'entrée données 171 de l'unité de validation 170 et rebouclée sur l'entrée de remise à zéro 163 du compteur 160. La sortie de données 172 de l'unité de validation 170 est reliée à l'entrée de données 153 de la mémoire 150, la sortie de commande d'adressage ligne 173 de l'unité de validation 170 étant reliée à l'entrée d'adressage cases d'une ligne 152 de la mémoire 150. La sortie de données « n 174 est reliée au dispositif de correction 60 des balances 112 du carrousel de remplissage.
  • De cette façon, pour chaque balance du carrousel de remplissage, le dispositif de correction 60 ne sera actionné qu'après que n signaux d'erreur de même sens auront été comptabilisés dans le compteur 160. Dans la pratique, on prendra par exemple n = 3 afin d'obtenir une périodicité convenable des interventions sur les balances de dosage en cas d'erreurs répétitives.
  • On a en outre représenté sur la figure 9, un dispositif d'affichage et d'identification 85 complétant le dispositif d'affichage et d'identification 83, constitué, de façon analogue à ce dernier, de deux rangées de lampes 84', et connecté aux lignes 810 et 171. De cette façon, le dispositif d'affichage et d'identification 85 permet d'identifier la ou les balances du carrousel de remplissage soumises à correction, c'est-à-dire présentant des erreurs de pesage répétitives, en vue par exemple de leur inspection ou contrôle.
  • On a représenté sur la figure 10 un mode de réalisation d'un dispositif de remplissage volumétrique adapté pour permettre une correction de valeur de remplissage après pesée de comparaison au moyen d'un dispositif de correction 60 analogue au dispositif correspondant des modes de réalisation précédents. Comme on le sait, dans un dispositif de remplissage volumétrique, la quantité de matière distribuée dans un récipient est déterminée en volume, ledit volume correspondant, dans des conditions de pression et de température considérées à un poids donné en fin de chaîne. Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif de remplissage volumétrique (dont un seul exemplaire est illustré en relation avec le plateau 12 du carrousel de remplissage) est constitué d'une pompe volumétrique à piston coulissant dans une chemise de cylindre 230, la chambre d'aspiration et de compression définie dans cette chemise étant reliée de façon sélective au bac de liquide 14 par une canalisation 231 et une vanne à boisseau 232 comportant une clé 233 dont la rotation dans les sens d'ouverture et de fermeture est commandée successivement par des moyens de came 234 et 234' montés fixes sur le châssis de l'installation, sur le trajet circulaire des clés 232 des diverses pompes volumétriques de façon à, dans un premier temps, permettre le remplissage de la chambre de la pompe par gravité et, dans un deuxième temps fermer le conduit 231 pour permettre au piston de la pompe de refouler le liquide se trouvant dans ladite chambre par une canalisation de remplissage 236 au-dessous de laquelle sont successivement disposés les récipients 100 à remplir.
  • Le mouvement du piston est commandé en synchronisme avec l'actionnement de la clé 233 de la vanne à boisseau 232 par un dispositif à galet 237 solidaire de l'extrémité inférieure de la tige de piston 238 et coopérant successivement avec une rampe de commande 239, provoquant le mouvement de compression du piston, et une rampe de rappel 240, provoquant le rappel du piston dans la chambre. Le tarage nominal du volume à débiter par la pompe est obtenu par exemple en réglant le positionnement relatif du dispositif de commande à galet 237 par rapport à la culasse de butée 241 de la pompe volumétrique.
  • Pour la mise en oeuvre de la correction du tarage de chaque dispositif distributeur selon la présente invention, le volume intérieur de la pompe peut être modifié dans une certaine plage en provoquant un déplacement relatif longitudinal de la chemise 230 par rapport à la culasse 241. Pour ce faire, et selon le mode de réalisation représenté, la chemise 230 est montée de façon à coulisser de manière étanche entre la culasse 241 et la base 242 rendue solidaire du plateau 12 du carrousel par des éléments de support 243, la culasse 241 étant rendue solidaire de l'embase 242 au moyen de colonnes d'entretoisement 244. Le déplacement longitudinal de la chemise 230 s'obtient par un déplacement relatif angulaire de la chemise 230 par rapport à l'embase 242, des moyens de rampe complémentaires étant prévus sur les parties coopérantes de la chemise 230 et de l'embase 242. Le mouvement angulaire est obtenu par une bieiiette 245 montée de façon articulée d'une part sur une oreille 246 solidaire de la chemise 230 et d'autre part sur une noix 247 traversée par une tige filetée 248 solidaire d'un galet 249 tourillonnant dans une patte 250 faisant saillie radialement par rapport à l'embase 242 et solidaire de cette dernière, la noix 247 présentant une patte 251 coulissant dans une fente 252 de la patte 250. Ainsi, de façon analogue au mode de correction décrit en relation avec les figures 3 et 4, lors de la rotation du carrousel de remplissage, et selon la position commandée des rails 131 et 131', une rotation du galet 249 provoquera un déplacement linéaire de la noix 247 entraînant une rotation relative de la chemise 230 par rapport à l'embase 242 et donc une variation contrôlée du volume interne de la pompe volumétrique autour de la valeur de tarage nominale.
  • On a représenté de façon schématique sur la figure 11 un autre mode de réalisation d'une pompe volumétrique à tarage contrôlable pour mise en oeuvre du procédé selon la présente invention. Dans ce mode de réalisation, le dispositif de commande de course 237 comporte des galets 254 et 255 dont un au moins est monté de façon à pouvoir se déplacer axialement par rapport à la tige 238 du piston. Le galet 254, coopérant avec la rampe de rappel 240, tourillonne dans un bloc support 256, solidaire de la tige 238. Le galet 255, coopérant avec la rampe de commande de refoulement 239, tourillonne dans un bloc support 257, monté coulissant sur la tige 238 et comprenant un alésage taraudé 258, dans lequel est montée une tige filetée 259, tourillonnant dans des éléments de paliers 260 et 261, solidaires de la tige 238. L'extrémité inférieure de la tige filetée 259 est solidaire d'un galet 262 susceptible de coopérer, lors de la rotation du carrousel de remplissage, avec un dispositif de correction 60 identique à celui représenté sur la figure 4. Avec cette disposition, et de façon analogue à la correction de tarage décrite en relation avec les figures 3 et 4, une rotation du galet 262 commandée par les rails 131 et 131' provoque, par l'intermédiaire du bloc support 257, un déplacement relatif du galet 255 par rapport à la tige 238, et déterminera, du fait de la fixité de la rampe 239, une variation du volume du liquide refoulé autour de la valeur d'affichage, la tige de piston 238 étant guidée en rotation par un téton 263 coulissant dans une rainure 264 ménagée dans l'embase 242 du cylindre de remplissage. De façon similaire, pour affiner la plage de correction, le galet 254 peut également être monté mobile et déplaçable par rapport à la tige de piston 238 à la façon du galet 255.
  • On comprendra que les chaînes de contrôle et de correction représentées sur les figures 6 à 9 s'appliquent de façon identique aux installations représentées sur les figures 10 et 11.
  • De façon analogue, dans le cas de dispositifs de remplissage volumétrique du type à pompe à palette dont le tarage est effectué en déterminant le nombre de rotations relatives du rotor, les impulsions de commande du moteur d'entraînement du rotor, peuvent être corrigées par les impulsions en provenance du dispositif de pesée de comparaison 220 selon l'une des chaînes de commande représentée sur les figures 7 à 9.
  • Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, le dispositif de contrôle et de correction peut n'être rendu opérant qu'en marche normale de l'installation de remplissage, c'est-à-dire en dehors des périodes de démarrage ou d'arrêt et de périodes de changement de régime. De même, en place et lieux du dispositif de pesée de comparaison à fonctionnement en tout ou rien, il est possible de pouvoir ce dispositif d'une balance électronique fournissant une sortie électrique analogique et donc, en conséquence, d'adjoindre à la chaîne de contrôle de correction une unité de calcul d'écart type pour produire des signaux d'information en cas de constatation d'un écart type calculé supérieur à un seuil donné. Des sorties peuvent être en outre prévues pour connecter l'installation à une imprimante en vue de fournir à l'utilisateur soit un relevé permanent direct des mesures effectuées, soit, avec adjonction de mémoires de grande capacité, sur un signal d'appel, un état des pesées des différents postes du carrousel de remplissage. Il peut être également utile de séparer le carrousel de remplissage et le carrousel de transfert-comparaison pour des raisons d'implantation géographique, pour soustraire complètement le carrousel de transfert à l'environnement du carrousel de remplissage, ou, à l'inverse, pour confiner le carrousel de remplissage dans une chambre close, par exemple pour le conditionnement de produits dangereux, volatils ou stériles. Dans ce cas, le dispositif de transfert entre les deux carrousels peut comprendre toutes installations garantissant un synchronisme de la chaîne, telles que des vis de transfert, des chaînes ou courroies à taquets ou des convoyeurs à godets, permettant d'écarter et d'isoler le carrousel de transfert du carrousel de remplissage.

Claims (13)

1. Dispositif de contrôle automatique d'une installation de remplissage de récipients (100), comprenant au moins un carrousel de remplissage (10) avec n postes de remplissage pourvus chacun d'un dispositif de remplissage (13) de récipients, n étant supérieur ou égal à 2, un dispositif de transport (4, 20) pour reprendre successivement la totalité des récipients remplis au carrousel de remplissage, un poste de pesage de contrôle sur le trajet de récipients ainsi repris, et des moyens de comparaison associés au poste de pesage de contrôle, caractérisé en ce qu'il comporte un carrousel de transfert (20) à n1 postes, comprenant ni-1 poste statiques et un poste de pesage de contrôle, disposé en aval du dispositif de transport pour être alimenté par celui-ci, les nombres n1 et n étant premiers entre eux, les carrousels de remplissage (10), de transfert (4) et le dispositif de transport (4, 20) étant mûrs en synchronisme, et des moyens (6) de reprise des récipients du carrousel de transfert.
2. Dispositif de contrôle automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de transport (4, 20) comprend au moins une étoile de transfert (4) disposée en série entre le carrousel de remplissage (10) et le carrousel de transfert (20) et coopérant avec ces derniers, ces éléments tournant en synchronisme.
3. Dispositif de contrôle automatique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le poste de pesage de contrôle du carrousel de transfert (20) est muni d'une balance (220) susceptible de coopérer périodiquement, lors de la rotation du carrousel de transfert (20), avec des organes détecteurs fixes par rapport au carrousel de transfert et constituant les moyens de comparaison de pesée des récipients (100) remplis.
4. Dispositif de contrôle automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de correction (60) individuelle des dispositifs de remplissage des divers postes de remplissage du carrousel de remplissage.
5. Dispositif de contrôle automatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de correction (60) comprennent des organes mécaniques actionnables montés sur un élément de châssis fixe par rapport au carrousel de remplissage (10) et susceptibles de coopérer avec des organes de réglage de tarage des dispositifs de remplissage de ce carrousel de remplissage lors de la rotation de ce dernier.
6. Dispositif de contrôle automatique selon la revendication 5, appliqué à une installation de remplissage à dosage pondéral, chaque poste de remplissage comportant une balance de pesage et de dosage (112), caractérisé en ce que les organes de réglage de tarage comprennent des moyens mécaniques modifiant l'équilibre du fléau des balances de pesage et de dosage (112) du carrousel de remplissage (10).
7. Dispositif de contrôle automatique selon la revendication 6, caractérisé en ce que ces moyens mécaniques comprennent un galet (130) susceptible de coopérer avec des rampes (131, 131') articulés commandables appartenant aux moyens de correction.
8. Dispositif de contrôle automatique selon la revendication 5, appliqué à une installation de remplissage à dosage volumétrique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens, coopérant avec les moyens de correction (60), pour modifier le volume distribué par les dispositifs de remplissage.
9. Dispositif de contrôle automatique selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens mécaniques pour faire varier la capacité interne de dosage des pompes volumétriques équipant les dispositifs de remplissage, ces moyens mécaniques étant susceptibles de coopérer avec les moyens de correction mécaniques lors de la rotation du carrousel de remplissage.
10. Dispositif de contrôle automatique selon la revendication 9, caractérisé en ce que ces moyens mécaniques de variation de capacité comprennent au moins un galet susceptible de coopérer avec des rampes articulées commandables appartenant aux moyens de correction.
11. Dispositif de contrôle automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'identification et d'affichage des divers postes du carrousel de remplissage associés aux moyens de comparaison du poste de pesage de contrôle du carrousel de transfert.
12. Dispositif de contrôle automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le poste de pesage de contrôle du carrousel de transfert comporte une balance mécanique, les moyens de comparaison comprenant des organes de détection de la position du fléau de cette balance.
13. Dispositif de contrôle automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le poste de pesage de contrôle du carrousel de transfert comporte une balance électronique, des moyens de comparaison électroniques traitant le signal électrique en provenance de cette balance.
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