FR2751300A1 - Alimentation vibratoire a arret commandable - Google Patents
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Abstract
Alimentation vibratoire (10) comprenant: - un excitateur (20) pour exciter l'alimentation vibratoire, - un assemblage d'amortisseur (28) qui est actionné de manière sélective, et peut comprendre un amortisseur à fluide à viscosité commandable. L'alimentation vibratoire peut comporter un ressort pour supporter une première masse d'une seconde masse, un assemblage d'amortisseur (28) étant disposé entre la première masse et la seconde masse. Il est également proposé un système d'emballage comprenant une alimentation vibratoire (10) ayant un assemblage d'amortisseur (28) qui est activé de manière sélective.
Description
La présente invention concerne des alimentations et plus particulièrement
des amortisseurs destinés à être utilisés sur des alimentations vibratoires. Les alimentations vibratoires électromagnétiques sont couramment utilisées pour amener un produit à une machine d'emballage. Des unités multiples d'alimentations vibratoires peuvent être alignées soit de manière linéaire soit de manière périphérique autour de la tête de machine d'emballage et le produit peut être amené dans des godets ou des trémies de pesée. Les godets peuvent faire partie de la machine d'emballage elle-même ou peuvent être extérieurs à une machine d'emballage. Dans les deux cas, le produit est amené dans la machine d'emballage de telle sorte qu'il puisse être emballé. Il peut y avoir, par exemple, douze machines vibratoires et douze godets correspondants qui amènent le produit dans
la machine d'emballage.
Les poids des godets individuels sont mesurés par une unité centrale de traitement pour fournir un poids total compris dans les tolérances prédéterminées pour l'emballage. C'est-à-dire que les poids des godets individuels sont mesurés pour fournir une combinaison de telle sorte que le poids total d'un nombre donné de godets se trouve compris dans la tolérance prédéterminée pour l'emballage. Du fait que les alimentations _vibratoires avancent lentement (par exemple, le produit peut continuer à s'écouler légèrement après que l'alimentation vibratoire a été mise hors service du fait d'une action de vibration résiduelle de l'alimentation), le contenu d'un godet individuel peut être légèrement compris en dehors d'une quantité visée. Du fait de la variation statistique des poids fournis par l'équipement vibratoire aux godets individuels, la combinaison de trois à quatre godets peut être typiquement nécessaire
pour fournir le poids total souhaité.
Des moyens classiques pour amortir la quantité de mouvement vibratoire mécanique pour réduire l'effet de la légère avancée de l'alimentation comprend l'utilisation d'amortisseurs du type composite en caoutchouc ou amortisseurs magnétiques. Ces amortisseurs peuvent être en fonctionnement à tout moment, ce qui augmente l'énergie d'entrée nécessaire pour faire fonctionner l'équipement vibratoire. Par conséquent, il est souhaitable d'avoir un assemblage d'amortisseur destiné à être utilisé avec un équipement vibratoire qui est actionné seulement de manière sélective afin de réduire
la consommation d'énergie.
Il est également souhaitable d'avoir un assemblage d'amortisseur qui peut être utilisé conjointement à un équipement vibratoire de telle sorte que le poids fourni par l'équipement vibratoire peut être mieux contrôlé. Ceci peut permettre statistiquement l'utilisation de moins de godets pour atteindre un poids total compris dans les tolérances spécifiés du produit qui est emballé et peut permettre à la machine d'emballage de traiter le produit plus rapidement et
d'augmenter la productivité.
Il est proposé une alimentation vibratoire comprenant un excitateur pour exciter l'alimentation vibratoire et un assemblage d'amortisseur qui est activé de manière sélective. Il est également proposé une alimentation vibratoire comprenant un excitateur pour exciter l'alimentation vibratoire et un amortisseur à fluide à viscosité commandable qui est activé à un
premier niveau pour réduire la course de l'alimentation.
En outre, il est proposé une alimentation vibratoire pour amener un produit, l'alimentation comprenant un ressort pour supporter une première masse depuis une seconde masse dans laquelle un assemblage d'amortisseur est disposé entre la première masse et la seconde masse, l'assemblage d'amortisseur étant activé de manière sélective. Il est également proposé un système d'emballage comprenant au moins une alimentation vibratoire comprenant un assemblage d'amortisseur qui est activé de manière sélective, une commande pour activer l'assemblage d'amortisseur, et une machine d'emballage, l'alimentation vibratoire amenant le produit jusqu'à la
machine d'emballage.
La figure 1 est une vue d'extrémité d'une alimentation vibratoire conformément aux principes de la
présente invention.
La figure 2 est une vue en perspective d'une partie de l'alimentation vibratoire avec le bac et les
isolants retirés pour les besoins de l'illustration.
La figure 3 est une vue d'extrémité de la partie de l'alimentation vibratoire montrant un autre mode de
réalisation pour fixer l'assemblage d'amortisseur.
La figure 4 est une vue schématique d'un système d'emballage utilisant les alimentations vibratoires de la
présente invention.
En référence aux figures 1 à 3, il est montré un système d'alimentation vibratoire 10 conformément aux principes de la présente invention. L'alimentation vibratoire 10 comprend un bac 12, une console de montage de bac 14, et une armature 16. La console de montage de bac 14 comprend une console d'armature 15 pour fixer l'armature 16 à la console de montage 14. L'alimentation vibratoire 10 comprend en outre une masse de base 18, un aimant ou un excitateur 20, et des isolateurs 22. Comme il est de pratique courante dans l'industrie, les isolateurs 22 peuvent être utilisés afin d'aider à empêcher les forces vibratoires de se propager jusqu'à la surface sur laquelle se trouve l'alimentation 10. De plus, des ressorts à lames 24 sont fixés sur la console de montage 14 et la masse de base 18 par l'intermédiaire
de boulons 26.
Comme on le sait dans l'industrie, le bac 12, la console de montage de bac 14, l'armature 16, et la moitié de la masse du ressort à lames 24 peuvent être appelés collectivement première masse dans un système vibratoire à deux masses. La masse de base 18, l'excitateur 20, les isolateurs 22 et la moitié de la masse du ressort à lames 24 peuvent être appelés collectivement seconde masse dans un système d'alimentation vibratoire 10 à deux masses. La masse du ressort à lames 24 peut être distribuée régulièrement entre les première et seconde masses du système d'alimentation vibratoire à deux
masses.
Un assemblage d'amortisseur 28 est de préférence fixé entre la première masse et la seconde masse du système d'alimentation vibratoire 10 à deux masses. De préférence, le carter d'amortisseur 30 est fixé à la première masse et le piston d'amortisseur 32 est fixé à la seconde masse. Dans le mode de réalisation montré sur la figure 1, le piston d'amortisseur 30 est fixé à l'armature 16. Cependant, le piston d'amortisseur 32 peut être également fixé à la console d'armature 15 au lieu de
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l'armature 16. De plus, dans le mode de réalisation montré sur la figure 3, le piston d'amortisseur 32 est fixé à la partie 34 de la console de montage de bac 14 à proximité de l'emplacement o le ressort à lames 24 est fixé. Dans les deux modes de réalisation illustrés sur les figures 1 et 3, le carter d'amortisseur 30 est fixé à la masse de base 18. Le carter d'amortisseur 30 peut être fixé à la masse de base 18 par l'intermédiaire de boulons non représentés. De préférence, le carter d'amortisseur est disposé entre les ressorts à lames 24 sur la masse de base 18 comme montré sur les figures 1 et 3. De plus, le piston d'amortisseur 28 peut être fixé à la seconde masse
par l'intermédiaire de boulons non représentés.
L'assemblage d'amortisseur 28 peut comprendre un amortisseur à fluide à viscosité commandable qui est de préférence un amortisseur, magnétorhéologique. Comme cela va être décrit, l'assemblage d'amortisseur peut être
activé par une commande 108 montrée sur la figure 4.
L'amortisseur magnétorhéologique 28 peut être un amortisseur commandable MRD-1004 fabriqué par Lord Corporation d'Erie, Pennsylvanie. En variante, l'amortisseur magnétorhéologique 28 peut, par exemple, être fabriqué conformément au brevet américain n 5 492 312 attribué à Lord Corporation et lequel est incorporé ici à titre de référence. Par exemple, cet amortisseur peut avoir une course maximale de plus ou moins 0,254 cm (0,1 pouce), une force d'amortissement allant de zéro à 6,9 N (cinquante livres) qui est commandable en continu, un temps de réponse de moins de dix millisecondes, un taux de compression axiale allant de 110 400 à 2 649 600 Pa (16 à 384 livres par pouce), et une puissance d'entrée de douze watts (un courant continu d'un ampère à douze volts). En référence maintenant à la figure 4, il est montré une vue schématique d'un système d'emballage 100 utilisant des alimentations vibratoires 10 de la présente invention. Le système diemballage 100 comprend une machine d'emballage 102, au moins une alimentation vibratoire 10, et au moins un godet correspondant ou une machine graduée 104. En fonction de la machine d'emballage commerciale 102 utilisée, le godet 104 peut être soit externe soit interne à la machine
d'emballage 102.
Typiquement, il peut y avoir dix à douze alimentations vibratoires 10 et un nombre correspondants de godets 104 pour une machine d'emballage donnée, bien que seulement trois d'entre elles soient illustrées sur la figure 4. La machine d'emballage 102 peut, par exemple, être une machine d'emballage Selectacom 360-14, modèle A14C6 fabriquée par Triangle Package Machine Co, de Chicago, Illinois, ayant un capteur ou transducteur 106 sur un godet 104 respectif. La machine d'emballage 102 peut être un système à deux godets. C'est-à-dire qu'il y a deux godets associés à une alimentation vibratoire 10 donnée. L'un des godets peut être un godet de pesée et le second godet peut être un godet d'accumulation. A des fins de clarté, seul un des godets est montré sur la figure 4. Le capteur 106 fourni avec la machine d'emballage peut être disposé sur le godet de
pesée 104.
Le capteur 106 délivre un signal à la commande
108 pour activer l'assemblage d'amortisseur 28.
L'assemblage d'amortisseur 28 situé sur une alimentation vibratoire 10 donnée est activé par la commande 108 une fois que le capteur 106 délivre le signal à la commande 108 indiquant que le godet est au niveau souhaité. La commande 108 peut être la commande de la machine d'emballage Selectacom 360-14, modèle A14C6. De plus, les sorties des capteurs 106 peuvent être fournies à la commande 108, bien que les sorties des capteurs 106 ne
soient pas montrées pour des besoins de clarté.
L'alimentation vibratoire 10 est entraînée par l'excitateur 20 et l'armature 16 permettant au produit 36 d'être transféré par l'intermédiaire du bac 12. De plus, la commande 108 peut commander l'excitation et la mise hors excitation de l'excitateur 20 et de l'assemblage d'amortisseur 28. La commande 108 peut exciter ou activer de manière sélective l'assemblage d'amortisseur 28 lorsque l'on souhaite arrêter l'alimentation vibratoire 10. Activer de manière sélective l'assemblage d'amortisseur 28 aide à réduire la consommation d'énergie
du système d'alimentation vibratoire 10.
Approximativement au moment o l'excitateur 20 n'est plus excité, l'assemblage d'amortisseur 28 peut être activé. En activant l'assemblage d'amortisseur 28 lorsque l'on souhaite arrêter l'alimentation vibratoire 10, l'assemblage d'amortisseur 28 peut aider à réduire le moment mécanique de l'alimentation vibratoire 10
comprenant la force résiduelle dans les ressorts 24.
C'est-à-dire que, lors de l'activation de l'assemblage d'amortisseur 28, le piston d'amortisseur 32 devient hautement résistant au mouvement et aide ainsi à arrêter tout déplacement mécanique du bac 12 qui peut se produire après que l'excitateur 20 a été désactivé. Ainsi, l'assemblage d'amortisseur 28 aide à fournir un amortissement rapide du moment mécanique vibratoire qui -i-e produit sinon du fait de la mise hors excitation de l'excitateur 20. Par conséquent, l'alimentation vibratoire 10 peut s'arrêter plus rapidement, diminuant ainsi les effets de légère avancée du produit dans un
godet 104 donné.
De préférence, l'assemblage d'amortisseur 28 est activé juste avant de désactiver ou de ne plus exciter l'excitateur 20. Par exemple, l'assemblage d'actionnement 28 peut être actionné approximativement un cinquième de seconde avant de ne plus exciter l'excitateur 20. En variante, l'assemblage d'amortisseur 28 peut être progressivement excité à un moment donné avant de ne plus exciter l'excitateur 20 et d'amener l'entrée à l'assemblage d'amortisseur 28 au niveau d'excitation maximal de l'assemblage d'amortisseur. Par exemple,
l'assemblage d'amortisseur 28 peut être activé une demi-
seconde avant que l'excitateur 20 ne soit plus excité et peut être amené de manière linéaire jusqu'au moment o
l'excitateur 20 n'est plus activé.
En autre variante, l'assemblage d'amortisseur 28 peut être progressivement activé ou excité à un moment donné avant de ne plus exciter l'excitateur 20, amenant l'entrée à l'assemblage d'amortisseur 28 à un niveau d'excitation supérieur, et ensuite à un second moment avant de ne plus exciter l'excitateur 20 amenant un niveau maximal d'excitation de l'assemblage d'amortisseur. C'est- à-dire que l'assemblage d'amortisseur 28 peut être activé à un premier niveau au premier moment et à un second niveau à un second moment, l'excitateur 20 est désactivé. Par exemple, l'assemblage d'amortisseur 28 peut être porté à un premier niveau entre une demi- seconde et un dixième de seconde avant de ne plus exciter. A un trentième de seconde avant de ne plus exciter l'excitateur 20, l'assemblage d'amortisseur 28 est complètement activé. Lorsqu'un débit maximal est souhaité, l'assemblage d'amortisseur peut être excité au niveau maximal. Par conséquent, l'alimentation vibratoire peut être légèrement amortie avant de fournir l'amortissement total lorsque l'assemblage d'amortisseur 28 peut être activé juste avant de ne plus exciter l'excitateur 20, tel qu'une milliseconde avant de ne plus
exciter l'excitateur 20.
L'application de puissance à l'assemblage d'amortisseur 28 dépend de la vitesse du produit 36 qui est transporté sur le bac 12, du poids du produit 36, de l'inertie du produit 36, et de l'inertie du bac 12. Un amortissement plus important peut être souhaité pour des
systèmes ayant une inertie plus importante.
En plus d'élever le niveau d'excitation de l'assemblage d'amortisseur 28, l'excitateur 20 peut être en même temps abaissé pour ne plus exciter l'excitateur 20. Par conséquent, la commande 108, par exemple, lorsqu'elle fournit une élévation linéaire de l'assemblage d'amortisseur, peut fournir un abaissement linéaire inverse de l'excitateur 20. Ceci peut fournir une distribution plus précise du produit 36 lors de la
période d'arrêt de l'alimentation vibratoire 10.
Dans certaines circonstances, il peut être souhaitable de garder l'assemblage d'amortisseur 28 à un
niveau inférieur lorsque l'excitateur 20 est en marche.
Par exemple, lorsque l'on souhaite abaisser l'amplitude (c'est-à-dire réduire la course) de l'alimentation vibratoire 10, au lieu de diminuer l'excitation de l'excitateur 20, la puissance fournie à l'assemblage d'amortisseur 28 peut être augmentée. C'est-à-dire que la commande 108 peut contrôler la quantité d'amortissement fournie par l'assemblage d'amortisseur 28 et peut ainsi
affecter l'amplitude de l'excitateur 20.
En outre, lorsque l'on souhaite arrêter 'alimentation vibratoire 10, la puissance de l'assemblage d'amortisseur 28 peut être augmentée comme décrit ci-dessus. C'est-à-dire que l'amortisseur 28 peut être activé à un second niveau supérieur approximativement au moment o l'excitateur 20 n'est plus excité. Par conséquent, lorsque la puissance est appliquée à l'excitateur 20, la puissance est diminuée pour l'assemblage d'amortisseur 28 et lorsqu'on souhaite arrêter l'alimentation vibratoire, on applique plus de puissance à l'assemblage d'amortisseur 28 et aucune puissance n'est fournie à l'excitateur 20. Du fait que l'alimentation vibratoire 10 a déjà un certain niveau d'amortissement, l'alimentation vibratoire peut s'arrêter
plus rapidement.
L'assemblage d'amortisseur 28 peut être arrêté après que tout moment mécanique de l'alimentation vibratoire 10 a cessé. L'assemblage d'amortissement peut, par exemple, être arrêté une à deux secondes après que l'excitateur 20 a été désactivé. En variante, l'assemblage d'amortisseur 28 peut être arrêté juste
avant que l'on souhaite mettre en marche l'excitateur 20.
Comme décrit, l'assemblage d'amortisseur 28 est de préférence fixé entre la première masse et la seconde masse du système d'alimentation vibratoire 10 à deux masses. Bien que le carter d'amortisseur 30 ait été montré comme étant fixé sur la première masse et que le piston d'amortisseur 28 a été montré comme étant fixé à la seconde masse, le carter d'amortisseur 30 peut être fixé à la seconde masse et le piston d'amortisseur 28 peut être fixé à la première masse. Par exemple, le carter d'amortisseur 30 peut entrer en contact avec le bac 12 et le piston d'amortisseur 28 peut entrer en contact avec la masse de base 18. De plus, le carter d'amortisseur 30 et le piston d'amortisseur 28 peuvent être fi'xesaux autres parties respectives du système d'alimentation vibratoire 10 à deux masses. Par exemple, le piston d'amortisseur 28 peut être fixé au bac 12 et le carter d'amortissement peut être fixé à la masse de
base 18.
Des moments d'arrêt pour l'alimentation vibratoire 10 peuvent être plus rapides que les amortisseurs en caoutchouc classiques pour arrêter le moment mécanique vibratoire. Typiquement, des moments d'arrêt de dix millisecondes peuvent être atteints en utilisant un assemblage d'amortisseur 28 sur l'alimentation vibratoire 10 comme par opposition à un temps d'arrêt nominal de vingt- cinq millisecondes en
utilisant des amortisseurs en caoutchouc classiques.
De plus, pour aider à fournir un arrêt plus rapide, l'assemblage d'amortisseur 28 aide à fournir un contrôle précis et pouvant être répété des poids à emballer. C'est-à-dire que le poids de sortie du produit 36 provenant de l'alimentation vibratoire 10 peut être contrôlé de manière plus stricte car l'alimentation vibratoire 10 peut atteindre un contrôle du poids plus précis du fait du temps d'arrêt plus rapide de l'alimentation. Ceci permet au système d'emballage 10 de fonctionner plus rapidement du fait que la machine d'emballage nécessite l'utilisation de moins de godets 104 pour fournir statistiquement le poids nécessaire du
produit 36 à la machine d'emballage.
On doit reconnaitre que, tandis que la présente invention a été décrite en relation avec ses modes de réalisation préférés, l'homme de l'art peut développer une large variation de détails structurels sans s'éloigner des principes de l'invention. Par conséquent,
3s -les revendications jointes doivent être interprétées pour
couvrir tous les équivalents se trouvant dans le cadre et
l'esprit réel de l'invention.
Claims (20)
1. Alimentation vibratoire (10) comprenant: un excitateur (20) destiné à exciter ladite alimentation vibratoire; et un assemblage d'amortisseur (28), ledit assemblage d'amortisseur (28) étant activé de manière sélective.
2. Alimentation vibratoire selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit assemblage d'amortisseur (28) est activé approximativement lorsque ledit
excitateur (20) est désactivé.
3. Alimentation vibratoire selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit assemblage d'amortisseur (28) comprend un amortisseur à fluide à viscosité
commandable.
4. Alimentation vibratoire selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit assemblage d'amortisseur
(28) comprend un amortisseur magnétorhéologique.
5. Alimentation vibratoire selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit assemblage d'amortisseur (28) est activé à un premier niveau inférieur à un premier moment et à un second niveau supérieur à un second moment, ledit second moment correspondant approximativement au moment o ledit excitateur (20) est
désactivé.
6. Alimentation vibratoire selon la revendication , caractérisée en ce que ledit assemblage d'amortisseur (28) comprend un amortisseur à fluide à viscosité commandable.
7. Alimentation vibratoire selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit assemblage d'amortisseur (28) comprend un amortisseur magnétorhéologique.
8. Alimentation vibratoire (10) comprenant: un excitateur (20) destiné à exciter ladite alimentation vibratoire; et un amortisseur à fluide à viscosité commandable, ledit amortisseur étant activé à un premier niveau pour
réduire la course de ladite alimentation (10).
9. Alimentation vibratoire selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit amortisseur est activé à un second niveau supérieur correspondant approximativement au moment o ledit excitateur (20) est désactivé.
10. Alimentation vibratoire selon la revendication 8, dans lequel ledit amortisseur est un
amortisseur magnétorhéologique.
11. Alimentation vibratoire (10) pour amener un produit (36), ladite alimentation comprenant un ressort (24) pour supporter une première masse d'une seconde masse, caractérisée en ce qu'elle comprend un assemblage d'amortisseur (28) disposé entre ladite première masse et ladite seconde masse, ledit assemblage d'amortisseur (28)
étant activé de manière sélective.
12. Alimentation vibratoire selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit assemblage
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d'amortisseur (28) est activé approximativement lorsqu'un excitateur (20) dans ladite alimentation vibratoire (10)
pour exciter ladite alimentation n'est plus excité.
13. Alimentation vibratoire selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit assemblage d'amortisseur (28) comprend un amortisseur à fluide à
viscosité commandable.
14. Alimentation vibratoire selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit assemblage d'amortisseur (28) comprend un amortisseur magnétorhéologique.
15. Alimentation vibratoire selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit assemblage d'amortisseur (28) est activé à un premier niveau inférieur à un premier moment et à un second niveau supérieur à un second moment, ledit second moment étant approximativement le moment o un excitateur (20) dans
ladite alimentation vibratoire (10) est désactivé.
16. Alimentation vibratoire selon la revendication 15, caractérisée en ce que ledit assemblage d'amortisseur (28) comprend un amortisseur à fluide à
viscosité commandable.
17. Alimentation vibratoire selon la revendication 16, caractérisée en ce que ledit assemblage d'amortisseur "28) comprend un amortisseur magnétorhéologique.
18. Système d'emballage comprenant: au moins une alimentation vibratoire (10) comprenant un assemblage d'amortisseur qui est activé de manière sélective; une commande pour activer ledit assemblage d'amortisseur (28); et une machine d'emballage, ladite alimentation vibratoire amenant le produit (36) à ladite machine d'emballage.
19. Système d'emballage selon la revendication 18, comprenant en outre un godet (104), ledit godet (104) recevant ledit produit (36) provenant de ladite alimentation vibratoire (10), ledit godet (104) comprenant un capteur (106) pour délivrer un signal à ladite commande (108) pour activer ledit assemblage
d'amortisseur (28).
20. Système d'emballage selon la revendication 19, caractérisée en ce que ledit assemblage d'amortisseur (28) comprend un amortisseur à fluide à viscosité commandable.
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