Brevet FR2051770A1 — publié le 19710409

■x ^ 1 2051770 Cette invention concerne un apparèil doseur pour matières visqueuses,comprenant au moins un distributeur rotatif dont le "boîtier contient un tiroir rotatif principal et un tiroir rotatif auxiliaire coaxiaux et indépendants, tandis que 5 le tiroir principal présente au moins un compartiment s'étendant le long du pourtour sur un angle d'environ 180°, et contenant un secteur de refoulement formé par le tiroir auxiliaire solidaire en'rbtation. d'un arbre, et s'étendant le long du pourtour sur vin angle d'environ 90°, le boîtier présentant un orifice d'entrée 10 par lequel la matière visqueuse à doser est aspirée par le secteur de refoulement dans une partie du compartiment correspondant à 1,'angle de pivotement, et un orifice de sortie par lequel la dose de matière est éjectée par le secteur de refoulement de la partie précitée du compartiment, pour pénétrer le long d'une tubulure 15 de,sortie dans un récipient à remplir. Un appareil doseur connu du type précité dit "appareil doseur à secteur" ou "appareil doseur à segment" comprend deux distributeurs rotatifs jumelés, c'est-à-dire disposés côte à côte pour le remplissage simultané avec une dose déterminée de la matière visqueuse, de plusieurs 20 récipients disposés en deux rangées, chaque cycle de fonctionnement d'un, distributeur rotatif ayant pour effet d'éjecter de chaque compartiment une seule dose de matière. Ainsi qu'il sera indiqué avec plus de détails dans la suite de cette description, la présente invention permet d'une manière très simple de doubler 25 la capacité de distribution des appareils connus jusqu'ici, ou de remplacer deux distributeurs rotatifs par un seul ayant les mêmes dimensions. Bien entendu, la présente invention n'exclut pas la possibilité de l'utilisation de deux distributeurs rotatifs. L'appareil doseur selon/1'invention est caractérisé par le 30 fait que l'orifice d'entrée s'étend le long du pourtour des deux tiroirs sur un angle d'environ 90°, et par cet autre fait que le boîtier présente non seulement l'orifice de sortie précité, mais également un deuxième orifice de sortie, et aucun orifice d'aération, de sorte que chaque cycle de fonctionnement des deux 35 tiroirs a pour effet de refouler une dose de matière à travers chacun des deux orifices de sortie. Un mode de réalisation de l'objet de l'invention sera décrit ci-après en détail et à titre d'.exemple en regard du dessin annexé sur lequel : 70 21443 2 . 2051770 La figure 1 est une vue en coupe longitudinale faite suivant la ligne I-I de la figure 2 à travers'le : distributeur rotatif d'un appareil doseur. La figure 2 est une vue en coupe transversale faite 5 suivant la. ligne II-II de la figure 1. Les figures 3a et 3d sont quatre vues schématiques en coupe similaires à celle de la figure 2, et- montrent quatre positions de travail différentes du tiroir rotatif. L'appareil doseur représenté comprend un distributeur 10 rotatif 1 raccordé à 1'extrémité inférieure d'une trémie d'alimentation 2. Le distributeur rotatif 1 comprend un boîtier 3 fixe à un plateau horizontal 5 par des boulons filetés, schémati-quement représentés par leurs axes 4. La trémie d'alimentation 2 est encastrée dans ce plateau par son'extrémité" inférieure qui \ ' -15 débouche dans un orifice d'entrée 6 du boîtier 3» Dans ce boîtier esr monté à rotation un tiroir rotatif 7 comprenant deux éléments coaxiaux 8 et 9 pouvant tourner l'un par rapport à l'autre. L'élément 8, c'est-à-dire le tiroir principal, se présente sous la forme d'une pièce cylindrique de section circulaire, dans laquel-20 le ont été pratiqués par fraisage quatre compartiments 10 disposés parallèlement les uns à la suite des autres, et qui s'étendent périphériquement sur un angle dépassant légèrement 180° jusqu'à une sécante 11 de la section circulaire, qui s'étend elle-même à proximité du diamètre. Les compartiments 10 sont séparés les 25 uns des autres par trois cloisons intermédiaires 12, tandis que les deux compartiments en bout sont délimités sur le côté extérieur par les flasques en bout 13 et 14 du tiroir principal 8. / Celui-ci estmonté à rotation libre sur un arbre 15» et son pourtour extérieur s'étend sur un angle supérieur à 180° le long d1 30 unalésage cylindrique 16 du boîtier , et ce avec un jeu de préférence d'environ 0,1 à 0,3 mm. L'élément 9 du distributeur 7, désigné par le terme "tiroir auxiliaire" dans la suite de cette description, comprend l'arbre 15 et quatre secteurs de refoulement identiques 17, res-35 pectivement montés dans les compartiments 10 et solidaires en rotation de cet arbre 15* Ces secteurs de refoulement 17 s'étendent sur un angle légèrement supérieur à 90°. Entre ces secteurs l'alésage 16 du boîtier, et les cloisons intermédiaires 12 est encore ménagé un jeu d'environ 0,1 à 0,3 mm. 70 21443 5 2051770 Dana le bas du boîtier 3 sont prévus pour chaque compartiment 10 deux orifices de sortie 18 et 19, auxquels sont raccordées des tubulures de sortie 20 en forme d'entonnoirs. Le boîtier présente donc au total huit tubulures 20 qui sont des-5 tinées au remplissage simultané de huit récipients non représentés, par exemple de huit boîtesfaçonnées par emboutissage d'une feuille de matière plastique, et qui sont placées d'une manière connue en soi sous les tubulures 20 alors qu'elles sont encore solidaires de la feuille. Ces tubulures 20 sont amovibles, de 10 sorte qu'ellespeuvent être facilement remplacées par d'autres s'adaptant à l'orifice d'entrée des récipients à remplir. . Pour établir l'étanchéité axiale vers l'extérieur des deux compartiments 10 en bout, on prévoit sur les flasques en bout 13, ,14 et sur la pièce cylindrique 8 deux segments d'étan-15 chéité 21 entre la pièce 8 et l'arbre 15, et deux segments.d'étan-chéité 22; entre la pièce 8 et le boîtier 3. Les segments d'étan-chéité 21- et- 22 sont logés dans des rainures périphériques de la pièce 8, mais on peut également les loger dans des rainures périphériques de l'arbre 15 ou du boîtier 3, ou encore dans des 20 rainures périphériques d'éléments tubulaires montés à chaud sur la pièce cylindrique 8. Entre les deux segments 21 et 22 de chaque paire sont pratiquées sur la pièce cylindrique 8 deux rainures périphériques 23 et 24, qui communiquent l'une avec l'autre par des canaux radiaux 25. Dans la paroi périphérique du 25 .boîtier 3 sont complémentairement pratiqués des canaux 26 permettant d'injecter un liquide de retenue dans la rainure périphérique 24, donc également dans la rainure périphérique 23. Ce liquide de retenue injecté sous une .légère pression et de préférence formé par.une solution de désinfection fortement diluée, empêche 30 la matière à introduire dans les boîtes, par exemple du beurre ou. du yoghourt, de s'échapper vers l'extérieur en sortant du distributeur rotatif 1. - Le tiroir principal 8 est entraîné en rotation par un pignon 27 fixé au flasque en bout 13 et engrenant avec une cré-35 maillère 28.Celle-ci est animée d'un mouvement de va-et-vient par un piston d'un cylindre pneumatique à doublé effet 29. Le tiroir auxiliaire 9 est entraîné en rotation par un pignon 30 rendu solidaire de l'arbre 15 et engrenant avec une crémaillère 31. Celle-ci est animée d'un mouvement de va-et-vient par le 40 piston d'un cylindre pneumatique 32 à double effet, et exécute 70 21443 4 2051770 pendant chaque course deux mouvements dont la longueur peut être modifiée d'une manière continue au moyen d'un volant de ma.-noeuvre 33 déplaçant à cet effet deux "butées , par exemple. Le mode de fonctionnement du distributeur rotatif 1 5 sera décrit ci-après en regard des figures schématiques 3a à 3d» La figure 3a montre que le distributeur rotatif 7 occupe la position déjà indiquée sur la figure 2, de sorte que la partie sensiblement demi-cylindrique 8a de la pièce cylindrique 8, qui reste après le fraisage des compartiments 10, est tournée vers les 10 orifices de sortie 18 alignés en rangée unique, sans cependant masqueifces orifices. Le secteur 17 occupe la"position de départ ✓ en haut et à droite dans le compartiment 10. Sous l'action du cylindre 32 et de la crémaillère 31, le tiroir auxiliaire 9 est déplacé dans le sens de la flèche 34 15 des figures 3a et 3b d'une amplitude angulaire réglée au moyen du volant de manoeuvre 33; de sorte que la matière visqueuse 35 est aspirée selon la figure 3b dans la partie supérieure à droite du compartiment 10, tandis que la matière précédemment aspirée, et contenue selon la figure 3a dans la partie- inférieure à gauche 20 du compartiment 10 est refoulée vers l'extérieur par l'orifice 18. ^ Le cylindre 29 et la crémaillère 28 interviennent ensuite pour faire tourner le tiroir principal 8 dans le sens de la flèche 36 indiquée sur la figure 3b, et ce de fa£on que 25 la partie 8a aoit déplacée vers les orifices de sortie 19 sans cependant les masquer, ainsi que l'indique la figure 3c. En même temps, le tiroir auxiliaire 9 continue de tourner dans le sens de la flèche 34 jusqu'à ce qu'il ait atteint la position d'aspiration représentée sur la figure 3c. 30 Le tiroir auxiliaire 9 tourne ensuite dans le sens de la flèche 37 selon la figure 3c et la matière contenue dans la partie inférieure du compartiment 10 est refoulée vers l'orifice 19 tandis qu'une nouvelle quantité de matière est aspirée dans la partie supérieure de ce compartiment 10. La figure 3d repré-35 sente la position des organes à la fin du mouvement de rotation dans le sens de la flèche 31* Finalement, les tiroirs 8 et 9 sont ramenés de la position selon la figure 3d à la position selon la figure 3a dans le sens des flèches 37 et 38, et cette position correspond 40 au début d'un nouveau cycle de fonctionnement. 70 21443 5 2051770 On voit que les figures 3a et 3ç, 3b et. 3d représentent le distributeur rotatif en deux éléments dans des positions •symétriques par rapport au plan axial vertical, et que chaque cycle de fonctionnement donne lieu au refoulement de deux doses 5 de matière 37 dans chacun des compartiments 10 respectivement par les orifices 18 et 19.- Le volume de chaque dose dépend de l'amplitude de l'angle de rotation du tiroir auxiliaire 9 pendant l'arrêt du tiroir principal 8 (respectivement entre les positions selon les figures 3a et 3b et les figures 3c et 3d), c'est-à-10 dire de l'amplitude réglable du premier pas de la course totale du cylindre 32 et de la crémaillère 31. Dans chacun des deux tiroirs rotatifs de l'appareil doseur connu précité, l'orifice d'entrée présente sensiblement la largeur indiquée en traits mixtes sur la figure 3a et désignée 15 par le chiffre de référence 6a. De plus, on trouve à la place de l'orifice de sortie 18 un simple orifice d'aération 39 indiqué en traits mixtes et d'une très faible section transversale, à travers lequel l'air contenu dans la partie inférieure vide du compartiment 10 est évacué pendant que le secteur 17 passe de la 20 position selon la figure 3a à la position selon la figure 3b. Uns dose de matière n'est refoulée à travers l'orifice de sortie 19 que lorsque le secteur 17 passe de la- position selon la figure 3c à la position selon la figure 3d. L'air peut alors pénétrer de l'extérieur dans la partie vide du compartiment 10 par un autre 25 orifice-d'aération 40 indiqué sur la figure 3d. Malgré les mêmes dimensions principales du boîtier et des deux tiroirs, on voit donc -que le distributeur rotatif connu présente une capacité de dosage qui n'atteint que la moitié de celle du distributeur rotatif selon l'invention, la capacité deux fois supérieure étant 30 obtenue, d'une part grâce au deuxième orifice de sortie 18, d'autre part grâce au fait que l'orifice d'entrée 6 s'étend le long du pourtour des deux tiroirs 8, 9 sur un angle beaucoup plus grand, dans le présent cas un peu supérieur à 90°. Pour remplir simultanément deux fois quatre, •35 c'est-à-dire huit récipients avec l'appareil doseur connu,il est nécessaire de disposer côte à côte deux distributeurs rotatifs présentant chacun quatre orifices de sortie (appareilsjumelés), tandis que la conception selon l'invention permet d'utiliser un seul distributeur rotatif de mêmes dimensions, mais présentant 40 huit orifices de sortie. Etant donné qu'un seul réglage suffit 70 21443 6 2051770 pour la distribution de la dose désirée, il en résulte également un dosage plus précis qu'avec les deux appareils jumelés connus* Un autre très grand avantage de l'appareil doseur selon l'invention consiste en ce qu'il peut être très facilement 5 nettoyé, notamment par le fait qu'on injecte par l'orifice 6 de la vapeur pour la faire circuler à l'intérieur du boîtier pendant le déplacement des tiroirs Ô et 9, et ce sans qu'il soit nécessaire de démonter l'appareil. Le jeu relativement important de 0,1 à 0,3 mm entre les tiroirs et le boîtier permet d'éviter 10 tout risque de coincement, tandis que la vapeur peut atteindre toutes les parties avec certitude. Dans les appareilsdoseurs connus, la présence des orifices d'aération 39 et 40 présente un risque d'infection beaucoup plus grand pendant le fonctionnement, risque qu'on a tenté d'éviter fcutant que possible par la réduction 15 des jeux, bien que celle-ci augmente le prix de revient et peut donner lieu à des coincements pendant le fonctionnement. Malgré le plus grand peu.prévu dans l'appareil selon l'invention, le liquide de retenue emprisonné entre les segments d'étanchéité 21 et -22(logés dans les rainures périphériques 23 et 24) empêche avec 20 'certitude tout échappement de la matière vers l'extérieur, et toute pénétration d'air pouvant donner lieu à une infection. Grâce aux avantages précités, notamment à l'obtention certaine d'une distribution ^stérile, les applications de l'appareil doseur selon l'invention sont beaucoup plus nombreuses que 25 celles de l'appareil connu. Lorsqu'il est exceptionnellement nécessaire de démonter- le distributeur rotatif 1, il suffit de retirer un chapeau protecteur 41 du boîtier 3 (ce qu'on peut faire par exemple en dévissant des boulons non représentés) pour pouvoir retirer les 30 tiroirs 8, 9 du boîtier. Bien que le tiroir principal 8 précédemment décrit soit fait d'une seule pièce, on peut bien entendu le diviser en plusieurs éléments rigidement assemblés par des boulons filetés, inversement, le tiroir auxiliaire 9 peut être fait d'une seule 35 pièce. Enfin il convient de signaler que" la trémie 2 contient de préférence un agitateur ou une vis sans fin à axe vertical facilitant le passage de la matière visqueuse en direction de l'orifice d'entrée 6, étant donné que le poids de la matière ne 40 suffit fréquemment pas à cet effet. " 70 21443 7 2051770 -î- KEVBHDICATIOHS -i- 1 - Appareil doseur pour matières visqueuses comprenant au moins un distributeur rotatif, dans le boîtier duquel un tiroir principal et un tiroir auxiliaire, centrés sur un axe commun, peuvent tournerl'un par rapport à l'autre, le tiroir 5 principal présentant un compartiment s'étendant périphérieueaent sur un angle d'environ 180° et contenant un secteur de refoulement formé par le tiroir auxiliaire, solidaire en rotation d'un arbre et s'étendant périphériquement sur un angle d'environ 90°, le boîtier présentant un orifice d'entrée à travers lequel la 10 matière visqueuse à doser est aspirée par le secteur de refoulement dans une partie du compartiment correspondant à son angle de-pivotement et un orifice de sortie à travers lequel la quantité de matière ainsi dosée est éjectée par le secteur de refoulement pour passer le long d'une tubulure de sortie dans un réci- 15 pient à remplir, caractérisé par le fait que l'orifice d'entrée 6 s'étend le long du pourtour des deux tiroirs 8,9 sur un angle d'environ 90° et par cet autre fait que le boîtier 3 présente non seulement l'orifice de sortie précité 19» mais également un deuxième orifice de sortie 18 et aucun orifice d'aération, de 20 sorije que chaque cycle de fonctionnement des deux tiroirs refoule une dose de matière 35 à travers chacun des deux orifices de sortie. , 2 - Appareil doseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'orifice d'entrée 6 et les deux ori- 25 fices de sortie 18, 19 du boîtier 3 du distributeur rotatif 1 sont disposés symétriquement par rapport à un plan passant par l'axe central. 3 - Appareil doseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un seul distribu- 30 tejar rotatif 1 ; que le tiroir principal 8 est. divisé en plusieurs compartiments 10, et que le boîtier présente deux rangées parallèles d'orifices de sortie 18, 19 auxquels peuvent être raccordées des tubulures de sortie interchangeables 20, qui doivent être à leur tour raccordées au récipient à remplir. 35 4 - Appareil doseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'un jeu d'au moins 0,1 mm est ménagé entre les tiroirs 8, 9 et le boîtier 3. 70 21443 8 2051770 5 - Appareil doseur selon lime quelconque des revendications 1 à 5t caractérisé par le fait que l'étanchéité du tiroir principal 8 est établie aux deux extrémités 13j 14, par des 'paires de segments .21, 22 par rapport à l'arbre 15 du tiroir 5 auxiliaire 9» et par rapport au boîtier 3, et par cet autre fait qu'une rainure périphérique 23, 24 est prévue entre les segments de chaque paire et destinée à rece\roir un liquide de retenue. 6 - Appareil doseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5» caractérisé par le fait que le tiroir auxi- 10 liaire'9 est animé pendant chaque cycle de fonctionnement de mouvements de va-et-vient en deux pas, dont l'amplitude peut être modifiée d'une manière continue pour le réglage de la dose de matière. 7 - Appareil doseur selon l'une quelconque des 15 revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les deux tiroirs 8 et 9 sont respectivement entraînés en rotation par un pignon 27, 30 engrenant avec une crémaillère 28, 31 et par cet autre fait que la crémaillère 31, associée au tiroir auxiliaire 8, est animée par un cylindre pneumatique de mouvements de va- 20 'et-vient respectivement divisés en deux pas d'une amplitude réglable.