Brevet FR2518958A1 — publié le 19830701

La présente invention concerne des machines remplisseuses- doseuses pour la distribution de quantités dosées d'une subs- tance fluide ou semi-fluide. L'invention vise une remplisseuse-doseuse du type men- tionné, caractérisée par le fait qu'elle comprend un bâti de soutien, un premier réservoir supporté par ce même bâti et des- tiné à recevoir une dose de remplissage de la substance à cou- ler, ledit réservoir étant pourvu d'une paroi de fond située sur un plan horizontal; un second réservoir supporté par ledit bâti et superpo- sé audit premier réservoir, ledit second réservoir étant des- tiné à recevoir um dose de remplissage d'une substance lubri- fiante et étant pourvu d'une paroi de fond située sur un plan horizontal; une pluralité d'éléments tubulaires à axe vertical qui traversent les parois de fond desdits premier et second réser- voirs; chacun desdits éléments tubulaires présentant au niveau de sa partie intermédiaire des ouvertures qui mettent en com- munication sa cavité intérieure avec ledit premier réservoir à proximité de la paroi de fond dudit premier réservoir; chacun desdits éléments tubulaires comportant d'autre part à son extrémité inférieure une buse de coulée et étant en com- munication à son extrémité supérieure avec ledit second ré- servoir à proximité de la paroi de fond de celui-ci. une pluralité de pistons coulissant chacun à l'inté- rieur d'un élément tubulaire respectif avec une tolérance cal- culée de manière à pouvoir-garantir l'étanchéité sans besoin de joints; chaque piston étant mobile entre une position haute, dans laquelle le piston découvre lesdites ouvertures de l'élément tubulaire en permettant le passage de la substan- ce à couler à l'intérieur de la cavité de l'élément tubulaire, et une position basse, dans laquelle 1 'extrémité du piston se trouve à proximité-de la buse de coulée; le déplacement du piston de la position haute vers la position basse déterminant 2:518958 l'écoulement d'une dose de la substance à couler à travers la buse de coulée et la pénétration de la substance lubrifiante contenue dans ledit second réservoir dans l'interstice défini par le piston et la paroi intérieure de l'élément tubulaire, et des moyens d'actionnement supportés par le bâti et des- tinés à provoquer le mouvement axial des pistons à l'intérieur des éléments tubulaires. Grâce à cette disposition, la remplisseuse-doseuse selon l'invention permet d'écouler des quantités dosées d'une sub- tance fluide ou semi-fluide, en évitant que cette même substan- ce puisse remonter du réservoir dans lequel elle était con- tenue dans la cavité définie par le piston et par la paroi intérieure de l'élément tubulaire en empêchant le coulissement du piston à l'intérieur de ce même élément tubulaire. L'invention s'avère particulièrement avantageuse pour le coulage de quantités dosées de produits alimentaires, tels que par exemple des produits de confiserie et similaires obtenus par coulage de sorbitol amené à l'état liquide à une tempéra- ture supérieure à 80 C. La pénétration du sorbitol dans cette même cavité, qui en se refroidissant passe à l'état solide, pourrait toutefois entraîner le blocage du piston à l'intérieur de l'élément tu- bulaire et risquer d'endommager la remplisseuse-doseuse. La pénétration de la substance à couler à l'intérieur de cette même cavité pourrait cependant être évitée en disposant des joints d'étanchéité, par exemple du type torique, entre le piston et la paroi intérieure de l'élément tubulaire Ces joints devraient toutefois être fréquemment remplacés en rai- son de leur détérioration rapide à la suite des sollicitations mécaniques et thermiques auxquelles ils sont soumis pendant le fonctionnement de la machine. Par conséquent, l'accouplement du piston avec l'élément tubulaire respectif avec une tolérance permettant de réaliser l'étanchéité sans besoin de joints revêt une importance es- sentielle dans la présente invention. L'invention sera maintenant décrite à seul titre d'exem- ple nullement limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation, partiellement en coupe et arrachée, d'une machine remplisseuse-doseuse selon l'invention; la figure 2 est une vue en élévation, depuis un autre point de vue, de la machine de la figure 1, dans laquelle cer- taines parties ont été omises pour plus de simplicité; la figure 3 est une vue en coupe partielle suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 montre une variante de la partie inférieure de la figure 3; Sur les figures 1 et 2, la référence 1 désigne un bâti de support (non représenté dans son ensemble) qui soutient un premier réservoir 2 destiné à recevoir une première dose de substance à couler, par exemple un produit alimentaire fluide ou semi-fluide tel que du sorbitol chauffé à une température supérieure à sa température de-fusion. Le premier réservoir 2 est pourvu d'une paroi de fond 2 a située sur un plan horizontal. Ce réservoir 2 est surmonté 4 d'un second réservoir 3 des- tiné à recevoir une seconde dose de remplissage d'une substan- ce lubrifiante, par exemple de la glycérine, et également pourvu d'une paroi de fond 3 a située sur un plan horizontal. Les parois de fond 2 a et 3 a du premier réservoir 2 et du second réservoir 3 sont traversées par une pluralité d'éléments tubulaires 4 à axe vertical. Par ailleurs, à l'intérieur de chaque élément tubulaire 4 coulisse un piston respectif 5 Les extrémités supérieures des pistons 5 sont reliées à un coulisseau 6 capable d'effectuer un mouvement alternatif dans le sens vertical sous l'action d'un moyen d'actionnement linéaire 7 qui est relié par son extrémité supérieure, désignée avec 7 a, au bâti de support 1 (non représenté dans son ensemble) de la machine remplisseuse- doseuse. Comme cela apparaît plus clairement sur la figure 3 et sur la figure 4, chaque élément tubulaire 4 présente sur sa partie intermédiaire des ouvertures 4 a qui mettent en communi- -cation sa cavité intérieure avec le premier réservoir 2, à proximité de sa paroi de fond 2 a. La partie inférieure de chaque élément tubulaire, dési- gnée 4 b, dépasse en porte-à-faux en dessous de la paroi de fond 2 a et présente un filetage extérieur sur lequel vient se visser un élément à godet 4 c dont la paroi de fond présente un orifice central profilé 4 d qui fait offi Ce de buse de cou- lée. Chaque piston 5 coulisse d'autre part à l'intérieur d'un élément tubulaire respectif 4 avec une tolérance d'une telle valeur qu'elle permet de réaliser l'étanchéité sans besoin de joints. Par ailleurs, chaque piston est mobile, par effet du dé- placement du coulisseau 6, entre une position haute, dans laquelle le piston découvre les ouvertures 4 a de l'élément tubulaire en permettant le passage de la substance à couler à l'intérieur de la cavité de l'élément tubulaire 4, et une po- sition basse, dans laquelle l'extrémité inférieure du piston se trouve à proximité de la buse de coulée 4 d. Le déplacement du piston de la position haute à la posi- tion basse provoque l'expulsion d'une dose de produit à tra- vers la buse de coulée 4 d. Chaque élément tubulaire 4 présente sur son extrémité su- périeure une embouchure évasée 4 e qui favorise la pénétration de la substance lubrifiante contenue dans le second réservoir 3 dans l'interstice défini par le piston 5 et la paroi inté- rieure de l'élément tubulaire 4. Cet agencement permet que la pénétration de la substance lubrifiante dans ce même interstice soit facilitée par le mouvement du piston 5 et empêche en même temps que la substance à couler contenue dans la cavité intérieure de l'élément tubu- laire puisse remonter à travers ce même interstice en empê- chant le coulissement du piston et en provoquant éventuelle- ment, à la suite de la solidification du produit à couler dans ledit interstice, le blocage du piston 5 à l'intérieur de 1 ' élément tubulaire 4. D'autre part, à l'intérieur du corps à godet 4 c est logée une bille 8 qui est poussée contre l'embouchure de la partie inférieure de l'élément tubulaire 4 par un ressort 8 a inter- posé entre cette même bille et la paroi de fond du corps à godet. La distance entre l'embouchure de la partie inférieure de l'élément tubulaire-et la paroi de fond du corps à godet 4 c peut être modifiée en vissant ou en dévissant ce même corps à godet afin de régler la force exercée par le ressort 8 a sur la bille 8. La bille 8 empêche l'écoulement par gravité à travers la buse 4 d du produit à couler qui se trouve à l'intérieur de 1 ' élément tubulaire 4. La présence de la bille 8, qui est poussée par le ressort 8 a contre l'embouchure de la partie inférieure de l'élément tubulaire 4,assure la formation du vide à l'intérieur de ce même élément tubulaire par effet du déplacement du piston 5 de sa position basse, dans laquelle son extrémité inférieure se trouve à proximité de la buse de coulée 4 d, à sa position haute, dans laquelle les ouvertures 4 a sont découvertes pour permettre le passage du produit à couler à l'intérieur de la cavité de l'élément tubulaire 4. Avantageusement, la présence de ce vide facilite le passa- ge du produit en évitant les remplissages incomplets ou la formation de bulles d'air. Dans la forme de réalisation illustrée par la figure 4, à l'orifice central profilé 4 d, faisant office de buse de cou- lée, est associé un élément à collier 10 doté d'orifices ra- diaux pour le passage du produit à couler Ce collier 10, con- tre la partie supérieure duquel vient s'appliquer le ressort 8 a, fait office-d'élément d'arrêt du mouvement de la bille 8 de manière à empêcher que celle-ci soit poussée par le conduit à couler qui sort de l'embouchure inférieure de l'élément tu- bulaire 4 contre l'orifice central 4 d en obstruant ainsi la buse de coulée. L'agencement illustré sur la figure 4 peut être utilisé d'une manière particulièrement avantageuse pour le coulage de substances denses et visqueuses. Il va de soi que le principe de la présente invention res- tant acquis, les détails d'exécution et les formes de réalisa- tion de celle-ci pourront varier dans une ample mesure par rapport à ce qui a été décrit et illustré, sans pour cela sortir du cadre de la présente protection industrielle. REVENDICATIONS 1 Remplisseuse-doseuse pour le coulage de quantités dosées d'une substance fluide ou semi- fluide, caractérisée par le fait qu'elle comprend: un bâti de support ( 1), un premier réservoir ( 2) supporté par ce même bâti ( 1); ledit premier réservoir ( 2) étant destiné à recevoir une charge de remplissage de la substance à couler et étant pourvu d'une paroi de fond ( 2 a) située sur un plan horizontal, un second réservoir ( 3) supporté par ledit bâti ( 1) et superposé audit premier réservoir ( 2); ledit second réservoir ( 3) étant destiné à recevoir une charge de- remplissage d'une substance lubrifiante et étant pourvu d'une paroi de fond ( 3 a) située sur un plan horizontal, une pluralité d'éléments tubulaires ( 4) à axe vertical qui traversent les parois de fond ( 2 a, 3 a) desdits premier ( 2) et second ( 3) réservoirs; chacun desdits éléments tubulaires ( 4) présentant au niveau de sa partie médiane des ouvertures ( 4 a) qui mettent en communication sa cavité intérieure avec ledit premier réservoir ( 2) à proximité de la paroi de fond de ce même premier réservoir ( 2); chacun desdits éléments tubulaires ( 4) étant d'autre part pourvu à son extrémité infé- rieure d'une buse de coulée ( 4 d) et étant en communication, à son extrémité supérieure, avec ledit second réservoir ( 3) à proximité de la paroi de fond ( 3 a) de ce même second réser- voir ( 3), - une pluralité de pistons ( 5) coulissant chacun à l'in- térieur d'un élément tubulaire ( 4) respectif, avec une tolé- rance d'une valeur telle qu'elle permet de réaliser l'étanché- ité sans besoin de joints; chaque piston ( 5) étant mobile entre une position haute, dans laquelle le piston découvre lesdites ouvertures ( 4 a) de l'élément tubulaire ( 4) en per- mettant le-passage de la substance à couler à l'intérieur de la cavité de l'élément tubulaire ( 4), et une position basse, dans laquelle l'extrémité inférieure du piston ( 5) se trouve à proximité de la buse de coulée ( 4 d); le déplacement du piston ( 5) de la position haute à la position basse causant l'éjection d'une dose de la substance à couler à travers la buse de coulée ( 4 d) et la pénétration de la substance lubri- fiante contenue dans ledit second réservoir ( 3) dans l'inter- stice défini par le piston ( 5) et la paroi intérieure de 1 ' élément tubulaire ( 4), et des moyens d'actionnement ( 6,7) supportés par le bâti ( 1) et destinés à provoquer le mouvement axial des pistons ( 5) à l'intérieur des éléments tubulaires ( 4). 2 Remplisseuse-doseuse selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que l'extrémité supérieure de chaque élé- ment tubulaire ( 4) présente une embouchure évasée ( 4 e) qui favorise la pénétration de la substance lubrifiante dans ledit interstice. 3 Remplisseuse-doseuse selon la revendication 1, carac- térisée par le fait qu'à ladite-buse de coulée ( 4 d) sont asso- ciés des moyens à valve ( 8, 8 a) qui empêchent l'écoulement - par gravité à travers cette même buse de la substance à couler qui se trouve à l'intérieur de l'élément tubulaire ( 4); les- dits moyens à valve ( 8, 8 a) assurant la formation du vide à l'intérieur de l'élément tubulaire ( 4) par effet du déplacement du piston ( 5) de ladite position basse à ladite position haute. 4 Remplisseuse-doseuse selon la revendication 1, carac- térisée par le fait qu'à la partie inférieure de chaque é lé- ment tubulaire ( 4) est associé un corps à godet ( 4 c) dont la paroi de fond présente un trou central ( 4 d) profilé consti- tuant ladite buse de coulée. 5 Remplisseuse-doseuse selon la revendication 3 et la revendication 4, caractérisée par le fait que lesdits moyens à valve comprennent une bille ( 8) mobile à l'intérieur du corps à godet ( 4 c) et un ressort ( 8 a) interposé entre ladite bille ( 8) et la paroi de fond du corps à godet ( 4 c); ledit ressort ( 8 a) poussant la bille ( 8) contre l'embouchure de la partie inférieure de l'élément tubulaire ( 4). 6 Remplisseuse-doseuse selon la revendication 5, carac- térisdepar le fait qu'elle comprend des moyens de réglage qui permettent de modifier la distance entre l'embouchure de la partie inférieure de l'élément tubulaire ( 4) et la paroi de fond du corps à godet ( 4 c) dans le but de régler la force exercée par le ressort ( 8 a) sur la bille ( 8). 7 Remplisseuse-doseuse selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée par le fait que ledit trou cen- tral ( 4 d) profilé est doté de moyens d'arrêt ( 10) du mouvement de la bille ( 8) qui empêchent cette dernière d'obstruer la buse de coulée.