Brevet FR2527568A1 — publié le 19831202

La présente invention concerne un distribu- teur dc produits divers, solides ou liquides, notam- ment alimentaires, en particulier pour alimenter auto- matiqoermentdes animaux. Dans les distributeurs classiques, les pro- duits à distribuer sont introduits dans des trémies dans lesquelles les produits s'écoulent par gravité. Ces modes de distribution présentent notam- ment l'inconvénient de ne pas assurer dans toutes les circonstances, un écoulement régulier du produit à distribuer. Ainsi, dans le cas des produits solides, on constate souvent des variations de débit d'écoulement de ces produits, ou même des arrêts d'écoulement dus à la hauteur de charge variable des trémies et au tasse- ment plus ou moins important des produits. Par ailleurs, il est pratiquement impossible avec ces distributeurs fonctionnant par gravité, de distribuer de faibles quantités de produits. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des réalisations connues en créant un distributeur assurant la distribution des produits dans des conditions optimales quelles que soient la nature et les quantités de produits à distri- buer. Le distributeur de produits visé par l'inven- tion comprend un magasin recevant un conteneur qui renferme les produits à distribuer, des moyens pour prélever dans ce conteneur une quantité dosée de pro- duits, et des moyens pour déplacer cette quantité dosée de produits vers une sortie de distribution. Suivant l'invention, ce distributeur est caractérisé en ce (lue la partie inférieure du magasin comprend un plateau élévateur agencé pour déplacer vers le haut du conteneur le produit à distribuer, en ce que la partie supérieure du magasin est recouverte par un module de dosage et de distribution du produit qui comprend des moyens pour prélever en haut du magasin une quantité dosée de produits et déplacer cette der- nière vers une sortie latérale de distribution. Ainsi, des quantités dosées de produits sont prélevées successivement à la partie supérieure du con- teneur puis évacuées vers la sortie du distributeur. Grâce aux dispositions prévues dans le dis- tributeur conforme à l'invention, il est possible de régler de façon très précise les quantités de produits prélevées en haut du conteneur, en synchronisant les mouvements d'élévation du plateau avec ceux des moyens de prélèvement De plus, dans ce mode de distribution, les variations de débit en fonction de la quantité de produits contenue dans le conteneur et les risques d'obstruction sont complètement évités. Le distributeur conforme à l'invention est adapté à la distribution aussi bien des produits soli- des sous forme de blocs, des produits en grain ou en poudre et des liquides. Dans le cas de la distribution des solides sous forme de blocs, de préférence, le module de distri- bution communique avec le magasin par une ouverture correspondant sensiblement à la section horizontale du magasin et comporte un poussoir mobile en translation dans le plan de l'ouverture précitée vers la sortie de distribution. Dans le cas de la distribution des liquides, de préférence, le conteneur comprend un récipient défor- mable renfermant le liquide, et qui communique au moyen d'une électrovanne avec une chambre de dosage ménagée dans le module de distribution, cette chambre de dosage étant fermée par une électro-vanne communi- quant avec la sortie de distribution et cette chambre renfermant un piston mobile en translation vers la sortie précitée. Dans le cas de la distribution des produits solides: en grains ou en poudre, de préférence, le module de distribution comprend à sa partie inférieure une vis d'Archimède entraînée en rotation et dont les pales sont agencées pour prélever les produits contenus dans le conteneur et les introduire dans une chambre de dosage ménagée dans le module de distribution, cette dernière comprenant un piston mobile en translation vers la sortie de distribution du produit. Les mouvements successifs d'élévation du pla- teau et de déplacement des moyens de prélèvement des produits peuvent être commandés de façon entièrement automatique au moyen de détecteurs de fins de course reliés à un micro-processeur logé à l'intérieur du magasin. Par ailleurs, la partie supérieure du maga- sin est adaptée pour recevoir de façon interchangeable les différents modules de distribution adaptés aux divers produits à distribuer. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exem- ples non limitatifs: la figure 1 est une vue en perspective, d'un distributeur conforme à l'invention adapté à la distribution de produits en blocs contenus dans un conteneur; la figure 2 est une vue en coupe longi- tudinale du distributeur équipé de son récipient de collecte de produits; la figure 3 est une vue en perspective d'un conteneur pour produits solides; la figure 4 montre la plaquette interca- laire destinée à supporter les produits et à permettre l'introduction du plateau d'élévation sous ces produits; la figure 5 montre la partie découpée dans le fond du conteneur; la figure 6 montre le couvercle découpé dans la partie supérieure du conteneur; la figure 7 est une vue en coupe longitu- dinale du conteneur renfermant un récipient souple rempli de liquide; la figure 8 est une vue en coupe longitu- dinale d'un module de distribution adapté à la distri- bution d'un liquide; la figure 9 est une vue en coupe longitu- dinale du conteneur renfermant un récipient rempli de produits en grains; la figure 10 est une vue en coupe longitu- dinale d'un module de distribution adapté à la distri- bution de produits en grains, en poudre ou en farine; la figure 11 montre un mélangeur liquide- solide placé entre la sortie d'un module de distribu- tion et un récipient de collecte. Dans la réalisation des figures 1 et 2, le distributeur de produits selon l'invention, comprend principalement un bâti inférieur 1 portant un magasin 2 qui reçoit un conteneur 3 renfermant les produits à distribuer x, y ou z, surmonté par un module 4 de dosage et de distribution de ces produits Dans cet exemple, les produits sont sous forme de blocs parallé- lépipédiques. Le bâti inférieur 1 est réalisé par exemple en tôle et sa forme est géométrique Il comporte de préférence des roulettes 5 pour faciliter le déplace- ment de l'appareil. Ce bâti 1 renferme deux crémaillères verticales 6 sur lesquelles sont engrénées des roues dentées 7, entraînées en rotation par un moteur élec- trique 8 Ces deux crémaillères 6 portent un plateau élévateur 9 engagé dans la partie inférieure du conte- neur 3 Ce plateau élévateur 9 porte une plaque inter- calaire 9 a sur lequel les produits x sont empilés sui- vant plusieurs rangées en formant une charge parallélé- pipédique dont le volume est adapté à celui du conte- neur 3. Le module de distribution 4 s'étend perpen- diculairement à l'axe vertical du magasin 2 et communi- que avec l'intérieur de ce dernier par une ouverture 10 constituée par le couvercle découpé (voir figure 6) du conteneur 3 dont la section correspond à la section horizontale de ce magasin. Le module de distribution 4 renferme un poussoir 11 fixé à l'extrémité d'une crémaillère 12 mobile en translation dans le plan de l'ouverture 10 et vers une sortie de distribution 13 opposée à ce poussoir 11 Sur cette crémaillère est engrenée une roue dentée 14 entraînée en rotation par un moteur non représenté. L'ouverture de sortie 13 est prolongée par un déversoir 15 incliné vers le bas Sous ce dernier s'étend un plan incliné 16 à l'extrémité duquel est fixé un récipient 17 de collecte des produits x Le refus de produits x peut étre évacué automatiquement par le fond de ce récipient 17. Le distributeur comprend des moyens comman- dant automatiquement et de façon successive, l'éléva- tion du plateau 9 suivant une hauteur h correspondant à la hauteur d'une rangée de produits x en forme de blocs afin d'engager la rangée supérieure de ceux-ci -dans le module de distribution 4, comme montré sur la figure 2 Ces moyens peuvent être un micro-processeur programmé, logé dans un coffret 18, disposé dans le bâti 1. En outre, des mc yens sont prévus pour comman- der automatiquement, à partir de la position représentée sur la figure 2, le déplacement du poussoir 11 vers la sortie de distribution 13, afin de déplacer la rangée supérieure de blocs x vers cette sortie, puis le retour de ce poussoir il en position arrière. La position de fin de course du poussoir Il située sur la gauche de la figure 2 est déterminée par un détecteur 19 qui commande le retour du poussoir 11. D'autres détecteurs 20, 21 placés à l'intérieur du bâti 1 détectent les fins de course du plateau élévateur 9. Le plan incliné 16 auquel est fixé le réci- pient de collecte 17 des produits x est articulé suivant un axe 22 situé sous le déversoir 15 et prend appui sur un ressort 23 Ce plan incliné 16 coopère d'autre part, avec un détecteur 24 agencé pour interdire la distribu- des produits x lorsque le récipient de collecte 17 con- tient une quantité de produits x non prélevée. Le magasin 2 est ouvert sur sa face avant pour recevoir un conteneur 3 parallélépipédique en carton, servant d'emballage aux blocs de produits x (voir les figures 1 et 3). Comme indiqué sur les figures 3 et 5, la partie inférieure du conteneur 3 comporte une zone découpée 25 qui permet le passage du plateau élévateur 9 et des deux crémaillères 6. D'autre part, comme montré sur les figures 3 et 6, la partie supérieure du conteneur 3 comporte un couvercle également prédécoupé 26 Après enlèvement de ce couvercle 26, il existe sur le bord supérieur du conteneur 3 deux échancrures opposées 27 bordées par des rebords longitudinaux 28 destinés à caler latérale- ment la rangée supérieure de produits x. On va maintenant exposer le fonctionnement du distributeur que l'on vient de décrire. On introduit dans le magasin 2 un conteneur 3 rempli de produits en blocs x qui prennent ainsi place sous le module de distribution 4, tandis que la plaquette intercalaire 9 a disposée sous les produits x prend appui sur le plateau élévateur 9 Sur information de distribu- tion, le microprocesseur met le moteur 8 en route Le plateau 9 est poussé vers le haut par les crémaillères verticales 6 Dès qu'une rangée de produits x fait saillie à l'intérieur du module de distribution 4, suivant une hauteur prédéterminée, un détecteur arrête le moteur 8 et le plateau 9 s'immobilise. Le poussoir 11 se déplace alors vers la sortie 13, ce qui a pour effet de pousser vers cette sortie la rangée précitée de produits x en blocs ou portions qui tombent ensuite dans le récipient de collecte 17 Lorsque le poussoir 11 arrive en fin de course, le détecteur 19 commande son retour en position de départ Dans cette position, le détecteur 19 a commande l'arrêt du moteur d'entraînement de la roue dentée 14. Le moteur 8 se remet ensuite en route pour déplacer vers le haut le plateau 9 suivant une nouvelle hauteur h et les opérations précitées se poursuivent dans l'ordre indiqué plus haut. Lorsque le récipient de collecte 17 contient la quantité désirée de produits x, le plan incliné 16 prend appui sur le détecteur 24 qui interdit une distri- bution supplémentaire. Lorsque le plateau 9 arrive en fin de course supérieure, ce qui signifie que le conteneur 3 est vide, le plateau 6 revient à sa position basse de départ et émet un signal Pour poursuivre la distribution, il faut alors mettre en place un conteneur plein. Dans la réalisation de la figure 7, le Ist 568 conteneur 3 renferme un récipient 31 en matière souple, telle qu'une matière plastique contenant un liquide y et dont les parois 32 sont en accordéon La partie supé- rieure de ce récipient 31 porte un goulot 33. Le module de dosage et de distribution 34 représenté sur la figure 8 comporte un orifice d'entrée adapté à recevoir le goulot 33 du récipient 31 Cet orifice d'entrée 35 communique avec une chambre de dosage 36 au moyen d'une électro-vanne 37 Cette chambre de dosage 36 comporte près de sa sortie 38, adjacente au déversoir 39 une autre électro-vanne 40 A l'opposé de celle-ci, un piston 41 est mobile en translation à l'in- térieur de la chambre 36 vers sa sortie 38 Le déplace- ment de ce piston 41 est commandé au moyen d'une crémail- lère 42 et d'une roue dentée 43 entraînée en rotation par un moteur Par ailleurs, un ressort taré 44 inséré entre le piston 41 et la paroi arrière de la chambre 36 fournit l'information que cette chambre 36 est pleine. La sortie 38 peut encore comporter une électro- vanne/pour commander éventuellement l'introduction d'eau ou d'un autre liquide pour diluer le liquide y. Le fonctionnement de ce distributeur de liquide est le suivant: Au départ, l'électro-vanne 40 est fermée et l'électro-vanne 37 est ouverte. Le plateau 9 s'élève en comprimant le réci- pient 31, ce qui a pour effet d'expulser le liquide y dans la chambre de dosage 36. Lorsque le plateau 9 s'est déplacé suivant une hauteur correspondant à un volume de liquide y égal au volume intérieur de la chambre de dosage 36, cette dernière est complètement remplie de liquide. Un réglage mécanique agissant sur la course du piston 41 permet de régler le volume de la chambre de dosage 36. On peut ainsi limiter la course à la position 41 b indiquée àla fig 8. Sur information donnée par le ressort 44 et son détecteur, simultanément, le plateau 9 s'arrête et l'électro-vanne 37 se ferme Le piston 41 est alors déplacé vers la sortie 38 et simultanément, l'électro-vanne 40 s'ouvre Le liquide y est ainsi expulsé par la sortie 38 de la chambre de distribution. En fin de course du piston (voir position en pointillé 41 a sur la figure 8) un détecteur non représenté, com- mande le retour à la position du départ de ce piston. Dans cette position, le détecteur 46 arrête le moteur d'entraînement de la roue dentée 43. Dans la réalisation de la figure 9, le conte- neur renferme un récipient 50 en matière souple telle que du papier, ouvert vers le haut et renfermant un produit z en grains ou en poudre Dans cet exemple, la plaquette 9 a qui repose une cale 9 b permettant d Le module de la figure 10 est destiné Ce module 52 comprend à d'Archimède 53 dont les trer dans le produit z cuillère, sont capables dans le récipient 50 et sur le plateau élévateur 9 porte incliner le fond du récipient 50. distribution 52, représenté sur à être placé sur le conteneur 3. sa partie inférieure une vis pales 54 sont destinées à péné- Ces pales 54 conformées en de prélever le produit z contenu l'introduire dans une chambre de dosage 55 Cette dernière comprend un piston 56 mobile en translation vers la sortie 57 de distribution du pro- duit z. Des moyens analogues à ceux décrits précédem- ment commandent automatiquement et par étapes successi- ves l'élévation du plateau 9 disposé sous le récipient , vers le module de distribution 52 suivant une hau- teur correspondant à un volume de produits sensiblement égal à celui de la chambre de dosage 55. D'autres moyens appropriés commandent la rotation de la vis d'Archimède 53 pendant la durée nécessaire au remplissage de la chambre 55. Une électrovanne 58 placée près de la sortie de distribution ferme cette dernière pendant la durée nécessaire au remplissage de la chambre 55 Lorsque cette dernière est remplie, l'électro-vanne 58 s'ouvre automatiquement et le piston 56 se déplace vers la sor- tie 57 en expulsant ainsi le produit z par cette sortie. Un détecteur de fin de course, commande alors le retour du piston 56 en position inactive. Le distributeur que l'on vient de décrire présente de nombreux avantages par rapport aux réalisa- tions connues. Le fonctionnement du distributeur peut être entièrement automatique et la distribution des produits est réalisée dans tous les cas, d'une manière très pré- cise, sans variation de débit ni risque d'obstruction. Le distributeur conforme à l'invention con- vient à la fois aux produits sous forme de blocs pré- formés, tels que des bûches, des pains, des briquettes, des tablettes à croquer, ou aux liquides ou encore aux produits en grains ou en poudre, tels que farines, granu- lés, céréales et analogues. Pour adapter le distributeur à ces divers produits, il suffit de remplacer le module de distribu- tion par un autre module approprié et de disposer dans le magasin 2 et sur le plateau élévateur 9 le conteneur 3 approprié renfermant le produit x, y ou z à distribuer. Ce distributeur peut servir à l'alimentation automatique des animaux d'élevage, de laboratoire et autres. Un tel distributeur peut également être uti- lisé pour alimenter automatiquement des cheminées ou des chaudières en combustibles et des cuves ou des réacteurs en produits chimiques. Etant donné que le distributeur possède des modules de dosage et de distribution interchangeables, il est possible de distribuer successivement, avec le même appareil des produits de natures différentes. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation que l'on vient de décrire, et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifica- tions, sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, les modules de distribution 4,34 et 52 peuvent encore être équipés de buses de pulvérisation d'eau ou de soufflage d'air comprimé pour faciliter l'expulsion du produit ou le nettoyage de ces modules. Par ailleurs, la distribution pourrait encore être commandée par la détection de la présence d'un animal à proximité du récipient de collecte 17 des pro- duits. De plus, le conteneur 3 recevant les produits en poudre, farine ou granulés peut être rechargé automa- tiquement à partir d'une trémie. D'autre part, on peut également adapter au module de distribution 52 de produits en grains ou poudre, un mélangeur 60 tel que représente sur la figure 11. Ce mélangeur 60 de forme cylindrique est relié de façon étanche au déversoir du module 52 La partie inférieure de ce mélangeur 60-est reliée au réci- pient de collecte 17 par un tuyau flexible 67 ou moyen analogue. Au bas du mélangeur 60 débouche une tubulure d'amenée d'eau 61 qui est reliée à une électrovanne 62 du module 52 dont l'ouverture et la fermeture sont com- mandées par le microprocesseur du distributeur Cette tubulure 61 traverse un manchon 63 renfermant une résis- tance chauffante 64 qui permet de chauffer l'eau à 40 'C environ La tubulure 61 communique avec un pulvérisateur 63 à ailettes 63 a dont la rotation est assurée par la pression de l'eau ( 3 à 6 bars) amenée par la tubulure 61. Ce pulvérisateur 63 est situé dans un compartiment ouvert vers le haut et présentant à sa partie inférieure des ouvertures 65. Lors de la rotation du pulvérisateur 63, l'eau est pulvérisée et est mélangée de façon homogène avec le produit en poudre z qui est déversé dans le mélangeur 60. En réglant les débits d'eau-et de produit z on obtient un mélange homogène d'eau et de produit parfaitement dosé. A titre d'exemple, le mélangeur 60 est parfai- tement adapté au mélange et à la dilution de lait en poudre destiné à l'alimentation des veaux. Par ailleurs,àla sortie du déversoir 15 pourrait être placé un broyeur destiné à broyer les blocs x de façon que ceux-ci arrivent à l'état de poudre dans le réci- pient de collecte 17. REVENDICATIONS 1 Distributeur de produits, comprenant un magasin ( 2) recevant un conteneur ( 3) qui renferme le produit (x, y, z) à distribuer, des moyens pour préle- ver dans le conteneur une quantité dosée de produits et des moyens pour déplacer cette quantité dosée de produits vers une sortie de distribution ( 13,39,57), caractérisé en ce que la partie inférieure du magasin ( 2) comprend un plateau élévateur ( 9) agencé pour dépla- cer vers le haut du magasin le produit à distribuer, en ce que sur la partie supérieure du magasin ( 2) s'étend un module ( 4,34,52) de dosage et de distribution du produit qui comprend des moyens ( 11,41,54) pour préle- ver en haut du conteneur ( 3) une quantité dosée de pro- duits et déplacer cette dernière vers une sortie de distribution ( 13,39,57). 2 Distributeur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau élévateur ( 9) est porté par des crémaillères verticales ( 6) coopérant avec des roues dentées ( 7) entraînées en rotation par un moteur ( 8). a 3 Distributeur conforme à l'une quelconque des revendications 1 ou 2, adapté pour distribuer des produits solides sous forme de blocs (x), caractérisé en ce que le module de distribution ( 4) communique avec le conteneur ( 3) par une ouverture ( 10) correspondant sensiblement à la section horizontale du magasin et comporte un poussoir ( 11) mobile en translation dans le plan de l'ouverture précitée, vers la sortie de dis- tribution ( 13). 4 Distributeur conforme à la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour com- mander automatiquement et successivement l'élévation du plateau ( 9) vers le module de distribution ( 4) suivant une hauteur (h) correspondant à une rangée de blocs (x), afin d'engager cette rangée de blocs dans le module de distribution, des moyens pour commander automatique- ment le déplacement du poussoir ( 11) vers la sortie de distribution'( 13) afin de déplacer la rangée de blocs vers cette sortie, puis le retour de ce poussoir en position inactive. Distributeur conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le poussoir ( 11) est fixé à l'extrémité d'une crémaillère ( 12) coopérant avec une roue dentée ( 14) entraînée en rotation. 6 Distributeur conforme à l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le retour du poussoir ( 11) en position de départ est com- mandé par un détecteur de fin de course ( 19). 7 Distributeur conforme à l'une quelconque des revendications 1 ou 2 adapté pour distribuer un liquide (y), caractérisé en ce que le conteneur ( 3) comprend un récipient déformable ( 31) renfermant ledit liquide, en ce que ce récipient ( 31) communique avec une chambre de dosage ( 36) au moyen d'une électrovanne ( 37), en ce que cette chambre de dosage ( 36) comporte une électrovanne ( 40) près de sa sortie de distribution ( 38) et renferme un piston ( 41) mobile en translation vers la sortie précitée. 8 Distributeur conforme à la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour commander automatiquement et successivement l'élévation du plateau ( 9) vers le module de distribution ( 34) suivant une hauteur correspondant à un volume de liquide (y) sensiblement égal au volume intérieur de la chambre de dosage ( 36), afin de remplir cette dernière par ledit liquide, des moyens pour commander automatiquement la fermeture de l'électrovanne ( 37) adjacente au récipient ( 31) et l'ouverture de l'électrovanne ( 40 > adjacente à la sortie de distribution ( 38) et des moyens pour commander automatiquement le déplacement du piston ( 41) vers la sortie de distribution, afin d'expulser le liquide par cette sortie, puis le retour de ce piston en position de départ. 9 Distributeur conforme à l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la sortie de distribution ( 38) comprend une électrovanne ( 45) pour commander l'arrivée d'eau ou de liquide de dilution. 10 Distributeur conforme à l'une quelconque des revendications 1 ou 2, adapté pour distribuer des produi ts en grains ou en poudre (z), caractérisé en ce que le module de distribution ( 52) comprend à sa partie inférieure une vis d'Archimède ( 53) entraînée en rota- tion et dont les pales ( 54) sont agencées pour prélever les produits (z) contenus dans le conteneur ( 3) et les introduire dans la chambre de dosage ( 55) et en ce que cette dernière comprend un piston ( 56) mobile en trans- lation vers la sortie ( 57) de distribution du produit. 11 Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que sous la sortie ( 13) de distribution des produits (x) est disposé un récipient ( 17) de collecte de produits pre- nant appui sur un ressort ( 23) et coopérant avec un détecteur ( 24) agencé pour interdire la distribution de produits lorsque le récipient de collecte ( 17) contient une certaine quantité de produits. 12 Distributeur conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la partie supérieure du magasin ( 2) est adaptée à recevoir de façon interchangeable, les divers-modules de distri- bution ( 4,34,52). 13 Distributeur conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le conteneur ( 3) est en carton ou matière analogue et comprend à sa partie supérieure un couvercle découpable ( 26) et à sa partie inférieure, une zone découpable ( 25) ainsi qu'une plaquette intercalaire ( 9 a) destinée à supporter les produits x, y, z, cette zone découpable ( 25) et cette plaquette ( 9 a) étant conformées pour permettre l'insertion du plateau élévateur ( 9) sous les produits. 14 Distributeur conforme à l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce q Vxe sous le déversoir du module de distribution ( 52) de produits en grains ou en poudre (z) est fixé un mélangeur ( 60) à la partie inférieure duquel débouche une tubulure ( 61) d'amenée de liquide reliée à une électrovanne ( 62), cette tubulure communiquant avec un pulvérisateur à ailettes ( 63) monté à l'intérieur du mélangeur et dont la mise en rotation est assurée par la pression du liquide de façon à mélanger ce liquide et les produits (z) qui sont déversés dans ce mélangeur. Distributeur conforme à la revendication 14, caractérisé en ce que la tubulure ( 61) d'amenée de liquide traverse un manchon chauffant ( 63).