Brevet FR2566120A1 — publié le 19851220

L'invention concerne un dispositif pour le dosage de produits susceptibles d'être versés,comportant une vis sans fin de dosage qui est entraînée par un moteur et qui, dans chaque cycle opératoire, achemine vers un emballage à remplir le produit provenant d'un puits ouvert vers le bas. Les dispositifs de ce genre doivent satisfaire à des exigen- ces sévères en ce qui concerne la précision du dosage et la vitesse de marche. Il est très important que le volume spécifi- que du produit transporté ne subisse pas de variations incon- tr1lées. Le volume spécifique est considérablement influencé, dans le dispositif doseur, par la teneur en air et par des interventions mécaniques, comme par exemple des changements brusques de direction, des accélérations et des freinages. On connatt, d'après le brevet CH 595 241, un dispositif de dosage comportant un agitateur mécanique qui soutient l'ali- mentation de la vis sans fin de dosage en produit. Il s'est révélé que, s'agissant d'un produit fragile, comme par exemple la farine, l'agitateur peut altérer par action mécanique la consistance uniforme du produit à transporter. Dans ce disposi- tif, le courant de produit est dirigé vers les emballages par une vis sans fin de dosage qui est orientée verticalement vers le bas. Le produit reçoit de la vis sans fin de dosage un mouve- ment de rotation qui a pour effet que le jet de produit, qui sort de l'orifice de sortie, présente une section croissante vers le bas. S'agissant de produits légers, il se produit en outre un dégagement important de poussière, ce qui nuit en particulier à la fermeture des emballages par soudage. La présente invention a pour but d'éliminer ces inconvé- nients. Elle a donc pour but de réaliser un dispositif du genre défini en préambule de telle manière que des quantités précises du produit puissent être versées dans des emballages ouverts c566120 en succession rapide et avec un dégagement de poussière insigni- fiant. Ce but est atteint avec un dispositif du genre défini en préambule qui est caractérisé par le fait que la vis sans fin de dosage, vue dans le sens du transport, est inclinée vers le bas et par le fait qu'il est disposé, à l'extrémité avant de la vis sans fin de dosage, un bec recourbé vers le bas qui dirige le courant de produit à peu près verticalement vers le bas en direction de l'emballage. Des formes de réalisation avantageuses de l'invention seront indiquées ci-après. Un exemple de réalisation de l'invention est ci-après décrit en détail, en référence à l'unique figure. La figure est une vue latérale en coupe partielle d'un dispositif suivant l'invention. Un carter 3 est monté en position fixe, au moyen d'un support 2, sur un bâti de machine 1. Sur le carter 3 sont fixés, par des brides 6, 7 et 8, une tubulure d'alimentation 4 et un puits d'alimentation 5. A l'extrémité supérieure du carter 3 est vissée, avec des pièces d'écartement 59, une carcasse à brides 11 qui porte un moteur de commande 12 avec un appareil de mesure de position angulaire 13. Sur le carter 3 sont fixés, par des brides 17 et 18, un tube cylindrique 15 de guidage de uis sans fin et un tube conique 16 de guidage de vis sans fin, dans lesquels est disposée une vis sans fin de dosage 19. la vis sans fin de dosage 19 se compose d'un arbre 20 avec une hélice 21 et elle est reliée au moteur de commande 12 par un dispositif d'accouplement 22 qui peut être débrayé de l'ex- térieur. la partie de la vis sans fin 19 qui se trouve directe- ment au-dessous du puits d'alimentation 4 est appelée zone d'amenée 23. Dans la zone d'amenée 23, l'hélice de la vis sans fin 21 présente un pas constant et un diamètre extérieur qui augmente de l'arrière vers l'avant en considérant le sens du transport. Ia variation de diamètre est fixée de telle manière que le volume de produit en vrac, que la vis sans fin 19 reçoit de la tubulure d'alimentation 4, soit réparti uniformément sur toute la zone d'amenée 23. La section de la vis sans fin de dosage 19 qui se trouve dans le tube conique 16 de guidage de vis sans fin est appelée zone d'accélération 25. Dans cette zone 25, l'hélice 21 a un pas croissant et un diamètre décroissant dans le sens du transport. L'hélice 21 est dimensionnée, dans la zone 25, de telle manière qu'un volume de produit en vrac, qui est délimi- té par l'arbre 20 de la vis sans fin de dosage 19 et par deux spires successives de l'hélice, ainsi que par une surface laté- rale de cône imaginaire entourant la vis sans fin de dosage, soit constant dans toute la zone d'accélération 25. A la sortie du tube conique 16 de guidage de vis sans fin est fixé, par une bride 31, un bec 30. L'orifice 32 du bec 30, regardant vers le bas, est réalisé de telle manière qu'il puisse être obturé par une vanne à fermeture radiale 35 qui peut pivo- ter autour d'un axe horizontal 34. Dans le bec 30 est fixée une pièce de remplissage 57 en forme de coin qui détermine un rétré- cissement progressif de la section de passage dans le sens du transport. Le rétrécissement de la section de passage est adap- té aux caractéristiques du produit et à la vitesse de remplis- sage des emballages et il est à peu près de 2 à 10 %. De façon connue en soi, la vanne à fermeture radiale 35 est actionnée par un disque à cames 36 par l'intermédiaire d'un galet 37 et d'un levier 38, ainsi que d'une tige-poussoir 39. Un dispositif de blocage 40, également connu en soi, est prévu pour que la vanne à fermeture radiale 35 reste fermée lorsqu'un dispositif palpeur 43 ne constate pas la présence d'un emballage 41 prêt au remplissage dans le dispositif transporteur 42. Au-dessous de la zone d'amenée 23 de la vis sans fin 19 est disposée une chambre à vide 44 qui est séparée du logement de la vis sans fin par un tamis 45. Une dépression réglable est créée dans la chambre à vide 44 au moyen d'une pompe à vide 46, par les conduites 47, 48 et par un régulateur 49 manoeuvré à la main. Afin d'éviter, en cas d'arrêt de la vis sans fin, un compactage excessif du produit transporté et, par suite, un couple de démarrage trop élevé du moteur 12, le vide peut être créé et interrompu au moyen d'une soupape électromagnétique 50; de telle manière par exemple que le vide soit créé lorsque le dispositif de blocage 40 est attiré en arrière et qu'il soit interrompu lorsque le dispositif de blocage 40 est poussé en avant à la fin du cycle de remplissage. Le régulateur 49 actionné à la main peut être remplacé par une soupape de réglage à commande électromagnétique ou électronique qui est commandée, par un dispositif de commande électrique 52, de telle manière que le vide soit créé et inter- rompu en même temps que le moteur 12 est mis en marche et arrê- té. En outre, le vide est réglé, en fonction de la charge du moteur, de telle manière que le vide soit augmenté lorsque la charge du moteur diminue et qu'il soit diminué lorsque la charge du moteur croit. En tant que grandeur de réglage, on peut utili- ser la quantité de courant absorbée par le moteur 12 ou une autre grandeur de mesure proportionnelle à la charge du moteur. Le produit à verser dans les emballages est introduit dans le puits d'alimentation 5 par un dispositif transporteur (non représenté ici) et le niveau de remplissage est maintenu cons- tant par un dispositif en soi connu. Dans le puits d'alimenta- tion 5 et dans la tubulure d'alimentation 4, qui présentent une section croissante de haut en bas et des angles arrondis, la colonne de produit se déplace vers le bas avec un minimum de force d'impulsion. Le dispositif décrit fonctionne de la manière suivante. Dès que le dispositif transporteur 42 a présenté un embal- lage prêt au remplissage, le dispositif palpeur 43 le signale à la commande 52 par la ligne 53 et un cycle de remplissage.est déclenché. Par des lignes 54 et 55, le dispositif de blocage 40 et la soupape électromagnétique 50 reçoivent le courant, ce qui fait que le dispositif de blocage est déverrouillé et que le vide est créé. Par le disque à cames 36, la vanne à fermeture radiale 35 est ouverte par pivotement dans le sens de la flèche 60 et, en même temps, le courant parvient au moteur de commande 12 par la ligne 56. Par l'intermédiaire du dispositif d'accouplement 22, le moteur 12 entratne alors la vis sans fin 19 qui, aidée par le pompe à vide 46 ou la chambre à vide 44, prélève, par sa zone d'amenée 23, une quantité de produit à transporter uniformément répartie. Par le prélèvement uniforme du produit, la vitesse d'écoulement dans la tubulure d'alimentation 4 et dans le puits d'alimentation 5 est répartie uniformément sur toute la section transversale et, de la sorte, le frottement interne dans le produit transporté est considérablement réduit. Un avantage important consiste en ce que la tendance à la formation de ponts est fortement réduite. Grâce à l'alimentation constante en produit, à la forme de la vis sans fin et à l'utilisation de la chambre à vide 44, le degré de remplissage de la vis sans fin, ainsi que le volume spécifique du produit transporté sont maintenus constants dans une large mesure. Le produit à transporter prélevé est alors transporté par la vis sans fin 19 vers la zone d'accélération 23, o il est comprimé dans une mesure suffisante pour qu'un jet de produit à la sortie puisse être introduit dans un emballage 41 présenté. Le jet de produit pénètre dans le bec 30 à une vitesse accrue en conséquence de la réduction de section transversale dans la zone d'accélération et il est dévié dans une direction d'écoulement approximativement verticale. Par ce changement de direction, le mouvement de rotation du produit, produit par la vis sans fin 19, est, de façon surprenante, supprimé largement. En vue de l'adaptation à des conditions différentes du produit, la vis sans fin 19 peut être déplacée dans la direc- tion de son axe longitudinal par allongement ou raccourcissement des pièces d'écartement 59. Par le changement de direction dans le bec 30, le jet de produit est quelque peu aplati du cSté intérieur. Il existe à cet endroit un espace vide et, par suite, le risque que de l'air soit entratné par le jet de produit, ce qui donnerait lieu à un dégagement accru de poussière. Afin d'éviter cela, le pièce de remplissage 57, adaptée à la section de sortie du jet, est fixée dans la pièce de déviation 30. Le jet compact de produit qui sort du bec 30 est dirigé à peu près verticalement dans l'emballage 41. Le jet de produit est introduit de préférence le long d'un petit côté de l'embal- lage 41, de telle manière qu'une ouverture aussi grande que possible reste libre pour l'air qui est refoulé hors de l'em- ballage 41. On parvient ainsi à ce que l'air qui s'échappe soulève peu de poussière en tourbillons. Le nombre de tours de la vis sans fin 19 dans un cycle de remplissage est enregistré en permanence par l'appareil 13 de m3sure de position angulaire et transmis à la commande électri- que 53 sous forme d'impulsions électriques. Les impulsions reçues sont comparées, dans le dispositif de commande 52, avec une valeur préalablement choisie et le moteur 12 est commandé de telle manière que le nombre préalablement choisi d'impulsions ou de tours de la vis sans fin 19 soit atteint. Après l'arrêt du moteur 12, le vide est interrompu au moyen de la soupape électromagnétique 50. Le disque à cames 36 referme la vanne à fermeture radiale 30 et le dispositif de blocage immobilise la vanne à fermeture radiale 30 jusqu'au cycle de remplissage immédiatement suivant. Après qu'un nouvel emballage vide 41 est parvenu en position de remplissage, le cycle de remplissage décrit se répète. En cas de remplissage avec des produits en vrac fragiles, comme par exemple la farine, l'inten- sité du vide peut être en plus réglée en fonction de la charge du moteur. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le dosage de produits susceptibles d'être versés, compor- tant une vis sans fin de dosage (19) qui est entraînée par un moteur (12) et qui, dans chaque cycle opératoire, achemine vers un emballage à remplir (41) le produit provenant d'un puits (4, 5) ouvert vers le bas, caractérisé en ce que la vis sans fin de dosage (19) est inclinée vers le bas dans le sens du transport et en ce qu'il est disposé, à l'extrémité avant de la vis sans fin de dosage (19), un bec (30) recourbé vers le bas qui dirige le courant de produit à peu près verticalement vers le bas en direction de l'emballage (41). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vis sans fin de dosage (19) est inclinée d'un angle de 15 à 450. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la vis sans fin de dosage (19) est disposée dans un carter se composant d'une partie arrière cylindrique (15) et d'une para tie conique (16) fixée à celle-ci. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la vis sans fin de dosage (19) est mobile suivant sa direction longitudinale. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'orifice de sortie (32) du bec (30) est obturable par une vanne à fermeture radiale (35). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la vis sans fin de dosage (19) présente, dans une zone d'amenée (23), un pas constant et un diamètre de l'hélice qui crott vers l'avant dans le sens du transport, de telle manière que le volume de produit en vrac que la vis sans fin de dosage (19) prélève dans le puits (4, 5) soit réparti uniformément sur toute la longueur de la zone d'amenée (23). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la vis sans fin de dosage (19) présente, dans une zone d'accélération (25), un pas qui croit vers l'avant dans le sens du transport et un diamètre de l'hélice qui décroit, de telle manière que le volume qui est délimité par l'arbre (20) de la vis sans fin de dosage (19) et par deux spires successives (26, 27) de l'hélice, ainsi que par une surface latérale de c8ne imaginaire entourant la vis sans fin de dosage (19) soit constant le long de l'axe de la vis sans fin. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est disposé, au-dessous de la zone d'ame- née (23) de la vis sans fin de dosage (19), une chambre à vide (44) qui est séparée de cette zone par un tamis (45). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans la conduite de vide (47, 48), une soupape (50) pour le réglage de la dépression et une soupape de réglage (49) pour le maintien à une valeur constante de la dépression dans la chambre à vide (44). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif de commande automatique (52).qui établit et interrompt la dépression dans la chambre à vide (44) en coordination avec le cycle opératoire. 11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la dépression dans la chambre à vide (44) est réglée en fonction de la charge du moteur de commande (12). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est disposé, dans le bec (30), une pièce de garniture (57) qui comble l'espace vide produit dans le courant de produit par le changement de direction de celui-ci. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé-en ce que le produit est dirigé en position excentrée dans le paquet (41), par exemple le long d'un petit coté du paquet (41).