Brevet FR2576098A1 — publié le 19860718

La présente invention se rapporte aux doseurs volumétriques de poudres comportant un piston actionné par un poussoir et coulissant dans une chambre cylindrique pourvue d'un orifice d'alimentation et d'un orifice d'évacuation. On connait de tels doseurs qui n'exigent pas de grande précision de dosage et sont utilisés par exemple dans les distributeurs automatiques de boissons. Leur taille compacte interdit l'emploi d'organes et de mécanismes compliqués, car ils doivent être robustes et d'un fonctionnement sûr. Ceci n'est pas toujours le cas des réalisations connues, les doseurs se bouchant fréquemment et la poudre restant souvent exposée entre deux opérations à l'air ambiant qui risque d'en détériorer les propriétés. L'invention a pour objet un doseur volumétrique du genre précité ne présentant pas ces inconvénients, de grande simplicité d'exécution et d'un fonctionnement sûr. Il est caractérisé en ce qu'un équipage mobile en translation horizontale comporte un piston solidaire d'une vis de réglage traversant axialement le piston, une extrémité de ladite vis étant fixée à une soupape d'obturation de l'orifice d'évacuation, l'espace entre le piston et la soupape formant le volume dosé, l'autre extrémité de la vis étant engagée de manière réglable dans un alésage fileté d'un organe de poussée muni d'un ressort de rappel et actionné en coulissement par le poussoir, de façon à ce que, grace à l'action du ressort de rappel et au réglage du degré d'engagement de l'extrémité de la vis dans l'alésage fileté de l'organe de poussée, la soupape d'obturation de l'orifice d'évacuation maintienne ledit orifice fermé et le volume de la chambre et la longueur de course du piston soient réglables. De préférence, l'orifice d'évacuation de forme ronde est situé dans une paroi frontale de la chambre cylindrique et son bord extérieurconsti- tue le siège de la soupape d'obturation. Le piston peut prendre appui par sa face arrière sur l'extrémité de l'organe de poussée muni de l'alésage fileté, tandis que la vis traverse un alésage axiale du piston qui est bloqué en position réglable au moyen d'un écrou engagé sur ladite vis. L'organe de poussée actionné par le poussoir peut hêtre constitué par une simple tige munie du côté du piston d'un alésage fileté dans lequel s'engage la vis solidaire du piston et munie d'un ressort de rappel. Le centrage de la tige peut être assuré par une cloison transversale munie d'ouverture centrale pour le passage de la tige. Le ressort de rappel placé à l'extérieur de la tige peut prendre appui, d'une part sur un épaulement d'extrémité de la tige, et d'autre part, sur ladite cloison. De préférence, l'organe de poussée est une douille creuse fermée à l'une de ses extrémités par un embout muni d'un alésage axial fileté dans lequel est engagée une extrémité de la vis et logeant un ressort travaillant à la compression et une pièce sur laquelle prend appui le poussoir, de façon à ce que, au moment de la poussée, le ressort comprimé entre le fond du creux de la douille et la pièce amortisse la poussée pour éviter une avancée trop brusque du piston. Selon cette forme de réalisation, l'extrémité de la chambre cylindrique opposée à celle munie d'orifice d'évacuation est fermée par une paroi frontale présentant une ouverture centrale pour le passage de la douille. Le ressort de rappel prend appui, d'une part, sur un siège formé par la paroi frontale et, d'autre part, sur un épaulement présent à l'extrémité de la face extérieure de la douille. Le diamètre du piston est de préférence inférieur à celui de la chambre cylindrique et un disque coaxial en matière souple ou semi-rigide de diamètre sensiblement égal à celui de la chambre est rendu solidaire de la face arrière du piston. L'orifice d'alimentation débouche à la partie supérieure de la chambre située entre la face avant du piston et l'orifice d'évacuation, tandis qu'à-la partie inférieure de la chambre située à l'arrière du piston débouche un orifice pour l'évacuation de grains de poudre qui pourraient s'infiltrer derrière le piston. La longueur de la génératrice du piston est plus grande que la largeur dans le sens axial de l'orifice d'alimentation pour réaliser une obturation suffisante duditorifice au cours de l'éjection de la poudre. D'autres particularités de l'invention apparaitront à la lumière de la description qui suit d'un mode de réalisation du doseur. présenté à titre d'exemple et illustré par les dessins, dont la figure 1 présente le doseur après l'éjection du volume de poudre dosée, en coupe axiale et la figure 2 le même doseur prêt à l'usage avec le volume de dosage rempli de poudre dosée. On a représenté schématiquement en 13 un mécanisme assurant l'actionnement d'un poussoir 21. Dans le cas représenté, ce mécanisme est un électro-aimant dont le noyau mobile 14 solidaire du poussoir 21 est muni du caté opposé d'une butée 20.La chambre cylidrique de dosage 3 est ouverte à ' une extrémité présentant un orifice d'évacuation 23. Du côté opposé, la chambre est fermée par une paroi frontale 25 présentant un passage axial 26 pour l'organe de poussée 9. A l'intérieur de la chambre est placé un piston 4 traversé axialement par une vis de réglage 2, à l'extrémité extérieure de laquelle est fixée-une soupape 1 d'obturation de l'orifice d'évacuation 23, dont le siège est formé par le bord extérieur dudit orifice. La soupape 1 est fixée au moyen d'un écrou 15. Le piston 4 présente un passage axial pour le passage de la vis 2 sur laquelle il est bloqué en position réglable au moyen d'un écrou 24.Le diamètre du piston 4 est inférieur à celui de la cavité de la chambre 3 pour éviter son usure.par frottement et le grippage du piston par la poussière de poudre susceptible de s'infiltrer entre le piston et le cylindre, lorsque le piston avance en refoulant la poudre et obture l'orifice d'alimentation 6, dont est munie la partie supérieure de la chambre 3. A la face arrière du piston 4 est fixez coaxialement au moyen d'une ron delle 16 un disque ou diaphragme 7 en matière souple ou semi-rigide, dont le diamètre est sensiblement égal à celui de la chambreet qui assure l'étanchéité du piston 4 sur sa face arrière. L'organe de poussée actionné par le poussoir 21 est constitué par une douille creuse 9 fermé à l'une de ses extrémités par un embout 12 muni d'un alésage fileté 8 dans lequel est engagée une extrémité de la vis 2. Le creux de la douille 9 loge un ressort 22 travaillant en compression et une pièce de calage 28 sur laquelle prend appui le poussoir 21. Un ressort de rappel 10 entoure la douille 9 et prend appui par ses extrémités sur un siège 17 formé par la paroi frontale 25 de la chambre 3 et sur un épaulement 22 présent à l'extrémité de la face extérieure de la douille. L'orifice d'alimentation de la chambre~cylindrique débouche à la partie supérieure de la chambre située entre la face avant du piston et un orifice d'évacuation 23. A la partie inférieure de la chambre située à l'arrière du piston débouche un orifice Il pour l'évacuation de grains de poudre qui auraient pu s'infiltrer derrière le piston. Le montage du piston à l'intérieur de la chambre s'opère en serrant le piston contre l'embout 12 de la douille 9 au moyen de l'écrou 24, après avoir au préalable réglé le degré d'engagement de l'extrémité de la vis 2 dans l'alésage fileté 8 de l'embout 12.pour que la soupape d'obturation 1 maintienne l'orifice 23 obturé en position de.repos de l'appareil. Lorsque l'électro-aimant est inactif, le piston reste en position représentée à la figure 2, le piston 4 à l'écart de l'orifice d'ali- mentation 6. La chambre 3 peut ainsi se remplir en attendant l'action du poussoir. Lors de l'activation de l'électro-aimant, le poussoir 21 agit par l'intermédiaire du ressort 27 sur la douille 9 en amortissant pour éviter tout effet de choc sur la poudre à éjecter. La soupape l s'écarte de son siège et le piston 4 avance vers l'orifice d'évacuation 23 et se place en fin de course en regard de l'orifice d'alimentation 6, comme présenté à la figure 1. L'expérience montre, que malgré l'écart des diamètres de la cavité et du piston, l'écoulement de la poudre s'arrête et l'orifice d'alimentation reste obturé. Une telle disposition évite l'usure par frottement du cylindre et du piston, ainsi que tout coincement des grains de poudre dans l'interstice entre les deux organes. Le disque 7 coulissant à l'instar du piston au contact de la paroi intérieur de la chambre empêche le passage inopportun de grains vers la face arrière du piston, notammént dans la partie de la cavité 3 désignée par 18. Lorsque lélectro-aimant cesse d'être activé, l'équipage formé par la douille 9, la vis de réglage 2, le piston 4, le disque 7 et la- soupape l et sollicité par le ressort de rappel 10 retourne à sa position initiale (figure 2), l'écoulement de la poudre par l'orifice d'alimentation reprend jusqu'au remplissage complet de la cavité et, l'orifice d'évacuation 23 étant obturé, la poudre dosée reste à l'abri de l'air ambiant. Lors du mouvement de retour, le diaphragme 7 pousse vers l'orifice d'évacuation de déchets il des grains de poudre qui malgré les précautions auraient pu s'infiltrer derrière la face arrière du piston. L'engagement réglable de la vis 2 à l'intérieur de l'alésage fileté 8 de l'extrémité de la douille 9 permet l'obtention de plusieurs effets. En réglant la distance séparant la face avant du piston et la soupape 1, on peut assurer une obturation quasi hermétique de l'orifice d'évacuation et le réglage de la capacité du volume de dosage et de la course du piston. Appliqué au distributeur automatique de boissons, cette disposition permet de modifier à volonté la dose de poudre à distribuer, différente selon la nature de la boisson. Ainsi, le même doseur peut être aisément adapté à la distribution des boissons variées. L'appareil doseur selon l'invention n'est pas limité au domaine de distributeurs de boissons, car il peut être adapté à tout usage approprié. REVENDICATIONS. l. Doseur volumétrique de poudre comportant une chambre cylindrique de dosage (3) d'axe horizontal pourvue d'un orifice d'alimentation (6) et d'un orifice d'évacuation (23) et dans laquelle coulisse un piston (4) actionné par un poussoir (21), caractérisé en ce que l'équipage mobile en translation horizontale comporte un piston (4) solidaire d'une vis de réglage (2) traversant axialement le piston, une extrémité de ladite vis étant fixée à une soupape (1) d'obtura tion de l'orifice d'évacuation (23), l'espace entre le piston et la soupape formant le volume dosé, l'autre extrémité de la vis (2) étant engagée de manière réglable dans un alésage fileté (8) d'un organe de poussée (9) muni d'un ressort de rappel (10) et actionné en coulisse ment par le poussoir (21), de façon à ce que, grâce à l'action du ressort de rappel et au réglage du degré d'engagement de l'extré mité de la vis dans l'alésage fileté de l'organe de poussée, la soupape d'obturation de l'orifice d'évacuation maintienne ledit orifice fermé et le volume de la chambre et la-longueur de course du piston puissent être réglés. 2. Doseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice d'évacuation (23) de forme ronde est situé dans une paroi frontale de la chambre cylindrique (3) et son bord extérieur constitue le siège de la soupape d'obturation (1). 3. Doseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (4) prend appui par sa face arrière sur l'extrémité de l'organe de poussée (9) muni de l'alésage fileté (8) et en ce que la vis (2) traverse un alésage axiale du piston qui est bloqué en position réglable au moyen d'un écrou (24) engagé sur iadite-vis. 4. Doseur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe de poussée est une douille creuse (93 fermée à l'une de ses extrémités par un embout (12) muni d'un alésage axial fileté (8) dans lequel est engagée une extrémité de la vis (2) et logeant un ressort (13) travaillant en compression et une pièce (14) sur laquelle prend appui le poussoir (2f) de façon à ce que, au moment de la poussée1 le ressort (13) comprimé entre le fond du creux de la douille (9) et la pièce (14) amortisse la poussée pour éviter une avancée trop brusque du piston. 5. Doseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité de la chambre cylindrique opposée à celle munie d'orifice d'évacuation (23) est fermée par une paroi frontale (25) présentant une ouver ture centrale (26) pour le passage de la douille (9). 6. Doseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort de rappel (10) prend appui, d'une part, sur un siège formé par la paroi frontale (25) et, d'autre part, sur un épaulement (22) présent à l'extrémité- de la face extérieure de la douille. 7. Doseur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le diamètre du piston (4) est inférieur à celui de la chambre cylin drique (3) et un disque coaxial (7) en matière souple ou semi-rigide de diamètre sensiblement égal à celui de la chambre est rendu soli daire de la face arrière du piston (4). 8. Doseur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'orifice d'alimentation -(6) de la chambre cylindrique (3) débouche à la partie supérieure de la chambre située entre la face avant du piston et l'orifice d'évacuation (23), tandis qu'à la partie in férieure de la chambre située à l'arrière du piston débouche un ori fice (11) pour l'évacuation de grains de poudre qui purraient s'in filtrer derrière le piston. 9. Doseur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la longueur de la génératrice du piston (4) est plus grande que la largeur dans le sens axial de l'orifice d'alimentation (6).