Brevet FR2588955A2 — publié le 19870424

FR 2588955 A2 19870424 FR 8515659 A 19851022 La présente invention concerne un dispositif de dosage apte à délivrer un volume déterminé de produit, en particulier des produits alimentaires, et vise à perfectionner le dispositif de dosage du brevet principal. I1 est important de rappeler que-, dans le cas particulier des produits alimentaires, la conception des dispositifs de dosage utilisés est soumise à de nombreuses exigences : il faut un dosage précis d'une quantité de produit, sans coup de bélier, et une éjection directe dans un conteneur approprié, l'ensemble devant être possible avec des cadences élevées de conditionnement. Le dispositif de dosage faisant l'objet du brevet principal a été conçu pour permettre une alimentation permanente en produit à doser, sans qu'à aucun endroit du dispositif et qu'à aucun moment du processus de dosage, il ne s'exerce des pressions importantes sur le produit. Selon le brevet principal, il est prévu un dispositif de dosage comprenant une chambre de dosage cylindrique de section circulaire et d'axe sensiblement horizontal, qui présente à sa partie supérieure une ouverture débouchant dans un ré servoir surmontant ladite chambre de dosage et rempli de produit à doser, et qui communique avec un canal de sortie s'étendant selon une direction verticale et dans lequel un tiroir se déplace périodiquement entre une position haute d'obturation et uneposition basse de fin de dosage . une palette s'étendant radialement le long d'un arbre coaxial à la chambre de dosage, apte à être animée d'un mouvement de rotation d'amplitude contrôlée, au cours duquel l'extrémité libre de ladite palette balaie la surface intérieure cylindrique de la chambre de dosage ; un volet mobile en translation apte à pénétrer périodi quement dans la chambre de dosage pour.en délimiter une paroi par contact tangentiel avec ledit arbre, puis à s'en extraire pour autoriser une révolution complète de ladite palette, les mouvements du volet, de la palette et du tiroir étant commandés de façon interdépendante. Le perfectionnement objet de la présente invention a principalement pour but d'améliorer la conception du dispositif de dosage précité, de façon notamment à en simplifier la structure et à diminuer la durée d'un cycle de dosage pour une même quantité de produit. Conformément au présent perfectionnement, le volet et le tiroir sont réalisés en un organe mobile unique pouvant se déplacer périodiquement entre une position haute d'obturation dans laquelle une face verticale dudit organe est en contact tangentiel avec l'arbre portant la palette, et une position basse de fin de dosage, ledit organe mobile étant par ailleurs conformé pour permettre, dans ladite position basse, le passage de la palette poursuivant sa rotation pour revenir dans sa position d'origine ne. Avantageusement, l'organe mobile unique présente une surface incurvée, sensiblement cylindrique, se raccordant à la face verticale, ladite surface incurvée étant balayée par l'extrémité libre de la palette lorsque celleci revient dans sa position d'origine. Il est également intéressant que la palette présente une face active se raccordant tangentiellement à l'arbre support, ladite face active étant, en fin de dosage, essentiellement verticale pour prolonger la paroi correspondante du canal de sortie. Pour s'assurer d'une éjection complète de la quantité du produit, il est bon que, en position basse, l'organe mobile unique dépasse le niveau de l'ouverture du canal de sortie. De préférence, la tige de commande. de l'organe mobile unique traverse le réservoir de produit, pour protéger le produit contre toute forme de contamination. Pour un dosage répétitif fiable, compatible avec des cadences élevées, il est avantageux que les mouvements de la palette et de l'organe mobile unique soient réalisés par des motoréducteurs pilotés par un calculateur à microprocesseur. Selon une conception préférée du dispositif, la commande interdépendante des mouvements de la palette et de l'organe mobile unique est réalisée de manière que en début de dosage : la palette occupe une position d'origine prédéterminée en regard de la surface inté rieure cylindrique de la chambre de dosage, et 1'organe mobile unique est en position haute d'obturation, dans laquelle sont assurées d'une part la fermeture de la chambre de dosage par contact tangentiel avec l'arbre, et d'autre part la communication entre chambre de dosage et canal de sortie en cours de dosage : l'organe mobile unique reste en position haute d'obturation, tandis que la palette est animée d'un mouvement de rotation d'amplitude prédéter- minée évacuant ainsi au travers du canal de sortie la quantité de produit correspondante . en fin de dosage : la palette est immobiliséedans sa position de fin de rotation, puis l'organe mobile unique- coulisse en position basse pour terminer l'évacuation du produit, et laisser la palette poursuivre sa rotation jusqu'à sa position d'origine. En particulier, en fin de dosage, la patte est immobilisée dans une position telle que sa face active soit verticale, ladite face active pouvant alors etre raclée au coulissement de l'organe mobile unique vers la position basse de celui-ci. Une très bonne précision dans le dosage pourra en particulier être obtenue si le retour de l'organe mobile unique en position haute d'obturation n'est réalisé que lorsque la palette a atteint sa position d'origine prédéterminée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation préférentiel, en référence aux figures la à îc qui sont des vues partielles en coupe d'un dispositif de dosage conforme à l'invention, respectivement en position de début de dosage, de fin de dosage, et de retour à la position initiale entre deux opérations successives de dosage. Comme dans le brevet principal, le dispositif de dosage selon la présente invention comporte tout d'abord une chambre de dosage cylindrique 110 de section circulaire et d'axe sensiblement horizontal. Cette chambre de dosage 110 est entièrement remplie du produit à doser 112, et ce pendant toutes les phases du dosage. A sa partie supérieure, la chambre de dosage 110 présente une ouverture 114 débouchant dans un réservoir 116 surmontant ladite chambre 110. Le réservoir 116 est également entièrement rempli de produit à doser 112.Ce réservoir peut être monté de façon étanche sur le corps de la chambre de dosage par un moyen approprié quelconque, par exemple par boulonnage, avec interposition de joints d'étanchéité ; le réservoir 116 est par ailleurs alimenté en permanence par un bac tampon (non représenté) disposé à un niveau supérieur, la communication étant assurée par l'intermédiaire d'un conduit de raccordement 152 (il est naturellement possible de prévoir un dispositif additionnel surmontant le bac tampon et exerçant sur le produit à doser une légère pression favorisant l'alimentation du réservoir 116). La chambre de dosage 110 communique en outre avec un canal de sortie 118 essentiellement vertical, ménagé en partie basse du dispositif.Il est également prévu une palette 126 qui s'étend radialement le long d'un arbre. 128 coaxial à la chambre de dosage 110, ladite palette étant apte à être animée d'un mouvement de rotation d'amplitude contrée ; au cours de sa rotation, l'extrémité libre 130 de la palette 126 vient balayer la surface intérieure cylindrique 132 de la chambre de dosage 110. Conformément à un aspect essentiel de l'invention, il est prévu un organe mobile unique 100 qui remplace le volet et le tiroir du dispositif du brevet principal, ce qui simplifie notablement la structure du dispositif de dosage, et procure d'autres avantages, ainsi que cela va être décrit ci-après. L'organe mobile unique 100 peut se déplacer périodiquement entre une position haute d'obturation (figure la), dans laquelle une face verticale 102 dudit organe est en contact tangentiel avec l'arbre 128 portant la palette 126, et une position basse de fin de dosage (figure lob). L'organe mobile unique 100 est de plus conformé pour permettre, en position basse de celui-ci, le passage de la palette 126, celle-ci poursuivant sa rotation pour revenir dans sa position d'origine : de préférence, ledit organe présente une surface incurvée 104, essentiellement cylindrique, se raccordant à la face verticale 102, ladite surface incurvée étant balayée par l'extrémité libre 130 de la palette 126 lorsque celle-ci revient dans sa position d'origine. L'organe mobile unique 100 présente ainsi une section s'effilant vers le haut, définissant une portion supérieure 108 qui se raccorde à une tige de commande 142, dont le déplacement assure en outre un certain brassage du produit 112, favorisant ainsi l'alimentation contenue par gravité de la chambre de dosage 110. La tige de commande 142 traverse le réservoir 116 par un couvercle supérieur 144 dans lequel sont montés les joints d'étanchéité 146. Au-delà du couvercle 144, la tige se prolonge à l'intérieur d'une chambre stérile 148 destinée à protéger le produit contre toute forme de contamination résultant du coulissement de la tige 142.A l'extérieur de cette chambre stérile 148, l'extrémité de la tige est par exemple couplée à un motoréducteur classique approprié (non représenté), de préférence piloté, cocue le moteur d'entraînement de l'arbre porteur de palette, par un calculateur à microprocesseur. De manière à bien faire comprendre le mode de fonctionnement du dispositif ainsi perfectionné, les figures la à îc illustrent la position de ses principaux organes au cours des étapes essentielles du dosage. La figure la correspond au début du dosage. A ce moment, la palette 126 occupe une position d'origine prédéterminée qui est en regard de la surface intérieure 132 de la chambre de dosage 110 ; cette position est en relation directe avec la quantité ddsirée de produit à doser, la position de la figure la, au ras de l'ouverture 114 de la chambre 110, correspondant à la dose maximale. L'organe mobile unique 100 est quant à lui en position haute, fermant la chambre de dosage par contact entre la face verticale 102 et l'arbre 128 (le bord inférieur de cette face verticale est de préférence à un niveau inférieur à l'axe de l'arbre, pour être assuré de l'obstruction correcte). La palette 126 tourne alors d'un angle prédéterminé jusqu'à la position illustrée en figure lb. L'organe mobile unique 100 coulisse alors vers le bas, garantissant l'éjection complète de la quantité ainsi dosée, par le canal 118, dans un récipient 164 ; on est assuré de la totalité de l'éjection en prévoyant que la face inférieure 106 arrive à un niveau plus bas que celui de l'orifice de sortie. Il est intéressant de prévoir que la palette 126 présente une face active 127 se raccordant tangentiellement à l'arbre support 126, cette face active étant, en fin de dosage, essentiellement verticale pour prolonger la paroi correspondante 119 du canal de sortie 118, ainsi qu'illustré en figure lb. Ainsi, dès l'immobilisation de la palette 126 en position de fin de dosage, l'organe mobile unique 100 coulisse vers le bas, raclant en une seule passe les faces 127 et 119, jusqu'à la position basse dudit organe, pour une éjection complète de la quantité de produit désirée. La palette 126 peut aussitôt poursuivre sa rotation, l'extrémité 130 de ladite palette raclant la surface incurvée 104 de l'organe mobile unique 100 (position intermédiaire illustrée en pointillés), ce qui évite tout collage de produit sur ladite surface, et diminue la durée du cycle par rapport au dispositif du brevet principal à volet et tiroir séparés (il faut attendre dans ce cas la remontée complète du volet pour poursuivre la rotation de la palette). La rotation de la palette 126.est arrêtée lorsque la position angulaire prédéterminée de celle-ci est atteinte (figure tic), et l'organe mobile unique 100 remonte vers sa position haute d'obturation, la face verticale 102 de celui-ci écartant la portion de produit en excès, de sorte que la quantité à doser reste constante et bien définie au cours des cycles successifs de dosage. On veillera par ailleurs à conférer à la face 102 une hauteur suffisante, pour obturer le passage de sortie de la chambre de dosage 110 au cours de la remontée de l'organe mobile unique 100. Le dispositif se trouve alors de nouveau dans la position de la figure la, et l'opération peut recommencer. Il va de soi que l'on pourrait, comme cela a été proposé dans le brevet principal, prévoir plusieurs chambres de dosage adjacentes, par exemple délimitées par des joues solidaires de l'arbre central porteur des palettes associées. Lorsque l'on utilise le dispositif de l'invention, le produit à doser se trouve continuellement renouvelé et il est important de noter qu'il n'existe aucun recoin borgne où l'on pourrait observer une stagnation du produit, phénomène tout aussi gênant pour des produits stériles que pour des produits non stériles, ces derniers étant susceptibles de subir alors des dégradations notamment d'origine bactérienne. La conception même du dispositif permet, sans aucune difficulté, de modifier les doses de produit à délivrer ainsi que le passage d'un type de produit à un type différent. En effet, lorsque la densité du produit à doser est susceptible de varier en cours d'utilisation, le dispositif selon l'invention permet très facilement d'ajuster le dosage : le produit dosé est délivré dans un récipient 164 qui peut être soit placé directement sur un dispositif de pesage automatique, soit être transféré à un tel dispositif ; toutes les variations de poids ainsi enregistrées, suite à des changements de densité, sont ainsi directement transmises à l'ordinateur de commande qui calculera la correction à apporter et transmettra l'information correspondante au motoréducteur commandant la rotation de l'arbre 128. Une telle correction se traduit bien sur par une modification de l'amplitude de rotation utile de la palette 126 au sein de la chambre de dosage 110. Bien entendu, la présente invention ne se trouve pas limitée au mode de réalisation particulier décrit.pré- cédemment, mais il est parfaitement possible sans pour autant sortir du cadre de cette invention d'en imaginer un certain nombre de variantes d'exécution. REVENDICATIONS 1. Dispositif de dosage apte à délivrer un volume déterminé de produit, en particulier de produits alimentaires, comprenant - une chambre de dosage cylindrique de section circulaire et d'axe sensiblement horizontal, qui présente à sa par tie supérieure une ouverture débouchant dans un réservoir surmontant ladite chambre de dosage et rempli de produit à doser, et qui communique avec un canal de sortie s'étendant selon une direction verticale et dans lequel un tiroir se déplace périodiquement entre une position haute d'obturation et une-position basse de fin de dosa ge - une palette s'étendant radialement le long d'un arbre coaxial à la chambre de dosage, apte à être animée d'un mouvement de rotation d'amplitude contrôlée, au cours duquel l'extrémité libre de ladite palette balaie la surface intérieure cylindrique de la chambre de dosage - un volet mobile en translation apte à pénétrer périodi quement dans la chambre de dosage pour en délimiter une paroi par contact tangentiel avec ledit arbre, puis à s'en extraire pour autoriser une révolution complète de ladite palette, les mouvements du volet, de la palette et du tiroir étant commandés de façon interdépendante, selon la revendication 1 du brevet principal, caractérisé par le fait que le volet et le tiroir sont réalisés en un organe mobile unique (100) pouvant se déplacer périodiquement entre une position haute d'obturation dans laquelle une face verticale (102) dudit organe est en contact tangentiel avec l'arbre (128) portant la palette (126), et une position basse de fin de dosage, ledit organe mobile étant par ailleurs conformé pour permettre, dans ladite position basse, le passage de la palette (126) poursuivant sa rotation pour revenir dans sa position d'origine. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe mobile unique (100) présente une surface incurvée (104), sensiblement cylindrique, se raccordant à la face verticale, ladite surface incurvée étant balayée par l'extrémité libre (130) de la palette (126) lorsque celle-ci revient dans sa position d'origine 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la palette (126)- présente une face active (127) se raccordant tangentiellement à l'arbre support (128), ladite face active étant, en fin de dosage, essentiellement verticale pour prolonger la paroi correspondante (119) du canal de sortie (118). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que, en position basse, l'organe mobile unique (100) dépasse le niveau de l'ouverture du canal de sortie (118). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la tige de commande (108, 142) de l'organe mobile unique (100) traverse le réservoir de produit (116). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les mouvements de la palette (126) et de l'organe mobile unique (100) sont réalisés par des motoréducteurs pilotés par un calculateur à microprocesseur. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la commande interdépendante des mouvements de la palette (126) et de l'organe mobile unique (100) est réalisée de manière que - en début de dosage : la palette (126) occupe une posi tion d'origine prédéterminée en regard. de la surface in térieure cylindrique (132) de la chambre de dosage (110), et l'organe mobile unique (100) est en position haute d'obturation, dans lequelle sont assurées d'une part la fermeture de la chambre de dosage (110) par contact tan gentiel avec l'arbre (128), et d'autre part la communi cation entre chambre de dosage (110) et canal de sortie (118) - en cours de dosage : l'organe mobile unique (100) reste en position haute d'obturation, tandis que la palette (126) est animée d'un mouvement de rotation d'amplitude prédéterminée évacuant ainsi au travers du canal de sor tie la quantité de produit correspondante ; - en fin de dosage : la palette (126) est immobilisée dans sa position de fin de rotation, puis l'organe mobile unique (100) coulisse en position basse pour terminer l'évacuation du produit, et laisser la palette (126) poursuivre sa rotation jusqu'à sa position d'origine. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que, en fin de dosage, la palette (126) est immobilisée dans une position telle que sa face active (127) soit verticale, ladite face active pouvant alors etre raclée au coulissement de l'organe mobile unique (100) vers la position basse de celui-ci. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7et 8, caractérisé par le fait que, entre deux opérations successives de dosage, le retour de l'organe mobile unique (100) en position haute d'obturation n'est réalisé que lorsque la palette (126) a atteint sa position d'origine prédéterminée.