Brevet FR2661496A1 — publié le 19911031

L'invention est relative à un distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide, destiné notamment à introduire progressivement un additif dans une solution. Elle concerne principalement l'industrie et les laboratoires manipulant les produits chimiques. Quoique l'invention ait été tout spécialement développée dans le cadre des laboratoires de teinture qui doivent pour la mise au point des procédés de traitement réaliser préalablement des essais sur échantillon, elle pourra facilement s'étendre à d'autres applications. Dans de nombreux procédés d'élaboration industrielle, il est nécessaire d'agir durant le procédé pour ajouter un additif dans une solution. Cet ajoût d'additif peut être déterminé en fonction de nombreux paramètres. Par exemple, il peut s'agir d'additionner des doses de produits de quantités fixes à intervalles réguliers. Ou bien, l'additif est rajouté en fonction de la mesure d'un paramètre telles que la température, la concentration, l'acidité entre autres. Cet apport de produits additionnels peut se faire sous différentes formes en fonctions des quantités mises en jeu, de la nature du produit ajouté, des techniques utilisées, etc... Pour les produits liquides, l'appareil le plus adapté est la pompe doseuse. I1 s'agit d'un instrument qui en fonction d'impulsions électriques d'excitation permet, d'injecter des quantités unitaires pré-déterminées de fluides. La commande de la pompe doseuse peut être assurée manuellement ou par le biais d'un automatisme. Techniquement très au point, la pompe doseuse ne souffre principalement que d'un handicap économique, en raison de son prix élevé. Son utilisation se justifie dans des applications industrielles, par contre, en laboratoire, elle est bien souvent remplacée par des injections manuelles à partir de pipettes graduées. En ce qui concerne l'addition de produits sous forme pulvérulente, tel que par exemple du chlorure de sel, la technique est beaucoup moins avancée. Pour les produits granulaires, on connait l'injecteur à vis. Cet appareil n'est cependant pas adapté à tous les types de produits pulvérulents et par ailleurs son débit n'est pas très bien controlé. Si les quantités d'additifs mis en jeu sont peu importantes, alors l'injecteur à vis est totalement inadapté. En laboratoire, pour des injections progressives de faibles quantités, il est nécessaire de procéder manuellement par pincées tout au long du processus. Le problème de l'addition d' une dose de poudre dans une solution à toutefois été résolu dans un tout autre domaine d'application. I1 s'agit des machines à laver domestiques dans lesquelles on rencontre un distributeur qui se présente sous la forme d'une boîte étanche dans laquelle on a initialement placé la dose de poudre à introduire au cours du lavage. Ce distributeur comporte en outre un mécanisme d'ouverture du couvercle pour permettre l'éjection de la poudre au moment déterminé du cycle de fonctionnement. Ce type de distributeur est économique mais ne permet pas d'introduire progressivement la poudre. La libération est totale et instantanée. Le but principal de la présente invention est de présenter un distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide destiné notamment à introduire progressivement un additif dans une solution. Le nombre de doses présentes sur le distributeur peut être très élevé pour disposer d'une grande finesse quant à la quantité de produit à injecter lors de chaque déversement de doses dans la solution. Les doses peuvent être remplies de produits différents pour suivre par exemple les différentes étapes d'élaboration d'un mélange. Le distributeur de doses de la présente invention peut être entièrement piloté par un dispositif automatique de commande pour écarter toute intervention humaine. Le distributeur de doses de produits pulvérulents ou liquides peut parfaitement s'adapter quelle que soit la nature du produit en choisissant les matériaux de construction et les dimensions géométriques adéquats. De par sa conception, le distributeur de doses de la présente invention est un appareil très fiable, robuste et économique. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront en cours de la description qui va suivre qui cependant n'est donnée qu'à titre indicatif. Le distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide destiné notamment à introduire progressivement un additif dans une solution, qui possède un orifice de sortie est caractérisé par le fait qu'il comprend - un ensemble de doses remplies de produit, - un dispositif d'entraînement des doses pour successivement les positionner au dessus de l'orifice de sortie, - des moyens individuels de déversement du contenu des doses. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, accompagnée de dessins en annexe parmi lesquels - la figure 1 schématise le distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide selon le présente invention, - la figure 2 schématise le mode de réalisation des moyens de déversement du contenu des doses. L'invention vise un distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide destiné notamment à introduire progressivement un additif dans une solution. Actuellement, l'injection contrôlée d'un produit liquide peut se réaliser à l'aide d'une pompe doseuse. I1 s'agit d'un instrument précieux dont le débit peut être rigoureusement contrôlé. Sur le plan technique, cela donne entière satisfaction, il faut toutefois admettre qu'il s'agit d'un matériel couteux. Par ailleurs, la pompe doseuse ne peut uniquement convenir que pour des produits liquides. En ce qui concerne les produits pulvérulents, le contrôle des injections est beaucoup plus délicat à réaliser. Pour les matières à forte granulométrie, il est possible d'employer les dispositifs à injection utilisant le principe de la vis sans fin, encore que le contrôle du débit soit très difficile à assurer. Pour les raisons évoquées prècèdement, dans le milieu industriel et en particulier dans les laboratoires, les injections d'additifs se font manuellement. Ce défaut d'automatisation peut occasionner des difficultés par exemple lorsque le processus est très long, en effet dans ce cas, il y a des moments d'attente toujours pénibles. Le distributeur de doses de la présente invention se propose précisément de rendre automatique l'injection d'un additif sous forme pulvérulente ou liquide. La commande de l'injection pourra être organisée soit à partir d'un cycle temporisé ou par exemple à partir d'une réaction à un contrôle de processus. L'injection est progressive, c'est-à-dire qu'elle peut évoluer selon une courbe. La finesse de la progression pourra être ajustée avec le nombre de doses utilisées sur le distributeur. La figure 1 schématise le distributeur de doses (1) de produit pulvérulent ou liquide selon la présente invention. La forme adopteée ici n'est donnée qu'à titre purement indicatif. Le distributeur de doses (1) comprend tout d'abord un orifice de sortie (2) par lequel on injecte l'additif contenu dans les doses vers la solution. L'orifice de sortie (2) présente une entrée en forme d'entonnoir pour faciliter le remplissage. Le distributeur de la figure 1 comprend un ensemble de 10 doses (3), toutefois ce nombre pourra être modifié en fonction de l'objectif à atteindre. La forme des doses ici est conique pour faciliter le remplissage, néanmoins d'autres formes géométriques pourraient être adoptées sans pour autant s'écarter de la présente invention. Le nombre de doses (3) permet de définir la finesse de l'addition et généralement avec 10 doses on peut obtenir une précision suffisante. Le distributeur de doses (1) comprend également un dispositif (4) d'entraînement des doses (3) pour successivement les positionner au-dessus de l'orifice (2) de sortie. Dans l'exemple choisi, le dispositif d'entraînement (4) se présente sous la forme d'un plateau mobile en rotation sur lequel les doses (3) sont fixées à la périphérie. Par son mouvement de rotation, le plateau (4) peut ainsi amener chaque dose (3) au-dessus de l'orifice de sortie (2). I1 s'agit d'une réalisation technique préférentielle mais qui pourrait toutefois être remplacée par d'autres moyens de support tel qu' un mécanisme à chaine assurant le déplacement des doses (3) fixées sur certains maillons. Par ailleurs, le distributeur de doses (1) comprend des moyens individuels de déversement du contenu des doses (3). De la sorte, par action sur les moyens de déversement chaque produit contenu dans les doses (3) peut se déverser dans l'orifice de sortie (2) lorsque la dose (3) est positionnée en face dudit orifice de sortie (2). Selon un mode préférentiel de réalisation des moyens individuels de déversement du contenu des doses (3), ces moyens de déversement sont actionnés par le dispositif d'entraînement des doses (3). I1 y a une combinaison des actions qui fait que chaque fois qu'une dose (3) se trouve au dessus de l'orifice de sortie (2), la libération du contenu est automatiquement actionné. La figure 2 représente un mode préférentiel de réalisation des moyens de déversement qui précisement sont actionnés lors du positionnement d'une dose (3) au-dessus de l'orifice de sortie (2). Selon l'invention, les moyens de déversement se présentent sous la forme d'une palette (5) qui obture l'orifice d'écoulement, non représenté, placé au fond de chaque dose (3). Cette palette mobile (5) est susceptible de s'écarter de l'orifice d'écoulement pour libérer le contenu de la dose (3). Au repos, la palette mobile (5) masque l'orifice d'écoulement de la dose (3) pour empêcher le déversement de son contenu. Les palettes mobiles (5) peuvent être actionnées en rotation autour d'un axe (6) solidaire du plateau (4). Les palettes sont rappelées en position de repos par un ressort (7) qui les positionne de telle sorte qu'elles masquent l'orifice d'écoulement placé au fond de chaque dose (3). En outre, un doigt fixe (8) placé au niveau de l'orifice de sortie (2) sur le chemin de circulation des palettes mobiles (5) actionne celles-ci dans un mouvement de rotation lorsque la palette (5) se trouve au-dessus de l'orifice d'écoulement (2). Le doigt fixe (8) vient appuyer sur la palette mobile (5) et l'oblige à s'écarter par un mouvement de rotation qui tend le ressort de rappel (7) et provoque la libération du contenu de la dose (3) dont l'orifice d'écoulement n'est plus masqué. C'est grâce au mouvement tournant du plateau (4) de support de l'ensemble des doses que chacune des palettes mobiles (5) vient en contact avec le doigt fixe (8) pour provoquer le pivotement de chacune des palettes (5) au-dessus de l'orifice de sortie (2). Bien entendu, l'étanchéité des palettes mobiles (5) devra être adaptée à la nature du produit contenu dans les doses. Pour les produits pulvérulents à forte granulométrie, tel que par exemple du chlorure de sel, il n'y a guère de difficulté. Par contre pour des produits liquides, l'étanchéité devra être soignée. A ce sujet, on pourrait éventuellement remplacer les palettes mobiles (5) par des robinets qui seraient actionnés à l'ouverture lors de leur passage au-dessus de l'orifice de sortie. Le positionnement du plateau (4) pourra par exemple être assuré au moyen d'un micro-contact (9), illustré à la figure 2 qui vient en contact avec l'axe d'articulation (6) de chacune des palettes mobiles (5) afin de garantir le positionnement d'une dose (3) au-dessus de l'orifice d'écoulement de sortie (2). En utilisant un moteur d'entraînement pour le plateau (4), il faudrait alimenter ce moteur à l'aide d'une impulsion temporisée de démarrage pour provoquer le début de la rotation du plateau (4) et libérer le micro-contact (9) qui, dans cette position permettrait d'assurer l'alimentation dudit moteur d'entraînement du plateau (4). Lorsque l'axe de rotation (6) de la dose (3) suivante arrive en contact avec le micro-contact (9) ce dernier est actionné et cesse d'alimenter le moteur d'entraînement du plateau (4) qui s'arrête. L'étape de positionnement de la dose (3) suivante est achevée avec libération du contenu de dose (3). Ainsi l'injection progressive du produit contenu dans les doses est entièrement automatisée. Aucune intervention manuelle n'est nécessaire. On pourrait également utiliser le distributeur de doses non seulement pour l'injection d'un seul produit mais également en remplissant les doses de différents produits pour aboutir à un mélange. D'autres mises en oeuvre de la présente invention à la portée de l'homme de l'art auraient également pû être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1") Distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide destiné notamment à introduire progressivement un additif dans une solution, qui possède un orifice (2) de sortie, caractérisé par le fait qu'il comprend - un ensemble de doses (3) remplies de produit, - un dispositif d'entraînement (4) des doses (3) pour successivement les positionner au-dessus de l'orifice de sortie (2), - des moyens individuels (5) de déversement du contenu de chacune des doses (3) 2") Distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le dispositif d'entraînement (4) se présente sous la forme d'un plateau mobile en rotation dont le pourtour est garni de doses (3). 30) Distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les moyens de déversement sont actionnés par le dispositif d'entraînement (4) lorsque la dose (3) est placée au-dessus de l'orifice de sortie (2). 40) Distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les moyens de déversement se présentent sous la forme d'une palette mobile (5) qui obture l'orifice d'écoulement placé au fond de chaque dose (3) ou s'en écarte pour libérer le contenu. 50) Distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide selon la revendication 4 caractérisé par le fait que les palettes (5) mobiles sont rappelées par un ressort (7). 6 ) Distributeur de doses de produits pulvérulent ou liquide selon la revendication 4 caractérisé par le fait que les palettes mobiles sont actionnées par un doigt fixe (8) placé au niveau de l'orifice de sortie (2). 70) Distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les moyens de déversement se présentent sous la forme de robinets. 8") Distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide selon la revendication 4 caractérisé par le fait que les palettes mobiles (5) sont montées autour d'un axe de rotation (6) solidaire du plateau (4). 9 ) Distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide selon la revendication 2 caractérisé par le fait que le plateau (4) est entrainé en rotation par un moteur qui dispose d'un micro-contact (9) de positionnement. 10 ) Distributeur de doses de produit pulvérulent ou liquide selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'ensemble des doses (3) sont supportées par une chaîne de transport.