Brevet FR2690131A1 — publié le 19931022

La présente invention concerne un dispositif de dosage pondérai, en particulier pour des produits pâteux ou hétérogènes. On connaît du document FR-2.555.132 un dispositif de dosage pondéral comportant un bec de remplissage associé à un conduit d'alimentation et disposé à l'aplomb d'un organe de pesage relié au bec de remplissage pour commander une ouverture et une fermeture du bec de remplissage, et un organe de poussée disposé en amont du bec de remplissage par référence à un sens d'écoulement de produit, cet organe de poussée comportant un piston disposé dans un cylindre et associé à une vanne trois voies mettant la chambre de pompage balayée par le piston alternativement en relation avec une trémie d'alimentation et avec un orifice de distribution de produit du bec de remplissage. Un inconvénient de ce dispositif est la difficulté de nettoyer toutes les pièces en mouvement principalement dans le cas de produits alimentaires. Un autre inconvénient est le risque de détérioration physique de la texture du produit en raison des passages répétés du produit dans les orifices de la vanne trois voies lors des mouvements d'aspiration et de refoulement du produit, surtout s'il s'agit d'un produit fragile. Selon l'invention on propose un dispositif de dosage pondéral du type précité dans lequel l'organe de poussée comporte une vis montée pour tourner dans un carter et reliée à un moteur d'entraînement commandé en rotation par l'organe de pesage. Ainsi le produit est poussé en douceur par la vis lors de la rotation de celle-ci et n'est amenée à passer qu'une seule fois dans les orifices du bec de remplissage de sorte que sa texture est faiblement altérée par le dispositif même lorsqu'il s'agit d'un produit fragile. En outre, en raison du mouvement continu de l'écoulement le nettoyage et la stérilisation du dispositif selon l'invention sont obtenus particulièrement aisément en introduisant de la vapeur ou de l'eau surpressée dans le circuit de distribution sans qu'il soit nécessaire de prévoir un cycle particulier. Selon une version avantageuse de l'invention, le bec de remplissage comporte un orifice d'entrée accouplée au carter de l'organe de poussée et un organe de fermeture se déplaçant perpendiculairement à une direction de l'écoulement dans l'orifice d'entrée de façon à avoir un effet de cisaillement de l'écoulement lors de la fermeture de l'orifice d'entrée. Ainsi, dans le cas d'un produit hétérogène, un morceau de matière se présentant dans le bec de remplissage au moment de la fermeture est sectionné par l'organe de fermeture et l'on obtient ainsi une très grande précision du poids de produit introduit dans le récipient. De préférence, l'orifice d'entrée du bec de remplissage est disposé selon un axe parallèle à la vis de l'organe de poussée. Ainsi on minimise le risque de détérioration physique de la texture du produit. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, la vis a un diamètre inférieur à un diamètre interne du carter. Ainsi, le produit est soumis à une faible compression lors de la fermeture du bec de remplissage même lorsque la rotation de la vis n'est pas arrêtée de façon exactement simultanée. Selon encore un autre aspect avantageux de 1' inven- tion, la vis de l'organe de poussée est disposée horizontalement dans une partie cylindrique du carter qui comporte en outre une partie ayant une section décroissante entre une extrémité de la vis tournée vers le bec de remplissage et le bec de remplissage, cette partie de section décroissante comportant une génératrice inférieure horizontale dans le prolongement d'une génératrice inférieure de la partie cylindrique.Ainsi, on réduit non seulement le risque de séparation de la phase solide et de la phase liquide dans le cas d'un produit hétérogène lors d'arrêts momentanés de la machine, mais on assure en outre une vidange naturelle du dispositif par gravité de sorte que l'on évite une accumulation de produit dans le dispositif, en particulier on évite une accumulation de produit de nettoyage lors du lavage du dispositif selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention en relation avec la figure unique ci-jointe. La figure est une représentation schématique du dispositif selon l'invention partiellement en coupe selon un plan vertical passant par l'axe de la vis de l'organe de poussée. En référence à la figure, le dispositif selon l'invention comporte un bec de remplissage généralement désigné en 1 associé à un conduit d'alimentation 2 par l'intermédiaire d'un organe de poussée généralement désigné en 3. Le bec de remplissage 1 est disposé à l'aplomb d'un organe de pesage 4 relié à un organe de commande 5 du bec de remplissage par une ligne 6 pour commander une ouverture et une fermeture du bec de remplissage. L'organe de poussée comporte un carter comprenant une partie cylindrique 7 disposée horizontalement et une partie de section décroissante 8 comportant une génératrice inférieure 9 disposée dans le prolongement de la génératrice inférieure de la partie cylindrique 7. La surface interne de la partie de section décroissante à de préféreence une section circulaire de sorte que des sections successives selon des plans verticaux perpendiculaires à l'axe de la vis, depuis l'extrémité de la vis jusqu'au bec de remplissage, ont la forme de cercles dont le point le plus inférieur coïncide avec la génératrice 9. Une vis 10 est montée pour tourner dans la partie cylindrique 7 du carter et a de préférence un diamètre externe d légèrement inférieur au diamètre interne D de la partie cylindrique 7 du carter.La partie de section décroissante 8 du carter est disposée entre une extrémité de la vis tournée vers le bec de remplissage 1 et le bec de remplissage 1. Le conduit d'alimentation 2 débouche à la partie supérieure du carter au voisinage d'une extrémité de la vis opposée au bec de remplissage 1. La vis 10 est entraînée en rotation par un moteur 11, par exemple un moteur électrique ou un moteur pneumatique dont la rotation est commandée par l'organe de pesage 4 par l'intermédiaire d'une ligne 12. Entre la partie cylindrique 7 du carter et le moteur 11, l'organe de poussée 3 comporte de préférence un joint annulaire double 13 délimitant une chambre annulaire 14 dans laquelle on peut faire circuler un liquide stérile ou de la vapeur pour assurer une barrière stérile entre le produit et l'ambiance extérieure. Dans le mode de réalisation particulier illustré, le bec de remplissage 1 comporte un corps cylindrique 15 disposé verticalement dans lequel coulisse un organe de fermeture 16 également cylindrique et dont les mouvements sont commandés par l'organe de commande 5. A sa partie inférieure, le corps 15 comporte un siège 17 sur lequel l'extrémité de l'organe de fermeture 16 vient prendre appui pour une position de fermeture du bec. Le bec de remplissage 1 comporte un orifice d'entrée 18 disposé selon un axe parallèle à la vis de l'organe de poussée et accouplé à l'extrémité de plus petit diamètre de la partie 9 de section décroissante du carter. L'organe de fermeture 16 se déplace donc perpendiculairement à une direction d'écoulement du produit dans l'orifice d'entrée de façon à avoir un effet de cisaillement de l'écoulement lors de la fermeture de l'orifice d'entrée. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant : un récipient vide est disposé sur l'organe de pesage 4 puis le bec de remplissage 1 est ouvert et la vis 10 est simultanément mise en rotation. Le produit à conditionner est ainsi poussé en douceur vers le bec de remplissage 1 à travers lequel il s'écoule. On notera à ce propos que la vitesse de rotation de la vis 10 peut être variée au fur et à mesure du remplissage. En particulier lorsque le poids de produit dans le récipient atteint une valeur voisine de la consigne, on prévoit de préférence que l'organe de pesage 4 envoie au moteur d'entraînement 11 une commande de réduction de la vitesse de rotation afin d'augmenter la precision du dosage pondéral par une réduction du débit à travers le bec de remplissage juste avant sa fermeture. Lorsque le poids dans le récipient atteint la valeur de consigne, le bec de remplissage 1 est fermé et un ordre d'arrêt est simultanément envoyé au moteur d'entraînement 11. Lorsque le dispositif doit être nettoyé il suffit de vidanger le produit restant puis d'introduire un liquide de nettoyage par le conduit d'alimentation 2, de préférence en mettant la vis 10 en rotation afin d'éviter toute accumulation de produit entre le bord de la vis et la surface interne du carter. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des modifications sans sortir du cadre de l'invention tel que définie par les revendications. En particulier, bien que l'organe de poussée 3 selon l'invention ait été représenté avec une vis horizontale, ce qui permet de réduire les risques de séparation de la phase solide et de la phase liquide dans le cas d'un produit hétérogène, on peut utiliser un dispositif comportant une vis inclinée ou même verticale. Dans ce cas la partie de carter 8 de section décroissante pourra être une partie conique disposée exactement dans l'axe de la vis. De même, bien qu'on ait décrit l'invention avec un bec de remplissage comportant un organe de fermeture se déplaçant dans le corps du bec de remplissage selon un mouvement de coulissement alterné, on pourra également prévoir un bec de remplissage comportant un organe de fermeture rotatif ayant de préférence une arête se déplaçant perpendiculairement à l'orifice d'entrée 18 pour assurer un sectionnement d'un morceau qui se présenterait à cheval sur l'orifice d'entrée 18 au moment de la fermeture du bec de remplissage. L'invention peut être utilisée soit à poste fixe en faisant défiler les récipients sous le bec de remplissage soit sur un carrousel où chaque récipient est chargé sur un organe de pesage et est rempli pendant la rotation du carrousel. Bien entendu dans ce cas chaque poste du carrousel est équipé d'un dispositif selon l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de dosage pondéral comportant un bec de remplissage (1) associé à un conduit d'alimentation (2) et disposé à l'aplomb d'un organe de pesage (4) relié au bec de remplissage (1) pour commander une ouverture et une fermeture du bec de remplissage, et un organe de poussée (3) disposé en amont du bec de remplissage par référence à un sens d'écoulement de produit, caractérisé en ce que l'organe de poussée (3) comporte une vis (10) montée pour tourner dans un carter et reliée à un moteur d'entraînement (11) commandé en rotation par l'organe de pesage (4). 2. Dispositif de dosage pondéral selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bec de remplissage comporte un orifice d'entrée (18) accouplé au carter de l'organe de poussée, et un organe de fermeture (16) se déplaçant perpendiculairement à une direction d'écoulement dans l'orifice d'entrée (18) de façon à avoir une effet de cisaillement de l'écoulement lors de la fermeture de l'orifice d'entrée (18). 3. Dispositif de dosage pondéral selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'orifice d'entrée (18) du bec de remplissage (1) est disposé selon un axe parallèle à la vis (10) de l'organe de poussée. 4. Dispositif de dosage pondéral selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la vis (10) à un diamètre (d) inférieur à un diamètre interne (D) du carter. 5. Dispositif de dosage pondéral selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la vis (10) de l'organe de poussée est disposé horizontalement dans une partie cylindrique (7) du carter qui comporte en outre une partie (8) ayant une section décroissante entre une extrémité de la vis tournée vers le bec de remplissage et le bec de remplissage, cette partie (8) de section décroissante comportant une génératrice inférieure (9) horizontale dans le prolongement d'une génératrice inférieure de la partie cylindrique (7).