Brevet FR2686415A1 — publié le 19930723

Dispositif de dosage pondéral de produit pâteux et/ou visqueux ainsi que procédé mis en oeuvre par l'utilisation de ce dispositif " La présente invention concerne un dispositif de dosage d'une masse prédéterminée réglable de produit pâteux et/ou visqueux, notamment de produits alimentaires tels que du beurre ou autres matières grasses et de transfert de cette masse prédéterminée dans des organes de traitement ultérieur, notamment un pétrin. Dans le cadre des industries agroalimentaires, on cherche, pour des raisons évidentes de rentabilité, à automatiser au maximum les différentes opérations nécessaires. Or, jusqu'à présent, on n'a jamais proposé d'appareil susceptible d'effectuer un dosage pondéral rapide et précis de produit pâteux et/ou visqueux, ainsi qu'une distribution automatique de la quantité dosée dans un appareil de traitement ultérieur tel qu'un pétrin. La présente invention a pour objet de combler cette lacune en créant un doseur pondéral se composant d'un recipient de dosage coopérant avec des organes de remplissage, des organes de pesage et des organes d'évacuation. Cet appareil est caractérisé en ce que le récipient de dosage est conçu sous la forme d'une tubulure ou autre forme, de préférence d'une tubulure hélicoïdale, présentant une ouverture d'évacuation vers les organes de traitement ultérieur ainsi qu'une ouverture d'alimentation pouvant être accouplée aux organes de remplissage ou aux organes d'évacuation selon l'invention, il est prévu des organes de commutation susceptibles de commander cet accouplement ainsi que la connexion ou la déconnexion des organes de remplissage et des organes d'évacuation en fonction de la masse de produit pâteux et/ou visqueux présente dans le récipient de dosage, telle que détectée par les organes de pesage ; ces derniers sont avantageusement constitués par une simple balance ou autre et peuvent fonctionner ou non en continu. Selon une autre caractéristique de 1 'inven- tion, les organes d'évacuation sont constitués par une tête d'évacuation susceptible d'être accouplée à l'ouverture d'alimentation et portant un piston relié ou non à un câble de rappel et susceptible d'être introduit et de se déplacer dans le récipient de dosage sous l'action d'un jet d'air comprimé pour pousser le produit pâteux et/ou visqueux présent dans le récipient vers l'ouverture d'évacuation ; si le piston est relié à un câble de rappel, celui-ci est enroulé sur une bobine motorisée de façon à permettre de le ré-embobiner en fin de processus d'évacuation pour le ramener dans sa position initiale. Dans le cas d'un piston sans câble, le piston est remonté en position initiale par l'intermédiaire d'une dépression. Selon une autre caractéristique de 1 'inven- tion, les organes de remplissage comportent une tête de remplissage susceptible d'être accouplée à l'ouverture d'alimentation et reliée à un circuit d'alimentation en produit pâteux et/ou visqueux, muni de canalisations souples et/ou rigides reliées à un bac réservoir ainsi que d'une vanne modulante coopérant avec une pompe volumétrique dont le régime est asservi à la vanne, de façon à distribuer un ruban de produit pâteux et/ou visqueux de volume déterminé dans le récipient de dosage. Lors de la connexion des organes de remplissage, la pompe volumétrique pousse dans le récipient de dosage un volume déterminé de produit pâteux et/ou visqueux, et, parallèlement, la vanne modulante, primitivement ouverte, se ferme progressivement fil il est essentiel que le régime de la pompe soit asservi à la vanne pour ne pas altérer le produit. Pour permettre un travail "propre", il est, également, essentiel que, après remplissage du récipient de dosage, le ruban de produit pâteux et/ou visqueux soit coupé de manière nette et ce exactement au niveau de l'ouverture d'alimentation, c'est-à-dire au ras de la tête de remplissage : un fil motorisé permet d'effectuer cette opération de manière satisfaisante. Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, les organes susmentionnés, à savoir la tête de remplissage ainsi que le circuit d'alimentation en produit pâteux et/ou visqueux sont uniquement destinés à effectuer un dosage grossier de la masse de produit pâteux et/ou visqueux, correspondant à une valeur inférieure à la masse prédéterminée, et coopèrent avec des organes de remplissage "fins" ; ceux-ci sont essentiellement constitués d'une tête de remplissage d'appoint susceptible d'être positionnée au droit de l'ouverture d'alimentation pour introduire successivement dans le récipient de dosage, des petites quantités dosées de produit, jusqu a obtenir précisément la masse prédéterminée. Selon une autre caractéristique de 1 'inven- tion, la tête de remplissage d'appoint coopère avec un distributeur d'appoint susceptible de délivrer un fin ruban de produit pâteux et/ou visqueux et comporte un fil de compensation animé d'un mouvement de va-etvient pour couper successivement de petites quantités dosées de ce ruban et les faire tomber par gravité dans le récipient de dosage. Le distributeur d'appoint est, de préférence, automatiquement rempli au cours du processus de remplissage "grossier". Pour que l'appareil susmentionné puisse donner entière satisfaction, il est essentiel de pouvoir commander automatiquement le déplacement de la tête d'évacuation, de la tête de remplissage et le cas échéant de la tête de remplissage d'appoint, ainsi que leur accouplement avec l'ouverture d'alimentation ; à cet effet, et selon une autre caractéristique de l'invention, ces différentes têtes sont respectivement montées sur un vérin coopérant avec les organes de commutation pour commander leur déplacement entre une position haute ou position de repos et une position basse ou position de travail, dans laquelle elles sont en prise avec l'ouverture d'alimentation. I1 est possible d'avoir trois têtes fixes, placées sur un même rayon, décalées de 1200 et de présenter un tube de distribution entre la tubulure hélicoïdale et la tête désirée. Dans cette dernière position, il est nécessaire de garantir le maintien de l'étanchéité des joints gonflables respectivement prévus sur la tête d'évacuation et la tête de remplissage permettent de parvenir à ce but. L'invention se rapporte également au procédé mis en oeuvre par l'utilisation du dispositif susmentionné. Conformément à ce procédé - on fixe une valeur de consigne de la masse de produit pâteux et/ou visqueux à doser, - on accouple l'ouverture d'alimentation et la tête de remplissage, - on connecte les organes de remplissage jusqu'à ce que les organes de pesage détectent la présence dans le récipient de dosage d'une masse de produit pâteux et/ou visqueux légèrement inférieure à la valeur de consigne, - on relève la tête de remplissage ou on tourne le tube de distribution et on accouple l'ouverture d'alimentation et la tête d'évacuation, - on connecte le piston pendant une durée déterminée pour qu'il pousse le produit pâteux et/ou visqueux se trouvant dans le récipient de dosage de façon à libérer un volume dans ce récipient, - on relève la tête d'évacuation ou on tourne le tube de distribution et on positionne la tête de remplissage d'appoint au droit de l'ouverture d'alimentation, - on connecte le distributeur d'appoint et le fil de compensation jusqu'à ce que les organes de pesage détectent la présence, dans le récipient de dosage, d'une masse de produit pâteux et/ou visqueux correspondant à la valeur de consigne, - on relève la tête de remplissage d'appoint ou on tourne le tube de distribution et on accouple l'ouverture d'alimentation et la tête d'évacuation, - on connecte le piston de sorte qu'il transfère la totalité de la masse de produit pâteux et/ou visqueux se trouvant dans le récipient de dosage dans les organes de traitement ultérieur, notamment le pétrin, par l'ouverture d'évacuation, - on commande le câble de rappel ou on réalise une dépression de façon à ramener le piston dans sa position initiale, et - on relève la tête d'évacuation ou on tourne le tube de distribution et on accouple à nouveau l'ouverture d'alimentation et la tête de remplissage de façon à pouvoir renouveler l'opération de dosage. I1 est à noter que, conformément à l'invention, le remplissage du récipient de dosage au moyen des organes de remplissage peut être effectué selon les cas en une seule étape, ou en plusieurs étapes, le cas échéant, séparées par une étape de pesage. Au cours du remplissage "fin", les organes de pesage sont branchés en permanence et effectuent une pesée continue. Les caractéristiques du dispositif ainsi que du procédé qui font l'objet de l'invention, seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif - la figure 2 est une vue de face du dispositif, - la figuré 3 est une vue de dessus du dispositif. Il est à noter que sur les figures 1 à 3, l'ouverture d'évacuation est représentée dans sa position d'accouplement avec la tête de remplissage. Selon les figures 1 et 2, le dispositif comporte un châssis 1 supportant un récipient de dosage 2 conçu sous la forme d'une tubulure hélicoïdale présentant une ouverture d'alimentation 3 en un produit pâteux et/ou visqueux ainsi qu'une ouverture d'évacuation 4 de ce produit vers des organes de traitement ultérieur notamment un pétrin non représenté sur les figures. Le récipient de dosage 2 coopère avec un système de pesée 5 essentiellement constitué par une balance 6 ou autre (capteurs de pesage) permettant de déterminer à tout instant la masse de produit pâteux et/ou visqueux présente dans la tubulure. Selon les figures 2 et 3, l'ouverture d'alimentation 3 peut être accouplée à une tête d'évacuation 7, à une tête de remplissage 8 ou encore à une tête de remplissage d'appoint 9. Chacune de ces têtes est montée sur un vérin 10 commandant son déplacement entre une position haute ou position de repos et une position basse ou position de travail dans laquelle elle est en prise avec l'ouverture d'alimentation 3. Comme il a déjà été indiqué, sur les figures, la tête d'évacuation 7 et la tête de remplissage d'appoint 9 sont représentées en position de repos tandis que la tête de remplissage 8 est représentée en position de travail, c'est-à-dire accouplée à l'ouverture d'alimentation 3. Des joints gonflables non représentés permettent de garantir l'étanchéité de l'accouplement de la tête d'évacuation 7 et de la tête de remplissage 8 en position de travail. Selon la figure 2, la tête d'évacuation 7 porte un piston 11 d'éjection de produit pâteux et/ou visqueux de dimensions correspondant au récipient de dosage 2 dans lequel il est susceptible d'être introduit et de se déplacer sous l'action d'un jet d'air comprimé débouchant dans l'ajutage 12 et commandé par une vanne non représentée. Le piston 11 est, par ailleurs, relié à un câble de rappel non représenté susceptible d'être enroulé sur une bobine motorisée. Selon la figure 1, la tête d'alimentation 8 est reliée à un circuit d'alimentation en produit pâteux et/ou visqueux 13 comportant un ensemble de canalisations reliées à un bac réservoir non représenté, ainsi qu'une vanne modulante coopérant avec une pompe volumétrique dont le régime est asservi à la vanne de façon à distribuer un ruban de produit pâteux et/ou visqueux de volume déterminé dans le récipient de dosage 2 ; dans un but de clarté, ces éléments n'ont pas, eux non plus, été représentés sur les figures ; il en est de même pour un fil monté sur la tête de remplissage 8 au niveau de l'ouverture d'alimentation 3 pour couper le produit pâteux et/ou visqueux exactement à ce niveau. Selon les figures 1 et 2, la tête de remplissage d'appoint 9 coopère avec un distributeur d'appoint 14 représenté schématiquement qui est susceptible de délivrer un fin ruban de produit pâteux et/ou visqueux ; un fil ou tout autre système de coupe, non représenté, est par ailleurs animé d'un mouvement de va-et-vient pour couper successivement de petites quantités dosées de ce ruban et les faire tomber par gravité dans le récipient de dosage 2. Des organes de commutation, non représentés, permettent de commander automatiquement le fonctionnement du dispositif susmentionné, c'est-à-dire les différentes étapes nécessaires au dosage d'une masse prédéterminée réglable de produit pâteux et/ou visqueux et à son transfert dans les organes de traitement ultérieur. Conformément à l'invention, ces différentes étapes sont les suivantes La première étape consiste à fixer une valeur de consigne de la masse de produit pâteux et/ou visqueux à doser. On abaisse ensuite la tête de remplissage 8 en direction de l'ouverture d'alimentation 3 avec laquelle on l'accouple et on connecte les organes de remplissage : la vanne modulante est alors en position ouverte et la pompe volumétrique pousse dans le récipient de dosage 2 un volume donné de produit ; la vanne modulante se ferme alors progressivement et le fil de coupe vient couper le ruban au ras de l'ouverture 3. La tête de remplissage 8 est ensuite découplée de l'ouverture de remplissage 3 et la balance 6 effectue une pesée. Si le résultat de celleci est trop éloigné de la valeur de consigne, on effectue à nouveau un remplissage au moyen de la tête de remplissage 8, et ce, jusqu a ce que les organes de pesage 5 détectent la présence dans le récipient de dosage 2 d'une masse de produit pâteux et/ou visqueux légèrement inférieure à la valeur de consigne. On relève alors la tête de remplissage 8 et l'on accouple l'ouverture d'alimentation 3 et la tête d'évacuation 7 ; dans cette position, le piston 11 est connecté pendant une durée déterminée pour qu'il pousse le produit pâteux et/ou visqueux se trouvant dans le récipient de dosage 2 de façon à libérer un volume dans ce récipient. On relève ensuite la tête d'évacuation 7 et on positionne la tête de remplissage d'appoint 9 au droit de l'ouverture d'alimentation 3, sans toutefois la solidariser avec celle-ci ; dans cette position, on connecte le distributeur d'appoint 14 et le fil de compensation jusqu'à ce que les organes de pesage 5, 6 détectent la présence dans le récipient de dosage 2 d'une masse de produit pâteux et/ou visqueux correspondant à la valeur de consigne. Pendant cette phase de procédé, les organes de pesage 5, 6 fonctionnent en continu. Lorsque le point de consigne est atteint, on relève la tête de remplissage d'appoint 9 et on accouple à nouveau l'ouverture d'alimentation 3 et la tête d'évacuation. On connecte alors le piston 11 de sorte qu'il transfère la totalité de la masse de produit pâteux et/ou visqueux se trouvant dans le récipient de dosage 2 dans les organes de traitement ultérieur par l'ouverture d'évacuation 4. Lorsque le piston 11 est en position basse (ce qui correspond à la fin de la phase d'évacuation du produit pâteux et/ou visqueux) on commande le câble de rappel, pour provoquer le retour en position initiale du piston 11. Un nouveau dosage pondéral peut alors être envisagé. REVENDICATIONS 1") Dispositif de dosage d'une masse prédéterminée réglable de produit pâteux et/ou visqueux, notamment de produits alimentaires tels que du beurre ou autres matières grasses et de transfert de cette masse prédéterminée dans des organes de traitement ultérieur, notamment un pétrin, dispositif se composant d'un récipient de dosage coopérant avec des organes de remplissage, des organes de pesage et des organes d'évacuation, caractérisé en ce que le récipient de dosage (2) est conçu sous la forme d'une tubulure ou de toute autre forme présentant une ouverture d'évacuation (4) vers les organes de traitement ultérieur ainsi qu'une ouverture d'alimentation (3) pouvant être accouplée aux organes de remplissage ou aux organes d'évacuation, des organes de commutation commandant cet accouplement ainsi que la connexion ou la déconnexion des organes de remplissage et des organes d'évacuation en fonction de la masse de produit pâteux et/ou visqueux présente dans le récipient de dosage (2), telle que détectée par les organes de pesage. 2") Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient de dosage (2) est conçu sous la forme d'une tubulure hélicoïdale. 3") Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les organes d'évacuation sont constitués par une tête d'évacuation (7) susceptible d'être accouplée à l'ouverture d'alimentation (3) et portant un piston (11) notamment relié à un câble de rappel et susceptible d'être introduit et de se déplacer dans le récipient de dosage (2) sous l'action d'un jet d'air comprimé pour pousser le produit pâteux et/ou visqueux présent dans le récipient vers l'ouverture d'évacuation (4). 4") Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les organes de remplissage comportent une tête de remplissage (8) susceptible d'être accouplée à l'ouverture d'alimentation (3) et reliée à un circuit d'alimentation en produit pâteux et/ou visqueux (13), muni de canalisations souples et/ou rigides reliées à un bac réservoir ainsi que d'une vanne modulante coopérant avec une pompe volumétrique dont le régime est asservi à la vanne, de façon à distribuer un ruban de produit pâteux et/ou visqueux de volume déterminé dans le récipient de dosage (2). 5 ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les organes de remplissage comportent un fil ou tout autre système de coupe susceptible de couper le ruban de produit pâteux et/ou visqueux distribué dans le récipient de dosage (2) au niveau de la tête de remplissage (8). 6") Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les organes de remplissage comportent une tête de remplissage d'appoint (9) susceptible d'être positionnée au droit de l'ouverture d'alimentation (3) pour introduire successivement dans le récipient de dosage (2), de petites quantités dosées de produit pâteux et/ou visqueux. 7 ) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la tête de remplissage d'appoint (9) coopère avec un distributeur d'appoint (14) susceptible de délivrer un fin ruban de produit pâteux et/ou visqueux et comporte un fil de compensation animé d'un mouvement de va-et-vient pour couper successivement de petites quantités dosées de ce ruban et les faire tomber par gravité dans le récipient de dosage (2). 8") Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la tête d'évacuation (7), la tête de remplissage (8) et le cas échéant la tête de remplissage d'appoint (9) sont - soit mobiles entre une position haute ou position de repos et une position basse ou position de travail dans laquelle elles sont en prise avec l'ouverture d'alimentation, ces différentes têtes étant respectivement montées sur un vérin (10) coopérant avec les organes de commutation pour commander leur déplacement entre ces positions, - soit fixes, la jonction entre l'une des trois têtes, positionnées sur le même rayon à 120" et le récipient de pesage étant réalisée par un tube de distribution susceptible d'être animé d'un mouvement de rotation. 9 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la tête d'évacuation (7) ainsi que la tête de remplissage (8) comportent, respectivement, un joint gonflable garantissant l'étanchéité au niveau de l'ouverture d'alimentation (3) en position de travail. 100) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des têtes supplémentaires pour doser différents produits pâteux et/ou visqueux ensemble ou séparément. 11") Procédé mis en oeuvre par l'utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que - on fixe une valeur de consigne de la masse de produit pâteux et/ou visqueux à doser, - on accouple l'ouverture d'alimentation (3) et la tête de remplissage (8), - on connecte les organes de remplissage jusqu'à ce que les organes de pesage détectent la présence dans le récipient de dosage (2) d'une masse de produit pâteux et/ou visqueux légèrement inférieure à la valeur de consigne, - on relève la tête de remplissage (8) ou on tourne le tube de distribution de 120 et on accouple l'ouverture d'alimentation (3) et la tête d'évacuation (7), - on connecte le piston (11) pendant une durée déterminée pour qu'il pousse le produit pâteux et/ou visqueux se trouvant dans le récipient de dosage (2) de façon à libérer un volume dans ce récipient, - on relève la tête d'évacuation (7) ou on tourne le tube de distribution de 1200 et on positionne la tête de remplissage d'appoint (9) au droit de l'ouverture d'alimentation (3), - on connecte le distributeur d'appoint (14) et le fil de compensation jusqu'à ce que les organes de pesage détectent la présence, dans le récipient de dosage (2), d'une masse de produit pâteux et/ou visqueux correspondant à la valeur de consigne, - on relève la tête de remplissage d'appoint (9) ou on réalise une dépression et on accouple l'ouverture d'alimentation (3) et la tête d'évacuation (7), - on connecte le piston (11) de sorte qu'il transfère la totalité de la masse de produit pâteux et/ou visqueux se trouvant dans le récipient de dosage (2) dans les organes de traitement ultérieur, notamment le pétrin, par l'ouverture d'évacuation (4), - on commande le câble de rappel ou on réalise une dépression de façon à ramener le piston (11) dans sa position initiale, et - on relève la tête d'évacuation (7) ou on tourne le tube de distribution et on accouple à nouveau l'ouverture d'alimentation (3) et la tête de remplissage (8) de façon à pouvoir renouveler l'opération de dosage.