Brevet FR2789735A1 — publié le 20000818

POMPE DOSEUSE VOLUMETRIQUE La présente invention est relative à un dispositif de dosage volumétrique et en particulier à une pompe doseuse volumétrique pour transférer une quantité prédéterminée de matière depuis un premier contenant vers un deuxième contenant. Les pompes doseuses habituellement rencontrées pour réaliser des portions individuelles de produit à partir d'une masse quelconque de produit, consistent en des doseuses à boisseau qui comprennent principalement un robinet à trois voies équipé d'un cylindre muni d'un piston dont on contrôle la course pour doser la portion. On rencontre également des pompes doseuses utilisant des clapets anti-retour. De telles pompes fonctionnent relativement correctement pour doser des liquides ou des produits homogènes tels que des sauces ou des crèmes mais posent de grandes difficultés lorsqu'il s'agit de véhiculer et de doser des agglomérats tels que ceux utilisés pour les plats cuisines. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités en fournissant un dispositif de dosage qui puisse à la fois pomper et doser une quantité de matière prédéterminée dans laquelle des éléments solides sont mélangés à un liant plus ou moins liquide. A cet effet, selon l'invention, un dispositif de dosage du type précité, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend: - un corps de transfert qui délimite un passage muni d'un orifice d'entrée pour être relié au premier contenant et d'un orifice de sortie pour être relié au deuxième contenant; - des moyens de pompage qui comprennent une enceinte à l'intérieur de laquelle est pompée ladite quantité prédéterminée de matière lors de phases d'aspiration et hors de laquelle est expulsée ladite matière lors de phases de refoulement, l'enceinte comprenant une ouverture qui débouche dans le passage et qui est traversée par la matière; et - des moyens d'obturation sélective des orifices d'entrée et de sortie pour simultanément ouvrir l'orifice d'entrée et fermer l'orifice de sortie lors des phases d'aspiration, et simultanément fermer l'orifice d'entrée et ouvrir l'orifice de sortie lors des phases de refoulement. Ainsi, le dispositif de dosage permet quasi simultanément un transfert et un dosage d'une quantité de matière prédéterminée sans détériorer les éléments solides contenus dans cette matière et ce, en étant constitué d'un nombre réduit de pièces permettant un nettoyage facile. Le dispositif de dosage suivant l'invention peut éventuellement comporter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - l'ouverture de l'enceinte débouche dans le passage en regard de l'orifice de sortie; les moyens de pompage comprennent un cylindre qui renferme l'enceinte et qui comprend un piston monté mobile dans l'enceinte, la quantité de matière prédéterminée étant sensiblement égale au volume défini par la position du piston à la fin de la phase d'aspiration; - le corps de transfert comprend: un boîtier qui possède une première face et une deuxième face sensiblement parallèles; et une plaque qui est fixée sur la première face, et dans laquelle sont ménagés les orifices d'entrée et de sortie du passage, le passage étant situé entre les deux faces, un puits étant ménagé dans le boîtier en s'étendant depuis le passage et en débouchant sur la deuxième face en regard de l'ouverture de l'enceinte; un évidement en forme de disque est ménagé sur la première face du boîtier, le passage étant interposé entre l'évidement et le puits; - les moyens d'obturation comprennent un disque qui est monté rotatif dans l'évidement et qui comprend un trou, ledit disque étant commandé en rotation pour amener le trou respectivement en regard des orifices d'entrée et de sortie du passage lors des phases d'aspiration et de refoulement; - des moyens de rappel sollicitent élastiquement le disque contre la plaque; - le puits ménagé dans le boîtier débouche dans le passage en regard de l'orifice de sortie; - le passage est de forme oblongue; et - le dispositif comporte en outre une vis sans fin qui est reliée à l'orifice d'entrée. Un exemple de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus du dispositif de dosage volumétrique selon la présente invention; la figure 2 est une vue de côté du dispositif de la figure 1; et - la figure 3 est une vue de face du dispositif de la figure 1. Le dispositif de dosage volumétrique 1 selon la présente invention est constitué d'un bâti support 2 qui supporte un corps de transfert 3 et des moyens de pompage 4. Le corps de transfert 3 est constitué d'un boîtier 5 de forme cylindrique à base circulaire et d'une plaque 6 adjacente à ce boîtier. La hauteur du boîtier est relativement faible par rapport à son diamètre et la plaque 6 est en forme de disque, dont le diamètre est égal à celui du boîtier 5. Le boîtier 5 possède deux faces opposées, une première face 7 le long de laquelle la plaque 6 est fixée et une deuxième face 8 qui est opposée à la première face 7. Les deux faces 7 et 8 sont parallèles. Dans la plaque 6 sont ménagées deux orifices traversant, un orifice d'entrée 11 et un orifice de sortie 10. Ces deux orifices s'étendent sur toute l'épaisseur de la plaque et sont situés sur un même arc de cercle dont le rayon est sensiblement égal aux deux tiers du rayon de la plaque 6. Les deux orifices sont par ailleurs situés sur deux rayons qui forment par exemple entre eux un angle de l'ordre de 50 . Sur la première face 7 du boîtier 5 est ménagé un évidement 12 en forme de disque. Le diamètre de l'évidement 12 est légèrement inférieur à celui du disque 5. En arrière de l'évidement 5 par rapport à la première face 7, un passage 15 de forme oblongue est ménagé à mi- hauteur du boîtier 5. Ce passage 15 forme un canal qui débouche au niveau des orifices d'entrée 11 et de sortie 10. Le passage s'étend ainsi parallèlement aux deux faces 7 et 8, en étant parallèle à celles-ci. Le boîtier 5 est ainsi de forme sensiblement en cloche. Dans le boîtier 5 est ménagé en outre un puits 16 qui est aligné avec l'orifice de sortie 10, et qui débouche d'une part dans le passage 15 et d'autre part sur la deuxième face 8 du boîtier 5. Un alésage borgne 20 est ménagé sur l'axe de symétrie du boîtier 5 pour recevoir un arbre 21 qui traverse la plaque 6 pour faire saillie à l'extérieur du corps de transfert 3. Cet arbre 21 est monté à rotation dans le corps 3 au moyen de deux paliers 22, 23 montés dans le fond de l'alésage borgne 20 et dans la plaque 6. L'arbre 21 est solidaire en rotation de moyens d'obturation 25 des orifices d'entrée 11 et de sortie 10 qui consistent en un disque 26 de forme complémentaire à l'évidement 12 et qui est logé dans cet évidement. Le disque 26 est percé d'un seul trou 27 destiné à venir en regard soit de l'orifice d'entrée 11, soit de l'orifice de sortie 10. A cet effet, le disque 26 est commandé en rotation selon le sens des flèches f1 et f2 (figure 3) par un cylindre à double effet 28. Ce cylindre est solidaire du bâti 2 au moyen d'une chape 29 et possède un piston 30 monté en va-et- vient et qui est relié à l'arbre 21 au moyen d'une biellette 31 perpendiculaire à cet arbre. Lors de sa rotation, le disque 26 est maintenu fermement appliqué contre la plaque 6 grâce à des moyens de rappel 32 prenant la forme d'un ressort de compression placé dans le fond de l'alésage 20. Les moyens de pompage 4 consistent en un cylindre 35 qui délimite une enceinte 36 à l'intérieur de laquelle se déplace un piston 37. Le cylindre 35 est monté sur la deuxième surface 8 du boîtier 5 de manière telle que son axe est aligné avec celui de l'orifice de sortie 10 et celui du puits 16. L'enceinte 36 possède une ouverture 38 qui débouche sur la deuxième face 8 du boîtier 5, en regard du puits 16. Le piston 37 est solidaire en déplacement d'une tige qui est mobile en va-et-vient sous l'action d'un vérin à double effet 41. La course du piston 37 est limitée par une butée fixe 42 destinée à venir en appui contre une butée déplaçable 43 placée sure la course de la tige 40. La position de la butée 43 est réglable par un opérateur grâce à un système à manivelle 44. Ainsi, le volume utilisable de l'enceinte est défini par la position du piston 37 en fin de course lorsque la tige 40 est rétractée et les butées 42, 43 sont en appui mutuel. L'orifice d'aspiration 11 est relié à un premier contenant (non représenté) qui renferme de la matière en vrac et l'orifice de sortie 10 est relié à un deuxième contenant destiné à recevoir le volume de matière dosée grâce au dispositif et qui correspond sensiblement au volume de l'enceinte 36 délimité par le piston 37. En variante, l'orifice d'entrée 11 est relié à une vis sans fin 45 qui envoie de la matière contenue dans une trémie 46, vers le passage 15. Le cycle de fonctionnement du dispositif va maintenant être expliqué en regard des figures. Ce cycle se décompose en phases d'aspiration et en phases de refoulement successives. Lors des phases d'aspiration, le vérin à double effet 28 provoque la rotation du disque 26 pour amener le trou 27 de ce disque en correspondance avec l'orifice d'aspiration 11 de la plaque 6, l'orifice de refoulement 10 étant alors fermé. Le vérin à double effet 41 provoque un déplacement du piston 37 vers le fond du cylindre 35 jusqu'à ce que la tige 40 vienne en butée. Lors de ce mouvement, la matière en vrac est aspirée selon le sens de la flèche F1 (figure 1) dans l'enceinte 36 au travers de l'orifice d'aspiration 11 et du passage 15. La quantité de matière aspirée est alors égale sensiblement au volume de l'enceinte 36. Il s'agit ensuite de refouler dans le deuxième contenant la quantité de matière prédéterminée. A cet effet, le vérin 28 commande en rotation le disque 26 pour amener le trou 27 en correspondance avec l'orifice de sortie 10 et fermer l'orifice d'entrée 11. Le vérin 41 provoque la sortie de la tige 40 et un déplacement du piston 37 pour expulser la matière hors de l'enceinte 36 vers le deuxième contenant au travers du puits 16 et de l'orifice de sortie 10 selon le sens de la flèche F2 (figure 1). Ainsi, le dispositif précédemment décrit permet de transférer et de doser simultanément une quantité de matière à partir d'une masse en vrac. Lors de la phase d'aspiration, la rotation de la vis sans fin 45 facilite l'introduction de la matière dans l'enceinte 36. REVENDICATIONS 1. Dispositif de dosage volumétrique pour transférer une quantité prédéterminée de matière depuis un premier contenant vers un deuxième contenant, caractérisé en ce qu'il comprend: - un corps de transfert (3) qui délimite un passage (15) muni d'un orifice d'entrée (11) pour être relié au premier contenant et d'un orifice de sortie (10) pour être relié au deuxième contenant; - des moyens de pompage (4) qui comprennent une enceinte (36) à l'intérieur de laquelle est pompée ladite quantité prédéterminée de matière lors de phases d'aspiration et hors de laquelle est expulsée ladite matière lors de phases de refoulement, l'enceinte (36) comprenant une ouverture (38) qui débouche dans le passage (15) et qui est traversée par la matière; et - des moyens d'obturation sélective (25) des orifices d'entrée (11) et de sortie (10) pour simultanément ouvrir l'orifice d'entrée (11) et fermer l'orifice de sortie (10) lors des phases d'aspiration, et simultanément fermer l'orifice d'entrée (11) et ouvrir l'orifice de sortie (10) lors des phases de refoulement. 2. Dispositif de dosage volumétrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture (38) de l'enceinte (36) débouche dans le passage (15) en regard de l'orifice de sortie (10). 3. Dispositif de dosage volumétrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de pompage (4) comprennent un cylindre (35) qui renferme l'enceinte (36) et qui comprend un piston (37) monté mobile dans l'enceinte (36), la quantité de matière prédéterminée étant sensiblement égale au volume défini par la position du piston (37) à la fin de la phase d'aspiration. 4. Dispositif de dosage volumétrique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le corps de transfert (3) comprend: - un boîtier (5) qui possède une première face (7) et une deuxième face (8) sensiblement parallèles; et - une plaque (6) qui est fixée sur la première face (7), et dans laquelle sont ménagés les orifices d'entrée (11) et de sortie (10) du passage (15), le passage (15) étant situé entre les deux faces (7,8), un puits (16) étant ménagé dans le boîtier (5) en s'étendant depuis le passage (15) et en débouchant sur la deuxième face (8) en regard de l'ouverture de l'enceinte. 5. Dispositif de dosage volumétrique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un évidement (12) en forme de disque est ménagé sur la première face (7) du boîtier (5), le passage (15) étant interposé entre l'évidement (12) et le puits (16). 6. Dispositif de dosage volumétrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'obturation (25) comprennent un disque (26) qui est monté rotatif dans l'évidement (12) et qui comprend un trou (27), ledit disque (26) étant commandé en rotation pour amener le trou (27) respectivement en regard des orifices d'entrée (11) et de sortie (10) du passage (15) lors des phases d'aspiration et de refoulement. 7. Dispositif de dosage volumétrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que des moyens de rappel (32) sollicitent élastiquement le disque (26) contre la plaque (6). 8. Dispositif de dosage volumétrique selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le puits (16) ménagé dans le boîtier (5) débouche dans le passage (15) en regard de l'orifice de sortie (10). 9. Dispositif de dosage volumétrique selon la revendication 4 à 8, caractérisé en ce que le passage (15) est de forme oblongue. 10. Dispositif de dosage volumétrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une vis sans fin (45) qui est reliée à l'orifice d'entrée (11).