Brevet FR2839502A1 — publié le 20031114

L' invention concerne un dispositif de dosage pour un produit en vrac, comprenant au moins un element de dosage pouvant etre entralne par un entralnement de rotation, et par lequel le produit en vrac d'un reservoir peut etre amene a au moins une sortie. On conna1t des dispositifs de dosage sous la forme de vis sans fin de dosage, de sas de dosage ou de disques de dosage pour produits en vrac. Leur inconvenient reside dans le fait qu'ils ne presentent pas des proprietes de dosage absolument lineaires. Un sas de dosage presente touj ours une pulsation en raison des compartiments de dosage individuals. Un disque de dosage pulse egalement en raison des trous de dosage. Une vis sans fin de dosage pulse sensiblement avec une courbe sinusoldale en raison de la rupture du flux de produit en vrac hors de la spire de vis sans fin, a la sortie de la vis sans fin. Grace a un positionnement incline des vis sans fin de dosage, il est certes possible de reduire la pulsation sinuso1dale lors de la sortie du produit en vrac dose, sans toutefois pouvoir l'empecher. Notamment dans le cas de dispositifs melangeurs 2s travaillant de maniere discontinue, les quantites dosees irregulieres presentent l' inconvenient suivant, a savoir que la concentration (le pourcentage) des composants individuals, peut presenter des variations temporaires, en raison de la pulsation, suivant le type de dispositif de dosage. Le dosage irregulier presente egalement, dans le cas de systemes melangeurs par charge, l' inconvenient de ne pas permettre un dosage de grande precision d'un poids ou d'un volume defini de produit en vrac. Le manque de precision reside, pour de tels systemes, dans 3s le fait que lors de l'arret du dispositif de dosage, un compartiment ou une spire de vis sans fin ne se vice 2 2839502 pratiquement pas ou se vice en grande partie. Les quantites dosees irregulieres constituent notamment un inconvenient lorsque l' on doit closer de petites, voire meme de tres petites quantites. s Le but de ['invention consiste a concevoir le dispositif de dosage mentionne en introduction, de facon-a garantir un flux de dosage uniforme ou regulier et precis. Conformement a ['invention, ce but est atteint pour un dispositif de dosage du type de celui mentionne en introduction, grace au fait que ['element de dosage transporte le produit en vrac dans une direction s'ecartant de l'horizontale et presente au moins une nervure s'etendant en forme dthelice, qui, lors du transport du produit en vrac, interagit avec un tube qui fait saillie dans la zone inferieure du reservoir. Dans le dispositif de dosage conforme a ['invention, le produit a closer est preleve avec la nervure en forme d'helice et est amene de maniere reguliere a la sortie. L' element de dosage stetend de preference verticalement. Le produit est alors transporte vers le haut par la nervure en forme d'helice. Le dispositif de dosage conforme a l' invention permet de closer avec une grande precision, meme les plus petites quantites de produit. Des variations dans le dosage n'apparaissent pas en raison de la configuration conforme a l' invention. Selon une configuration avantageuse de ['invention, la nervure est disposee de maniere inclinee par rapport a l'axe du tube. La nerw re peut etre disposee de maniere a etre inclinee vers l'interieur et vers le teas en direction de l'axe du tube. La nervure peut egalement etre disposee de maniere a etre inclinee vers l'exterieur et vers le teas en s'eloignant de l'axe du 3 2839502 tube. La nervure peut en outre etre disposee de maniere perpendiculaire par rapport a l' axe du tube. Selon une caracteristique de ['invention, la nervure entoure le tube. Par ailleurs, la nervure peut etre disposee, au s moins sur une partie de sa longueur, a l'interieur du tube. Le tube peut siengager dans un tube interieur loge dans le reservoir. Selon une autre caracteristique, l'axe du tube est aligne avec l'axe du tube interieur. Par ailleurs, le tube interieur est avantageusement lo dispose de maniere centree dans le reservoir, et se termine a distance du fond du reservoir. Par ailleurs, dans le tube interieur est loge l'entralnement de rotation pour l' clement de dosage. Conformement a ['invention, le produit en vrac transporte par l' clement de dosage tombe dans tube. Le tube peut etre place en biais par rapport a l'axe ou est incline par rapport a l'axe du tube interieur. Par ailleurs, le tube peut etre constitue par l'extremite inferieure du tube interieur. L'element de dosage peut etre relic de maniere fixe, au tube, qui tourne avec l' clement de dosage. En outre, l' clement de dosage ou sa nervure presente sur sa hauteur, un diametre de travail constant, ou bien le diametre de travail de ['element de dosage, a hauteur du bord inferieur du tube, est 2s inferieur au diametre interieur de ce dernier. Dans la suite, l' invention va etre explicitee plus en detail au regard de quelques exemples de realisation representes sur les dessins annexes, qui montrent: Fig. 1 un premier mode de realisation d'un dispositif de dosage conforme a ['invention, selon une coupe axiale, Fig. 2 un second mode de realisation d'un dispositif de dosage conforme a ['invention, selon une representation correspondent a 4 2839502 celle de la figure 1, Fig. 3 un troisieme mode de realisation d'un dispositif de dosage conforme a ['invention, selon une representation correspondent a celle de la figure 1, Fig. 4 un quatrieme mode de realisation d'un dispositif de dosage conforme a ['invention, selon une representation correspondent a celle de la figure 1. Le dispositif de dosage sert a closer un produit en vrac avec une grande precision. Le dispositif de dosage selon la figure 1 comprend un reservoir 1 pour le produit en vrac 2 a closer. Le reservoir 1 se retrecit selon une forme conique, a son extremite inferieure, et possede un fond 3 a travers lequel un tube d'ecoulement de sortie 4 fait saillie dans le reservoir 1. Ce tube possede a son extremite inferieure, un flasque 5 dirige radialement vers l'exterieur, qui s'appuie sur le c8te inferieur du fond 3 du reservoir 1, et est relic de maniere fixe au fond 3. Le tube d'ecoulement de sortie 4 fait saillie a l'interieur de l'extremite inferieure d'un tube 2s interieur 6, qui avantageusement presente une section transversale interieure de forme circulaire, et qui est dispose de maniere centree dans le reservoir 1. Le tube interieur 6 se termine a distance du fond 3 du reservoir 1. Dans le tube interieur 6 est loge un entralnement 7 a l' aide duquel est entralne en rotation, un element de dosage 8. L'element de dosage 8 est realise sous la forme d'une helice, qui s'etend sensiblement du fond 3 du reservoir 3s 1, vers le haut, jusque dans le tube interieur 6. A cet endroit, ['element de dosage 8 est relic de maniere fixe s 2839502 en rotation, a un arbre d'entralnement 9 de l'entralnement 7. L' element de dosage 8 entoure, sur une partie de sa hauteur, le tube d'ecoulement de sortie 4. L'element de dosage 8 comprend une nervure l0 s'etendant en forme d'helice, qui forme un angle aigu avec l'axe du tube d'ecoulement de sortie 4 ainsi que du tube interieur 6. La nervure l0 s'etend suffisamment jusqu'a proximite de la surface peripherique exterieure du tube d'ecoulement de sortie 4, pour que le produit en vrac 2 transporte par l' clement de dosage 8, ne puisse pas parvenir entre la nervure l0 et la surface peripherique exterieure du tube d'ecoulement de sortie 4. Le diametre de travail A de lt clement de dosage 8 et le diametre interieur du tube interieur 6 vent adaptes l'un a l'autre de facon telle, que les particules de produit en vrac ne puissent pas etre coincees entre la nervure l0 de l' clement de dosage 8 et la paroi interieure du tube interieur 6. Il est meme possible, tel que cela est par exemple represente sur la figure l, de prevoir une distance d'espacement suffisamment grande entre l' clement de dosage 8 et la paroi interieure du tube interieur 6. Le produit en vrac 2 est charge dans le reservoir 1. Sur liextremite ll du reservoir l, qui se retrecit de maniere conique, le produit en vrac 2 glisse vers le teas, sur le fond 3. La, le produit en vrac 2 est preleve par lielement de dosage 8 entralne en rotation. On fait tourner celui-ci autour de son axe, de facon telle, que le produit en vrac se trouvant sur la nervure l0, soit transporte vers le haut, le long de la paroi exterieure du tube d'ecoulement de sortie 4, jusqu'a ltextremite superieure ce tube d'ecoulement de sortie 4. La, le produit en vrac tombe dans le tube d'ecoulement de 6 2839502 sortie 4 dans lequel il tombe vers le teas pour la suite de son traitement. Le produit en vrac s'ecoule de la zone sous le tube interieur 6, dans la zone de l' clement de dosage qui tourne et se remplit conformement a l' angle de deversement naturel du produit en vrac 2 a closer. L'element de dosage 8 transporte un flux regulier de produit en vrac vers le haut. Ce flux de produit en vrac tombe regulierement pardessus le bord peripherique du tube d'ecoulement de sortie 4, vers le teas. L'element de dosage 8 en forme d'helice transporte vers le haut, avec une mise en muvre d'effort la pus faible qui soit, un flux de dosage regulier. Y contribue le fait que le tube interieur 6 entoure lielement de dosage 8 avec une distance d'espacement consequente, de sorte qu'il n'exerce pas, lors du transport par lielement de dosage 8, de resistance sur le produit en vrac 2 transporte. De cette maniere, il est possible d'engendrer un flux de dosage regulier, lineaire et precis. Le dispositif de dosage decrit peut de ce fait etre utilise de maniere exceptionnellement interessante dans le cas de systemes melangeurs par charge, parce qu'il est possible de closer un poids defini ou un volume defini du produit en vrac, avec une tres grande precision. De ce fait, le dispositif de dosage est egalement parfaitement adapte au dosage de quantites les plus faibles. Lors du transport du produit en vrac 2 au moyen de l' clement de dosage 8, les particules de produit en vrac vent transportees vers le haut, de maniere continue, dans la zone entre les spires formees par la nervure, et sur toute la peripherie du tube d'ecoulement de sortie 4. Comme la nervure 10 stetend de maniere inclinee vers le teas, en direction de l'axe du tube d'ecoulement de sortie 4, le produit en vrac, lors de son transport, est 7 2839502 entra1ne de maniere gable par la nervure 10 en forme d'helice de ['element de dosage 8, le long du tube d'ecoulement de sortie 4. Dans le mode de realisation selon la figure 2, l' clement de dosage 8a presente une nervure lOa disposee horizontalement et s'etendant en forme d'helice. Pour ce qui est du reste, le dispositif de dosage selon la figure 2 est d'une configuration identique a celle du mode de realisation selon la figure 1. Sur la nervure lOa placee horizontalement, a savoir perpendiculairement a l'axe du tube d'ecoulement de sortie 4, le produit en vrac 2 est transporte vers le haut, le long de la peripherie du tube d'ecoulement de sortie 4, jusqu'a etre en mesure de somber dans le tube d'ecoulement de sortie 4. Le dispositif de dosage selon la figure 3 comporte le tube interieur 6 qui a son extremite inferieure se transforme en le tube d'ecoulement de sortie 4. Il traverse de maniere etanche la paroi de l'extremite 11 de forme conique du reservoir 1. Le fond 3 du reservoir 1 est ici ferme, a l' inverse des exemples de realisation precedents. Le tube d'ecoulement de sortie 4 s'etend de 2s maniere a former un angle obtus par rapport a l'axe 12 du tube interieur 6. Dans le tube d'ecoulement de sortie 4 dispose en biais ou de maniere inclinee, s' engage un tronc,on de tube 13 dont l'axe 14 est aligne avec l'axe 12 du tube interieur 6. Le tron,con de tube 13 traverse de maniere etanche le tube d'ecoulement de sortie 4, presente une distance d'espacement par rapport au fond 3, et est relic de maniere fixe au tube d'ecoulement de sortie. A travers ce tron,con de tube 13 s'etend lielement de dosage 8b dont la nervore lOb en forme 3s dthelice, a l' inverse du mode de realisation selon la figure 1, forme un angle obtus avec l'axe 12 du tube 8 2839502 int6rieur 6. De ce fait, la nervure lOb est dispoG6e de fagon inclinAe vers le teas en direction de l'ext6rieur. la nervure lOb s'6tend jusqu'} la paroi intArieure 15 du trongon de tube 13. Le trongon de tube 13 contribue ainsi au transport du produit en vac 2 sur la nervure lOb de l'@lAment de dosage 8b. La nervure 8b s'@tend, de maniAre correspondante aux deux exemples de rdalisation prAcdents, jusqu' proximitA du fond 3 du rAservoir 1. Cela permet de garantir que le produit en vrac 2 soit prAlevA de maniAre gable dans le rAservoir 1 et transport vers le baut par la nervure lOb en forme d'hlice. DAs que le produit en vrac 2 atteint l'extrAmit suprieure du n trongon de tube 13, il tombe le long de la pAriphArie du trongon de tube 13, vers le teas, dans le tube d'dcoulement de sortie 4 placA en biais. Dans le cas du mode de 6alisation selon la figure 3, la nervure peut dgalement Atre disposde, conformAment au mode de ralisation selon la figure 2, horizontalement ou perpendiculairement l'axe 12 du tube intArieur 6. Comme la nervue s'@tend en forme d'hAlice, le produit en vrac 2 est Agalement transports vers le haut, l'intArier du rongon de tube 13. Dans les exemples de ralisation prAcdents, l'hAlice de l'Alment de dosage prAsente un diamAtre de travail A constant sur sa longueur. Dans le mode de rdalisation selon la figure 4, le diamAtre de travail A de l'6lment de dosage 8c est plus petit hauteur de l'extrAmitA infArieure 16 du trongon de tube 13, gue dans les zones restantes. De ce fait, le diamtre de la nervure lOc est. dans cette zone, plus petit que le diamAtre intArieur du trongon de tube 13, de sorte gue des particules de produit en vrac ne risguent pas de se 9 2839502 coincer, lors de l'entre dans le trongon de tube 13, enLre celui-ci et la nervure IOc. course distance au- dessus de l'exLrAmitA infrieure 16 du trongon de tube, la nervure lOc s'6tend jusqu' la paroi int6rieure 15 du [rongon de tube 13, de sorte que le produit en vac est transports de mani@re gable vers le haut. Pour le reste, le dispositif de dosage est d'une configuration identique au mode de ralisation selon la figure 3. I1 est possible, dans le cas des modes de rdaliGation selon les figures 1 et 2, de lier l'lAment de dosage de mani@re fixe en totation, au tube d'coulement de sortie. Dans ce cas, le tube d'dcoulement de sortie tourne en commun avec 1'@lAment de doGage. D'aprAG un auLre mode de ralisation (non repr6Gent6), l'lment de dosage est fixA la paroi intArieure du tube intArieur 6. Dans ce cas, le tube intrieur 6 G'tend juGqu'au fond 3 du rAGervoir 1. La nervure en forme d'hAlice G'tend alors jusgu'& la pAriph4rie du tube d' dcoulement de sortie. LanG ce cas, l' entrainement 7 entraine en rotation le tube intrieur 6, autour de Gon axe 12, de sorte gue l'6lAment de dosage est galement entrains en rotation de maniAre correspondante. Le produit en vrac eGt alorG, comme cela a tA dvoguA au regard deG figures 1 4, transports vers le haut, par la nervure en forme d'hAlice, jusgu'& tre en mesure de somber dans le tube d'Avacuation de sortie. 3Q REVENDICATIONS 1. Dispositif de dosage pour un produit en vrac, comprenant au moins un element de dosage pouvant etre entralne par un entralnement de rotation, et par lequel le produit en vrac d'un reservoir peut etre amene a au moins une sortie, caracterise en ce que ['element de dosage (8, 8a, 8b, 8c) transporte le produit en vrac (2) dans une direction s'ecartant de lihorizontale et presente au moins une nervure (10, lOa, lOb, lOc) s'etendant en forme d'helice, qui, lors du transport du produit en vrac (2), interagit avec un tube (4, 13) qui fait saillie dans la zone inferieure du reservoir (1). 2. Dispositif de dosage selon la revendication 1, caracterise en ce que la nervure (10, lOa, lOb, lOc) est disposee de maniere inclinee par rapport a l'axe (14) du tube (4, 13). 3. Dispositif de dosage selon la revendication 2, caracterise en ce que la nervure (10) est disposee de maniere a etre inclinee vers l'interieur et vers le teas en direction de l'axe (14) du tube (4). 2s 4. Dispositif de dosage selon la revendication 2, caracterise en ce que la nervure (lOb, lOc) est disposee de maniere a etre inclinee vers l'exterieur et vers le teas en s'eloignant de l'axe (14) du tube (13). 5. Dispositif de dosage selon la revendication 1, caracterise en ce que la nervure (lOa) est disposee de maniere perpendiculaire par rapport a l' axe (14) du tube (4). 1 1 2839502 6. Dispositif de dosage selon l'une des revendications 1 a 5, caracterise en ce que la nervure (10, lOa) entoure le tube (4). s 7. Dispositif de dosage selon l'une des revendications 1 a 5, caracteriBe en ce que la nervure (lOb, lOc) est disposee, au moins sur une partie de sa longueur, a l'interieur du tube (13). lO 8. Dispositif de dosage selon l'une des revendications 1 a 7, caracterise en ce que le tube (4) s' engage dans un tube interieur (6) loge dans le reservoir (1). 9. Dispositif de dosage selon la revendication 8, IS caracterise en ce que l' axe (14) du tube (4, 13) est aligne avec l'axe du tube interieur (6). 10. Dispositif de dosage selon la revendication 8 ou 9, caracterise en ce que le tube interieur (6) est dispose de maniere centree dans le reservoir (1). 11. Dispositif de dosage selon l'une des revendications 8 a 10, caracterise en ce que le tube interieur (6) se termine a distance du fond (3) du reservoir (1). 2s 12. Dispositif de dosage selon l'une des revendications 8 a 11, caracterise en ce que dans le tube interieur (6) est loge l'entralnement de rotation (7) pour l' clement de dosage (8, 8a, 8b, 8c). 13. Dispositif de dosage selon l'une des revendications 1 a 12, caracterise en ce que le produit en vrac (2) transporte par l' clement de dosage (8, 8a, 8b, 8c) tombe dans le tube (4, 13). 3s 12 2839502 14. Dispositif de dosage selon l'une des revendications 1 a 13, caracterise en ce que le tube (4) est place en biais par rapport a l'axe ou est incline par rapport a l'axe du tube interieur (6). s 15. Dispositif de dosage selon la revendication 14, caracterise en ce que le tube (4) est l'extremite inferieure du tube interieur (6). 16. Dispositif de dosage selon l'une des revendications 1 a 15, caracterise en ce que ['element de dosage (8, 8a) est relic de maniere fixe au tube (4), qui tourne avec l' clement de dosage. 17. Dispositif de dosage selon l'une des revendications 1 a 16, caracterise en ce que l' clement de dosage (8, 8a, 8b) ou sa nervure (10, lOa, lOb) presente sur sa hauteur, un diametre de travail (A) constant. 18. Dispositif de dosage selon l'une des revendications 1 a 16, caracterise en ce que le diametre de travail (A) de l' clement de dosage (8c), a hauteur du bord inferieur (16) du tube (13), est inferieur au diametre interieur