Brevet FR2850089A1 — publié le 20040723

L'invention concerne le domaine du dosage de produits pulvérulents. Elle concerne plus particulièrement un appareil de dosage, de produits pulvérulents, comportant une trémie pour recevoir le produit 5 pulvérulent à doser, un élément de dosage disposé dans le fond de la trémie, un dispositif d'entraînement de l'élément de dosage comportant notamment un arbre horizontal entraîné en rotation par un moteur, et un dispositif de saturation de l'élément de dosage disposé au-dessus de ce dernier en fond de trémie. Le dosage de produits pulvérulents nécessite, pour conserver une masse volumique constante du produit délivré par unité de temps, une saturation régulière et la plus parfaite possible de l'élément de dosage du produit délivré, qui est, en général, soit une vis sans fin, soit une vis sans âme du type ressort entraîné par l'arbre. Ladite vis loge dans un conduit horizontal dont la partie située en fond de trémie est ouverte dans sa région supérieure afin de recevoir le produit pulvérulent. Pour éviter la création de votes en fond de trémie dans le produit pulvérulent et alimenter de manière continue et sre l'alimentation 20 de la vis, un dispositif de saturation est monté dans le fond de la trémie au-dessus de l'élément de dosage. Dans les technologies actuelles, ce dispositif de saturation comporte soit des pales rigides ou flexibles disposées dans le fond de la trémie et tournant autour d'un axe vertical, soit un tambour tournant 25 autour d'un axe horizontal et comportant une pluralité de bras parallèles à l'axe dudit tambour. Dans le cas de pales tournant autour d'un axe vertical, l'appareil comporte en général un moteur spécifique pour entraîner les pales. Si le dispositif de saturation est constitué d'un tambour, ce tambour peut également être entraîné par un moteur 30 spécifique, mais il peut également être entraîné par le moteur d'entraînement de l'élément de dosage au moyen d'une transmission comportant des chaînes, courroies ou engrenages nécessitant un carter de protection et une maintenance régulière de ces organes. Dans le cas d'un moteur spécifique pour entraîner le dispositif de saturation, il est difficile 35 d'ajuster la vitesse de ce dernier en fonction de la vitesse de l'élément de dosage. En général, la vitesse du moteur spécifique est constante et la vitesse du moteur d'entraînement de l'élément de dosage est réglable, ce qui entraîne un brassage inutile du produit pulvérulent pour les faibles débits du produit délivré par l'appareil. Le but de l'invention est de proposer un appareil de dosage, tel 5 que mentionné dans l'introduction du présent mémoire qui soit d'une conception simple et moins coteuse et qui permette de régler automatiquement la vitesse du dispositif de saturation en fonction du débit du produit délivré. Ce but est atteint selon l'invention par le fait que l'arbre 10 d'entraînement présente dans le fond de la trémie une portion décentrée par rapport à son axe géométrique de rotation, et par le fait que le dispositif de saturation comporte une tige sensiblement verticale montée coulissante dans un anneau de guidage solidaire de la paroi interne de la trémie, l'extrémité inférieure de ladite tige étant montée tourillonnante sur 15 la portion décentrée dudit arbre d'entraînement, et comporte en outre au moins un bras de saturation solidaire de ladite tige et s'étendant sensiblement parallèlement audit arbre. Le bras de saturation est fixé sur la tige dans une position située entre l'anneau de guidage et la surface cylindrique engendrée par la 20 portion décentrée de l'arbre lors de la rotation de ce dernier. Le bras de saturation comporte de préférence deux ailettes qui divergent vers le bas. De manière avantageuse, le fond de la trémie comporte deux parois latérales inclinées divergentes parallèles à l'axe de rotation de 25 l'arbre. L'angle des deux parois latérales est calculé de telle manière que le bras de saturation engendre, au cours de la rotation de l'arbre, une surface pratiquement tangente auxdites parois inclinées. De préférence, le moteur est disposé à l'extérieur de la trémie, 30 l'arbre d'entraînement est constitué de deux parties d'arbres, la première partie étant reliée au moteur et supportée par un palier, la deuxième partie étant reliée à l'élément de dosage, ces deux parties comportant à leurs extrémités en vis-à-vis des flasques circulaires parallèles reliés par un axe décentré formant la portion décentrée de l'arbre sur laquelle 35 l'extrémité inférieure de la tige est montée tourillonnante. Les flasques sont disposés dans un boîtier situé en fond de trémie. Ainsi, selon l'invention, le bras de saturation décrit au cours d'une rotation de l'arbre une surface ayant la forme d'un cylindre de section sensiblement elliptique. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue latérale en coupe d'un appareil de 10 dosage selon l'invention, le bras de saturation étant montré dans sa position la plus haute; - la figure 2 est semblable à la figure 1 et montre le bras de saturation dans sa position la plus basse; - la figure 3 est une vue du dispositif de saturation selon la 15 ligne III-III de la figure 1, qui montre le bras de saturation dans la position la plus haute; et - les figures 4, 5 et 6 sont semblables à la figure 3 et montrent le dispositif de saturation lorsque l'arbre d'entraînement a réalisé respectivement 1/4 de tour, 1/2 de tour et 3/4 de tour en partant de la 20 position montrée sur la figure 3. La référence 1 désigne un appareil de dosage de produit pulvérulent qui comporte une cuve 2 ou trémie, destinée à stocker un produit pulvérulent à doser et présentant dans sa région inférieure deux parois latérales 3 et 4 convergeant vers le bras, un élément de dosage 5 25 disposé au moins en partie dans le fond de la cuve 2, un moteur 6 disposé à l'extérieur de la cuve pour entraîner l'élément de dosage 5, et un dispositif de saturation 7 disposé à l'intérieur de la cuve 2. La cuve 2 comporte en plus des parois latérales inclinées 3 et 4, une paroi avant 8 verticale et une paroi arrière 9, raccordées aux parois 30 latérales inclinées 3 et 4, ainsi que des parois latérales verticales 3a et 4a raccordées aux extrémités supérieures des parois latérales inclinées 3 et4. L'élément de dosage 5 comporte une vis 10 sans âme du type ressort logeant dans un conduit 11 d'axe horizontal dont la partie lia 35 située au fond de la cuve 2 est ouverte dans sa zone supérieure, cette partie lia étant raccordée aux extrémités inférieures des parois latérales inclinées 3 et 4. La vis 10 pourrait être une vis d'Archimède. La vis 10 est fixée par l'une de ses extrémités sur la partie terminale 12 d'un arbre 13 entraîné par le moteur 6 par l'intermédiaire d'un réducteur 14. Selon l'invention, l'arbre 13 du réducteur 14 est relié à sa partie terminale 12 par une portion d'arbre 15 excentrée par rapport à l'axe géométrique de rotation X de l'arbre 13 et de la vis 10. Avantageusement, ainsi que cela est montré sur les figures 1 et 10 2, la portion d'arbre excentrée 15 est formée par une broche cylindrique reliant deux flasques circulaires 16 et 17 parallèles et perpendiculaires à l'axe X, centrés et fixés sur les faces d'extrémité en vis-à-vis de l'arbre 13 et de la partie terminale 12. Les flasques 16 et 17 logent dans un boîtier ou carter 18 dont 15 la partie supérieure débouche à l'intérieur de la cuve 2. Le dispositif de saturation 7 comporte une tige 20 sensiblement verticale, disposée au-dessus de la broche 15 et montée coulissante dans un anneau de guidage 21 fixé sur la face intérieure de la paroi arrière 9 de la cuve 2. L'extrémité inférieure 20a de la tige 20 est montée tourillonnante sur la broche 15. Lors de la rotation de l'arbre 13, la broche 15 tourne autour de l'axe de rotation X et imprime à la tige 20 un mouvement alternatif descendant associé à un mouvement d'oscillation de part et d'autre d'un 25 plan vertical contenant l'axe X. La longueur de la tige 20 est calculée suffisamment grande pour que la tige 20 reste prisonnière dans l'anneau de guidage 21, et la forme semi-circulaire du carter 18 est également calculée pour que ce carter ne puisse entraver le mouvement de la tige 20 lors de la rotation de 30 l'arbre 13. La tige 20 est équipée d'un bras de saturation 22 parallèle à l'axe de rotation X qui s'étend jusqu'au voisinage de la paroi avant 8 de la cuve 2. Ce bras de saturation 22 est fixé sur la tige 22 au moyen d'un étrier 23 ou de tout autre dispositif de fixation dans une position telle que 35 le bras 22 reste en dessous de l'anneau de guidage 21 et au-dessus des flasques 16 et 17, quelle que soit la position angulaire de la broche 15 autour de l'axe X. Au cours de la rotation de l'arbre 13, le bras décrit une surface dont les génératrices sont parallèles à l'axe X et dont la section par un plan perpendiculaire à l'axe X est sensiblement elliptique. L'angle des parois inclinées 3 et 4 et la position de l'étrier 23 sont choisis de telle manière que le mouvement du bras de saturation 22 ne soit pas entravé par les parois 3 et 4, et que la surface générée par son mouvement vienne avoisiner les parois 3 et 4, afin de brasser les produits 10 pulvérulents dans ces zones. Avantageusement, ainsi que cela est montré sur les dessins, le bras 23 est équipé de deux ailettes 24 et 25 qui divergent vers le bras et qui permettent de brasser un grand volume de produit lors du mouvement du bras de saturation 22. Le dispositif de saturation 7 proposé est ainsi directement entraîné par l'arbre d'entraînement de l'élément de dosage 5, au moyen d'un mécanisme simple du type bielle-manivelle. Il est également à noter que la tige 20, du fait de son mouvement oscillatoire participe également au brassage des produits 20 pulvérulents au voisinage de la paroi arrière 9 de la cuve 2. Il est également à noter que la tige 20 peut être équipée d'une pluralité de bras 22 répartis le long de sa hauteur. On peut même prévoir d'autres bras 23 au-dessus de l'anneau de guidage 21 afin de brasser les produits pulvérulents situés dans la partie supérieure de la trémie 2. L'extrémité du conduit il peut être équipée d'une goulotte d'évacuation, non montrée sur les dessins. REVENDICATIONS 1. Appareil de dosage, de produits pulvérulents, comportant une trémie (2) pour stocker le produit pulvérulent à doser, un élément de 5 dosage (5) disposé dans le fond de la trémie (2), un dispositif d'entraînement de l'élément de dosage comportant notamment un arbre horizontal (13) entraîné en rotation par un moteur (6), et un dispositif de saturation (7) de l'élément de dosage (5) disposé au-dessus de ce dernier en fond de trémie, caractérisé par le fait que l'arbre d'entraînement (13) présente dans le fond de cuve une portion décentrée (15) par rapport à son axe géométrique de rotation (X), et par le fait que le dispositif de saturation (7) comporte une tige (20) sensiblement verticale montée coulissant dans un anneau de guidage (21) solidaire de la paroi interne de la trémie (2), 15 l'extrémité inférieure (20a) de ladite tige (20) étant montée tourillonnante sur la portion décentrée (15) dudit arbre d'entraînement (13), et comporte en outre au moins un bras de saturation (22) solidaire de ladite tige (20) et s'étendant sensiblement parallèlement audit arbre (13). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que 20 le bras de saturation (22) est fixé sur la tige (20) dans une position située entre l'anneau de guidage (21) et la surface cylindrique engendrée par la portion décentrée (15) de l'arbre (13) lors de la rotation de ce dernier. 3. Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le bras de saturation (22) comporte deux ailettes (23, 24) 25 qui divergent vers le bas. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le fond de la trémie comporte deux parois latérales (3, 4) divergentes parallèles à l'axe de rotation (X) de l'arbre (13). 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'angle des deux parois latérales (3, 4) est calculé de telle manière que le bras de saturation (22) engendre, au cours de la rotation de l'arbre (13), une surface pratiquement tangente auxdites parois (3, 4). 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 35 caractérisé par le fait que le moteur (6) est disposé à l'extérieur de la trémie (2), l'arbre d'entraînement (13) est constitué de deux parties d'arbres séparées, la première partie (13) étant reliée au moteur (16) et supportée par un palier, la deuxième partie (14) étant reliée à l'élément de dosage (5), ces deux parties comportant à leurs extrémités en vis-àvis des flasques circulaires (16, 17) parallèles reliés par une broche décentrée 5 formant la portion décentrée (15) de l'arbre sur laquelle l'extrémité inférieure (20a) de la tige (20) est montée tourillonnante. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les flasques sont disposés dans un boîtier (18) situé en fond de trémie.