Brevet FR2884914A1 — publié le 20061027

La présente invention concerne un dispositif de dosage volumétrique utilisable par exemple pour le dosage de produits liquides, pâteux, en morceaux ou en poudre, notamment dans le domaine alimentaire. Parmi ces pro- duits, se trouvent les pâtes, les haricots verts ou en grains, le riz, les épinards, la choucroute, la chair animale moulinée ou en morceaux, les pommes de terre en rondelle, le taboulé, le céleri rémoulade, la vinaigrette et autres sauces... Un tel dispositif est par exemple disposé entre une trémie contenant le produit en vrac et un convoyeur de récipients à remplir. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Il est connu du document FR-A-2 843 799 un dispo- sitif de dosage de produit comprenant un bâti fixe et un barillet qui est monté rotatif sur le bâti et qui comporte une chambre de dosage ayant un axe transversal au barillet pour déboucher latéralement à l'extérieur du barillet de part et d'autre de celui-ci. Le barillet est monté pour pivoter entre une position d'admission du pro-duit dans la chambre de dosage et une position de refoulement du produit hors de la chambre de dosage. Le dispositif de dosage comprend des moyens d'introduction de produit dans la chambre de dosage et de refoulement de produit hors de la chambre de dosage. Les moyens d'introduction et de refoulement comprennent un piston d'aspiration et un piston de refoulement montés sur le bâti pour coulisser transversalement au barillet et pénétrer dans la chambre de dosage lorsque le barillet est dans les po- sitions correspondantes de manière à avoir une position escamoté du barillet et une position reçu dans la chambre de dosage. Ce dispositif assure efficacement un dosage précis et rapide. Cependant, la structure de ce dispositif est relativement complexe et la réalisation d'une étanchéité entre les pistons et la chambre est délicate. 2884914 2 Il est également connu du document DE-A-35 11 288 un dispositif de dosage de produit comprenant un bâti fixe et un barillet qui est monté rotatif sur le bâti et qui comporte des chambres de dosage ayant un axe trans- versai au barillet pour déboucher latéralement à l'extérieur du barillet et au centre de celui-ci. Un piston est monté dans chaque chambre pour coulisser parallèlement à l'axe de la chambre et porte un galet roulant sur une came fixe s'étendant au centre du barillet. La came a un profil agencé pour déplacer les pistons lors de la rotation du barillet entre deux positions axialement décalées pour réaliser une admission d'une quantité prédéterminée de produit et un refoulement du produit ainsi dosé. Le déplacement du piston est ici indissociablement lié à la rotation du barillet. Ce dispositif présente ainsi l'inconvénient de nécessiter de disposer de plusieurs cames adaptées à chaque volume à doser. Il est en outre difficile de faire varier la vitesse de dosage du produit. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un dispositif de dosage qui ait une structure relativement simple et qui soit souple d'utilisation tout en étant précis. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un dispositif de dosage de produit comportant un bâti fixe, au moins un barillet qui est monté rotatif autour d'un axe sur le bâti et qui comporte au moins une chambre de dosage ayant un axe transversal à l'axe de rotation du barillet et débouchant latéralement à l'extérieur du ba- rillet, un piston de refoulement étant monté dans la chambre de dosage pour coulisser parallèlement à l'axe de la chambre. Le piston est solidaire d'une crémaillère en-grenant avec un pignon monté sur le barillet pour pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation du ba- rillet, des moyens d'entraînement en rotation du pignon 2884914 3 sont reliés au bâti et le dispositif comprend des moyens pour maintenir le piston en une position sensiblement constante lors de la rotation du barillet. Ainsi, le mouvement du piston est dissocié du mouvement de rotation du barillet de sorte que les para-mètres de ces mouvements sont indépendants. Toutefois, comme le pignon a un rayon non nul, le point de contact du pignon et de la crémaillère tend à se déplacer lors de la rotation du barillet de sorte que la rotation du ba- rillet tend à engendrer un déplacement de la crémaillère et donc du piston si le pignon reste fixe. Les moyens de maintien permettent d'empêcher un déplacement du piston qui serait préjudiciable à la précision du dosage et donc de conserver un dosage précis. La structure du dispositif est néanmoins relativement simple et de fabrication ai- sée. De préférence, les moyens de maintien sont agencés pour maintenir sensiblement constant le point de con-tact du pignon et de la crémaillère et, en particulier, pour assurer une compensation d'un mouvement relatif du pignon et de la crémaillère engendré par la rotation du barillet. La compensation du mouvement relatif du pignon et de la crémaillère permet de limiter l'influence de la ro- tation du barillet sur la position du piston. Cette compensation peut être obtenue de manière simple par une commande appropriée des moyens d'entraînement en rotation du pignon. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront à la lecture qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue schématique partielle 2884914 4 en élévation et en coupe d'un dispositif de dosage con-forme à l'invention au sein d'une installation de conditionnement de produit, - les figures 2 et 3 sont des vues en coupe transversale de ce dispositif de dosage en position de début et de fin d'admission, - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe transversale du dispositif de dosage en position de début et de fin de refoulement. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures, l'installation de conditionnement comprend une trémie 1, destinée à l'approvisionnement en produit, ayant un fond relié par un conduit 2 à un dispositif de dosage, généralement désigné en 3, situé en regard d'une portion d'un convoyeur 4 de récipients à remplir chacun d'une quantité prédéterminée de produits. La trémie 1 et le convoyeur 4, étant connus en eux-mêmes, n'ont ici pas été décrits. Le dispositif de dosage 3 comprend un bâti 5, fixe, sur lequel sont montés deux barillets 6 rotatifs autour d'un axe 7. Les deux barillets 6 sont identiques, superposés et solidaires l'un de l'autre. Chaque barillet 6 comprend une chambre de dosage 8 ayant un axe 9 (ici diamétral) perpendiculaire à l'axe 7 et débouchant à l'extérieur du barillet 6 de part et d'autre de celui-ci. La chambre de dosage 8 peut avoir une section transversale rectangulaire, circulaire ou autre. Un piston 10 est monté dans la chambre de dosage 8 pour coulisser parallèlement à l'axe 9 entre une première position affleurant la surface externe du barillet 6 et une deuxième position reculée d'une distance correspondant à la quantité de produit à doser. Le produit est destiné à être reçu dans la chambre de dosage 8 du côté de la face avant du piston 10. Le piston 10 a une partie 2884914 5 arrière solidaire d'une crémaillère 11 s'étendant parallèlement à l'axe 9. Les crémaillères 11 engrènent sur un pignon 12 unique monté sur le barillet 6 pour pivoter autour d'un axe 13 parallèle à l'axe 7. Le pignon 12 est solidaire d'une extrémité d'un arbre 14 ayant une extrémité opposée équipée d'un pignon 15 engrenant sur le pignon de sortie 16 d'un servomoteur 17 coaxial au barillet 6. Les barillets 6 sont reçus à pivotement dans une enceinte 18 solidaire du bâti 5 et pourvue latéralement d'une ouverture d'admission 19 et d'une ouverture de refoulement 20 disposées à hauteur de chaque chambre de dosage 8 en regard respectivement du conduit 2 et du con-voyeur 4. Le barillet 6 est équipé d'un secteur denté 21 sur lequel engrène un pignon de sortie d'un servomoteur 22 pour entraîner les barillets 6 en rotation entre une position d'admission dans laquelle la chambre de dosage 8 est en regard de l'ouverture d'admission 19 et une posi- tion de refoulement dans laquelle la chambre de dosage 8 est en regard de l'ouverture de refoulement 20. Les deux positions des barillets 6 sont donc décalées angulaire-ment l'une par rapport à l'autre. L'enceinte 18 est montée sur le bâti 5 pour pivo- ter de façon excentrée autour d'un axe vertical opposé à la trémie 1 entre une position de travail où les ouvertures d'admission 19 sont en regard du conduit 2 et une position de nettoyage dans laquelle les ouvertures d'admission 19 sont dégagées du conduit 2. Les barillets 6 comprennent, du côté de la face arrière des pistons, un méplat formant une réserve 24 dans laquelle débouche la chambre de dosage 8. Cette ré-serve est utilisée lors du dosage de liquide. En cas de fuite au niveau du piston, le liquide qui passe du côté arrière du piston est réceptionné dans la réserve 24 de 2884914 6 manière à ne pas exercer derrière le piston une pression entravant le mouvement de recul du piston. Le fonctionnement de l'installation va maintenant être décrit en se concentrant sur l'un seulement des ba- rillets 6, ceux-ci fonctionnant de la même manière. Au début d'un cycle de dosage, les barillets 6 sont en position d'admission et les pistons 10 sont dans la première position (figure 2). Des vis d'alimentation 23 situées au fond de la trémie sont commandées pour pousser le produit dans le conduit 2 et les chambres de dosage 8 tandis que le servomoteur 17 est commandé pour entraîner le pignon 12 en rotation de manière à amener les pistons 10 de leur première position vers leur deuxième position (figure 3). Lorsque les pistons 10 sont dans leur deuxième position, le servomoteur 22 est commandé pour amener les barillets 6 dans leur position de refoulement et simultanément le servomoteur 17 est commandé pour maintenir les pistons 10 dans leur deuxième position tout au long de la rotation des barillets 6 (figure 4). On notera que, lors de la rotation des barillets 6, les chambres de dosage 8 sont obturées par la paroi de l'enceinte 18 qui empêche le produit de s'échapper. Lorsque les barillets sont arrivés dans leur po- sition de refoulement, le servomoteur 17 est commandé pour déplacer les pistons 10 vers leur première position (figure 5). Les pistons 10 refoulent ainsi le produit hors des chambres de dosage 8. Deux doses du produit tombent alors dans un des récipients à remplir. On notera que l'étanchéité du piston 10 peut être réalisée de manière que le piston 10 aspire le produit dans la chambre de dosage 8. On pourra en outre prévoir que les vis d'alimentation 23 compriment le produit dans les chambres de dosage 8. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au 2884914 7 mode de réalisation décrit et on peut y apporter des va-riantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, les moyens d'entraînement en ro- tation du pignon peuvent être différents de ceux décrits et comprendre un jeu d'engrenages ou un ensemble de pou-lies et de courroie intercalés entre le pignon et le moteur, ou bien encore un actionneur linéaire relié à une crémaillère d'entraînement du pignon. En outre, les moyens de maintien peuvent avoir une structure différente de celle décrite et comprendre un embrayage disposé entre le pignon 12 et le pignon de sortie 16 du moteur d'entraînement pour laisser le pignon 12 libre en rotation lorsque le barillet pivote. Ainsi, avec un barillet ayant un axe de rotation vertical, la crémaillère reste fixe lors de la rotation du barillet et entraîne le pignon en rotation. Il est toutefois nécessaire alors que le pignon n'offre que peu ou pas de résistance à sa rotation. Dans l'hypothèse où le décalage du point de con-tact de la crémaillère et du pignon, par rapport à l'axe de rotation 7, est faible, une liaison à course perdue peut être intercalée entre la crémaillère et le piston pour absorber le déplacement de la crémaillère lors de la rotation du barillet (de préférence alors, le dispositif est agencé pour que la rotation du barillet de sa position d'aspiration vers sa position de refoulement provo-que un mouvement de la crémaillère vers l'avant). Par ailleurs, le dispositif de dosage peut ne comporter qu'un seul barillet ou plus de deux barillets, les positions angulaires du barillet peuvent être décalées d'un angle différent de 90 , l'axe de pivotement du barillet peut être vertical... Dans sa première position, le piston peut s'éten- dre en saillie de la chambre de dosage 8 pour, lorsque le 2884914 8 barillet est en position de refoulement, être assuré que du produit ne reste pas accroché en sortie de la chambre de dosage. Les moyens d'introduction du produit dans les chambres peuvent être différents des vis 23 et comprendre par exemple un convoyeur à courroie. Les moyens de maintien du piston peuvent être agencés pour permettre un léger mouvement de compression ou de détente du piston lors de la rotation du barillet, en particulier lorsque la chambre de dosage n'est plus en regard de l'ouverture d'admission. 2884914 9 REVENDICATIONS 1. Dispositif de dosage de produit comportant un bâti (5) fixe, au moins un barillet (6) qui est monté ro- tatif autour d'un axe (7) sur le bâti et qui comporte au moins une chambre de dosage (8) ayant un axe (9) transversal à l'axe de rotation du barillet et débouchant latéralement à l'extérieur du barillet, un piston (10) de refoulement étant monté dans la chambre de dosage pour coulisser parallèlement à l'axe de la chambre, caractérisé en ce que le piston est solidaire d'une crémaillère (11) engrenant avec un pignon (12) monté sur le barillet pour pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation du barillet, en ce que des moyens (15, 16, 17) d'en- traînement en rotation du pignon sont reliés au bâti et en ce que le dispositif comprend des moyens (17) pour maintenir le piston en une position sensiblement cons-tante lors de la rotation du barillet. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les moyens (17) de maintien sont agencés pour maintenir sensiblement constant le point de contact du pignon (12) et de la crémaillère (11). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (17) de maintien sont agencés pour assurer une compensation d'un mouvement relatif du pignon (12) et de la crémaillère (11) engendré par la rotation du barillet. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une enceinte (18) entoure le barillet (6), l'enceinte présentant à hauteur de la chambre de dosage (8) au moins une ouverture latérale d'admission (19) et une ouverture latérale de refoulement (20) décalées angulairement l'une par rapport à l'autre. 5. Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce que le barillet (6) comprend, à l'opposé de la 2884914 10 chambre de dosage (8) et en communication avec celle-ci, une réserve (24). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux barillets (6) su- perposés et solidaires emportant chacun un piston (10) et une crémaillère (11), les crémaillères engrenant sur le même pignon (12).