Dispositif comprenant un obturateur susceptible d'opérer le dosage et la distribution de substance liquides ou pâteuses. L'objet de l'invention est un dispositif comprenant un obturateur susceptible d'opé rer le dosage et la distribution de substances liquides ou pâteuses.
Ce dispositif est du type comportant à cet effet deux segments coaxiaux emprisonnant entre eux, transportant d'une réserve à un orifice distributeur, dosant et distribuant une fraction de la substance.
Ce dispositif est caractérisé par un pre mier segment effectuant un mouvement rota tif de va-et-vient d'amplitude constante, des moyens étant prévus pour qu'un second seg ment soit entraîné dans ce mouvement entre des limites réglables, au delà desquelles le premier segment se déplace seul et d'un même angle relativement au second dans cha que sens de rotation, pour un dosage donné.
Le dessin représente le principe de fonc tionnement que l'on vient de décrire, une forme d'exécution du dispositif donnée à titre d'exemple et un détail, Les fig. 1 à 5 se rapportent au principe de fonctionnement; La fig. 6 est une coupe verticale axiale de la forme d'exécution représentée; La fig. 7 est une vue en bout dans le sens de la flèche F de la fig. 6: La fig. 8 est une coupe par VIII-VIII de la fig. 6 ;
La fig. 9 est une vue partielle, à plus pe tite échelle, dans le sens de la flèche F de la fig. 6 et montrant le détail d'une construc tion légèrement différente de la forme d'exé cution décrite.
Dans les fig. 1 à 5, 1 est le liquide à do ser et distribuer, par exemple un sirop, une pâte de fromage, une pâte de chocolat, etc., étant entendu que le dispositif s'applique plus particulièrement à des liquides sirupeux ou à des pâtes.
Le liquide 1 est contenu dans une trémie ou autre réserve placée à la partie supérieure du dispositif, lequel comporte à sa partie in férieure une ouverture de coulée 2, et, entre la réserve et ladite ouverture, un obturateur cylindrique contenant deux segments coaxiaux 3 et 4.
De ces segments, l'un, le segment<B>3.</B> possède un organe d'entraînement sous forme d'un bras 5, entraîné par un moyen quel conque, de manière à effectuer un mouve ment rotatif de va-et-vient d'amplitude cons tante et dont les deux positions extrêmes sont celles de la fig. 1 et celle de la fig. 4, les fig. 2 et 3 représentant deux positions inter médiaires du passage de la position de la fig. 1 à celle de la fig. 4, et la fig. 5 une po sition intermédiaire du mouvement de retour,
c'est-à-dire du passage de la position de la fig. 4 à la position de départ de la fig. 1.
Les deux segments sont accouplés entre eux de manière à s'entraîner l'un l'autre, par exemple par l'action d'un frottement gras en tre les parties par lesquels ils sont centrés l'un en égard à l'autre. Ainsi donc, quelle que soit la position relative des deux seg ments, si on entraîne le segment 3 par le moyen de son bras 5, le segment 4 suit ce mouvement et les deux segments conservent pendant toute la durée du déplacement leurs positions relatives. Si, par contre, le segment 4 ainsi entraîné rencontre un obstacle, il est évident qu'étant retenu dans sa course, il cessera de suivre le mouvement du seg ment 3.
C'est ce qui se produit toutes les fois qu'une butée 6 de ce segment 4 rencontre le fond d'une fourche 7 pivotée en 8 et de lon gueur telle que, pendant que la, butée 6 décrit l'arc da cercle le long duquel elle se déplace, elle ne peut échapper aux branches de la fourche 7, qui est ainsi obligée de suivre le mouvement de cette butée.
Voici maintenant comment fonctionne le dispositif schématiquement représenté aux fig. 1 à 5: Dans la position selon la fig. 1, le liquide 1, sous l'effet de la pesanteur, remplit l'es pace a comprise entre les segments 3 et 4, le dispositif étant supposé n'avoir pas encore fonctionné, l'espace b est vide. Le segment 3 étant entraîné dans le sens de la flèche 9, le segment 4 suit ce mouvement et sa butée 6 fait osciller la fourche 7.
Les deux segments passent de la position de la fig. 1 à celle de la fig. 2, tout en occupant la même position relative. Le liquide se trouvant dans l'espace <I>a</I> est entraîné, tandis que l'espace<I>b</I> reste vide.
Le mouvement de rotation continuant, la butée 6 rencontre, à un moment donné, le fond de la fourche 7, et le segment 4 ne peut plus tourner. C'est la position représentée à la fi-. 3. Le liquide se trouvant dans l'espace a a été ainsi transporté en regard de l'ouver ture de coulée 2 et l'espace b s'est, à. son tour, rempli d'une partie du liquide contenu dans la réserve 1.
On supposera maintenant que, pour une raison quelconque, soit le peu de fluidité du liquide, soit une obturation de l'orifice 2 em pêchant le liquide de s'échapper sans l'action d'une pression, celui-ci est contraint de res ter en re. Si maintenant le segment 3 continue son mouvement, le segment 4 étant retenu par la fourche 7, la pression nécessaire à l'é vacuation du liquide sera exercée par le seg ment 3, lorsqu'il passe de la position de la fig. $ à celle de la fig. 4, qui est sa position limite dans laquelle une certaine quantité du liquide reste enfermée dans l'espace a', tan dis que l'espace b s'est agrandi, est devenu l'espace b' qui, à,
son tour, se remplit d'une certaine fraction de liquide à transporter.
Lorsque le segment 3 revient en arrière à sa position primitive, il se produit exactement les mêmes phénomènes que tout à l'heure, l'espace b étant à présent celui qui transporte le liquide et l'espace a' celui qui, tout à l'heure, sous la dénomination b, se trouvait vide et qui maintenant et dans toutes les opérations suivantes restera plein.
A un moment donné, la butée 6 rencon trant la fourche 7, l'espace b' se videra par tiellement, comme s'est vidé tout à l'heure l'espace a, jusqu'au moment où tous les or ganes occuperont la position de la fig. 1, à cette exception près que l'espace b de cette fi gure contiendra du liquide.
Comma on le voit, le dispositif que l'on vient de décrire transporte et distribua une [uantité de liquide, dont il n'expulse toute 'ois qu'une dose bien déterminée et corres- )ondant exactement à la diminution de vo- ume de l'un des espaces entre segments, lors- lue ces derniers exécutent le mouvement re- atif dû é l'immobilisation momentanée du ,
egment entraîné en fin de course du seg- .,nent entraîneur.
La dose de liquide expulsée sera la même dans les deux sens de rotation, si l'on prend soin de placer le centre de rotation 8 de la fourche 7, de manière à ce que les positions extrêmes de cette dernière de part et d'autre de l'axe de rotation des segments, soient sy métriques. Cette condition sera toujours rem plie, étant donné que le dispositif sert à dis tribuer en dosant, c'est-à-dire à distribuer des doses toujours égales de liquide.
Comme on le voit de ce qui précède, c'est la position du fond de la fourche 7 en égard au point 8 qui détermine le moment où le segment 4 cesse de participer au mouvement du segment 3, de sorte que l'on pourrait faire varier la dose distribuée, en modifiant la po sition dudit fond de la fourche 7. On pourrait ainsi avancer ou, au contraire, retarder le Mo ment où le segment 4 est arrêté. En le retar dant, on diminue la dose expulsée, en l'avan çant, on l'augmente au contraire.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 6 à. 8, le premier segment exécutant le mouvement rotatif de va-et-vient d'ampli tude constante est désigné par 10. I1 est cen tré sur un axe 11, par l'intermédiaire de deux joues 12, 1.3, dont la seconde porte un bras 14 se terminant par la poignée de manivelle 15. Des vis 16 rendent le segment 1.0 solidaire des joues 12, 13.
Le deuxième segment est désigné par 17. Il est solidaire de l'axe 11, auquel il est fixé par les vis 18. L'axe et les segments sont con tenus dans un bâti 19, à la partie supérieure duquel se trouve la trémie 20 et à la partie inférieure l'ouverture de coulée 21.
Au moyen de la poignée de manivelle 15, on pourra imprimer aux joues 12, 13 et au segment 10 un mouvement rotatif de va-et- vient d'amplitude constante, déterminé, par exemple, par deux butées non représentées. Ce mouvement peut être exécuté à la main ou par l'intermédiaire d'un mécanisme propul seur quelconque.
L'entraînement à frottement gras du seg ment 17 par le segment 10 a lieu par l'inter médiaire d'un frein à tambour dont la joue 13 constitue le tambour.
Comme cela ressort de la fig. 8, ce frein comporte deux segments<B>9-2, 23</B> pivotés en 24 et qu'un ressort 25 tend à écarter l'un de l'autre en les appliquant contre l'intérieur de la joue 13. Une vis 26 permet de régler la tension du ressort et, par conséquent, l'impor tance du frottement entre segments et joue 13.
Lorsque la joue 13 tourne, elle entraîne les segments qui, à leur tour, entraînent le pivot 24 dont est solidaire une bague 27 cla- vetée sur l'axe 11 entraîné à son tour.
Le pivot 24 se prolonge vers l'extérieur et traverse une fourche 28 pivotée au bâti de la machine en 29 (voir en particulier fig. 7). Une bague excentrique 30 du pivot 24 peut entrer en contact avec une butée 31 de la fourche 28, ce qui a pour effet d'arrêter momentané ment le mouvement de rotation de la bague 27 portant le pivot 24, d'arrêter par consé quent aussi le mouvement de l'axe 11 et de son segment 1.7.
Ceci correspond à l'effet décrit. précédem ment en égard aux fig. 1 à 5, le pivot 24 et la fourche 28 pouvant occuper deux positions d'arrêt symétriques de part et d'autre de l'axe 11. La seconde position est représentée en traits mixtes à la fig. 7.
La longueur des branches de la fourche est telle que le pivot 24 ne peut s'en échap per. La butée 31 au fond de la fourche est réglable par le fait qu'elle appartient à une tige filetée 32, qu'une partie moletée 33 per met de visser plus ou moins dans le corps de la fourche, tandis qu'un contre-écrou moleté 34 permet de bloquer la butée dans la posi tion choisie.
" La bague excentrique 30 permet enfin, en modifiant sa position qu'un écrou 35, visi ble à la fig. 1, permet de bloquer, d'obtenir un réglage précis de la position du segment 17 en égard à la butée 31.
Le fonctionnement de cette forme d'exé cution correspond exactement au fonctionne ment tel qu'il a été expliqué à l'aide des fig. 1 à 5. La manivelle 15 et le segment 10 qui en est solidaire sont mis en mouvement comme l'était le segment 3 actionné par l'in termédiaire du bras 5. Le frein décrit en égard à la fig. 8 provoque l'entraînement de l'axe 11 et du segment 17, comme il avait été dit pour le segment 4 entraîné à frottement gras par le segment 3. Enfin, le segment entraîné 17 est arrêté lorsqu'une butée, en l'occurence le pivot 24, rencontre le fond de la fourche 28 dans l'un ou dans l'autre des sens de rota tion.
Le fond de la fourche est constitué ici par la butée 31, de position variable selon la dose que l'on veut évacuer du dispositif.
Pour que cette dose soit très exacte, il faut éviter tout ébat entre les organes de la machine. Entre la joue 13 qui entraîne et le segment 10, il ne peut y avoir débat parce que le segment est maintenu en place par les vis 16. D pourrait par contre y avoir ébat entre la bague 27 entraînée par le frein et l'axe 11 et le segment 17 qu'elle entraîne. Cela dépend naturellement du genre de cla- vetage adopté entre la bague et l'axe.
Pour éviter tout ébat, il est fait usage ici d'une cla vette 36 située dans un logement de l'axe 11, dans lequelle elle peut coulisser dans la di rection d'un diamètre et de manière que son extrémité 37 (fig. 8), taillée en biseau, puisse venir se coincer dans la rainure correspon dante 38 de la bague 27. Le coincement est obtenu au moyen d'une vis 39, coaxiale à l'axe 11 et vissée dans celui-ci et dont l'ex trémité conique 40, visible à la fig. 6, pé nètre dans une ouverture conique correspon dante de la clavette, en l'obligeant à, se dé placer latéralement contre la bague 27 contre laquelle elle est alors serrée.
Lorsque le liquide distribué et dosé man que de consistance au point de risquer de s'échapper par l'ouverture de coulée 21 sans attendre d'y être poussé par le mouvement relatif des segments, on peut adjoindre à l'ouverture de coulée un obturateur actionné, par exemple, comme cela ressort de la fig. 9.
Dans cet exemple, la fourche 41 est pivo tée en 42, non plus sur le bâti de la machine. mais sur un bras d'un levier 43 susceptible de tourner autour du pivot 44, qui est alors solidaire du bâti. Un autre bras de ce levier actionne une bielle 53 accrochée à un levier 45 pivoté en 46 et également au bâti, un bras de ce levier portant enfin l'obturateur 47. En arrière du pivot 42, le bâti comporte une butée 48. Enfin, un ressort 49 tend à mainte nir tous ces organes dans la position repré sentée en traits pleins et correspondant à la fermeture de l'obturateur 47, c'est-à-dire à sa position en face de l'ouverture de coulée 50.
Au cours du fonctionnement, lorsque le pivot 51 du segment entraîné du distributeur rencontre la butée 52 de la fourche et prend appui contre cette dernière, celle-ci recule jusqu'à ce que sa partie entourant le pivot 42 rencontre la butée 48 (position indiquée en traits mixtes).
A ce moment, le segment en traîné du distributeur est arrêté, c'est la po sition correspondant au dosage désiré, la dis tribution commence. liais le déplacement du pivot 42 correspond à une oscillation du le vier 43 qui, par l'intermédiaire de la bielle 53 et du levier 45.a provoqué le déplace ment de l'obturateur 47 et a découvert l'ou verture de coulée 50.
Lors du mouvement de retour des seg ments du distributeur, le ressort 49 ramène immédiatement le pivot 42 de la fourche à sa position de repos, c'est-à-dire l'obturation de l'ouverture de coulée a lieu immédiatement.
Il est évident qu'au lieu d'un frein à tam bour, on pourrait utiliser tout autre disposi tif d'entraînement à frottement gras, en par ticulier un frein à disques, un frein à cônes, etc.
Device comprising a shutter capable of operating the dosage and distribution of liquid or pasty substance. The object of the invention is a device comprising a shutter capable of operating the dosage and distribution of liquid or pasty substances.
This device is of the type comprising for this purpose two coaxial segments imprisoning one another, transporting from a reserve to a dispensing orifice, metering and distributing a fraction of the substance.
This device is characterized by a first segment performing a rotary back and forth movement of constant amplitude, means being provided so that a second segment is driven in this movement between adjustable limits, beyond which the first segment moves alone and at the same angle relative to the second in each direction of rotation, for a given dosage.
The drawing represents the operating principle which has just been described, an embodiment of the device given by way of example and a detail, FIGS. 1 to 5 relate to the operating principle; Fig. 6 is an axial vertical section of the embodiment shown; Fig. 7 is an end view in the direction of the arrow F in FIG. 6: Fig. 8 is a section through VIII-VIII of FIG. 6;
Fig. 9 is a partial view, on a smaller scale, in the direction of arrow F of FIG. 6 and showing the detail of a construction slightly different from the form of execution described.
In fig. 1 to 5, 1 is the liquid to be dosed and dispensed, for example a syrup, a cheese paste, a chocolate paste, etc., it being understood that the device applies more particularly to syrupy liquids or to pastes .
The liquid 1 is contained in a hopper or other reserve placed at the upper part of the device, which comprises at its lower part a pouring opening 2, and, between the reserve and said opening, a cylindrical shutter containing two coaxial segments 3 and 4.
Of these segments, one, the <B> 3. </B> segment has a drive member in the form of an arm 5, driven by any means whatsoever, so as to effect a rotary movement of the arm. -and-comes of constant amplitude and the two extreme positions of which are those of FIG. 1 and that of FIG. 4, fig. 2 and 3 showing two intermediate positions of the passage from the position of FIG. 1 to that of FIG. 4, and fig. 5 an intermediate position of the return movement,
that is to say, the passage from the position of FIG. 4 to the starting position of FIG. 1.
The two segments are coupled together so as to train each other, for example by the action of a fatty friction between the parts by which they are centered with respect to one another. Thus, whatever the relative position of the two segments, if the segment 3 is driven by means of its arm 5, the segment 4 follows this movement and the two segments retain their relative positions throughout the duration of the movement. If, on the other hand, segment 4 thus trained encounters an obstacle, it is obvious that, being retained in its course, it will cease to follow the movement of segment 3.
This is what happens whenever a stop 6 of this segment 4 meets the bottom of a fork 7 pivoted at 8 and of such length that, while the stop 6 describes the arc of the circle the along which it moves, it cannot escape the branches of the fork 7, which is thus obliged to follow the movement of this stop.
Here is now how the device schematically represented in FIGS. 1 to 5: In the position according to fig. 1, the liquid 1, under the effect of gravity, fills the space a between segments 3 and 4, the device being assumed to have not yet operated, the space b is empty. Segment 3 being driven in the direction of arrow 9, segment 4 follows this movement and its stop 6 causes fork 7 to oscillate.
The two segments pass from the position of fig. 1 to that of FIG. 2, while occupying the same relative position. The liquid in the <I> a </I> space is entrained, while the <I> b </I> space remains empty.
As the rotational movement continues, the stop 6 encounters, at a given moment, the bottom of the fork 7, and the segment 4 can no longer rotate. This is the position shown in fi-. 3. The liquid in the space a was thus transported opposite the pouring opening 2 and the space b was, to. in turn, filled with part of the liquid contained in reserve 1.
It will now be assumed that, for some reason, either the lack of fluidity of the liquid, or a blockage of the orifice 2 preventing the liquid from escaping without the action of pressure, it is forced to res ter en re. If now the segment 3 continues its movement, the segment 4 being retained by the fork 7, the pressure necessary for the evacuation of the liquid will be exerted by the segment 3, when it passes from the position of FIG. $ to that of fig. 4, which is its limiting position in which a certain quantity of the liquid remains locked in the space a ', tan say that the space b has enlarged, has become the space b' which, at,
in turn, fills with a certain fraction of liquid to be transported.
When segment 3 returns back to its original position, exactly the same phenomena occur as before, space b now being the one which transports the liquid and space a 'the one which, at the very least. hour, under the denomination b, was found empty and which now and in all subsequent operations will remain full.
At a given moment, the stop 6 meeting the fork 7, the space b 'will be partially emptied, as the space a was emptied earlier, until the moment when all the organs will occupy the space. position of fig. 1, with the exception that space b of this fi gure will contain liquid.
As can be seen, the device which has just been described conveys and distributes a quantity of liquid, of which it expels only a well-determined dose and corresponding exactly to the reduction in volume. of one of the spaces between segments, when the latter perform the relative movement due to the momentary immobilization of the,
segment driven at the end of the stroke of the seg-.
The dose of liquid expelled will be the same in both directions of rotation, if care is taken to place the center of rotation 8 of the fork 7, so that the extreme positions of the latter on either side of the axis of rotation of the segments, are sy metric. This condition will always be fulfilled, since the device is used to dispense by metering, that is to say to dispense always equal doses of liquid.
As can be seen from the above, it is the position of the bottom of the fork 7 with regard to point 8 which determines the moment when segment 4 ceases to participate in the movement of segment 3, so that one could do vary the dose dispensed, by modifying the position of said bottom of the fork 7. One could thus advance or, on the contrary, delay the Mo ment where the segment 4 is stopped. By delaying it, the expelled dose is reduced, by advancing it, it increases on the contrary.
In the embodiment shown in FIGS. 6 to. 8, the first segment performing the rotary back and forth movement of constant amplitude is designated by 10. It is centered on an axis 11, by means of two cheeks 12, 1.3, the second of which carries a arm 14 ending in the crank handle 15. Screws 16 make segment 1.0 integral with cheeks 12, 13.
The second segment is designated by 17. It is integral with the axis 11, to which it is fixed by the screws 18. The axis and the segments are contained in a frame 19, at the upper part of which is the hopper 20. and in the lower part the pouring opening 21.
By means of the crank handle 15, it will be possible to impart to the cheeks 12, 13 and to the segment 10 a rotary back and forth movement of constant amplitude, determined, for example, by two stops not shown. This movement can be performed by hand or by means of any propelling mechanism.
The greasy friction drive of the segment 17 by the segment 10 takes place through the intermediary of a drum brake, the cheek 13 of which constitutes the drum.
As can be seen from FIG. 8, this brake comprises two segments <B> 9-2, 23 </B> pivoted at 24 and a spring 25 tends to move away from one another by pressing them against the inside of the cheek 13. A screw 26 makes it possible to adjust the tension of the spring and, consequently, the importance of the friction between segments and cheek 13.
When the cheek 13 rotates, it drives the segments which, in turn, drive the pivot 24 to which a ring 27 is secured, which is keyed to the shaft 11 which is in turn driven.
The pivot 24 extends outward and passes through a fork 28 pivoted to the frame of the machine at 29 (see in particular FIG. 7). An eccentric ring 30 of the pivot 24 can come into contact with a stop 31 of the fork 28, which has the effect of temporarily stopping the rotational movement of the ring 27 carrying the pivot 24, thus stopping also the movement of axis 11 and of its segment 1.7.
This corresponds to the effect described. previously with regard to fig. 1 to 5, the pivot 24 and the fork 28 being able to occupy two symmetrical stop positions on either side of the axis 11. The second position is shown in phantom in FIG. 7.
The length of the branches of the fork is such that the pivot 24 cannot escape per. The stop 31 at the bottom of the fork is adjustable by the fact that it belongs to a threaded rod 32, which a knurled part 33 allows to screw more or less into the body of the fork, while a lock nut knurled 34 makes it possible to lock the stop in the chosen position.
"The eccentric ring 30 finally allows, by modifying its position a nut 35, visible in Fig. 1, allows to lock, to obtain a precise adjustment of the position of the segment 17 with respect to the stop 31.
The operation of this embodiment corresponds exactly to the operation as explained with the aid of figs. 1 to 5. The crank 15 and the segment 10 which is integral with it are set in motion as was the segment 3 actuated by means of the arm 5. The brake described with regard to FIG. 8 causes the drive of the axis 11 and of the segment 17, as had been said for the segment 4 driven with greasy friction by the segment 3. Finally, the driven segment 17 is stopped when a stopper, in this case the pivot 24, meets the bottom of the fork 28 in one or the other of the directions of rotation.
The bottom of the fork is formed here by the stop 31, of variable position depending on the dose that is to be removed from the device.
In order for this dose to be very exact, it is necessary to avoid any fuss between the parts of the machine. Between the cheek 13 which drives and the segment 10, there can be no debate because the segment is held in place by the screws 16. D could, on the other hand, be between the ring 27 driven by the brake and the axle 11 and the segment 17 that it drives. This naturally depends on the type of keying adopted between the ring and the axle.
To avoid any fuss, use is made here of a key 36 located in a housing of the axis 11, in which it can slide in the direction of a diameter and so that its end 37 (fig. 8 ), bevelled, can come to get wedged in the corresponding groove 38 of the ring 27. The wedging is obtained by means of a screw 39, coaxial with the axis 11 and screwed therein and of which the former conical end 40, visible in fig. 6, enters a corresponding conical opening of the key, forcing it to move laterally against the ring 27 against which it is then clamped.
When the liquid dispensed and dosed man that of consistency to the point of running the risk of escaping through the pouring opening 21 without waiting to be pushed there by the relative movement of the segments, a shutter can be added to the pouring opening. actuated, for example, as shown in FIG. 9.
In this example, the fork 41 is pivoted at 42, no longer on the frame of the machine. but on an arm of a lever 43 capable of rotating around the pivot 44, which is then integral with the frame. Another arm of this lever actuates a connecting rod 53 attached to a lever 45 pivoted at 46 and also to the frame, an arm of this lever finally carrying the shutter 47. Behind the pivot 42, the frame comprises a stop 48. Finally, a spring 49 tends to maintain all these members in the position represented in solid lines and corresponding to the closing of the shutter 47, that is to say to its position opposite the pouring opening 50.
During operation, when the pivot 51 of the driven segment of the distributor meets the stop 52 of the fork and bears against the latter, the latter moves back until its part surrounding the pivot 42 meets the stop 48 (position indicated in phantom lines).
At this moment, the trailing segment of the distributor is stopped, it is the position corresponding to the desired dosage, the distribution begins. but the movement of the pivot 42 corresponds to an oscillation of the lever 43 which, through the intermediary of the connecting rod 53 and the lever 45, caused the movement of the shutter 47 and discovered the casting opening 50.
During the return movement of the distributor segments, the spring 49 immediately returns the pivot 42 of the fork to its rest position, that is to say the sealing of the pouring opening takes place immediately.
It is obvious that instead of a drum brake, any other greasy friction drive device could be used, in particular a disc brake, a cone brake, etc.