Machine pour doser un produit pulvérulent
La présente invention a pour objet une machine pour doser un produit pulvérulent et pour en remplir des récipients.
Par l'expression produit pulvérulent ou plus simplement poudre est compris tout produit ou mélange de granulométrie fine - mme coulant mal ou ayant tendance à coller ou à se masser. Les granulés coulant bien peuvent naturellement tre traités aussi par la machine envisagée.
Il est déjà connu de réaliser des remplisseusesdoseuses pour produits pulvérulents; les plus courantes sont les remplisseuses à vis; leurs avantages et leurs inconvénients sont bien connus; pour ces derniers, on peut citer en particulier l'usure et les irrégularités causées par le fonctionnement discontinu et l'encrassement de la vis, le tassage de la poudre, le peu de latitude des variations des doses.
Dans un autre type, on remplit du produit à doser un sillon dont une certaine longueur est prélevée pour déterminer la dose. Ces machines sont tributaires du tassement de la poudre, de plus elles font appel à la réalisation de mouvements complexes qui en rendent le fonctionnement délicat.
De plus toutes ces machines présentant des mouvements discontinus ne permettent d'atteindre que des cadences relativement faibles.
On a donc cherché une machine qui permette d'atteindre des cadences de remplissage beaucoup plus élevées que les machines connues, d'une parfaite régularité, tout en réduisant notablement l'usure grâce à l'emploi de mouvements continus.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine objet de l'invention et une variante:
la fig. 1 est une vue en plan de cette forme d'exécution,
la fig. 2 est une coupe selon 2-2 de la fig. 1,
la fig. 3 est une coupe, à plus grande échelle, de la variante,
la fig. 4 est une vue en perspective d'un dispositif que comprend cette forme d'exécution, et
les fig. 5 et 6 sont des coupes de deux autres dispositifs que peut comprendre cette forme d'exécution.
La machine représentée comporte un plateau circulaire horizontal 1 tournant d'un mouvement continu autour d'un axe fixe 2, muni d'une rangée d'alvéoles 3 répartis sur une circonférence et sur lequel reposent deux anneaux concentriques 4 et 5 fixes délimitant un magasin annulaire contenant une poudre à doser 6, ce magasin étant excentré par rapport au plateau de telle manière que sur une partie de la circonférence les alvéoles du plateau passent à l'intérieur et sur l'autre partie à l'extérieur du magasin.
Des récipients à remplir 7 sont amenés depuis l'extérieur du plateau manuellement ou par un dispositif mécanique selon un trajet schématisé par une flèche 8 (fig. 1). Ils viennent se mettre en position plus basse que le plateau sous des entonnoirs 9 à raison d'un récipient par alvéole, accompagnent le plateau pendant la plus grande partie de sa rotation, puis sont évacués selon un chemin schématisé par une flèche 10.
Les alvéoles 3 sont fermés en bas par un piston 1 1 dont la descente détermine la capacité à remplir et dont la remontée chasse la poudre qui se trouve dans l'alvéole.
Les pistons coulissent librement dans un guide 13 solidaire du plateau et reposent par leur extrémité inférieure sur une came 14 réglable par un dispositif à engrenage 15.
Des racleurs 16 en forme de U disposés sur une circonférence centrée par rapport au plateau 1, à raison d'un par alvéole et glissant radialement sur le plateau, assurent le transport de la poudre dosée depuis l'emplacement de l'alvéole 3 jusqu'à l'entonnoir 9. Ils sont appliqués sur le plateau 1 par des lames élastiques 17 fixées sur un étrier 18 guidé par deux tiges 19 rappelées par des ressorts 20 contre l'anneau extérieur 5 du magasin excentré.
La machine fonctionne de la façon suivante: le plateau 1 est entraîné dans un mouvement de rotation dans le sens de la flèche 12 et un alvéole 3 en position 3-1, dont le piston se trouve sensiblement au niveau du plateau et de toutes façons ne dépassant pas, s'engage sous le magasin 4, 5. Quand l'alvéole se trouve entièrement engagé sous le magasin (position 3-2) le piston commence à descendre pour atteindre la position basse extrme en position 3-3 de l'alvéole, et la poudre remplit ce dernier. Le piston remonte alors sous l'action de la came qui a été réglée de façon que la capacité ainsi déterminée contienne la quantité désirée de poudre (position 3-4).
Le piston reste dans cette position jusqu'à ce que l'alvéole soit sorti du magasin circulaire (position 3-5).
Pendant ce mouvement de sortie de l'alvéole, l'anneau 5 formant le bord externe du magasin arase la poudre au niveau du plateau de telle sorte que l'alvéole au cours de son mouvement n'entraîne que la quantité de poudre qui s'y trouve incluse.
Le piston remonte alors sous l'effet de la came, sans dépasser le niveau du plateau, éloignant des alvéoles la quantité de poudre à transférer dans les récipients 7, en principe la totalité de la poudre contenue dans la capacité (position 3-6).
Cette poudre se trouve retenue par les racleurs.
Comme ceux-ci tournent à la mme vitesse que le plateau mais selon une circonférence excentrée par rapport au magasin, ils sont animés d'un mouvement relatif radial par rapport au plateau de sorte que la poudre qui y a été éjectée par le mouvement du piston de chaque alvéole tombe dans l'entonnoir 9 correspondant (position 9-1), la vidange étant terminée en position 9-2. Le contenu de l'entonnoir se vide lui-mme dans le récipient 7 aidé si nécessaire par un agitateur tournant non représenté. La vidange des entonnoirs doit tre terminée en 9-3 avant l'évacuation du récipient.
Le plateau 1 ne supportant pas de contraintes mécaniques importantes peut tre mince, en acier ou en matières diverses telles que des résines, ce qui peut éventuellement permettre de le réaliser par moulage.
Les parois des alvéoles peuvent tre constituées par une fourrure emboîtée dans le plateau en toute matière judicieusement choisie, l'assemblage fourrureplateau étant réalisé par tout moyen approprié préférablement d'une manière facilement amovible.
L'entonnoir décrit sous lequel vient s'adapter le récipient à remplir peut tre remplacé par tout dispositif destiné à évacuer la poudre, pourvu que sa forme et son emplacement puissent s'adapter à celle du racleur correspondant.
Les racleurs ont naturellement une forme et une dimension adaptées aux dimensions de la capacité de chaque alvéole, de l'emplacement de vidange de la poudre et de la quantité de la poudre. Leurs dimensions seront telles qu'ils puissent contenir la quantité maximum qui peut tre mesurée par les capacités des alvéoles de la machine à laquelle ils sont adaptés.
Les racleurs peuvent tre entraînés par tout moyen indépendant ou solidaire du plateau permettant d'obtenir leur mouvement relatif radial par rapport au plateau.
Le magasin annulaire peut tre constitué par deux anneaux frottant à frottement doux sur le plateau.
Ils y sont avantageusement appliqués par un dispositif à ressorts.
Le magasin annulaire excentré fixe présente des avantages considérables, il peut tre utilisé pour toutes machines appelées à employer des produits pulvérulents à répartir dans des capacités déterminées réparties sur une surface plane animée d'un mouvement de rotation.
Par le fait de la grande capacité du magasin, de sa forme et de sa position il se produit un mouvement général de la poudre qui facilite son homogénéisation. Le magasin permet un dosage exact du fait que son bord externe peut tre rodé sur le plateau et taillé en forme de biseau.
De plus la disposition du magasin permet l'installation d'agitateurs à axe vertical ainsi que de tout dispositif permettant d'assurer une densité et un niveau constants de la poudre qui s'y trouve contenue notamment par l'emploi d'un palpeur qui commande l'alimentation du magasin à partir d'une réserve de poudre, en particulier par la mise en route d'un couloir vibrant. Grâce à ces dispositifs, un remplissage régulier des alvéoles est obtenu d'une façon particulièrement constante.
Un palpeur est représenté fig. 4. I1 comprend une palette légère 45 reposant sur la poudre, portée par un levier 46 fixé sur un axe oscillant 47 dans un boitier 48 à l'intérieur duquel l'axe 47 entraîne une lame élastique isolée 49 venant faire contact avec une lame fixe 50, ces lames étant reliées à des broches d'amenée de courant 51. Le contact à lames peut tre éventuellement remplacé par un autre dispositif tel qu'un basculeur à mercure. Ces broches sont connectées de façon à mettre en action ou à interrompre le fonctionnement du dispositif d'alimentation de la poudre.
Les fig. 5 et 6 illustrent deux de ces dispositifs d'alimentation de la poudre. On sait que les ateliers de fabrication livrent souvent la poudre dans des bidons de formes diverses. Au lieu de vider ces bidons dans une trémie d'alimentation du magasin à poudre, il peut tre avantageux, notamment pour les produits stériles, d'utiliser directement le bidon sans avoir à exécuter les transvasements. On fixera alors un des dispositifs qui vont tre décrits ci-après à la place
du bouchon du bidon et on mettra cet ensemble en place de façon à alimenter le magasin à poudre
directement, à partir d'un bidon simplement main
tenu en position retournée.
La fig. 5 représente un dispositif d'alimentation
pour une poudre coulant mal ou ayant tendance
à se masser. Ce dispositif est représenté fixé sur le
bidon contenant la poudre, à la place du bouchon.
Il comprend un arbre agitateur 55 entraîné directe
ment à vitesse lente par un moteur électrique 56.
Cet arbre est muni de tiges 57 destinées à briser le produit et à le faire s'écouler sur une surface inclinée 58. Le moteur 56 est commandé par le contact du palpeur à poudre.
La fig. 6 représente un dispositif d'alimentation analogue mais pour une poudre coulant bien. Un distributeur rotatif 60 comporte des alvéoles 61 qui se remplissent en passant dans le bidon et se vident dans le magasin annulaire après avoir tourné. Ce distributeur est entraîné par un moteur électrique à vitesse lente 62 commandé par le contact du palpeur à poudre.
Ces dispositifs sont avantageux notamment dans le cas de remplissage de poudres à base d'antibiotiques.
Les pistons peuvent tre construits de diverses façons, en particulier leur surface supérieure sera avantageusement plane. Ces pistons n'ayant à supporter que des efforts minimes peuvent tre très légers, ce qui simplifie leur construction et diminue la force motrice nécessaire à la marche de la machine.
Leur partie en contact avec la poudre peut tre constituée par une pastille d'un matériau inerte visà-vis de la poudre.
Une ligne d'aspiration constituée par des conduits radiaux 22 (fig. 2) et un conduit 23 percé dans l'axe de la machine permet, si nécessaire, d'éliminer la poudre qui peut tomber des alvéoles autour des pistons.
La tige des pistons peut tre agencée de façon à commander des dispositifs de sécurité divers, en particulier pour éviter la vidange de l'alvéole s'il ne se trouve pas de récipient en place pour recevoir la poudre. Cette variante est représentée à la fig. 3.
Dans cette variante, le piston 1 1 coulisse dans une matrice 27. Ces deux pièces sont facilement amovibles pour pouvoir tre changées suivant la dose de poudre à réaliser. Le piston 1 1 est fixé par un écrou 28 à la partie supérieure d'un coulisseau 29 prolongé à sa partie inférieure par une tige 30 fixée sur une douille 31 qui porte un galet 32 roulant sur la came 14.
Un ressort 33 maintient le galet 32 appuyé sur la came 14. Un autre ressort 34 maintient la tige 30 appuyée sur le coulisseau 29. Si le coulisseau 29 est empché de monter, le ressort 34 se comprime.
C'est le cas lorsqu'un doigt 35 est poussé vers la droite en regardant la fig. 3 et engagé dans une gorge 36 du coulisseau 29. Un support de flacon 37 est poussé vers le haut par un ressort 38 prenant appui sur une tige 39 fixée sur une douille 40 qui est appliquée contre une came 24 par un ressort 41. Le support de flacon 37 porte une gorge 42 de hauteur telle que s'il n'y a pas de flacon, la gorge monte plus haut que le doigt 35 repoussant celui-ci vers la droite et le forçant à s'engager dans la gorge 36 du coulisseau 29, empchant celui-ci de monter et donc la poudre d'tre éjectée.
Si un flacon se trouve en place, le doigt 35 se trouve en face de la gorge 42 et la pente de la gorge 36 le repousse vers la gauche. Le remplissage peut alors s'effectuer.
La came de commande du mouvement des pistons peut tre réglée pour produire la variation des doses.
Ce réglage peut avantageusement tre effectué mme en marche par une commande unique d'un type classique. Ce dispositif permet d'avoir une variation des doses possibles, avec un mme appareillage, beaucoup plus élevée que dans les autres types de machines conditionneuses de poudres connues.
A titre d'exemple, une machine à doser et à remplir conforme à la description ci-dessus possédant un plateau de 500 mm de diamètre comportant 18 alvéoles doseurs permet d'atteindre aisément une cadence de remplissage de 240 doses par minute.
Ses capacités prévues pour une quantité maximum de poudre de 5 g (densité apparente de la poudre 0,5) permettent de réaliser à la cadence donnée ci-dessus des doses variant de 0,50 g à 5 g avec une précision supérieure à 2 %.