CH710824A1

CH710824A1 - Dispositif et procédé de dosage.

Info

Publication number: CH710824A1
Application number: CH00305/15A
Authority: CH
Inventors: Zweifel Yves
Original assignee: Maillefer Sa
Priority date: 2015-03-05
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2016-09-15
Also published as: CH710824B1

Abstract

La présente invention concerne un dispositif (100) de dosage d’une matière principale (10) et d’une matière secondaire (20) comprenant une chambre principale (5), la chambre comprenant: une entrée (1) arrangée pour recevoir la matière principale (10), une sortie (9) arrangée pour évacuer la matière principale (10) et la matière secondaire (20), une ouverture (8) entre l’entrée (1) et la sortie (9), et arrangée pour recevoir dans la chambre principale la matière secondaire (20). Le dispositif comprend aussi une languette (6) dans la chambre principale (5) en correspondance de l’ouverture (8), de façon à empêcher l’écoulement de la matière principale (10) dans une zone (7) située entre la languette (6), la sortie (9) et une paroi latérale (3) de la chambre principale (5), et de façon à permettre dans cette zone (7) uniquement l’écoulement par gravité de la matière secondaire (20). L’invention concerne également un système de dosage comprenant un dispositif selon l’invention et une extrudeuse ainsi qu’un procédé de dosage. Les matériaux à doser sont p.ex. différents granulés de matière plastique.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne un dispositif et un procédé de dosage d’au moins une matière secondaire dans une matière principale.

Etat de la technique

[0002] Des dispositifs de dosage entre une matière principale et au moins une matière secondaire sont connus. La matière principale et la matière secondaire sont en générale solides, par exemple et de façon non limitative des granulés, de la matière broyée ou des particules de poudre.

[0003] De tels dispositifs de dosage permettent par exemple de doser différents granulés de matière plastique (matière principale, colorant, catalyseur, etc.), pour des procédés d’extrusion ou d’injection par exemple.

[0004] La plupart des dispositifs de dosage existant font recours à des dispositifs d’entrainement mécanique des matières auxiliaires et parfois également de la matière principale. L’entrainement de ces matières peut se faire avec des vis sans fin, des tapis roulants ou des bancs vibreurs par exemple.

[0005] Le dosage est alors réalisé de manière discontinue par lots («batchs»), qui sont ensuite mélangés et relâchés dans le conduit d’alimentation de la machine.

[0006] Le dosage peut aussi être réalisé en continu, l’alimentation en matière principale étant alors en général laissée libre (alimentation par effet de la gravité). Dans les dispositifs de dosage en continu, le débit total consommé par la machine peut être mesuré, pour permettre de calculer le débit requis pour les matières secondaires.

Bref résumé de l’invention

[0007] Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de dosage exempt des limitations des dispositifs connus.

[0008] Un autre but de l’invention est de proposer un dispositif de dosage plus simple que les dispositifs connus.

[0009] Un autre but de l’invention est de proposer un dispositif de dosage moins cher que les dispositifs connus.

[0010] Selon l’invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d’un dispositif de dosage d’une matière principale et d’une matière secondaire comprenant une chambre principale, cette chambre comprenant une entrée arrangée pour recevoir la matière principale, une sortie arrangée pour évacuer la matière principale et la matière secondaire, la matière principale s’écoulant de l’entrée vers la sortie par l’effet de la gravité.

[0011] Avantageusement une ouverture entre l’entrée et la sortie est arrangée pour recevoir dans la chambre principale la matière secondaire.

[0012] Avantageusement le dispositif selon l’invention comprend également une languette arrangée pour entrer au moins partiellement dans la chambre principale en correspondance de l’ouverture, de façon à empêcher l’écoulement de la matière principale dans une zone située en dessous de cette languette, entre cette languette, une paroi latérale de la chambre principale et la sortie du dispositif, et de façon à permettre dans cette zone uniquement l’écoulement par gravité de la matière secondaire.

[0013] Le dispositif de dosage selon l’invention est donc un dispositif qui fonctionne de façon continue, et non pas par lots de matière.

[0014] Le dispositif de dosage selon l’invention est donc un dispositif passif, car il exploite la force de gravité pour l’écoulement de la matière principale et de la (ou les) matière(s) auxiliaire(s), appelée(s) ci-après matière(s) secondaire(s). Il exploite aussi une propriété de nombreuses matières granulaires: dans un canal d’écoulement vertical dont la section est essentiellement constante, la vitesse de chaque particules ou granulé est pratiquement constante, au bord comme au centre du canal d’écoulement. On relève ainsi que le dispositif de dosage selon l’invention est dépourvu d’éléments en mouvements tels que des vis sans fin, des tapis roulants ou des bancs vibreurs et il est donc plus simple et économique que les solutions connues.

[0015] Dans le contexte de la présente invention, le mot «languette» (ou déflecteur) désigne un élément dans la chambre principale qui délimite avec une partie de la paroi latérale de la chambre principale du dispositif de dosage et avec la sortie du dispositif une zone dans laquelle la matière secondaire peut s’écouler par effet de la gravité. Dans cette zone il n’y a aucun écoulement de la matière principale.

[0016] Puisque la languette est placée entre l’entrée et la sortie de la chambre principale, et puisque la matière principale s’écoule de l’entrée vers la sortie par l’effet de la gravité, cette matière principale entre en contact avec une surface supérieure de la languette, c’est-à-dire sa surface plus proche à l’entrée du dispositif, et glisse sur cette surface sans pouvoir la traverser. La matière principale ne peut donc pas s’écouler dans la zone située directement au-dessous de cette surface.

[0017] Par contre la surface inférieure de la languette, c’est-à-dire sa surface plus proche à la sortie du dispositif, entre en contact avec la matière secondaire.

[0018] L’invention concerne également un procédé de dosage d’une matière principale et d’au moins une matière secondaire, comprenant les étapes suivantes réception de la matière principale en correspondance d’une entrée d’une chambre principale d’un dispositif de dosage, écoulement de la matière principale dans la chambre principale, de l’entrée vers une sortie du dispositif de dosage par l’effet de la gravité, réception de la matière secondaire en correspondance d’une ouverture entre l’entrée et la sortie du dispositif de dosage, écoulement de la matière secondaire par l’effet de la gravité uniquement dans une zone située entre une languette arrangée pour entrer dans la chambre principale en correspondance de l’ouverture, une paroi latérale de la chambre principale et la sortie, la languette empêchant l’écoulement de la matière principale dans cette zone.

Brève description des figures

[0019] Des exemples de mise en œuvre de l’invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles: La fig. 1 illustre une vue de coupe d’un mode de réalisation d’un dispositif de dosage selon l’invention, coopérant avec une extrudeuse. La fig. 2 illustre une vue de dessus du dispositif de dosage de la fig. 1 . Les fig. 3A et 3B illustrent une vue en perspective de deux modes de réalisation de la languette d’un dispositif de dosage selon l’invention. La fig. 4 illustre une vue de coupe d’un autre mode de réalisation d’un dispositif de dosage selon l’invention. La fig. 5 illustre une vue de dessus du dispositif de dosage de la fig. 4 .

Exemple(s) de mode(s) de réalisation de l’invention

[0020] La fig. 1 illustre une vue de coupe d’un mode de réalisation d’un dispositif de dosage 100 selon l’invention, coopérant avec une machine, par exemple et façon non limitatif une extrudeuse 4.

[0021] Le dispositif de dosage 100 selon l’invention comprend une entrée 1, arrangée pour recevoir la matière principale 10 et une sortie 9 arrangée pour évacuer la matière principale 10 et une ou plusieurs matières secondaires 20, 20 ́. Dans l’exemple illustré, il y a deux matières secondaires 20, respectivement 20 ́. Il faut cependant comprendre que l’invention n’est pas limitée à ce mode de réalisation particulier, et qu’il suffit d’avoir une seule matière secondaire 20 (ou 20 ́).

[0022] Comme indiqué par la flèche B sur la fig. 1 , la matière principale 10 s’écoule dans la chambre principale 5 du dispositif 100 selon l’invention de l’entrée 1 vers la sortie 9 par l’effet de la gravité.

[0023] Le dispositif de dosage 100 selon l’invention comprend au moins une ouverture 8 disposée entre l’entrée 1 et la sortie 9, et qui est arrangée pour recevoir la matière secondaire 20 dans la chambre principale 5. Dans l’exemple illustré, le dispositif 100 comprend deux ouvertures 8, respectivement 8 ́.

[0024] Les ouvertures 8, 8 ’ sont arrangées pour permettre l’arrivée dans la chambre principale 5 de la (les) matière(s) secondaire(s) 20, 20 ́.

[0025] La partie supérieure de la chambre principale 5 de la fig. 1 , c’est-à-dire la partie la plus proche de l’entrée 1, présente une forme sensiblement parallélépipédique définie par au moins une paroi latérale 3. Bien évidemment, la forme parallélépipédique n’est pas limitative et toute autre forme (par exemple hémisphérique, cylindrique de section circulaire, prismatique, etc.) peut être envisagée. La partie inférieure de la chambre principale 5 de la fig. 1 , c’est-à-dire la partie plus proche de la sortie 9, présente une forme sensiblement tronconique, avec la pointe du cône dirigée vers la sortie 9. Dans ce cas aussi, la forme de cône n’est pas limitative et toute autre forme (par exemple pyramidale, conique, etc.) peut être envisagée.

[0026] Le dispositif de dosage 100 de la fig. 1 comprend deux amenées de matières secondaires 2, respectivement 2 ́, qui permettent l’arrivée des matières secondaires 20, respectivement 20 ́ dans la chambre principale 5 à travers les ouvertures 8, respectivement 8 ́.

[0027] Dans une variante, les amenées de matières secondaires 2, 2 ́ constituent une seule pièce monobloc avec le dispositif de dosage 100. Dans une autre variante, elles sont des pièces distinctes du dispositif de dosage 100 et sont reliées au dispositif de dosage de façon fixe ou amovible.

[0028] La chambre principale 5 se remplit de matière principale et/ou secondaire au fur et à mesure que cette matière est consommée par le dispositif en aval, situé sous le dispositif de dosage 100, comme par exemple une extrudeuse 4.

[0029] La matière qui remplit la chambre principale 5 est constituée en partie de la matière principale 10 et en partie des matières secondaires 20, 20 ́. Chaque matière 10, 20, 20 ́ s’écoule dans la chambre principale 5 par l’effet de la gravité.

[0030] La matière principale 10 s’écoule depuis l’entrée de la chambre principale 1, alors que les matières secondaires 20, 20 ́ sont conduites à l’intérieur de la chambre principale 5 par les amenées de matières secondaires 2, 2 ́. On relève que ces amenées de matières secondaires 2, 2 ́ comprennent des languettes ou déflecteurs 6 respectivement 6 ́, qui empêchent l’écoulement de la matière principale 10 dans la zone 7 respectivement 7 ́ située en dessous et à l’aplomb desdits déflecteurs 6, 6 ́. De cette façon, les déflecteurs 6 respectivement 6 ́ permettent aux seules matières secondaires 20 respectivement 20 ́ de remplir cette zone 7 respectivement 7 ́.

[0031] En d’autres mots, le dispositif selon l’invention comprend au moins une languette 6 qui est disposée dans la chambre principale 5 en correspondance de l’ouverture 8, en traversant la paroi latérale 3, de façon à empêcher l’écoulement de la matière principale 10 dans la zone 7 située sous cette languette 6, entre cette languette 6, une paroi latérale 3 de la chambre 5 et la sortie 9 du dispositif 100, et de façon à permettre, dans cette zone 7 uniquement, l’écoulement par gravité de la matière secondaire 20. De préférence, cette languette 6 est inclinée et orientée vers le bas depuis la paroi latérale 3 en direction de la portion opposée de la paroi latérale 3 de la chambre principale 5.

[0032] Dans une variante préférentielle, illustrée par exemple sur la fig. 1 , seulement une partie de la languette 6 entre dans la chambre principale 5, l’autre partie restant à l’extérieur de cette chambre 5.

[0033] La matière secondaire 20, lorsqu’elle sort de la zone de confinement 7 définie par la languette 6, la paroi latérale 3 de la chambre principale 5 et la sortie 9, se déplace sensiblement à la même vitesse que la portion de la matière principale 10 ayant contourné la languette 6.

[0034] Dans une variante, la languette 6 comprend une surface supérieure 60 (visible par exemple sur les fig. 3A et 3B ), c’est-à-dire sa surface plus proche à l’entrée 1 du dispositif, sur laquelle glisse la matière principale 10 sans pouvoir la traverser, et une surface inférieure 62 (visible par exemple sur les fig. 3A et 3B ), c’est-à-dire sa surface plus proche de la sortie 9 du dispositif, et opposée à la surface supérieure 60.

[0035] Dans la variante illustrée sur les fig. 3A et 3B , la languette 6 présente une forme sensiblement parallélépipédique, de faible épaisseur, et donc les surfaces 60, 62 sont sensiblement parallèles. Cette forme n’est cependant pas limitative. Par exemple dans une autre variante, les surfaces 60, 62 peuvent n’être pas nécessairement parallèles ni planes.

[0036] Dans la variante illustrée sur la fig. 1 , la partie de la languette 6 qui entre dans la chambre principale 5 comprend une extrémité 64, sensiblement parallèle à la direction d’écoulement de la matière principale et de la matière secondaire et indiquée avec la flèche B. Cette extrémité 64 de forme recourbée vers le bas permet avantageusement de guider de façon plus efficace la matière secondaire 20 dans la chambre principale 5, en délimitant la zone de confinement 7. En effet, cela est illustré par les lignes verticales en pointillées sur la fig. 1 qui sont dans le prolongement vertical des extrémités des languettes 6, respectivement 6 ́, et qui indiquent la séparation virtuelle entre la matière principale 10 et les matières secondaires 20, 20 ́ lors de leur écoulement. Ces lignes ne correspondent donc à aucun élément concret ou physique séparant les deux matières.

[0037] Grâce à un tel agencement, on profite de la propriété relative à la vitesse pratiquement constante de chaque élément de matière, principale ou secondaire. En effet, la limite de la zone d’écoulement de la matière principale 10 et de la matière secondaire 20, qui correspond à la limite entre les zones 5 et 7 à l’aplomb des bords de la languette 6, y compris de son extrémité 64, est à peu près verticale, sauf à l’approche de la partie conique ou dans la partie conique qui forme le tronçon inférieur de la paroi latérale 3 de la chambre principale 5.

[0038] Chaque languette 6, 6 ́ peut constituer une pièce monobloc avec les amenées de matières secondaires 2, respectivement 2 ́. Dans une autre variante, les languettes 6, 6 ́ sont des pièces distinctes des amenées de matières secondaires 2, 2 ́ et sont reliées à la respective amenée de matière secondaire 2, 2 ́ de façon fixe ou amovible.

[0039] Dans la variante illustrée sur la fig. 1 , la languette 6 forme un angle a, visible sur la fig. 1 , par rapport à la face extérieure de la paroi latérale 3 verticale de la chambre principale 5, et en particulier la portion de cette face extérieure qui est au-dessus de la languette 6. La valeur de cet angle a est choisie de façon à garantir que d’un côté la matière principale 10 puisse glisser sur la surface supérieure 60 de la languette 6, et que de l’autre côté la matière secondaire secondaire20 puisse entrer en contact avec sa surface inférieure 62.

[0040] Dans une variante, cet angle a est plus grand que 30°, par exemple égal à 45° ou 50°. Cet angle doit être inférieur à 90° afin de permettre l’écoulement par gravité de la matière secondaire 20 dans la chambre principale 5.

[0041] Dans une variante préférentielle, chaque languette 6, 6 ́ est mobile, c’est-à-dire qu’elle peut changer de position dans le temps, par un mouvement de translation et/ou de rotation, afin de changer les proportions du dosage. Ce changement de position de la languette 6 (6 ́) peut porter sur un changement d’inclinaison et/ou une modification de l’étendue de la languette 6 (6 ́) disposée dans la chambre principale 5.

[0042] Il faut cependant comprendre que normalement le mouvement de la languette 6 est réalisé avant la mise en fonctionnement du dispositif de dosage 100, et non pas pendant ce fonctionnement. Donc, pendant le fonctionnement du dispositif de dosage 100, en règle générale il n’y a aucune pièce mobile (à part bien évidemment les matières principale 10 et secondaire 20 (20 ́) qui s’écoulent).

[0043] A ce propos, dans une variante le dispositif de dosage 100 selon l’invention comprend un moteur (non illustré) arrangé pour déplacer la languette 6 (6 ́) par rapport à la paroi latérale 3 de la chambre principale 5, de façon à changer les proportions du dosage entre la matière principale 10 et la matière secondaire 20.

[0044] Dans une variante, la languette 6 peut coulisser dans la chambre principale 5 avec un mouvement de translation tel qu’indiqué par la flèche A sur la fig. 1 . De cette façon, si la languette 6 entre encore plus dans la chambre principale 5, la section s, et donc le volume, de la zone 7 sera encore plus grand, si par contre elle sort davantage de la chambre principale 5 la section s, et donc le volume, de la zone 7 sera plus petit, ce qui permet de varier avec précision les proportions de dosage de la matière secondaire 20 par rapport à la matière principale 10.

[0045] En d’autres mots, dans cette variante, la languette 6 a une taille variable dans la chambre principale 5 à cause de son déplacement, pour permettre de varier le dosage des différentes matières. En d’autres mots encore, la surface supérieure 60 de la languette 6 qui entre en contact avec la matière principale 10 et/ou sa surface inférieure 62 qui entre en contact avec la matière secondaire 20 (et donc le volume de la zone 7) peut être ajustée par coulissement.

[0046] Dans ce cas, avantageusement la languette 6 peut coopérer avec un ou plusieurs guides 30, comme illustré sur les fig. 3A et 3B . Ces guides permettent non seulement de retenir et de limiter le mouvement vers le bas de la languette 6 mais servent également de déflecteurs secondaires de part et d’autre de la languette 6. En effet, avec les deux guides latéraux visibles sur les fig. 3A et 3B , tels des parois latérales, la languette 6 forme comme une gouttière retournée ou une cheminée d’écoulement dans laquelle s’écoule la matière secondaire 20, et autour de laquelle s’écoule la matière principale 10.

[0047] Dans la variante de la fig. 3A , ces guides 30 sont fixes par rapport à la paroi latérale 3 du dispositif 100, et la languette 6 coulisse par rapport à ces guides 30.

[0048] Dans la variante de la fig. 3B , ces guides 30 sont mobiles par rapport à la paroi latérale 3 du dispositif 100 selon la direction indiquée par la flèche D.

[0049] La présence de ces guides 30 permet d’améliorer la précision de dosage. Au cas où un côté de la languette 6 est contre l’une des parois latérales 3 de la chambre principale 5, il n’est pas nécessaire d’ajouter un guide de ce côté. Au cas où la languette 6 présente une largeur L (visible par exemple sur la fig. 3A ) correspondant à la largeur de la chambre principale 5, il n’est pas non plus nécessaire d’utiliser les guides 30, les parois de la chambre principale 5 réalisant la fonction de ces guides.

[0050] Dans une autre variante la languette 6 est télescopique, donc ses dimensions, notamment sa longueur, peuvent changer avec le même effet de coulissement décrit ci-dessus.

[0051] Comme exposé précédemment, pour que la matière secondaire 20 remplisse complètement la zone 7, il faut aussi qu’elle reste en contact avec la surface inférieure 62 de la languette 6. Pour permettre un bon écoulement des particules de la matière granulaire secondaire 20, la largeur L de la languette 6, donc de la cheminée d’écoulement, doit être suffisante. Typiquement, la largeur L de la languette 6 est supérieure à 5 à 10 fois la dimension moyenne des particules (20 à 40 mm pour des granulés de 4 mm). Le choix de l’angle a et de la largeur L de la languette 6 devra prendre en compte les propriétés d’écoulement de la matière secondaire 20 utilisée.

[0052] Dans une variante, la languette 6 peut tourner dans la chambre principale 5 par rapport à la paroi latérale 3 du dispositif 100 avec un mouvement de rotation tel qu’indiqué par la flèche C sur la fig. 1 pour la languette 6 ́. De cette façon, si l’extrémité libre de la languette 6 ́ remonte vers l’entrée 1 lors de son mouvement de bascule, la section s’, et donc le volume, de la zone 7 ́ sera encore plus grand, si par contre elle descend vers la sortie 9, la section s’, et donc le volume, de la zone 7 ́ sera plus petit, ce qui permet également de faire varier la proportion de dosage de la matière secondaire 20 ́ par rapport à la matière principale 10.

[0053] En d’autres mots, dans cette variante, la languette 6 ́ a une taille variable dans la chambre principale 5 à cause de sa rotation, pour permettre, par cette variation d’inclinaison de la languette 6 ́, de varier le dosage relatif des différentes matières. En d’autres mots encore, le volume de la zone 7 ́ peut être ajusté par rotation de la languette 6 ́.

[0054] Dans une autre variante, les mouvements de translation et de rotation de la languette 6 (et/ou de la languette 6 ́) peuvent être combinés.

[0055] Dans la variante de la fig. 1 , la chambre principale 5 comprend des parois latérales 3 sensiblement verticales (c’est-à-dire sensiblement parallèles à la direction de la force de gravité indiquée avec la flèche B) au moins sur une certaine longueur en aval (en dessous) des languettes 6, 6 ́, de sorte que la matière principale 10 et les matières secondaires 20, 20 ́ se déplacent en aval des languettes 6, 6 ́sensiblement à la même vitesse.

[0056] La hauteur de la portion de la chambre 5 située en dessous des languettes 6, 6 ́ est préférentiellement supérieure ou égale à la plus grande largeur de la chambre 5. Par ailleurs, cette hauteur, mais également l’angle de la partie conique tout en bas de la chambre 5 (préférentiellement, mais pas exclusivement inférieur à 45° par rapport à la verticale), contribuent aussi à l’homogénéité des vitesses de chute de chaque élément de matière, principale ou secondaire.

[0057] Le rapport entre le débit de matière principale 10 entrant dans la chambre principale 5 et les débits des composants secondaires 20, 20 ́ est proportionnel au rapport de la section S de la zone occupée par la matière principale 10 et les sections s, s’respectives des zones 7, 7 ́ occupées par la matière secondaire 20, 20 ́, qui correspondent à la section s, s’ en projection verticale des languettes 6, 6 ́ (comme visible sur la fig. 2 ).

[0058] Ce rapport dépend également des densités apparentes des matières considérées. Dans le contexte de la présente invention, l’expression «densité apparente» p (ou «masse volumique apparente») désigne le rapport entre la masse d’un matériau contenu dans un volume donné, comprenant le volume d’air interstitiel, et le volume donné. Si le matériau est constitué par un granulé ou une particule par exemple, la densité apparente permet de prendre en considération les espaces vides entre les différents granulés/particules.

[0059] Le rapport R de débit massique entre le débit de la matière secondaire 20 et le débit total est donné par la formule suivante:

dans laquelle: – ρ1désigne la densité apparente de la matière principale 10 – ρ2désigne la densité apparente de la matière secondaire 20 – S la section horizontale (c’est-à-dire perpendiculaire à la direction de l’écoulement des matières 10, 20 tel qu’indiqué par la flèche B sur la fig. 1 ) de la chambre principale 5 au niveau de la languette 6 (visible par exemple sur la fig. 2 ) – s la section horizontale de la languette 6 dans la chambre principale 5 (visible par exemple sur la fig. 2 ).

[0060] Au cas où la densité apparente de la matière principale 10 ρ1est sensiblement égale à celle ρ2de la matière secondaire 20, alors

Avec (1) et (2) qui sont approximatives, car elles ne tiennent pas compte d’éventuelles différences de densité d’autres composants auxiliaires (20 ́, ...) ni de légères variations de vitesse des éléments de matière dans les différentes sections.

[0061] En d’autres mots, le rapport R de débit massique entre le débit de la matière secondaire 20 et le débit total sont liés au rapport la section s occupée par la languette 6 dans la chambre principale 5 et la section S de la chambre de dosage 7 au niveau de la languette 6.

[0062] Comme discuté, la section s occupée par la languette 6 dans la chambre principale 5 peut être ajustée par coulissement et/ou rotation, pour modifier le dosage des matières correspondantes.

[0063] Pour un bon fonctionnement du système, la chambre principale 56 ́ doit comporter de la matière principale 10, au moins au niveau (à la hauteur) des languettes 6, afin de doser dans les justes proportions cette matière principale 10 avec la matière secondaire 20, par une descente simultanée des deux matières, principale et secondaire. A ce propos, le dispositif 100 selon l’invention peut comprendre un capteur (non illustré), par exemple et de façon non limitative un capteur capacitif, placé par exemple en correspondance de l’entrée 1 de la chambre principale 5, afin de vérifier la présence de la matière principale 10 dans la chambre principale 5. En cas d’absence de matière principale 10, l’arrivée des matières secondaires 20, 20 ́ est immédiatement stoppée. La position optimale de ce capteur est calculée en fonction des rapports de sections s et S. Dans une autre variante l’arrivée de la matière secondaire 20 est stoppée automatiquement quand la matière principale 10 manque.

[0064] Pour compenser des imprécisions de dosage dues au fait que les vitesses des matières ne sont pas parfaitement égales dans la zone de sortie des déflecteurs 6, 6 ́, le dispositif 100 selon l’invention peut comprendre un dispositif de mesure en ligne du débit des différentes matières (non illustré), par exemple un dispositif permettant la mesure optique du débit volumique («Cinegran») et/ou un dispositif de mesure gravimétrique par perte de poids («loss-in-weight»).

[0065] Dans ce cas, le dispositif selon l’invention peut comprendre également un module électronique (non illustré) pour asservir la taille et/ou la position et/ou le mouvement des languettes 6, 6 ́ pour obtenir le dosage souhaité.

[0066] Il est à noter qu’en cas de panne du dispositif de mesure et/ou du module électronique, il est toujours possible d’effectuer le dosage des différentes matières mais passivement, en exploitant seulement la force de gravité.

[0067] Lorsque le dosage souhaité pour l’une des matières est faible, par exemple de l’ordre de grandeur de quelques unités de pourcentage ou moins, il peut s’avérer que le dispositif tel que décrit ci-dessus soit difficile à mettre en place en pratique, car la languette 6 serait de très petite taille. Il faut aussi considérer que les particules et/ou matières granulaires s’écoulent mal dans les espaces trop confinés.

[0068] Une solution à ce problème est visible sur la fig. 4 : au lieu de se trouver directement dans la chambre principale 5, la languette 6 permettant le dosage de la matière secondaire 20 est située dans une chambre secondaire 50, elle-même située dans la chambre principale 5. Le dispositif est réalisé de telle sorte que la matière principale 10 qui s’écoule depuis le haut de la chambre principale 5 remplisse également la chambre secondaire 50.

[0069] La matière sortant de la chambre secondaire 50 aura un rapport R ́ de débit massique entre la matière secondaire 20 et l’ensemble de la matière transitant par la chambre secondaire 50, fonction de la section S ́ de la chambre secondaire 50 à l’entrée du déflecteur 6, qui est donné par la formule suivante:

[0070] La matière granulaire présente dans la chambre secondaire 50 s’écoule dans la chambre principale 5 au travers d’un canal de sortie 90 de section S ́ ́, tel que S ́ ́ < S ́.

[0071] Soit Sola section de la chambre principale 5 au niveau de la sortie de la chambre secondaire 50, et en considérant toujours un écoulement relativement constant des granulés dans cette section horizontale, le rapport final R ́ ́ de débit massique entre la matière secondaire et l’ensemble de la matière (principale + secondaire) suit en première approximation la relation suivante:

[0072] Au cas où la densité apparente de la matière principale 10 ρ1est sensiblement égale à celle ρ2de la matière secondaire 20, alors

[0073] Dans une autre variante non illustrée, la matière de la chambre principale 5 peut s’écouler donc elle-même, après réduction, dans une autre chambre également remplie de matière principale.

[0074] L’invention concerne également un système de dosage d’une matière principale 10 et d’au moins une matière secondaire 20 comprenant: le dispositif de dosage 100 tel que décrit ci-dessus, une machine, par exemple une extrudeuse 4.

[0075] L’invention concerne également un procédé de dosage d’une matière principale 10 et d’au moins une matière secondaire 20, comprenant les étapes suivantes réception de la matière principale 10 en correspondance d’une entrée 1 d’une chambre principale 5 d’un dispositif de dosage 100, écoulement de la matière principale 10 dans la chambre principale 5, de l’entrée 1 vers une sortie 9 du dispositif de dosage 100 par l’effet de la gravité, réception de la matière secondaire 20 en correspondance d’une ouverture 8 entre l’entrée 1 et la sortie 9 du dispositif de dosage 100, écoulement de la matière secondaire 20 par l’effet de la gravité uniquement dans une zone 7 située entre une languette 6 arrangée pour entrer dans la chambre principale 5 en correspondance de l’ouverture 8, une paroi latérale 3 de la chambre principale 5 et la sortie 9, la languette 6 empêchant l’écoulement de la matière principale 10 dans cette zone 7.

Numéros de référence employés sur les figures

[0076] 100 Dispositif de dosage A Direction de coulissement de la languette B Direction d’écoulement des matières C Flèche de rotation de la languette D Direction de coulissement des guides L Largeur de la languette 1 Entrée 2, 2 ́ Amenée de matière secondaire 3 Paroi latérale 4 Extrudeuse 5 Chambre principale 6, 6 ́ Languette 7, 7 ́ Zone de confinement 60 Surface supérieure 62 Surface inférieure 64 Extrémité 8, 8 ́ Ouverture 9 Sortie 10 Matière principale 20, 20 ́ Matière secondaire 30 Guide 50 Chambre secondaire 90 Canal de sortie

Claims

1. Dispositif (100) de dosage d’au moins une matière secondaire (20) dans une matière principale (10) comprenant une chambre principale (5), ladite chambre comprenant: une entrée (1) arrangée pour recevoir la matière principale (10), une sortie (9) arrangée pour évacuer la matière principale (10) et la matière secondaire (20), la matière principale (10) s’écoulant de l’entrée (1) vers la sortie (9) par l’effet de la gravité une ouverture (8) entre l’entrée (1) et la sortie (9), ladite ouverture (8) étant arrangée pour recevoir dans la chambre principale la matière secondaire (20), une languette (6) dans la chambre principale (5) en correspondance de ladite ouverture (8), de façon à empêcher l’écoulement de la matière principale (10) dans une zone (7) située entre ladite languette (6), ladite sortie (9) et une paroi latérale (3) de ladite chambre principale (5), et de façon à permettre dans ladite zone (7) uniquement l’écoulement par gravité de la matière secondaire (20).

2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un moteur arrangé pour déplacer la languette par rapport à ladite paroi latérale (3) de ladite chambre principale (5).

3. Dispositif selon la revendication 2, ledit moteur étant arrangé pour déplacer la languette par coulissement.

4. Dispositif selon la revendication 3, comprenant au moins un guide latéral (30) coopérant avec ladite languette (6) lors du coulissement.

5. Dispositif selon la revendication 2, ledit moteur étant arrangé pour déplacer la languette par rotation par rapport à ladite paroi latérale (3).

6. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 5, ladite languette formant un angle (a) par rapport à la paroi latérale (3) de la chambre principale (5).

7. Dispositif selon la revendication précédente, ledit angle (a) étant compris entre 30° et 90°.

8. v selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le rapport (R) de débit massique entre un débit de la matière secondaire (20) et un débit total est lié au rapport la section (s) occupée par la languette (6) dans la chambre principale (5) et la section (S) de la chambre de dosage (7) au niveau de la languette (6).

9. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant un dispositif de mesure du débit de la matière principale (10) et/ou secondaire (20).

10. Dispositif selon la revendication précédente, comprenant un module électronique pour asservir la taille et/ou la position et/ou le mouvement de la languette (6) en fonction d’une mesure de débit de la matière principale (10) et/ou secondaire (20) effectuée par ledit dispositif de mesure du débit, pour obtenir le dosage souhaité.

11. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 10, ladite languette (6) comprenant une extrémité (64) sensiblement parallèle à la direction d’écoulement de la matière principale (10) et secondaire (20) dans la chambre principale (5), afin de mieux guider la matière secondaire (20) dans la chambre principale (5).

12. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 11, comprenant une chambre secondaire (50) située dans la chambre principale (5) et arrangée de sorte que la matière principale (10) qui s’écoule dans la chambre principale (5) remplit également la chambre secondaire (50), la chambre secondaire (50) comprenant une entrée arrangée pour recevoir la matière principale (10), une sortie (90) arrangée pour évacuer la matière principale (10) et la matière secondaire (20), une ouverture entre l’entrée et la sortie, ladite ouverture étant arrangée pour recevoir dans la chambre principale (5) la matière secondaire (20), une languette (6) dans la chambre secondaire (50) en correspondance de ladite ouverture, de façon à empêcher l’écoulement de la matière principale (10) dans une zone (7) située entre ladite languette (6), ladite sortie et une paroi latérale (3) de ladite chambre secondaire (50), et de façon à permettre dans ladite zone (7) uniquement l’écoulement par gravité de la matière secondaire (20).

13. Système de dosage d’une matière principale (10) et d’au moins une matière secondaire (20) comprenant: – le dispositif de dosage (100) selon l’une des revendications précédentes; – une extrudeuse (4).

14. Procédé de dosage d’une matière principale (10) et d’au moins une matière secondaire (20), comprenant les étapes suivantes – réception de la matière principale (10) en correspondance d’une entrée (1) d’une chambre principale (5) d’un dispositif de dosage (100), – écoulement de la matière principale (10) dans la chambre principale (5), de l’entrée (1) vers une sortie (9) dudit dispositif de dosage (100) par l’effet de la gravité, – réception de la matière secondaire (20) en correspondance d’une ouverture (8) entre l’entrée (1) et la sortie (9) dudit dispositif de dosage (100), – écoulement de la matière secondaire (20) par l’effet de la gravité uniquement dans une zone (7), située entre une languette (6) arrangée pour entrer dans la chambre principale (5) en correspondance de l’ouverture (8), une paroi latérale (3) de la chambre principale (5) et ladite sortie (9), ladite languette (6) empêchant l’écoulement de la matière principale (10) dans ladite zone (7).