FR2476306A1 - Doser for liquid product in agricultural food industry - comprises floating piston in cylinder rotatable by half turn between injection and ejection operation mode - Google Patents

Doser for liquid product in agricultural food industry - comprises floating piston in cylinder rotatable by half turn between injection and ejection operation mode Download PDF

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Abstract

The device is used in the agricultural food industry and rapidly provides a precise dose. The device has a reduced size to allow several such devices to be located in parallel, and the simple construction permits ready cleaning action. A cylindrical body surrounds a cylinder, which is driven around an axis by a rack and pinion driven by a jack. The body has an inlet and outlet which are diametrically opposed and face the bore of the cylinder Annular rings provide sealing between the cylinder and the body. The introduction of a product under pressure pushes a floating piston towards the outlet to a stop. The drive mechanism rotates the cylinder half a turn to reverse the cylinder and outlet positiones and the product is ejected when another injection occurs.

Description

o;iewl à piston flottant. o; iewl with floating piston.

La présente invenrion concerne un dispositif pour doser des produits visqueux ou liquides, c'est-à-dire pour laisser passer une quantité prédéterminée de ces produits. The present invention relates to a device for dosing viscous or liquid products, that is to say for letting through a predetermined quantity of these products.

De tels dispositifs, communément appelés doseurs, sont couraniment utilisés notamment dans l'industrie agro-alimentaire. Such devices, commonly known as dosers, are commonly used in particular in the food industry.

Ils comprennent généralement, comme le représente schématiquement la figure 1, un distributeur 1 permettant une communication sélective entre une trémie ou bac d'alimentation 2, un vérin de volume connu 3 et une conduite d'évacuation 4.They generally include, as shown diagrammatically in FIG. 1, a distributor 1 allowing selective communication between a hopper or feed tank 2, a cylinder of known volume 3 and a discharge pipe 4.

Dans un premier temps, le distributeur 1 met en communication la trémie 2 et le vérin 3, le vérin aspirant son volume de produit à doser. Dans un second temps, le distributeur 1 met en communication le vérin et la conduite d'évacuation, le vérin éjectant son volume de produit.Firstly, the distributor 1 puts the hopper 2 into communication with the jack 3, the jack sucking in its volume of product to be dosed. In a second step, the distributor 1 puts the actuator into communication with the discharge line, the actuator ejecting its volume of product.

De tels dispositifs sont relativement lourds et compliqués, les pièces mécaniques en rnouvement sont relativement nombreuses. En outre, le dosage ainsi effectué est peu précis car les orifices d'évacuation sont relativement éloignés de l'organe doseur (le vérin). D'autre part, le nettoyage d'un tel dispositif est relativement difficile, ce qui est un inconvénient notamment pour l'industrie agro-alimentaire. Such devices are relatively heavy and complicated, the mechanical parts in renewal are relatively numerous. In addition, the metering thus carried out is imprecise because the discharge orifices are relatively distant from the metering member (the actuator). On the other hand, cleaning of such a device is relatively difficult, which is a drawback especially for the food industry.

La présente invention a pour objet d'obvier les inconvénients des dispositifs connus en proposant un doseur qui comporte un nombre réduit de pièces en mouvement et dont la précision de dosage soit bonne. The object of the present invention is to obviate the drawbacks of known devices by proposing a metering device which has a reduced number of moving parts and whose dosing precision is good.

Un autre objet de la présente invention est de proposer un doseur dont le fonctionnement soit rapide. Another object of the present invention is to provide a dispenser whose operation is rapid.

Un autre objet de la présente invention est de proposer un doseur facile à nettoyer. Another object of the present invention is to provide an easy-to-clean dispenser.

Un autre objet de la présente invention est de proposer un doseur d'encombrement réduit, de sorte que plusieurs doseurs puissent être aisément disposés en parallèle. Another object of the present invention is to provide a dispenser of reduced size, so that several dispensers can be easily arranged in parallel.

Pour ce faire, et selon une caractéristique de la présente invention, le doseur comporte un cylindre entraîné en rotation autour de son axe de symétrie longitudinal par des moyens d'entrainement et muni d'un alésage diamétral dans lequel coulisse un piston, le cylindre étant enveloppé dans un corps cylindrique muni sur sa surface latérale de deux ouver sures diamétralement opposées disposées de façon à pouvoir être en regard ces extrémités de l'alésage.  To do this, and according to a characteristic of the present invention, the metering device comprises a cylinder driven in rotation about its longitudinal axis of symmetry by drive means and provided with a diametral bore in which a piston slides, the cylinder being wrapped in a cylindrical body provided on its lateral surface with two diametrically opposite openings arranged so as to be able to face these ends of the bore.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, des moyens de butées sont ménagés a i trieur do l'alésage pour limiter la course du piston entre deux positions ex trêmes, les butées pouvant être constitués par 8 s rebords des ouvertures diamétrales du corps cylindrique, les dimen- sions des ouvertures étant alors inférlelAres à r section du piston. According to another characteristic of the present invention, stop means are provided for sorting the bore to limit the stroke of the piston between two ex extremes positions, the stops being able to be constituted by 8 s edges of the diametrical openings of the cylindrical body, the dimensions of the apertures then being inferior to the section of the piston.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, les moyens d'entraînent comprennent un pjjno solidaire de l'axe du cylindre mobile et coopérant avec une crémaillère sollicitée par un vérin. According to another characteristic of the present invention, the drive means comprise a pjjno integral with the axis of the movable cylinder and cooperating with a rack biased by a jack.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, le piston coulissant dans l'alésage diamétral comporte un premier disque et un second disque de dimensions légèrement inférieures à la section de l'alésage, les deux disques étant reliés par une tige axiale de longueur réglable. According to another characteristic of the present invention, the piston sliding in the diametric bore comprises a first disc and a second disc of dimensions slightly smaller than the section of the bore, the two discs being connected by an axial rod of adjustable length.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation particulier faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles - La figure 1 est destinée à illustrer un dispositif de l1art
antérieur - La figure 2 représente une vue en coupe longitudinale du
dispositif de la présente invention - La figure 3 représente une vue en coupe transversale du
dispositif de la présente invention selon l'axe I-I de la
figure 2 ; et - La figure 4 représente une vue de dessus en coupe du dis
positif de la présente invention selon l'axe Il-Il de la
figure 2.
Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the following description of a particular embodiment made in connection with the appended figures, among which - FIG. 1 is intended to illustrate an art device
anterior - Figure 2 represents a view in longitudinal section of the
device of the present invention - Figure 3 shows a cross-sectional view of the
device of the present invention along axis II of the
Figure 2; and - Figure 4 shows a top view in section of the dis
positive of the present invention along the Il-Il axis of the
figure 2.

Comme le représentent les figures 2, 3 et 4, le dispositif comprend un corps cylindrique 20 enveloppant un cylindre 21 muni d'un alésage diamétral 22. Le cylindre 21 est entrainé en rotation autour de son axe 23 disposé selon l'axe de symétrie longitudinal du cylindre. Un piston flottant 24 coulisse librement de façon étanche dans l'alésage 22 du cylindre 21. Des moyens d'entraînement en rotation 25 du cy lindre 21 comprennent un pignon 26 solidaire de l'axe 23, coo pérant avec une crémaillère 27 entraînée en translation par un vérin 28, Le corps 20 est muni d'une ouverture d'entrée 29 et d'une ouverture de sortie 30 ; les deux ouvertures sont diamétralement opposées et disposées de façon à pouvoir être en regard des deux extrémités de l'alésage diamétral 22. As shown in Figures 2, 3 and 4, the device comprises a cylindrical body 20 enveloping a cylinder 21 provided with a diametrical bore 22. The cylinder 21 is rotated about its axis 23 arranged along the longitudinal axis of symmetry of the cylinder. A floating piston 24 slides freely in leaktight manner in the bore 22 of the cylinder 21. Rotational drive means 25 of the cylinder 21 comprise a pinion 26 secured to the axis 23, co-operating with a rack 27 driven in translation by a jack 28, the body 20 is provided with an inlet opening 29 and an outlet opening 30; the two openings are diametrically opposite and arranged so as to be able to face the two ends of the diametrical bore 22.

Des joints annulaires 31 peuvent être disposés de part et d'autre des ouvertures et/ou autour des orifices de l'alésage diamétral 22 de façon à assurer l'étanchéité entre le cylindre 21 et le corps 20.Annular seals 31 can be arranged on either side of the openings and / or around the orifices of the diametrical bore 22 so as to ensure the seal between the cylinder 21 and the body 20.

La course du piston est limitée par des butées ménagées à l'intérieur de l'alésage 22, ou encore on peut prévoir des ouvertures 29 et 30 de dimensions inférieures à la section du piston, de sorte que les rebords tels que 32 de ces ouvertures puissent faire office de butées. The stroke of the piston is limited by stops formed inside the bore 22, or one can provide openings 29 and 30 of dimensions smaller than the section of the piston, so that the flanges such as 32 of these openings can act as stops.

Le fonctionnement du dispositif est le suivant : le cylindre 21 est tout d'abord disposé de façon à mettre en regard les ouvertures d'entrée 29 et de sortie 30 en regard avec les extrémités de l'alésage diamétral 22. Les produits à doser sont introduits sous pression par l'ouverture d'entrée 29 et repoussent le piston flottant 24 vers l'ouverture de sortie 30. Le piston vient en butée au voisinage des rebords de cette ouverture de sortie. Les moyens dlentraine- ment 25 provoquent alors une rotation dlun demi-tour du cylindre 21 comme le représente la double flèche 36, les ouvertures d'entrée 29 et de sortie 30 étant à nouveau en regard avec les extrémités de l'alésage 22. Le piston 24 se trouve alors au voisinage de l'ouverture d'entrée 29. Les produits à doser sous pression présents à l'ouverture d'entrée repoussent alors le piston 24 en butée vers l'ouverture de sortie, et le piston éjecte par cette ouverture de sortie la quantité de produit qui était emprisonnée dans l'alésage diamétral 22 lors de la rotation du cylindre 21. Le dispositif est alors prêt pour un autre demi-tour, l'alésage dia métral étant en effet simultanément à nouveau rempli de produit à doser. Le fonctionnement du dispositif est donc rapide, car l'éjection du produit est simultanée avec le remplissage. The operation of the device is as follows: the cylinder 21 is first of all arranged so as to face the inlet 29 and outlet 30 openings facing the ends of the diametric bore 22. The products to be metered are introduced under pressure through the inlet opening 29 and push the floating piston 24 towards the outlet opening 30. The piston abuts in the vicinity of the edges of this outlet opening. The drive means 25 then cause a rotation of a half-turn of the cylinder 21 as shown by the double arrow 36, the inlet 29 and outlet 30 openings again being opposite the ends of the bore 22. The piston 24 is then in the vicinity of the inlet opening 29. The products to be metered under pressure present at the inlet opening then push the piston 24 into abutment towards the outlet opening, and the piston ejects by this outlet opening the quantity of product which was trapped in the diametral bore 22 during the rotation of the cylinder 21. The device is then ready for another half-turn, the metric bore being in fact simultaneously again filled with product to be dosed. The operation of the device is therefore rapid, since the ejection of the product is simultaneous with the filling.

Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, le dispositif permet de régler la quantité de produit dosé le piston flottant 24 comporte alors un premier disque 32 et un second disque 33 de dimensions légèrement inférieures à la section de l'alésage diamétral 22 pour y coulisser de façon étanche ; les deux disques sont reliés par un élément de liaison 34 de longueur reglable. Cet élément de liaison peut, comme représenté sur les figures, être réalisé par une tige axiale filetée coopérant avec des alésages taraudés du premier et/ou du second disque. Ainsi, l'écartement entre les disques 32 et 33 peut être réglé, de sorte que le déplacement du piston ainsi formé est plus ou moins grand selon l'écartement de ces disques. In the embodiment shown in the figures, the device makes it possible to adjust the quantity of product dosed the floating piston 24 then comprises a first disc 32 and a second disc 33 of dimensions slightly smaller than the cross section of the diametrical bore 22 to slide tightly; the two discs are connected by a connecting element 34 of adjustable length. This connecting element can, as shown in the figures, be produced by a threaded axial rod cooperating with tapped bores of the first and / or second disc. Thus, the spacing between the discs 32 and 33 can be adjusted, so that the displacement of the piston thus formed is more or less large depending on the spacing of these discs.

La présente invention trouve notamment des applications dans le dosage de produits alimentaires. Ainsi, de tels doseurs peuvent être utilisés dans les chaînes de fabrication de plats cuisinés, ces plats défilant au voisinage du doseur sur un dispositif convoyeur. Pour augmenter le débit de telles chaînes de fabrication, il est en outre prévu selon la présente invention de disposer plusieurs doseurs en parallèle de façon à doser simultanément les produits sur plusieurs plats disposés selon la largeur de la bande de convoyeur. Il est alors possible de réunir entre eux les axes tels que 23 des doseurs mis en parallèle, un seul moyen d'entrainement 25 étant nécessaire pour entraîner tous les cylindres tels que 21 en rotation.On pourra également prévoir un cylindre 21 unique muni de plusieurs alésages diamétraux 22 successifs disposés selon la longueur du cylindre et munis de pistons flottants tels que 24. The present invention finds particular applications in the dosing of food products. Thus, such dispensers can be used in the production lines for ready meals, these dishes running in the vicinity of the dispenser on a conveyor device. To increase the throughput of such production lines, it is further provided according to the present invention to have several dosers in parallel so as to simultaneously dose the products on several dishes arranged along the width of the conveyor belt. It is then possible to join together the axes such as 23 of the metering units placed in parallel, a single drive means 25 being necessary to drive all the cylinders such as 21 in rotation. It is also possible to provide a single cylinder 21 provided with several successive diametric bores 22 arranged along the length of the cylinder and provided with floating pistons such as 24.

Pour faciliter les opérations de nettoyage, indispensables et fréquentes dans les industries agro-alimentaires, le corps cylindrique 20 peut comprendre un cylindre creux ouverttcomportant la face latérale cylindrique,fermé à une extrémité par un disque fixe, l'autre extrémité étant sélectivement obturable par un disque rapporté. Le disque rapporté peut être retiré pour permettre de sortir le cylindre mobile lors du nettoyage. To facilitate cleaning operations, which are essential and frequent in the food industry, the cylindrical body 20 can comprise an open hollow cylinder including the cylindrical side face, closed at one end by a fixed disc, the other end being selectively closable by a disc reported. The attached disc can be removed to allow the movable cylinder to be removed during cleaning.

L'introduction de produit à doser sous pression par l'ouverture d'entrée 29 peut être effectuée par gravitation, le poids des produits à doser stockés dans une trémie, comme représenté en figure 1, étant suffisant pour entraîner le déplacement du piston et l'injection des produits. Si. la pression de produits n'est tas suffisante, on pourra prévoir un moyen de surpresseur pour injecter sous pression ces pro duits par l'ouverture d'entrée 29. The introduction of product to be metered under pressure through the inlet opening 29 can be carried out by gravitation, the weight of the products to be metered stored in a hopper, as shown in FIG. 1, being sufficient to cause the displacement of the piston and the injection of products. If the product pressure is not sufficient, there may be a booster means for injecting these products under pressure through the inlet opening 29.

La présente invention n'est pas limitée aux modes de réa lisation qui t été explicitement décrits. Elle est au contraire susceptible de variantes et de généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-aDrès.  The present invention is not limited to the embodiments which have been explicitly described. On the contrary, it is susceptible of variants and generalizations contained in the field of claims below.

Claims (8)

REWENDICATTONSREWENDICATTONS 1 - Dispositif de dosage, caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre entraîné en rotation autour de son axe de symétrie longitudinal par des moyens d'entrainement et muni d'un alésage diamétral dans lequel coulisse librement un piston, le cylindre étant enveloppé dans un corps formant cavité cy lindrique muni sur sa surface latérale de deux ouvertures diamétralement opposées et disposées de façon à pouvoir être en regard des extrémités de l'alésage. 1 - Metering device, characterized in that it comprises a cylinder driven in rotation about its longitudinal axis of symmetry by drive means and provided with a diametral bore in which a piston slides freely, the cylinder being wrapped in a body forming a cylindrical cavity provided on its lateral surface with two diametrically opposite openings and arranged so as to be able to be opposite the ends of the bore. 2 - Dispositif selor la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens de butées sont ménages à l'intérieur de l'alésage pour limiter la course du piston entre deux positions extrêmes. 2 - Device according to claim 1, characterized in that abutment means are housed inside the bore to limit the stroke of the piston between two extreme positions. 3 - Dispositif selon la revendicatlon 2, caractérisé en ce que les ouvertures diamétrales du corps cylindrique ont une dimension inférieljre à la section du piston, de sorte que les moyens de butée sont constitués par les rebords de ces ouvertures. 3 - Device according to revendicatlon 2, characterized in that the diametrical openings of the cylindrical body have a dimension inférieljre to the section of the piston, so that the abutment means are constituted by the edges of these openings. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent un pignon solidaire de l'axe du cylindre mobile, coopérant avec une crémaillère sollicitée par un vérin. 4 - Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the drive means comprise a pinion integral with the axis of the movable cylinder, cooperating with a rack biased by a jack. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le piston comporte un premier disque et un second disque de dimensions légèrement inférieures à la section de l'alésage pour coulisser de façon étanche dans celui-ci, les deux disques étant reliés par un moyen de liaison de longueur réglable. 5 - Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the piston comprises a first disc and a second disc of dimensions slightly smaller than the section of the bore to slide tightly therein, the two discs being connected by an adjustable length connecting means. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de liaison est une tige axiale filetée coopérant avec des alésages taraudés des disques. 6 - Device according to claim 5, characterized in that the connecting means is a threaded axial rod cooperating with threaded bores of the discs. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des joints annulaires sont disposés de part et d'autre de l'alésage diamétral et/ou des ouvertures du corps cylindrique pour assurer l'étanchéité entre le corps mobile et le corps cylindrique. 7 - Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that annular seals are arranged on either side of the diametral bore and / or openings of the cylindrical body to ensure the seal between the body mobile and the cylindrical body. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un surpres seur pour alimenter le dispositif en produits sous-pression.  8 - Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it further comprises a booster to supply the device with pressurized products.
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