Dispositif de dosage d'un liquide à l'intérieur d'un contenant et procédé associé.
La présente invention concerne un dispositif de dosage en continu d'au moins un liquide pouvant être notamment de type peinture, vernis, confiture, crème, yaourt, à l'intérieur d'au moins un contenant et un procédé associé.
Les installations de dosage et de conditionnement de produits liquides, notamment les installations robotisées, travaillent par cycles et comprennent une pluralité de contenants montée sur un convoyeur mobile par rapport à un doseur, généralement du type volumétrique. Le convoyeur s'arrête lorsqu'un contenant est situé en regard du doseur. Le doseur descend au voisinage de l'extrémité supérieure du contenant afin de réaliser son remplissage, puis le convoyeur redémarre pour effectuer l'évacuation du contenant à la fin du remplissage et après la remontée du doseur.
De telles installations présentent l'inconvénient de nécessiter un dispositif d'entraînement du convoyeur de contenants relativement complexe afin de permettre une phase de décélération du convoyeur lorsque qu'un contenant arrive à proximité du doseur, suivie d'une phase d'arrêt pour effectuer le remplissage et d'une phase d'accélération.
On connaît également des installations automatiques de dosage de produits liquides comprenant un doseur mobile par rapport à une pluralité de contenants, le dosage du liquide s'effectuant lorsque que le doseur se déplace en face d'un contenant, puis à l'issue du remplissage le doseur effectue un cycle retour.
Pour de telles installations, les cadences sont limitées par les temps morts existants entre les différents cycles de dosage mais également par la masse des pièces en mouvement, notamment dans le cas d'un doseur mobile.
En outre, l'utilisation de doseurs de type volumétrique comprenant un ensemble de clapets et de pistons ne permet pas d'obtenir des cadences de dosage élevées.
Dans les installations de ce type, l'on cherche à augmenter la productivité et réduire les temps morts. Comme on le conçoit, la cadence de production est égale à celle des phases de dosage. Il devient alors important de réduire au maximum le temps entre le remplissage des différents contenants.
Aussi, le but de l'invention est de fournir un dispositif de dosage permettant de remplir d'une façon continue des contenants, sans temps mort.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de dosage d'au moins un liquide à l'intérieur d'au moins un contenant déplaçable en translation, comprenant au moins un organe de dosage mobile en synchronisme avec le ou chaque contenant et un moyen d'alimentation de l'organe de dosage, ledit organe de dosage comprenant au moins un canal d'écoulement du liquide dans le contenant. Le canal d'écoulement est entraîné dans un mouvement d'avance continu entre une première position linéaire de début de remplissage et une seconde position linéaire de fin de remplissage.
Le dispositif permet d'effectuer un remplissage de contenants d'une manière particulièrement efficace. En effet, le dispositif permet, grâce au mouvement d'avance continu des canaux d'écoulement, de réaliser le dosage du liquide à l'intérieur de plusieurs contenants animés d'un mouvement de translation synchronisé sur le mouvement de l'organe de dosage. Avec un tel dispositif, il devient ainsi possible de doser dans des contenants, animés d'un mouvement d'avance continu, le liquide en supprimant les temps morts.
Le dispositif de dosage permet ainsi d'augmenter sensiblement la cadence de production de contenants comprenant le liquide dosé grâce à un dosage continu du liquide.
En outre avec un tel dispositif, il n'est plus nécessaire de prévoir des moyens relativement onéreux pour assurer un arrêt momentané des contenants, les contenants étant animés d'un mouvement d'avance continu.
Avec un tel dispositif de dosage, il devient également possible de prévoir un remplissage simultanée d'un grand nombre de contenants au moyen d'un seul organe de dosage.
Le dispositif de dosage comprend avantageusement un organe de dosage comprenant une vis munie d'au moins un filet, montée à l'intérieur d'un corps et entraînée en rotation par un moteur; le canal d'écoulement étant formé par un pas de la vis, et une portion du corps qui s'étend radialement en saillie par rapport à un axe de la vis, et qui comprend au moins une fente radiale s'étendant de façon sensiblement parallèle par rapport audit axe.
Avec un tel dispositif, il est possible de disposer, en regard de chaque pas de la vis, un contenant déplaçable en translation de façon synchronisée avec la vitesse de rotation de la vis et d'obtenir ainsi un mouvement continu de contenants. Il est également possible d'effectuer le dosage simultanément dans autant de contenant que la vis possède de pas.
Le dispositif comprend une vis animée d'un mouvement de rotation continu permettant ainsi d'augmenter sensiblement les cadences de production.
Un tel dispositif présente également l'avantage d'être de construction particulièrement simple et relativement économique.
Avantageusement, la fente est disposée dans un plan médian de la vis.
Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend, en outre, un organe de réglage de l'ouverture de la fente, monté dans le corps.
Avec un tel dispositif, il devient ainsi possible d'arrêter, d'une manière relativement rapide et efficace, l'écoulement du fluide notamment dans le cas d'un dysfonctionnement de l'alimentation des contenants, sans avoir une perte importante du liquide à doser et sans avoir besoin nécessairement d'arrêter le mouvement de l'organe et du dispositif de dosage.
L'organe de réglage permet également de guider le liquide lors de l'écoulement du fluide.
En outre, avec un tel dispositif, il est possible de doser différentes quantités de liquide en contrôlant le débit d'écoulement par l'ajustage de l'ouverture de la fente suivant la capacité du contenant à remplir avec une même vitesse de rotation de la vis.
Le moyen d'alimentation du dispositif peut comprendre un réservoir.
Le moyen d'alimentation peut également comprendre des zones séparées comportant des liquides de natures différentes.
Avec un tel dispositif, il devient ainsi possible de remplir des contenants avec des liquides de natures différentes, pouvant par exemple être non miscibles, de façon à obtenir une superposition desdits liquides.
Cet agencement de liquides est obtenu, grâce au dispositif, d'une manière relativement aisée en nécessitant un seul organe de dosage.
Dans un mode de réalisation, le moyen d'alimentation est avantageusement disposé à l'intérieur de la vis.
Un tel dispositif présente l'avantage d'être d'encombrement particulièrement réduit.
Dans un autre mode de réalisation, la vis comprend avantageusement au moins deux filets indépendants. Il devient ainsi possible de doser des liquides, pouvant être de nature différente, dans des contenants pouvant comprendre différents compartiments.
Le filet de la vis peut avantageusement comprendre un profil constant ou un profil variable comportant des portions à section relativement rétrécie au voisinage des première et seconde positions de remplissage. Avec une vis comprenant un profil variable, il devient ainsi possible d'obtenir un début et une fin de dosage à faible débit.
En d'autres termes, le dispositif de dosage d'au moins un liquide à l'intérieur d'une pluralité de contenants déplaçables suivant un mouvement d'avance continu comprend au moins une vis de dosage synchronisée avec le mouvement d'avance des contenants et un moyen d'alimentation de la vis, ladite vis de dosage comprenant au moins un filet définissant une pluralité de rainures. Chacune desdits rainures permet l'écoulement d'un liquide à l'intérieur d'un contenant, les contenant étant agencés de façon que leur entraxe soit égal au pas du filet de la vis de dosage.
L'invention concerne également un procédé de dosage d'au moins un liquide à l'intérieur d'au moins un contenant se déplaçant en translation, dans lequel on alimente un organe de dosage comprenant au moins un canal d'écoulement du liquide dans le contenant, et on entraîne le canal dans un mouvement d'avance continu entre une première position linéaire de début de remplissage et une seconde position linéaire de fin de remplissage, de façon synchronisée par rapport au déplacement du contenant.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de modes de réalisation pris à titres d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de dosage selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2a est une vue de coupe du dispositif de dosage de la figure 1 selon l'axe II-II, - la figure 2b est un agrandissement partiel du dispositif de dosage de la figure 2a, - la figure 3 est une vue de côté du dispositif de dosage de la figure 1, - la figure 4 est une vue de face du dispositif de dosage selon un second mode de réalisation de l'invention, et - la figure 5 est une vue de face du dispositif de dosage selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Sur la figure 1 est représenté un dispositif de dosage, référencé 1 dans son ensemble, et une pluralité de contenants, réalisés ici sous forme de pots 2, alignés longitudinalement et par exemple liés entre eux. L'ensemble est représenté en fonctionnement dans une position verticale. Les pots 2, par exemple réalisés par thermoformage, sont décalés vers le bas par rapport au dispositif de dosage 1.
Le dispositif de dosage 1 comprend un corps 3 creux fermé à une extrémité supérieure par un couvercle 4, à l'intérieur duquel est montée une vis 5, d'axe 5a. La vis 5 et le couvercle 4 délimitent un réservoir 6.
Le corps 3 a une forme générale rectangulaire. Le corps 3 comprend à son extrémité inférieure, en saillie radiale par rapport à l'axe 5a, une fente 7 disposée dans le plan médian de la vis 5. La fente 7 s'étend sensiblement axialement et est délimitée par deux surfaces planes parallèles en regard 7a et 7b (figure 2b). Le corps 3 comprend dans sa partie inférieure une portion de décrochement 8 (figure 2b). En d'autres termes, la partie inférieure du corps 3 comprend deux zones respectivement frontale et postérieure dont l'une à savoir la zone postérieure à une hauteur supérieure à l'autre. Dans cette partie inférieure, le corps 3 adapte ainsi une forme globalement étagée.
Un organe d'étanchéité 9, de section constante, est fixé au niveau du décrochement 8. L'organe d'étanchéité 9 comprend un bord intérieur qui affleure avec la surface 7b de la fente 7 de manière à laisser libre le passage de ladite fente 7 afin de permettre le guidage et l'écoulement du liquide à doser. L'organe d'étanchéité 9 peut être réalisé dans un matériau facilitant l'écoulement d'un liquide du type polytétrafluoroéthylène (PTFE).
Le corps 3 est réalisé de façon que le réservoir 6 soit isolé de l'environnement ambiant dans lequel est placé le dispositif de dosage 1.
La vis 5 est disposée sensiblement horizontalement dans une partie basse du corps 3. Elle comprend une portion centrale 10 de dosage munie d'un filet 10a. La portion centrale 10 se prolonge à chacune de ses extrémités par une première et une seconde portion d'extrémité, référencées respectivement Il et 12, de diamètre sensiblement inférieur à celui de la portion centrale 10.
Le filet 10a forme une gorge annulaire s'enroulant ici hélicoïdalement dix fois autour de la portion centrale 10 avec un pas constant. Le sens du filet est ici à gauche. Le profil du filet 10a est variable et comprend, au voisinage des portions d'extrémités Il et 12, des portions à section relativement rétrécie par rapport à la portion située sensiblement au milieu de la portion centrale 10. La vis comprend ici deux enroulements hélicoïdaux présentant des portions à section relativement rétrécie à chaque extrémité de la portion centrale 10. En d'autres termes, le profil du filet 10a est progressivement croissant sur deux pas de la vis 5, sensiblement constant sur six pas et progressivement décroissant sur deux pas.
La vis 5 est supportée dans le corps 3 par l'intermédiaire de paliers 13 et 14. Les paliers 13 et 14 sont réalisés ici sous la forme d'un roulement à billes 13, et d'un roulement à rouleaux 14.
Un moteur 15 rotatif, par exemple un moteur électrique associé éventuellement à un réducteur (non représenté), est accouplé de façon connue avec la portion d'extrémité 11 de la vis 5. L'axe du moteur 15 est coaxial avec l'axe 5a de la vis 5.
Des organes d'étanchéités, référencés respectivement 16 et 17, tels que des garnitures mécaniques, sont disposés à chaque extrémité de la portion centrale 10 entre la vis 5 et le corps 3 afin de réaliser l'étanchéité du réservoir 6.
Le réservoir 6 est alimenté par l'intermédiaire d'un conduit d'amenée 18 disposé dans une position verticale au niveau du couvercle 4 et pouvant être relié à une pompe de type volumétrique (non représentée) pouvant comprendre un organe de contrôle de vitesse et contenant le liquide à doser. Le liquide à doser peut avoir une viscosité plus ou mois élevée.
Le dispositif de dosage 1 comprend également dans sa partie supérieure et fixés au couvercle 4, de façon étanche, une sonde 19 et un capteur de pression 20. La sonde 19 est apte à contrôler le niveau 22 du liquide présent dans le réservoir 6 afin de déterminer si l'alimentation du réservoir 6 est nécessaire. Le réservoir 6 du dispositif de nettoyage 1 comprend ici dans sa partie supérieure un volume d'air prédéterminé. La présence d'air permet d'obtenir un contrôle de la pression du liquide à doser. A cet effet, le capteur de pression 20 détermine la pression de l'air se trouvant à l'intérieur du réservoir 6. L'orifice 21 permet une admission ou un échappement de l'air, l'admission d'air pouvant être réalisé par l'intermédiaire d'une pompe (non représentée).Il devient ainsi possible de contrôler la pression du fluide à doser lors du remplissage des pots 2 d'une manière relativement aisée.
Le dispositif de dosage comprend un organe de réglage 23 (figure 2) de l'ouverture de la fente 7 afin de permettre la régulation de l'écoulement du liquide présent dans le réservoir 6 vers les pots 2 suivant le débit prédéterminé. Les pots 2, en regard du filet 10a, sont agencés de façon que le liquide remplisse de façon uniforme les pots 2. En d'autres termes, le centre d'un écoulement de liquide à la sortie de la vis 5 est sensiblement aligné avec le centre du pot 2 correspondant.
L'organe de réglage 23 est mobile radialement par rapport au corps 3. Il comprend une réglette 23a de longueur sensiblement égale à celle de la fente 7 et maintenue contre une extrémité inférieure du corps 3, en regard de la portion de décrochement 8, par l'intermédiaire d'une plaque d'appui 24, fixée sur le corps 3. La réglette 23a est prolongée du côté de la fente 7 par une portion d'extrémité 25. La portion d'extrémité 25 est de préférence réalisée dans un matériau étanche de type silicone (Si). Dans une position de fermeture de l'organe de réglage 23, la portion d'extrémité 25 vient en contact avec l'organe 9 de façon à arrêter l'écoulement du liquide dans les pots 2.
L'organe de réglage 23 comprend à chacune de ses extrémités une ouverture 26 (figure 3) apte à coopérer avec un bras 27, formant levier, articulé autour d'un axe 27a du corps 3. Le bras 27 (figure 3) est actionné par l'intermédiaire d'un actionneur linéaire 28 fixé au niveau du corps 3. L'organe de réglage 23 est actionné ici par l'intermédiaire de deux actionneurs linéaires 28 disposés de chaque côté du corps 3.
Le fonctionnement du dispositif de dosage est le suivant : le moteur 15 entraîne en rotation la vis 5 et permet ainsi au liquide présent dans le réservoir 6 de s'écouler, par l'intermédiaire des passages délimités par le filet 10a de la vis 5 et par l'ouverture de la fente 7, dans chacun des pots 2. Les pots 2 avancent à une vitesse synchronisée par rapport à la vitesse de rotation de la vis. En d'autres termes, lorsque la vis 5 effectue une rotation, un pot 2 avance de façon à occuper la position du pot 2 qui le précède, avant ladite rotation. A titre indicatif, pour une vitesse d'avance des pots 2 de dix à la seconde, la vitesse de la vis 5 est de 600 tours/minute et assure le remplissage de 36000 pots à l'heure.
Le remplissage débute lorsqu'un pot 2 se trouve en regard du premier pas du filet 10 et s'effectue d'une façon continue jusqu'à que le pot 2 soit en regard du dernier enroulement hélicoïdal du filet 10a en considérant le sens de rotation de la vis 5.
Grâce au profil du filet 10a, et en particulier à la présence des parties d'extrémités à section relativement rétrécie par rapport à la partie médiane, le début et la fin du dosage s'effectuent ici à faible débit. Il est bien entendu possible de réaliser un dosage avec un débit constant en remplaçant la vis 5 par une vis comprenant un profil de filet constant.
Il est également envisageable de prévoir un capteur du niveau du liquide dosé dans un pot 2, à la sortie du dispositif de dosage, permettant de mesurer une distance dudit niveau de liquide par rapport à l'extrémité supérieure du pot 2. Il devient ainsi possible de vérifier qu'un pot 2 est rempli correctement. Si le niveau de liquide est trop haut, la pression de l'air présent dans le réservoir 6 peut être réduite par l'intermédiaire de l'orifice 21 et inversement si le niveau de liquide est trop bas, la pression de l'air peut être augmenter.
Dans la variante de réalisation illustrée sur la figure 4, sur laquelle les éléments identiques portent les mêmes références, le réservoir 6 comprend une séparation 6a radiale délimitant ainsi deux zones 6b et 6c alimentées par des liquides de nature différente. La vis 5 comprend un filet 10a, présentant un profil interrompu au voisinage de la séparation 6a du réservoir.
Avec un tel dispositif de dosage 1, il devient ainsi possible de doser un premier liquide, stocké à l'intérieur de la zone 6b du réservoir 6, dans les contenants 2 jusqu'à un niveau de remplissage prédéterminé puis d'effectuer le dosage d'un second liquide, stocké à l'intérieur de la zone 6c, jusqu'au remplissage total des contenants 2. En raison notamment du nombre de pas de la vis 5 dans chaque zone, le dosage est effectué ici de façon à obtenir des contenants 2 remplis à deux cinquième par le premier liquide et à trois cinquième par le second liquide.
Il est bien entendu possible de modifier aisément les proportions dans lesquelles sont remplis les contenant 2 par un déplacement de la séparation radiale 6b et l'utilisation d'une vis 5 approprié. Il est également possible de prévoir un réservoir 6 comprenant un nombre supplémentaire de zones séparées et pouvant recevoir des liquides différents afin d'obtenir une superposition de différents liquides.
Bien entendu le dispositif de dosage 1 comprend également des conduits d'amenée (non représentés) du liquide pour chaque zone du réservoir 6 du même type que précédemment décrit dans le mode de réalisation précédent. Le dispositif de dosage peut également comprendre une sonde de niveau, un capteur de pression et un orifice d'admission d'air pour chacune des zones 6a et 6b.
Dans la variante de réalisation illustrée sur la figure 5, sur laquelle les éléments identiques portent les mêmes références, le dispositif de dosage 1 comprend une vis 5 comportant respectivement des premier et un second filets indépendants, 10a et lOb. Ils présentent un profil constant. L'alimentation de la vis 5 s'effectue ici directement en son centre, les premier et second filets 10a et lOb étant respectivement en communication fluidique avec une première et une seconde conduites d'alimentation 29 et 30. Les conduites d'alimentation 29 et 30 sont chacune reliées à une pompe volumétrique (non représentées) pouvant alimenter la vis 5 avec deux liquides différents.
Les pots 2 comprennent ici une membrane 2a verticale de séparation, délimitant ainsi deux compartiments 2b et 2c. Les pots sont agencés de façon que le premier filet 10a permette l'écoulement du premier liquide, par l'intermédiaire de la conduite 29, dans le compartiment 2a, le second filet 10b permettant l'écoulement du second liquide, par l'intermédiaire de la conduite 30, dans le compartiment 2b.
Dans ce mode de réalisation de l'invention, le réglage de la pression du liquide à doser s'effectue directement par la pression d'alimentation.
Avec un tel dispositif, il devient possible avec un seul organe de dosage et de manière particulièrement aisée de remplir des contenants avec des liquides différents de façon séparée.
Quelque soit le mode de réalisation de l'invention, le dispositif de dosage permet d'obtenir un dosage d'au moins un liquide à l'intérieur d'un ensemble de contenants de façon simultanément et de manière continue permettant d'obtenir d'importantes cadences de production.Device for dosing a liquid inside a container and associated method
The present invention relates to a device for continuously dosing at least one liquid that can be especially of the paint, varnish, jam, cream, yoghurt type, inside at least one container and a related method.
The dosing and packaging systems for liquid products, especially robotic installations, work in cycles and comprise a plurality of containers mounted on a mobile conveyor relative to a metering device, generally of the volumetric type. The conveyor stops when a container is located next to the doser. The dispenser descends in the vicinity of the upper end of the container to perform its filling, then the conveyor restarts to evacuate the container at the end of the filling and after raising the doser.
Such installations have the disadvantage of requiring a relatively complex container conveyor driving device in order to allow a decelerating phase of the conveyor when a container arrives near the metering device, followed by a stopping phase to perform filling and an acceleration phase.
There are also known automatic dosing systems for liquid products comprising a mobile doser with respect to a plurality of containers, the dosing of the liquid taking place when the dispenser moves in front of a container, and then at the end of filling. the doser carries out a return cycle.
For such installations, the rates are limited by the dead time existing between the different dosing cycles but also by the mass of moving parts, especially in the case of a mobile doser.
In addition, the use of volumetric type dosers comprising a set of valves and pistons does not achieve high rates of dosing.
In facilities of this type, one seeks to increase productivity and reduce downtime. As it is conceived, the rate of production is equal to that of the dosage phases. It then becomes important to minimize the time between the filling of the different containers.
Also, the object of the invention is to provide a dosing device for continuously filling containers without dead time.
For this purpose, the subject of the invention is a device for dosing at least one liquid inside at least one translatable container, comprising at least one mobile dosing member in synchronism with the or each container and feed means for the dosing member, said dosing member comprising at least one liquid flow channel in the container. The flow channel is driven in a continuous feed motion between a first linear position of filling start and a second linear end position of filling.
The device makes it possible to fill containers in a particularly efficient manner. Indeed, the device makes it possible, thanks to the continuous feed movement of the flow channels, to perform the dosing of the liquid inside several containers with a synchronized translational movement on the movement of the dosing member. . With such a device, it becomes possible to dose in containers, driven by a continuous advance movement, the liquid by eliminating the dead time.
The metering device thus makes it possible to substantially increase the rate of production of containers comprising the dosed liquid by means of a continuous dosing of the liquid.
In addition with such a device, it is no longer necessary to provide relatively expensive means to ensure a temporary stop containers, the containers being animated by a continuous advance movement.
With such a metering device, it also becomes possible to provide simultaneous filling of a large number of containers by means of a single metering member.
The metering device advantageously comprises a metering member comprising a screw provided with at least one thread, mounted inside a body and driven in rotation by a motor; the flow channel being formed by a thread of the screw, and a portion of the body which extends radially protruding from an axis of the screw, and which comprises at least one radial slot extending substantially parallel in relation to that axis.
With such a device, it is possible to arrange, opposite each step of the screw, a container displaceable in translation in a manner synchronized with the speed of rotation of the screw and thus to obtain a continuous movement of containers. It is also possible to perform the assay simultaneously in as many containers as the screw has steps.
The device comprises a screw animated with a continuous rotation movement thus making it possible to substantially increase the production rates.
Such a device also has the advantage of being particularly simple and relatively economical construction.
Advantageously, the slot is disposed in a median plane of the screw.
In one embodiment, the device further comprises an adjustment member of the opening of the slot, mounted in the body.
With such a device, it thus becomes possible to stop, in a relatively fast and efficient way, the flow of the fluid especially in the case of a malfunction of the supply of the containers, without having a significant loss of liquid to dose and without necessarily need to stop the movement of the body and the dosing device.
The adjusting member also guides the liquid during the flow of the fluid.
In addition, with such a device, it is possible to dose different amounts of liquid by controlling the flow rate by adjusting the opening of the slot according to the capacity of the container to be filled with the same speed of rotation of the screw.
The supply means of the device may comprise a reservoir.
The feeding means may also comprise separate zones comprising liquids of different natures.
With such a device, it thus becomes possible to fill containers with liquids of different natures, which may for example be immiscible, so as to obtain a superposition of said liquids.
This arrangement of liquids is obtained, thanks to the device, in a relatively easy manner by requiring a single dosing member.
In one embodiment, the supply means is advantageously disposed inside the screw.
Such a device has the advantage of being particularly compact.
In another embodiment, the screw advantageously comprises at least two independent threads. It thus becomes possible to dose liquids, which may be of a different nature, in containers that may comprise different compartments.
The thread of the screw may advantageously comprise a constant profile or a variable profile comprising portions with a relatively narrowed section in the vicinity of the first and second filling positions. With a screw comprising a variable profile, it thus becomes possible to obtain a low flow start and end of dosing.
In other words, the device for dosing at least one liquid inside a plurality of containers that can be moved in a continuous advance movement comprises at least one dosing screw synchronized with the forward movement of the containers. and screw feed means, said dosing screw comprising at least one thread defining a plurality of grooves. Each of said grooves allows the flow of a liquid inside a container, the containers being arranged so that their spacing is equal to the pitch of the thread of the metering screw.
The invention also relates to a method for assaying at least one liquid inside at least one container moving in translation, in which a dosing member is fed with at least one liquid flow channel in the containing, and driving the channel in a continuous feed motion between a first linear position of filling start and a second linear end position of filling, synchronized with the movement of the container.
The present invention will be better understood on studying the detailed description of embodiments taken by way of non-limiting examples and illustrated by the appended drawings, in which: FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a device according to a first embodiment of the invention, - Figure 2a is a sectional view of the metering device of Figure 1 along the axis II-II, - Figure 2b is a partial enlargement of the metering device FIG. 3 is a side view of the metering device of FIG. 1; FIG. 4 is a front view of the metering device according to a second embodiment of the invention, and FIG. Figure 5 is a front view of the metering device according to a third embodiment of the invention.
In Figure 1 is shown a metering device, referenced 1 as a whole, and a plurality of containers, made here in the form of pots 2, aligned longitudinally and for example interconnected. The assembly is shown in operation in a vertical position. The pots 2, for example made by thermoforming, are offset downwards with respect to the metering device 1.
The metering device 1 comprises a hollow body 3 closed at an upper end by a cover 4, inside which is mounted a screw 5, of axis 5a. The screw 5 and the cover 4 define a reservoir 6.
The body 3 has a generally rectangular shape. The body 3 comprises at its lower end, radially projecting from the axis 5a, a slot 7 disposed in the median plane of the screw 5. The slot 7 extends substantially axially and is delimited by two parallel flat surfaces. look 7a and 7b (Figure 2b). The body 3 comprises in its lower part a recess portion 8 (Figure 2b). In other words, the lower part of the body 3 comprises two zones respectively front and rear, one of which is the area posterior to a height greater than the other. In this lower part, the body 3 thus adapts a generally stepped shape.
A sealing member 9, of constant section, is fixed at the recess 8. The sealing member 9 comprises an inner edge which is flush with the surface 7b of the slot 7 so as to allow the passage of said slot freely 7 to allow guidance and flow of the liquid to be dosed. The sealing member 9 may be made of a material facilitating the flow of a polytetrafluoroethylene type liquid (PTFE).
The body 3 is made so that the reservoir 6 is isolated from the ambient environment in which the metering device 1 is placed.
The screw 5 is disposed substantially horizontally in a lower part of the body 3. It comprises a central portion 10 dosing provided with a net 10a. The central portion 10 is extended at each of its ends by a first and a second end portion, referenced respectively 11 and 12, of diameter substantially smaller than that of the central portion 10.
The net 10a forms an annular groove wound here helically 10 times around the central portion 10 with a constant pitch. The meaning of the net is here on the left. The profile of the net 10a is variable and comprises, in the vicinity of the end portions 11 and 12, portions of relatively narrowed section relative to the portion located substantially in the middle of the central portion 10. The screw here comprises two helical windings having portions of relatively narrowed section at each end of the central portion 10. In other words, the profile of the net 10a is gradually increasing on two steps of the screw 5, substantially constant over six steps and gradually decreasing in two steps.
The screw 5 is supported in the body 3 by means of bearings 13 and 14. The bearings 13 and 14 are made here in the form of a ball bearing 13, and a roller bearing 14.
A rotary motor, for example an electric motor possibly associated with a gearbox (not shown), is coupled in known manner with the end portion 11 of the screw 5. The axis of the motor 15 is coaxial with the axis 5a. of the screw 5.
Sealing members, referenced respectively 16 and 17, such as mechanical seals, are arranged at each end of the central portion 10 between the screw 5 and the body 3 in order to seal the reservoir 6.
The reservoir 6 is fed via a supply duct 18 disposed in a vertical position at the cover 4 and can be connected to a volumetric type pump (not shown) which can include a speed control member and containing the liquid to be dosed. The liquid to be dosed may have a higher or lower viscosity.
The metering device 1 also comprises in its upper part and attached to the cover 4, in a sealed manner, a probe 19 and a pressure sensor 20. The probe 19 is able to control the level 22 of the liquid present in the reservoir 6 in order to determine if the supply of the tank 6 is necessary. The reservoir 6 of the cleaning device 1 here comprises in its upper part a predetermined volume of air. The presence of air makes it possible to obtain a control of the pressure of the liquid to be dosed. For this purpose, the pressure sensor 20 determines the pressure of the air inside the reservoir 6. The orifice 21 allows admission or exhaust of the air, the air intake can be realized by means of a pump (not shown) .It thus becomes possible to control the pressure of the fluid to be dosed when filling the pots 2 in a relatively easy manner.
The metering device comprises an adjusting member 23 (FIG. 2) of the opening of the slot 7 in order to allow the regulation of the flow of the liquid present in the tank 6 towards the pots 2 according to the predetermined flow rate. The pots 2 facing the net 10a are arranged so that the liquid fills the pots 2 uniformly. In other words, the center of a liquid flow at the outlet of the screw 5 is substantially aligned with the center of the pot 2 corresponding.
The adjusting member 23 is movable radially with respect to the body 3. It comprises a strip 23a of length substantially equal to that of the slot 7 and held against a lower end of the body 3, facing the recess portion 8, by through a support plate 24, fixed on the body 3. The strip 23a is extended on the side of the slot 7 by an end portion 25. The end portion 25 is preferably made of a material waterproof type silicone (Si). In a closed position of the adjusting member 23, the end portion 25 comes into contact with the member 9 so as to stop the flow of the liquid in the pots 2.
The adjustment member 23 comprises at each of its ends an opening 26 (FIG. 3) capable of cooperating with an arm 27 forming a lever articulated about an axis 27a of the body 3. The arm 27 (FIG. 3) is actuated by means of a linear actuator 28 fixed at the body 3. The adjustment member 23 is actuated here by means of two linear actuators 28 arranged on each side of the body 3.
The operation of the metering device is as follows: the motor 15 rotates the screw 5 and thus allows the liquid present in the reservoir 6 to flow through the passages delimited by the thread 10a of the screw 5 and by the opening of the slot 7, in each of the pots 2. The pots 2 advance at a speed synchronized with the speed of rotation of the screw. In other words, when the screw 5 rotates, a pot 2 advances so as to occupy the position of the pot 2 which precedes it, before said rotation. As a guide, for a speed of advance pots 2 of ten to the second, the speed of the screw 5 is 600 revolutions / minute and ensures the filling of 36,000 pots per hour.
The filling begins when a pot 2 is next to the first pitch of the net 10 and is carried out continuously until the pot 2 is facing the last helical winding of the thread 10a considering the direction of rotation of the screw 5.
Due to the profile of the net 10a, and in particular to the presence of the relatively narrowed section end portions relative to the median portion, the beginning and end of the assay are performed here at low flow. It is of course possible to perform a dosing with a constant flow by replacing the screw 5 by a screw comprising a constant thread profile.
It is also conceivable to provide a liquid level sensor dosed in a pot 2, at the outlet of the metering device, for measuring a distance of said liquid level from the upper end of the pot 2. It thus becomes possible to check that a pot 2 is filled correctly. If the liquid level is too high, the pressure of the air present in the tank 6 can be reduced via the orifice 21 and vice versa if the liquid level is too low, the air pressure can be reduced. to be increased.
In the variant embodiment illustrated in FIG. 4, in which the identical elements bear the same references, the reservoir 6 comprises a radial separation 6a thus delimiting two zones 6b and 6c fed by liquids of different nature. The screw 5 comprises a thread 10a, having a profile interrupted in the vicinity of the separation 6a of the reservoir.
With such a metering device 1, it thus becomes possible to dose a first liquid, stored inside the zone 6b of the reservoir 6, in the containers 2 to a predetermined filling level and then to perform the dosing. a second liquid, stored inside the zone 6c, until the total filling of the containers 2. Due in particular to the number of steps of the screw 5 in each zone, the dosage is carried out here so as to obtain containers 2 filled to two-fifth by the first liquid and to three-fifth by the second liquid.
It is of course possible to easily modify the proportions in which the containers 2 are filled by a displacement of the radial separation 6b and the use of a suitable screw 5. It is also possible to provide a reservoir 6 comprising an additional number of separate zones that can receive different liquids in order to obtain a superposition of different liquids.
Of course, the metering device 1 also comprises supply ducts (not shown) of the liquid for each zone of the tank 6 of the same type as previously described in the previous embodiment. The metering device may also include a level probe, a pressure sensor, and an air inlet for each of zones 6a and 6b.
In the variant embodiment illustrated in FIG. 5, in which the identical elements bear the same references, the metering device 1 comprises a screw 5 respectively comprising first and second independent threads, 10a and 10b. They have a constant profile. The supply of the screw 5 takes place here directly at its center, the first and second threads 10a and 10b respectively being in fluid communication with first and second feed lines 29 and 30. The feed lines 29 and 30 are each connected to a positive displacement pump (not shown) that can feed the screw 5 with two different liquids.
The pots 2 here comprise a vertical separation membrane 2a, thus delimiting two compartments 2b and 2c. The pots are arranged so that the first net 10a allows the flow of the first liquid, via the pipe 29, in the compartment 2a, the second net 10b allowing the flow of the second liquid, through the pipe 30, in the compartment 2b.
In this embodiment of the invention, the adjustment of the pressure of the liquid to be dosed is carried out directly by the supply pressure.
With such a device, it becomes possible with a single dosing member and particularly easy to fill containers with different liquids separately.
Whatever the embodiment of the invention, the metering device makes it possible to obtain a dosage of at least one liquid inside a set of containers simultaneously and in a continuous manner making it possible to obtain important production rates.
REVENDICATIONS
1/Dispositif de dosage d'au moins un liquide à l'intérieur d'au moins un contenant (2) déplaçable en translation, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un organe (5) de dosage mobile en synchronisme avec le ou chaque contenant et un moyen d'alimentation (18) de l'organe de dosage, ledit organe (5) de dosage comprenant au moins un canal d'écoulement du liquide dans le contenant, le canal d'écoulement étant entraîné dans un mouvement d'avance continu entre une première position linéaire de début de remplissage et une seconde position linéaire de fin de remplissage. 1 / Device for dosing at least one liquid inside at least one container (2) displaceable in translation, characterized in that it comprises at least one member (5) for dosing that is mobile in synchronism with the or each container and a feed means (18) for the dosing member, said dosing member (5) comprising at least one liquid flow channel in the container, the flow channel being driven in a motion continuous feed between a first linear position of filling start and a second linear end position of filling.