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Proc~de ~t installation de ræm ~ e de r~c_pients ~vec un
mélan~ diau moins deux produits pâteux et/ou liquides.
La pr~sente invention concerne un procédé de
05 remplissage de récipients avec un mélange d'au moins deux produits
p~teux e$/ou liquides, proc~dé selon lequel on soutire d'un
premier réservoir de stockage un produit de base que l'on
transporte pas à pas dans une conduite gén~rale d'alimentation
raccordée à la sortie de soutirage dudit premier réservoir de
stockage, on soutire d'un deuxième réservoir de stockage un
produit additif dans une proportion déterminée par rapport aux
portions ou doses soutirees du produit de base, on mélange le
produit additif avec le produit de base et on fait passer ce
mélange de produits dans un doseur-distributeur volumétrique qui
est muni de buses d'éjection, presente une soupape d'admission et
une soupape d'éjection, et dont l'entrée est raccordéR à la
conduite générale d'alimentation et ~ l'ai~e;duquel l'on dose des
quantités exactes de ce mélange avant de les éjecter à travers
lesdites buses dans au moins un récipient.
Un tel procédé est connu dans l'industrie de
conditionnement de produits laitiers notamment pour les mélanges d~
yaourts avec une confiture ou des fruits ou pour les laits g~lifi~s
aromatisés. Dans ce cas, le produi.t de base est soutiré du premier
réservoir de stockage à l'aide d'une premiere pompe débitant dans
une conduite principale et le produit additif est soutiré du
deuxième réservoir de stockage a l'aide d'une deuxieme pompe avant
d'être ajouté 3 la conduite principale immédiatement en ~mont dV
mé.langeur dont la sortie est raccordée à un bac tampon dans lequel
est maintenue une .surpression pneumatique sur le m~lange de
produits et dans lequel sont prévues deux sondes de niveau qui
règlent l'alimentation de ce bac tampon entre un niveau minimal de
mélange et un niveau maximal, le mélange de produits étant
transfer~ sous pression aux différentes chambres de dosage d'un
doseur connu par exemple par le brevet fran~ais 2 û67 983, avant
d'être expulsé en quantités dosees dans les r~cipients
~g
!~ .
, ~
correspondants à travers les buses d'un distributeur connu, par
exemple, également par ledit brevet français 2 067 983.
Selon ce procédé connu, la sonde de nlveau minimal dans
le bac tampon déclenche le`démarrage des deux pompe~ d'alimentation
05 en produit de base et en produit additif respectivement et la sonde
de nive3u maximal commande l'arrêt desdites pompes qui travaillent
toutes deux en continu pendank le cycle de remplissage du réservoir
tampon. Cette manière de procéder présente plusieurs inconvénients.
- En effet, la première pompe ab~me fréquemment le produit de base,
1~ notamment lorsqu'il s'agit de yaour~. En outre, il est très
difficile de régler avec précision le rapport D1/D2 des débits D1
et D2 de la première pompe et de la deuxième pompe respectivement
notamment lorsque le débit D2 de la deuxième pompe est assez faible
par rapport à celui D1 de la première pompe. Par ailleurs, après
~5 avoir été mélangés dans le mélangeur, les deux produits mélangés
peuvent se séparer partiellement dans le bac tampon par s~ite de
leurs densités différentes. Ainsi arrive au doseur un mélange ~ds
produits qui, une fois dosé et transfré par portions aux
récipients, compor$e des proportions Yariables et imprécises en
produit de base et en produit additif, d'un recipient 3 l'autre.
En outre, ce procéd~ connu, du fait qulil implique des
conduites longues entre le premier réservoir de stockage et le bac
tampon et du fait que la volurne de ce dernier est assez importent)
ne permet pas de changer rapidemenk la nature du m~lange sans pe~te
2S d'une quantité non n&gligeable du premier mélange au moment du
passage à un deuxième mélange de produits.
Selon une autre proposition, le produit de base est
stocke dans un réservoir, le produit additif est introduit par
por$ions dans la conduite d'alimentation, en amont d'un malangeur,
et on introduit dans une chambre de dosage du doseur-distributeur
le mélange de produits qui, à la~sortie du doseur-distributeur,
contient, dans chacune des doses distribuées, une portion de
produit additif plus ou moins identique à celle introduite en même
temps dans ladite conduite générale d'alimen$ation en aval du
~5 mélangeur.
'~.,.
. . , ~,,
77
Bien que cette proposition présente d~jà une certaine
amélioration, elle n'est pas encore parfaite pour plusieurs
raisons :
- Le dosage exaot du produit additif, de façon à obtenir
ns dans les récipients toujours la même quantité précise de produit
additif et par conséquent aussi 18 même quantité de produit de
base, pose des problèmes, notamment lorsque les produits additifs
sont des produits sucrés tels que de la confiture, du sirop ou de
petits morceaux de fruits dans un sirop, etc... En effet, dès
qu'un produit sucre e t mis en contact avec de l'air, ce qui
arrive fréquemment en raison de l'intervalle qui existe entre le
piston de dosage et la chambre de dosage et qui permet à l'air de
pénétrer dans la chambre de dosage et d'agir sur le produit
additif, le sucre de celui-ci se cristallise sous l'effet de
l'oxygène notamment dans l'intervalle précité. Les cristaùx de
sucre finissent par gener le fonctionnement du doseur et
finalement par le bloquer.
- La présence d'un mélangeur dans la conduike génerale
d'alimentation allant du réservoir de stockage pour le produit de
base au doseur-distributeur dudi t produit de base ainsi que 13
disposition du point d'injection du produit additif dans la
conduite générale d'alimentation en amont du mélangevr ne
permettent pas la réalisation dlun ensemble compact dos~ur-
distributeur ~t récipient de stockage du produit de base.
La pr~sente invention a pour but de remédier 3 ces
inconvenients et de proposer un procédé du type initiale~ent
mentionné qui permette de véhiculer et de doser les produits à
mélanger et le melange de produits avec soin et précision et de
passer d'un mélange de produits à un autre sans perte notable du
premier mélange~
Un autre but de la présente invention est de proposer un
procédé de remplissage du type initialement mentionné, qui
permette de reduire les risques de cristallisation de sucre dans
le doseur du produit additif et de préf~rence également une
réduction notable du volume de la conduite d'alimentation générale
~ .
~z~
/
entre le réservoir de stockage du produit da bass et le doseur-
distributeur de ce dernier.
Ces buts sont atteints dans le cadre du procédé précité
du fait que l'on établit dans les deux réservoirs de stockage
05 au-dessus des produits une atmosphère, le cas echéant stérile, en
surpression pour éviter l'entrée d'un gaz pollué dans lesdits
réservoirs et pousser le produit de base dans la conduite
d'alimentation/ on introduit dans le produit de base le produit
additif par portions déterminées eu égard aux doses soutirées
dudit produit de base de telle sorte que lors de l'introduction
. d'une portion du produit additif dans le produit de base, on
- . réalise dans le doseur-distribut~ur une dose du mélange de
- produits qui contient une portion de produit additif identique à celle qui vient d'être introduit dans ledit produit de base,
et, à partir du doseur-distributeur et à travers au moins una
buse d'éjection de celui-ci, on envoie dans un récipient
correspondant chaque dose de mélange de. ~roduits contenant des
proportions constantes et précises de chacun desdits produits, le
produit additif étant dosé dans un autre doseur volumétrique tout
en le protégeant contre toute oxydation par l'air ambiant,
Grâce à cette conceptinn, on évite de.plus tout mal~xage
nefaste du produit de base et la s~paration p~r décant~tion des
produits du rnélange ainsi quo l'instabilité des propo~tions de
chacun des produits contenus dans une dose du mélange de pr~duits.
2S En outre, les produits fragiles conservent leur structurc
initiale, comme c'est par~exemple le cas des yaourts brasses ~ui
autrement perdraient leur structure onctueuse. Par silleurs, les
mélangeurs peuvent être supprimés entre le réservoir de stockage
du produit de base et le doseur-distrlbuteur, et le produit
additif est empêché de cristalliser.
L'invention concerne aussi une installation de
remplissage de récipients avec un mélange d'au moins deux produits
p~teux et/ou liquides, du type comportant un premier réservoir de
stockage pour un produit de base, au ~oins un autre r~servoir de
stockage pour un produit additif, un doseur-distributeur d'un
h
i7
mélange d'une portion de produit de base et d'une portion de
produit additif et comportant au moi.ns une chambre de dosage
présentan~ un piston doseur muni d'une tige de commande, une
chambre de distribution reliée 3 la chambre de dosage, une buse
05 d'éjection, une soupape d'admission prévue en amont de la chambre
de dosage et une soupape d'éjection prévue en aval de la chambre
de distr~bution et en amont de l~ buse d'éjection, une conduite
générale d'alimentation raccordant la sortie du premier réservoir
à l'entrée du doseur-distributeur, et au moins un doseur
volumétrique comprenant une cavité de dosage présentant un piston
doseur muni d'une tige de commande, et susceptible d'~tre
raccordée, d'une part, à la sortie de l'autre réservoir de
stockage pour le produit additif et, d'autre part, à un point
d'injectil~n situ~ sur le trajet de transport du produit de
base entre la sortie du premier réservoir de stockage et la soupape
d'éjection du doseur-distributeur.
Une telle installatipn présen~e un certain no~bre
d'inconvénients résidant notamment dans le fait que la conduite
d'alimentation comporte une pompe qui détruit la structure des
produits de base fragiles, qu'un bac tampon prévu entre la sortie
du mélangeur et l'entré~ du doseur-di.stributeur augmente le volume
du mélange de produits et empeche son ramplacement rapide par un
autre mélange de produits, et en outre favorise la séparation par
d~cantation des produits constitutifs du mélange~
Dans cette installation connue se posent des probl~mes
de cristallisation du sucre dans le doseurs pour les produits
additifs sucrés liquides ou pâteux ou comportant des morceaux de
fruits au sirop. En outre 9 la présence d'éléments tels qu'un
mélangeur dans la .conduite d'alimentation générale du produit de
base et d'un bac tampon procurent au melsnge de produits un
volume supplémentaire en amont du ~oseur-distributeur, ce qui ne
permet pas d'obtenir un ensemble compact et conduit encore à des
pertes en mélange de produits lors de la modification de la
compnsition du mélange de produits.
La présente invention a aussi. pour but de rem~dier à ces
~2~77
inconvenients et de proposer une ins~allation dans laqu~lle la
longueur des conduites de liaison entre le point d'éjection du
mélange de produits et les lieux de stockage du produit de base
soit réduite le plus possible, tout en assurant un mélange et un
05 dosage des produits avec soin et précision et sans possibilité de
c~istallisakion de sucre.
Ce but est atteint conformément à l'invention du fait
que
- l'extrémité supérieure des r~servoirs de stockage est
raccordée à une source de gaz sous pression,
- la soupape d'admission dans la chambre de dosage du
doseur-distributeur est prévue 3 l'une des extrémités de la
condvite généra}e d'alimentation,
- ~ l'endroit du piston doseur de l'autre doseur
volumétrique, le produit additif est séparé de l'air ambiant par
une cloison déformable, ek
- le piston du dos~ur volumé~rique et le piston ~du
doseur-distributeur sont raccordés à des unités de commande
actionnées cycliquement et en opposition de phases, de télle
sorte que le piston du doseur volumétrique éjecte une dose du
produit additif pendant qus le piston du doæeur-distributeur
effectu0 sa course d'aspiration.
ûn constate que grace ~ l'invention sont supprimes
plusieurs ~léments qui jusqu'~ pr~sent ~taient une source de
complications ek qui empêchaient un fonctionnement efficace de
l'installation, et notamment un changement rapide et sans perte
notable de la composition du mélange de produits.
Conformément au procéde selon l'invention, l'on
introduit le produit additif dans le produit d~ base uniquement
3D pendant la course d'aspiration du doseur-distributeur et l'on
conduit directement le produit d~e base de son r~servoir de
stockage au doseur-distributeur correspondant~ On prot~ge
avantageusement le produit additif contenu dans l'autre doseur
volumétrique contre toute oxydation par l'air ambiant en recouvrant
en permanence la face arrière ou supérieure du piston dudit doseur
~,.
~2~'77
volumétrique avec le produit de base~ Il est également possible de
protéger le produit additif contenu dans l'autre doseur
volumétrique contre toute oxydation par l'air ambiant 3 l'aide
d'une membrane ou soufM et non élastique entourant de façon
05 étanche vis-à-vis du produit additif, la partie du piston et de la
tige de piston en ~ontact avec ledit air ambiant. ~orsque l'on
désire changer le mélange de produits, l'on modifie l~ composition
du mélange de produits en injectant dans le produit de base un
autre produit additif différent du premier produit additif.
Il est avantageux d' utiliser entre le fond du premier
réservoir de stockage du produit de base et l'entrée dans le
doseur-distributeur, une seule soupape qui établit une liaison
cyclique entre ledit premier réservoir et la conduite générale. ûn
injecte le produit additif dans le produit de base en aval de la
soupape d'admission et en amont de la soupape d'éjection du
doseur-distributeur, soit par exemple dans le produit de base
contenu d3ns la conduite générale, soit, par exemple dans ~le
produit de base contenu dans le doseur-distributeur.
Avantageusementl le piston doseur du doseur volumétrique
- 20 e~ le piston doseur du doseur-distributeur sont reliés entre eux
par une transmission mécanique, de fac,on a exécuter leurs courses
d'aspiration et de refoulement en opposition de phases. Ls cloison
déformable s~parank de l'air ambiant le produit additif contenu
dans le doseur volumétrigue est cnnstituée soit, par une membrane
~lexible non ~lastique délimitant un côt~ de la cavit~ de dosage,
le piston doseur étant situé d'un cBté et le produit additif
éfant situé de l'autre côté de ladite membrane, soit, par un
soufflet déformable non élastique solidaire d'une part, du piston
doseur et d'autre part, du corps dv doseur, entourant la partie
extrême inferieure de la tige de piston et suscpetible de p~n~trer
dans la cavité de dosage.
Il est avanta~eux que le doseur volumétrique comporte un
corps doseur qui est fixé au fond du premier réservoir de stockage
pour le produit de base, et présente au moins une cavit~ de dosage
recevant sans jeu latéral notable le piston-doseur, débouchant par
t~
son extrémité supérieure dans 18 fond dudit premier réservoir et
comprenant, à son extrémité inférieure, un boisseau d'un robinet a
trois voies susceptibles de relier ladite cavité de dosage, soit
au réservoir de stockage du produit additif, soit au point
05 d'injection dudit produit additif dans le produit de base, et que
la cloison déformable séparant de l'air ambiant le produit additif
contenu dans ledit doseur volumétrique est constituée par le
produit de base contenu dans ledit premier r~servoir et recouvrant
la face supérieure du piston doseur et une partie de la tige de
commande de ce dernier. La soupape d'admission prévue sur la
conduite générale d'alimentation peut faire office à la fois de
soupape de sortie du premier réservoir de stockage pour le produit
de base, et de soupape d'admission dans la chambre de dosage du
doseur-distributeur et peut etre prévue à l'extremité amont de la
conduite générale d'alimentation et dans le fond du premier
réservoir de stockage. Le doseur-distributeur comprend avan~ageuse-
ment dans une enceinte cylindr~ique verticale dont 1'extrémité
supérieure est solidaire du fond du premier récipient de stockage
et débouche dans ce dernier, de haut en bas, la chambre de dosage,
la chambre de distribution, la soupage d'éjection, et la buse
d'éjection. Dans ce cas, l'extrémité aYal de la conduite gén~rale
d'alimentation débouche dans laclite enceinte cylindrique veFt.icale
~ la jonction de la chambre du dosage supérieure et de la chambre
de diskribution inférieure. La sortie du doseur volumétriqu~
débouche, soit en aval de la soupape d'admission du doseur-
distributeur, soit dans la`conduite générale d'alimentation, soit
dans une conduite de liaison entre la chambre de dosaga et la
chambre de distribution dudit doseur-distributeur.
Le fond du premier réservoir de stockage pour le
produit de base peut etre constitué avantageusement par un bloc de
fond dans leqvel sont prévus au moins un logement pour la soupape
d'admission du doseur-distributeur, au moins un logement pour la
parti~ superieure de l'enceinte cylindrique dudit doseur-
distributeur et au moins un canal formant au moins une partie de
la conduite générale d'alimenkation. Dans cP cas notamment, le
~2~77
;
g
doseur volumétrique pour le produit additif présente un corps qui
est fixé sur une face latérale du bloc de fond du premier
réservoir de stockage, comprend une cavité de dosage dans laquelle
se déplace de façon étanche le piston doseur séparant ladite
05 cavité en une chambre inférieure et une chambre sup~rieure, et une
partie de la tige de commande dudit piston, partie disposée dans
cette chambre sup~rieure et entourée d'un soufflet fixe da façon
étanche, d'une part, sur la face arrière dudit piston et, d'autre
part, sur le corps de doseur à l'endroit où ce dernier est
lD traversé par ladite tige de commande.
Le doseur volumétrique comporte une soupape de liaison
à l'aide de laquelle sa cavité de dosage peut 8tre reliée
alternativement à la sortie du réservoir de stockage pour le
produit additif ou au point d'injection du produit additif dans le
produi~ de base. La soupape de liaison alternative et la soupape
d'admission du doseur-distributeur sont de préférence réunies en
une seule soupape du type à tiroir suscepti~le; soit d'~tablir une
liaison entre la chambre inférieyre de la cavit~ de dosage et le
réservoir de stockage pour le produit additif et simultanément
d'interrompre la liaison, d'une part, entre le r~servoir de
skockage pour le produit de base ek le doseur-distributeur et,
d'autre part, entre ladite cavit~ de dosage et le poink
d'injection du produit additif dans le produit de base~ soit
d'établir une liaison, d'une part, entre le réservoir de stockage
pour le produit de base et le doseur-distributeur et, d'autre
part, entre ladite cavite de dosage et le point d'injection du
produit additif dans le produit de base, et simultanément
d'interrompre la liaison entre la chambre inférievr~ de la cavité
de dosage et le reservoir ds stockage pour ledit produit addikif.
Dans ce cas notamment, la chambre supérieure de la
cavité de dosage du doseur vo~lumétrique est en permanence
raccordée au réservoir de stockage pour le produit additif et est
susceptible d'être reliée à la chambre inférieure de celle~ci par
l'intermédiaire d'un conduit de dérivation et de la soupape de
liaison interpo ée dans ledit conduit de d~rivation Le piston du
1~
doseux volumétrique et le soufflet sont de préférence réalisés
d'une seule pièce par découpage dans un bloc en matière
synthétique. La chambre de distribution peut se terminer, à son
extrémité in~érieure, par un corps tronconique muni d'un alésage
05 cylindrique vertical recavant de fa~on étanche une tige mobile
d'obturation qui forme avec ce dernier la soupape d'ejection,
traverse coaxiale~ent l'enceinte cylindrique verticale, pénètre de
façon ~tanche dans le réservoir de stockage pour le produit de
ba~e et est susceptible d'être rétractée vers l'intérieur de la
chambre de distribution pour libérer le passage de la buse
d'éjection, constitué par ledit alésage dudit ~orps tronconique.
La tige ~obile d'obturation peut aussi ~tre con~ue de façon à
sortir partiellement vers le bas de l'enceinte cylindrique
verticale, et comprendre dans sa partie inférieure située au
niveau de la cha~bre de distribution lorsqu'elle occupe sa
position haute, un canal d'éjection débouchant latéralement, à
chacune de ses extrémités, sur ~a face ext~rieure de ladite tige
par au moins un orifice latéral. Dans ce cas, la tige mobile fait
office, d'une part, de soupape d'ejection, et, d'autre part, de
buse d'éjection, et est mobile entre, d'une part, vne position
basse dans laquelle slle pénètre au fond d'un récipient à remplir
et dans l~quelle l'orifice latéral superieur se trouve encore dans
la chambre de distribution pendant que son orifice latéral
infériour sq trouve en dessous de l'al~sage cylindrique dudit
corps tronconique et, d'autre part, une position haute dans
laquelle l'orifioe lateràl in~érieur de la tige se trouve à
l'interieur dud t aleasage et est obturé vis-à-vis de l'extérieur.
Dans le cas où la tige d'obturation ne sort pas vers le
bas de l'enceinte du doseur-distributeur, elle peut présenter, au
niveau de la chambre de distribution, des organes de brassage.
Lorsque le doseur-distributeur compTend une tige d'obturation, il
peut aussi presenter un piston doseur annulaire qui coulisse de
façon étanche dans la chambre de dosage à la fois le long de la
tige d'obturation et de la face interne de l'enceinte cylindrique
qui débouche dans le fond du réservoir pour le produit de base.
'.~
~2~
1~ .
Cette conception permet de réaliser une installation de
remplissage très compacte et de pouvoir distribuer avec un doseur-
distributeur à buses multiples autant de mélanges de prDduits
différents qu'il y a de ~uses, ou bien de changer rapidement pour
05 une buse donnée la composition du mélange de produits et ceci sans
perte notable en produits.
Un autre avantage de la présente invention r~sida dans le
fait que l'on évite toute stagnation de produit(s) aussi bien dans
le doseur pour le produit additif que dans celui pour le mélange de
produits et dans la soupape à fonctions multiples, à savoir,
soupape d'admission pour le doseur-distributeur et soupape da
liaison alternative d'une part, entre le réservoir de stockage
pour le produit additif ou la chambre supérieure du doseur
pour le produit additif et la chambre inf~rieure dudit doseur,
et d'autre part, entre la chambre inférieure ou sortie dudit
doseur et le point d'injection du produit additif dans le produit
de base. ~ .
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
ressortiront de la description suivante de plusieurs modes de 20 réalisation, description faita en référence aux dessins sur
lesquels :
~ la figure 1 est une vue schématique d'un premier mode
de réalisakion d~ l'installation de remplissage et de dosage,
. la figure 2 est une vue schématique d'un deuxième mode
de réalisation de l'installation de remplissage et de dosage,
. la figure 3 est une vue schematique en élévation d'vn
troisième Mode de r~alisation de l'installation de remplissage st
de dosage ;
. . la figure 4 est une vue schématique d'un quatrième
mode de réalisation de l'installation de remplissage et de dosage ;
. la figure 5 est una vue~schématique d'un cinquième mode
de réalisation de l'installation de remplissage et de dosage
conforme à l'invention,
. la figure 6 est une vue en élévation d'une coupe
transversale à travers un sixième mode de réalisation de
~2~S~
l'installation de remplissage de récipients aveo un mélange d'au
moins deux produits ;
. la figure 7 est une vue agrandie en coupe verticale du
doseur pour le produit additif et de la soupape d'admission du
05 doseur-distributeur suivant le plan VII-VII de la figure 8, cette
vue se distinguant de celle représentee à la figure 6 du fait que
la tige du doseur est faiblement inclinée par rapport à la
verticale pour être plus près du rés2rvoir de stockage pour le
produit de base sans 8tre gênée par ledit résrevoir, la soupape de
liaison alternative étant en une position dans laquelle les deux
extrémités de la cavité de dosage sont reliées llune à l'autre ;
. la figure 8 est une vue en plan suivant un plan
déterminé par la ligne brisée VIII-VIII de la figure 7, la position
de la soupape de liaison etant celle de la fi~ure 7 ;
. la figure 9 est une vue agrandie d'une coupe verticsle
à travers le doseur pour le produit additif suivant un plan
parallèle à celui de la figure 7, et déterm~in~ par 13 ligne IX~IX
de la figure 10, la soupape de liaison alternative étant en une
position dans laquelle la chambre inférieure du doseur est reliée
au point d'injection dans le produit de base ;
. la figure 10 est une vue en plan du doseur suivant la
ligne brisée X-X de la figure 9 ;
. la figura 11 est une COUp8 verticale ~ travers 10
piston et le soufflet du doseur pour le produit additif ; et
~5 . la figure 12 est une vue schématique, partiellement en
coupe, d'un septième mode dè réalisation de l'installation analogue
à ceux des figures 3 et 4.
Comme on peut le voir sur les figures 1 ~ 4,
l'installation de remplissage des récipients avec un mélanga dosé
de produits comprend un premier reservoir de stockage 1 contenant
un produit de base ou produit blanc 2 tel qu'un yaourt blanc
brassé DU non ou un fromage blano ~rais ou un lait à gélifier,
une conduite d'alimentation générale 3 qui relie la sortie 4 du
premier réservoir 1 ~ l'entrée 5 d'un doseur-distributeur S par
l'intermédiaire d'une soupape par exemple du type a membrane 7 dont
13
la chambre de commande 8 est raccordée alternativement au moyen
d'un conduit 9, soit à une source d'air comprimé, soit à une
source de vide. L'installation comprend , en outre, au moins un
deuxième réservoir de s~ockage 10 qui contient un produit additif
05 11 tel que de la confiture ou une essence aromatique et dont la
sortie 12 est raccordée par l'intermédiaire d'une conduite
secondaire courte 13 à un doseur volumétrique 14 dont la sortie
est reliée à un point d'injection 15 du produit additif dans le
produit de base 2 sur son traJet entre la sortie 4 du réservoir de
stockage 1 et une soupape déjection du doseur-distributeur 6.
Comrne on peut le voir sur la figure 1, ce point dlinjection 15
peut être dans la conduite générale 3, ou, selon la figure 3, à
l'entrée de la chambre de dosage 16 du doseur-distributeur 6, ou
encore ailleurs, comme on le ~erra plus loin. Cette chambre de
dosage 16 peut en même temps servir de chambre de mélange pour le
produit de base 2 qui y entre dès que la soupape d'admission 7 est
o w erte et pour le produit addi~if 11 qui qst poussé directement
dans ladite chambre de dosage 16 a travers le conduit 17 prévu
entre le point d'injection 15, tel que ladite chambre 16 et la
sortie du doseur volumétrique 14 (voir par exemple figure 3). Le
premier réservoir de stockage 1 est raccorde, a l'aide d'un
conduit 19 fix~ à son extrémité sup~rieure, 3 une sourco de gaz,
de pr~f~rerlce st~rile, sous pression ét comporte, le cas échéant,
une sonde de niveau minimal 18a et une sonde de niveau maximal 18b
qu~ commandent par exemple l'al.imentation de ce r~servoir 1 avec
le produit de base 2 à travèrs un raccord l9a.
La sortie du doseur-distributeur 6 qui sera d~crit plus
- loin, est constituée par au moins une buse d'éje tion 20, et de
préférence plusieurs, 3 travers lesquelles les quantit~s dosées
du mélange de produits sont introduites pans des recipients
correspondants 21.
Pour pouvoir modifier rapidement la composition du
mélange de produits~ il est avantageux d~associer au doseur
volumétriqus 14 ou à tout dispositif techniquement équivalerlt, au
moins un réservoir de stockage suppl~mentaire 10' qui contient un
,f ~
1~
produit additif 11' de nature ou dlarôme ou de goOt différent de
celùi du premier produit additif 11. Afin d'éviter un mélange
intempestif entre les produits additifs 11 et 11', une soupape
d'arrêt S, S' est intsrposée entre la sortie de chacun des deux
û5 réservoirs 10 et 10' et l'entrée du doseur volumétrique 14.
Sur la figure 1, on a représenté en parallèle à une
première ligne de mélange et de dosage raccordée à la sortie 4 du
premier réservoir de stockage 1 pour le produit de base 2, une
deuxième ligne de mélange et cle dosage oomportant les mêmes
éléments que la première ligne, à savoir une conduite générale 3a,
un doseur distributeur 6a, un deuxième réservoir de stockage lOa
pour un produit additif lla, etc. Cette deuxième ligne étant
identique à la première, les mêmes éléments de celle-ci sont
désignés avec les mêmes références que ceux de la première ligne
mais complétées de la lettre "an.
Au lieu d'avoir dans une installation tous les éléments
en double, à l'exception du pre~ier réserv,oI~ de stockage 1, ~on
peut aussi prevoir qu'un seul doseur-distributeur 6 sait alimenté
avec plusieurs mélanges différents de produits, Ainsi le
doseur distributeur 6 pourrait comprendre deux ranyées de six
chambres de dosage 16 qui sont alimentees quatre par quatre par
trois mélanges différents de produits.
On retrouve dans cet exemplo, une conduite
d'alimentation générale 3 raccordée 3 la sortie 4 du premier
réservoir de stockage 1 pour un produit de base 2, et de laquelle
sont dérivees en parallele trois conduites de dérivation associées
chacune à au moins un deuxième reservoir de stockage 10 ou lOa
contenant chacun un produit additif différent 11 ou lla 9 à
u~ doseur volumét,rique 14 débitant le produit additif
correspondant dans la conduite de dérivation en amont du
mélangeur, et à un groupe de quatre chambres de dosage 16 du
doseur-distributeur 6. Comme dans l'exemple précPdent, chaque
doseur volumétrique 14 peut être associée à un réservoir
supplémentaîre lO'ou lO'a contenant encore un autre produit
additif 11~ ou ll'a. Bien entendu, les différentes oonduites
: I '
:
5~7
comprennent aussi les soupapes d'arrêt et clapet de retenue
nécessaires pour éviter tout mélange intempestif entre les
produits. Comme dans l'exemple précédent, la mise en service et
l'arrêt de chaque doseur 14 sont commandes au début et à la fin
05 de la course d'aspiration du doseur-distributeur 6 de sorte que
oes doseurs volumétriques 14 n'injectent dans la conduite de
d~rivation une quantité déterminée du produit sdditif que pendant
la course d'aspiration des pistons du doseur-distributeur 6.
Autrement dit, tout doseur volumétrique 14, qu'il soit
d'un type connu ou non, est mis en service de façon intermittente
de telle sorte qu'il expulse une quantité dosée ou portion du
produit additif 11 vers le point d'injection 15 de ce dernier dans
le produit de base 2, point tel que la chambre de dosage 16,
uniquement pendant la course d'aspiration du piston 22 du
doseur-distributeur 6.
Sur la figure 2, on a repr~senté schématique~ent un
ensemble de plusieurs doseurs-di~tributeurs 6 et de doseurs 14 pour
quatre produits additifs 11 différents, chacun des doseurs-
distributeurs 6 étant raccordé à un réservoir commun de
stockage 1 pour le produit de base 2 et a l'un des doseurs 14 en
nombre identique (par exemple dou~e) ~ celui des
doseurs-distribut0urs 6 et raccordés par groupe, par exemple, de
trois, ou individuellemen~ au ~éservoir 10 contenant un produit
additif de nature ou d'arôme différents des produits additifs des
autres réservoirs.
Comme on peut ~e voir sur la figure 3, le réservoir de
stockage étanche 10 ou 10' du produit additif 11 ou 11', dont la
partie superieure Pst constamment raccordée a un~ source de ga~,
de préférence stérile, sous.pression, est associée à un doseur
3û volumétrique 14 qui comporte un corps doseur ?3 fix au fond 24
du réservoir de stockage 1 pour ~:e produit de base 2r Dans ce
corps doseur 2~ est menagée au moins une cavité de dosage 25 dont
13 partie inférieure peut être reliée a travers le boisseau d'un
robinet à trois voies 26, qui joue le r~le d'une soupape de
35 liaison alternative, .oit au conduit 13 et au réservoir de
~2~S~ 7
16
stockage 10 ou 10' pour le produit additif 11 ou 11', soit au
conduit 17 et au point d'injection 15 du produit additif dans le
produit de base 2, point 17 constitué dans cet exemple par la
chambre de dosage 16 du doseur-distributeur 6. Un piston doseur 27
05 est monté de fa~on coulissante et sans jeu latéral notable dans la
cavité cylindrique verticale de dosage 25 ~ui débouohe dans le
fond 24 du reservoir 1 La partie supérieure du piston doseur 27
peut donc, le cas échéant, pénétrer dans le reservoir 1 et en tous
cas, est rec-ouverte par le produit de base 2 contenu dans ledit
réservoir 1. Cette partie supérieure du piston doseur 27 est
solidaire d'une tige de commande 28 disposée verticalement dans le
réservoir 1 et raccordée à un mecanisme de commande non représenté
et situé à l'extérieur du réservoir 1, à l'aide d'une plaque 29 et
d'une tige de liaison 30 traversant da facon étanche un sas
stérile 31.
Le doseur-distributeur 6 représent~ schematiquement sur
les figures 3, 4 et lZ est ~écrit dans; le br0vet fran~ais
2 067 983 et ne sera décrit ci-après que dans la limite des
besoins pour l'intelligence de l'invention. Ce doseur-
distributeur 6 comporte en particulier, dans son corps-doseur
32, la chambre de dosage inférieure 16 qui, d'une part, est
susceptible d'être reliée, 3 travers la soupape d'admission
membrane 7 commandée par voie pneumatique par exemple, au tronçon
tre6 court de la conduite générale 3 raccord~e directement ~u fond
du réservoir 1, et qui, d~autre part, est reli~e, à sa sortie, par
un conduit de liaison 33, a une chambre de distribution 34 ét à la
buse d'éjection 20 du doseur-distributeur 6, une soupape
d'éjection, 35 par exemplel 3 membrane oommand~a pnaumatiquement,
etant susceptible .dlobturer la buse 20 qui se trouve placée
au-dessus du et, le cas échéant, dans le r~cioient à rempli~ 21.
Le côté superieur de la chambre de dosage 16 du
corps-doseur 32 est délimité par une membrane flexible non
élastique 36 en forme de jupe qul entoure le piston doseur 22 prévu
dans la chambre supérieure 60 du doseur 6 au-d~ssus de la membrane
36. La chambre supérieure 60, reliée en permanence à une source de
~L~c~ f 11
17
vide, est traversée de fa~on étanche par une tige de piston 37
dont l'extrémité supérieure porte contrz un organe d'un mécanisme
de commande repr~senté schématiquement sur la figure 4. Les
mouvements des pistons doseurs 22 et 27 du doseur-distributeur 6,
05 d'une part, et du doseur volumétrique 14, d'autre part, sont
synchronisés en opposition de phases, de telle sorte que le
doseur volumétrique 14 n'éjecte son produit additif 11 dans le
conduit 17 que pendant la course ascendante, c'est-à-dire
d'aspiration du piston 22 du doseur-distributeur 6.
Bien entendu, la chambre de dosage 25 du doseur
volumétrique 14 est reliée aussi cycliquement! par l'intermédiaire
du boisseau du robinet à trois voies 26 ou tout autre système
équivalent de soupape, soit à la sortie du reservoir 10 pour le
produit additif 11, soit au conduit 17 allant au doseur-
distributeur 6. Pendant la course d'éjection du piston 22 du
doseur-distributeur 6, les liaisons entre la chambre de do~age 16
et, d'une part, la conduite générale 3 ou le résevoir 1 et,
d'autre part, la cavité de dosage 25 sont interrompues par la
soupape d'admission 7 et le robinet 26 respectivement. Par contre,
la soupape d'~jection 35 est ouverte pendant la course d'~jection
du piston 22 du doseur-dis*ributeur 6.
On remarquera encore que, de pr~férence, les deux
mouvements verticaux, opposés quant à leurs directions, des deux
pistons doseurs 22 et 27 sont parfaitement synchronisés en ce qui
concerne leurs vitesses cycliques sinusoidales. En raison de la
liaison cinématique entre les deux pistons 22, 27, on peut
réaliser une proportionnalité -parfaite, constante et précise
entre chaque dose de produit additi~ et chaque dose de mélange de
produits.
Une variante du mode de réalisation représenté sur la
figure 3 consiste dans le fait que le conduit d'~jection 17'
venant de la cavité de dosage 25 (voir conduit 17' en traits
interrompus) du doseur 14 pour le produit additif 11 ne débouche
pas dans la chambre de dosage 16 du doseur-distributeur 6, mais
dans le conduit de liaison 33 entre la chambre de dosag~ 16 et la
.~
5~7
1~
chambre de distribution 34 du doseur-distributeur 6. Ce mode de
réalisation est particulièrement avantageux lorsque le produit
additif comporte des morceaux de fruits 9 par exemple, d'autant
plus que, gr3ce à cette variante, le dosage du produit additif
05 peut se faire très près de la buse d'éjection 20 du
doseur-distributeur 6.
Il est à noter que pour doser d'une façon précise des
faibles quantités de produit additif, il y a toujours intéret à
faire appel à des pistons-doseurs 27 tels que représentés sur la
figure 3, c'est-à-dire à des pistons sans membrane. Lorsque la
quantité du produit additif à doser est plus importante, on peut
faire appel à un doseur connu par exemple par le brevet francais
2 067 983. Ainsi, selon les modes de réalisation représentés sur
les figures 4 et 12, le doseur volumétrique 14 pour le produit
additif 11 a sensiblement la m8me structure que la partie doseur
du doseur-distributeur 6. En effet, le piston 27 du doseur ~14 est
muni d'une sorte de membrane 55 qui est fl~xible et non élastigue
et qui présente la forme d'une calotte semi-rekournée recouvrant
la face frontale et la face latérale dudit piston 27 0t est fixée
de façon étanche, sur son pourtour, au corps de doseur 23. Ainsi,
la tige de commande 2B et le piston 27 ne sont jamais en contact
avec le produit additiE 11 passant à travers la cavité de dosage Z5
du do6el)r 14 et cette derniere est maintenue parfaitement étallche
vis-à- vis de l'extérieur. Le conduit secondaire 13 raccord~ 3 la
?5 sortie du réservoir 10 pour le produit additif 11 d~bouche dans la
cavité de dosage 25 à travèrs une soupape d'entr~e 263 par exemple
du type à membrane commandée par voie pneumatique et le cDnduit de
sortie 17 de ladite cavité 25 débouche, selon l'ex~mple de la
figure 49 dans la conduite générale 3 en amont du doseur-
distributeur 6, et selon l' exemple de la figure 12, dans leconduit de liaison 33 entre la chambre de dosage 16 et la chambre
de distribution 34 du doseur-distributeur 6. Ce conduit de sortie
17 est muni d'un clapet de retenue 26b ouvrant en direction de la
conduite gén~rale 3 (figure 4) ou du conduit de liaison 33
(figure 12) et fermant en celle de la cavité 25. Bien entendu,
'1''
S~77
19
dans ces modes de réalisation aussi, les pistons 22 et 27 du
doseur-distributeur 6 et du doseur 14 respectivement sont mûs de
façon synchrone et en sens opposés de sorte que lorsque l'un, par
exemple le piston 22, exé-cute sa course ascendante d'aspirakion,
05 l'autre, par exemple le piston 27, effectue sa course descendante
diexpulsion ou de refoulement, Bien que, sur les figures 4 et 12,
le fond 24 du reservoir l soit rèprésenté, pour la commodité du
dessin, à une distance relativement grande de la soupape
d'admission 7 du doseur-distributeur 6 et du conduit de scrtie 17
du doseur 14, ledit fond 24 du réservoir l est en réalité très
rapproché de ces organes 7, 17 en Yue de réaliser un ensemble très
compact.
Les extrémités supérieures des tiges de commande 37 et 28
des pistons-doseurs 22 et 27 respectivement coopèrent chacune avec
lS une unité de commande, ces unités de commande étant actionnées de
fa~on synchrone et en phases opposées et peuvent etre ~eliées
cinématiquement par un mécanisme~ de commande.62 tel que représenté
schématiquement sur la figure 4.
Ce mécanisme de commande 62 comprend à l'ext~rieur .d'un
boitier d'engrenages 63 entrainés par un moteur, sur chaquo face
latérale, une bar~e horizontale de commande 64, 65 contre laquelle
porte, sans lui. 8tre solidaire, l'extr~mit~ supérieure de la tige
de piston correspondante 37 ou 28 du doseur-distributsur 6 et du
doseur volumétrique l4 respectivement. Les extrémités de chaque
barr0 horizontale 64 ou 65 sont associées chacune à l/un des
disques rotatifs d'une paire de disques 66 ou 67.
Les arbres 68 ou 69 de chaque paire de disques 66 ou 67
sont disposés dans un plan horizontal parallèle a celu1 des barres
de commande 64 ou 65 dont les extrémités sont articulées, chacune
sur un téton de support excentrs 70 ou 71 de l'un des deux disques
rotatifs associés à une barre 64 ou 65 et entraines de fa~on
continue en rotation. Bien entendu, les tétons 70 ou 71 associés
à une barre de commande 64 ou 65 sont également disposés dans les
mêmes plans horizontaux.
Il faut noter qus les tétons de support 71 associés a
.'.`~'
~Z~77
la barre 65 coopérant avec la tige de piston 28 du doseur 14 pour
le produit additif 11 sont décalés en rotation d'un angle égal à
180 par rapport aux tétons de support 70 de la barre 64
coopérant avec la tige de piston 37 du doseur-distributeur 6.
05 Ainsi le piston 22 du doseur-distributeur 6 e~t en posi~ion
basse correspondant au début de sa course ascendante dite
d'aspiration pendant que le piston 27 du doseur volumétrique 14
est en position haute correspondant au début de sa course
descendante dite d'éjection. Du fait que la course du piston 22 du
doseur-distributeur 6 est plus grande que celle du piston 27 du
doseur volumétrique 14, la distance entre les tétons de suppork 70
et l'axe de l'arbre de rotation correspodnant 68 est plus grande
que celle entre les tétons de support 71 et l'arbre correspondant
69
Le mode de réalisation représenté sur la figure 5 est une
version très compacte de l'invention. Dans ce cas, aussi bien le
doseur 14 pour le produit additif 11 que lq doseur-distributeur. 6
qui recoit iGi déjà un mélange dosé du produit de base 2 et du
produit additif 11 ainsi que la buse d'éjection 20 sont solidaires
du fond 24 du réservoir de stockage 1 pour le produit dH base 2,
ledit fond etant ici matérialisé par une sorte de plaque ou hloc
épais. La conduite d'alimentation génerale 3 est extremement
courte et comporte ~ son extrémité amont, au niveau du bloc de
fond 24 du réservoir de stockage 1, une soupape d'admission 38
constituée par exemple par un tiroir horizontal logé dans un
évidement du bloc de fond 24 et établissant cycliquement une
liaison entre le réservoir 1 et la conduite d'alimentation 3
pendant la course d'aspiration du doseur-distributeur 6,~ cette
soupape 38 faisant Pffice de ~oupape d'admis~ion pour le produit
de base 2 dans la chambre de dosage 16.
Ce doseur-distributeur 6 intègre 3 la fois, dans une
enceinte cylindrique verticale 3g, fixée par son extrémite
supérieure dans un logement approprie du bloc de fond 24, de haut
en bas, la chambre de dosage 16, la chambre de distribution 34, la
soupape d'éjection 35 et la buse d'~jectoin 20.
5~377
,
21
A côté de la soupape d'admission 38 est disposé,
également dans le bloc de fond 24, le doseur 14 pour le produit
additif 11, de sorte que sa cavité de dosage 25 est raccordés a
travers le robinet à trois voies 26 et le conduit 17 extr8mement
. 05 court à la conduite générale 3 en aval de la soupape d'admission
. 38 et en amont de la chambre de dosage 16. Le piston 27 du doseur
14 est constamment recouvert p~r le produit d~ bas~ 2, puisque la
partie supérieure de la cavité cylindrique de dosage 25 débouché
sur la face supérieure du fond 24 du reservoir 1 pour le produit
de base 2. L'extrémité inférieure ou aval de la conduite générale
3 qui est tr~s courte debouche dans llenceinte verticale 39 3
mi-hauteur de celle~ci et à la jonction de la chambre dé dosage
supérieure 16 et de la chambre de distribution inférieure 34 du
doseur-distributeur 6.
~5 La soupape d'éjection 35 estt dans~ le cas du
doseur-distributeur gauche 6, constituée par un alésage
cylindrique vertical 40 ménagé dans le corps tronconique 41
formant à la fnis l'extrémité .inférieure de la chambre de
distribution 34 et la busa d'éjection 2û, et par une tiga.
d'obturation 42 penétrant de façon étanche dans ledit al~sage 4U
et susoeptible d'8tre rétraot~ vers l'intérieur de la chambrc do
distribu~ion 34 pour libérer le passaye constitué p~r l'al~sag0
40 Cette tige d'obturation 42 traverse coaxialement l'enceinte
cylindrique 39 et pénètre de façon atanche dans le réservoir
où elle est reliée par une tringlerie 43 à un mécanis~e de
- commande non représenté. A la partie inférieure, c'est-~-dire au
niveau de la chambre de dis~ribution 34, la tige d'obturation 42
pr~senta des organes de brassage 44 inclinés vers l'extérieur et
le bas
Le piston doseur 22 est dans ce cas réalise sous forme
d'un piston annulaire coulissant de facon étanche dans la chambre
de dosage 16 à la fois le long de la tige d'obturation 42 et de la
face interne de l'enceinte 39, la fac0 supérieure dudit piston 22
étant recouverte par le produit de base 2 du fait que l'enceinte
39 débouche également dans le fond 24 du réservoir 1. Le piston
~LZ~5~7
22
annulaire 22 est raccordé, à sa face supérieure, a une tige
tubulaire de commande 37 qui pénètre dans le réservoir 1 comme la
tige 28 du piston 27 et est reliée à un mécanisme de commande qui
commande la course d'aspiration du piston 22 pendant la course
, 05 d'éjection ou descendante du piston 27 pour le produit additif 11.
La course descendante ou d'éjection du piston 22 s'arrête,
légèrement au-dessus de l'embouchure de la conduite générale 3 dans
l'enceinte 39 (voir position du piston 22 en pointillé).
Le mode de réalisation représenté sur les figures 6 à 11
constitue également une version très compacte de l'installation de
remplissage et de dosage.
Il convient d'abord de remarquer que pour des raisons de
clarté, on a indiqué en pointillé sur le côté gauche de la
figure 6, la conduite générale 3 comme si elle était disposée
derrière le plan de figure 6 ; elle se trouve en réalité devant ce
plan, comme ceci ressort de la figure 8. Dans ce cas partic,ulier,
la soupape d'admission 7, la cPnduite gé~ér~le 3, la moitié
supérieure du doseur-distributeur, 6 et une partie du conduit de
liaison entre le doseur volumétrique et le point d'injection 15,du
produit additif dans le produit de base 2 sont prévus dans un bloc
qui constitua le fond 24 du réservoir de stockage 1 pour le
produit de base.
Tel que représenté sur le dessin, l'installation comprend
un réservoir de stockage 1 qui contient un produit de base 2 et qui
est ici disposé transversalement et au-dessus du trajet de~ rangées
successives 45 de récipients 21. Dans le bloc de fond 24 de ce
réservoir 1 est ménagée au moins une conduite d'alimentation
générale 3 et de preférence sont ménayees autant de conduites
générales 3 qu'il y,a de doseurs-distributeurs 6, chaque oonduite
générale 3 reliant une sortie 4 du réservoir 1 à l'entrée 5 d'un
doseur-distributeur 6. Dans le corps de fond 24 est ménagé un
logement transversal 46 qui présente une cuvette 46a de forme
semi-cylindrique prolongée vers le haut par des parois verticales
parallèles 46b de façon à déboucher dans le réservoir de stockage
et délimiter par leur extrémité supérieure l'ouverture de sortie
'~
.
~2~
23
du réservoir 1, et qui reçoit un corps ou tiroir cylindrique 47
faisant partie de la soupape d'admission 7 du doseur-distributeur
6. Cette soupape d'admission 7 comprend, dans le cas present, au
fond de la cuvette 46a au moins une paire d'orifices de
05 distribution 3a et 3b auxquelles est raccordée l'extr~mité
supérieure ou amont de la conduite yénérale 3, ces deux orifices de
distribution 3a et 3b étant séparés l'un de l'autre par une petite
cloison 3c et destinés 3 être reliés à travers le corps
cylindrique 47, l'un (3a) au fond du réservoir 1 et l'autre (3b) à
la chambre de dosage 25 du doseur 14 pour le produit additif. Le
corps 47 réalisé en tant que tiroir horizontal est susceptible
de recouYrir de façon. étanche les orifices de distribution
3a et 3b et de se déplacer axialement et comporte pour chaque
conduite générale 3 un passage vertical 48 suscepkible
de s'aligner sur l'orifice 3a et un passage coudé 49 susceptible
de venir s'aligner sur l'orifice 3b et dont les axes sont situés
dans le même plan vertical perpendiculaire à l'axe du hori~ont~al
du tiroir 47 que l'axe du passage veFtical 48.
La partie verticale 49a du passaqe coudé 49 est
juxtaposée au passage vertical 48 et peut déboucher au fond de
la cuvette semi-cylindrique 46a, soit dans l'orifice de
distribution 3b (Fig 9, 10~ de la conduite générale 3, soit dans
l'orifice 50a (Fig 7, 8) d'un conduit 50 qui va vers la chambre
inférieure 25a de la cavité de dosage 25 du doseur 14 pour le
Z5 produit additif et qui sert à ladite chambre inférieure 25a de
conduit d'entrée, l'orifice 50a étant situé 3 c~té de l'orifice 3b
sur le trajet de déplacement horizontal de la ,partie verticale
49a du passage coudé 49, trajet parallèle à l'axe horizontal 53 du
tiroir cylindrique 4,7.
La partie horizontale 49b du passage coudé 49 est
disposés au-dessus de la partie verticale 49a de ce dernier et peut
déboucher, en face de la paroi semi-cyiindrique 46a soit dans
l'orifice 51a (Fig 9~ 10) d'un conduit 51 qui est relié a la
chambre inferieure 25a de la cavité de dosage 25 du doseur
volumétrique 14 pour le produit additif et qui serk de conduit de
. ~r
, ~,~.,;.
24
sortie d'une façon analogue au conduit 17 ou 17', soit dans
l'orifice 52a d'un conduit 52 qui est relié en permanence à la
sortie 13 du réservoir (non représenté) pour le produit additif
figures 7, 8).
05 La cuvette semi-cylindrique transversale 46a du logement
transversal 46 comprend donc à c8té de l'orifice de distribution 3a
l'orifice de distribution 3b qui tous deux relient simu'tanément la
conduite générale 3, lorsque le passage vertical 48 coincide avec
l'orifice 3a et le passage coudé 49 avec l'orifice 3b, d'une part,
au réservoir 1 pour le produit de base 2 et, d'autre part, au
conduit de s~rtie 51 du doseur 14 (caté droit de la figure 6), les
axes des orifices 3a et 3b étant situés dans le meme plan vertical
et perpendiculaire à l'axe 53 de la cuvette semi-cylindrique 46a et
du tiroir cylindrique 47 dont le diamètre est, au jeu de
glissement près, identique à celui de la cuvette 46a ou à la
distance entre les deux parois verticales de prolongement 46b du
logement transversal 46. On comprendra aisqment que dans ce mode
de réalisation, le point d'injection 15 du produit additif 11 dans
le produit de base 2 se trouve dans la conduite génPrale 3,
immédiatement en dessous des orifices 3a et 3b et de leur cloisnn
de séparation 3c, le passage vertical 48 et le passage coudé 49
etant dans ce cas utilisés en tant ~ue buses d'in~ection du
produit de base 2 ek du produit additif 11 respectivement dans la
conduite générale 3.
La soupape d'admission 7 remplit dans ce mode de
réalisation, non seulement la fonction d'une soupape de sortie du
réservoir de stockage 1 et d'une soupapa d'admission pour le
doseur-distributeur 6, mais aussi la fonction d'une soupape
d'entrée et d'uns spupape de sertie du doseur 14 pour le produit
additi~ de sorte que la chambre inférieure 25a de la cavite de
dosage 25 de ce doseur 14 peut être~reliée alternativement soit via
la conduite secondaire 13 au réservoir de stockage du produit
additif (Fig 7, 8) soit au doseur-distributeur 6 via la conduite
générale 3 ~Fig 99 10).
La structure du doseur 14 pour 18 produit additif est
! ¦~
, . ...
~5~7~
. .
2~
concue de façon a éviter toute stagnation de produit dans les
différents conduits et chambres dudit doseur. A cet effet, la
cavité de dosage 25 comprend une partie de forme cylindrique 25b
dans laquelle se déplace de façon étanche le piston-doseur 27 qui
05 est muni d'un joint dlétanchéité 27a et divise cette cavité de
dosage 25 en une chambre inférieure 25a dont la partie extrême est
élargie par rapport à la partie cylindrique 25b, et en une chambre
supérieure 25c dont la partie extrême s'élargit également par
rapport à la partie cylindrique 25b de la cavité de dosage 25. La
chambre supérieure 25c est en permanence rellee au réservoir de
stockage pDur le produit additif par llintermédiaire de la conduite
secondaire 13. Ainsi, la face supérieure ou arrière du
piston-doseur 27 est constamment recouverte par le produit additif.
La face arrière du piston 27 est solidaire de la tige de commande
23 qui traverse la chambre supérieure 25c et la parkie extrême de
celle-ci élzrgie en chambre de passage 54 avant de passer de façon
étanche a l'extérieur à travers ~8 corps de doseur 23 qui, dans ce
cas également est disposé soit très près du bloc de fond 24 du
réservnir de stockage 1 et, de préférence, est solidaire et fix~
sur une face latérale dudit bloc de fond 24. La partie de la tig0
de commande 28 qui se trouve dans la chambre superieure 25c et
dans la chambre de passage 5~ est entourée d'un sou~flet 55 donk
le diam~tre maximal est inf~rieur au diamètre de la chambr~ 25c et
qui est dispos~ dans lesdites chambres 25c et 54 et Pixé de facon
étanche, d'une part, à la face.supérieure ou arrière du piston
. doseur 27 et, d'autre par`t, au corps de doseur 23 à l'endroit où
ladite tige 28 quitte ledit corps de doseur 23. On est ainsi sOr
que le produit additif se trouYant dans les chambres 25O et 54 au
dessus ou derrièr le piston 27 et autour de la tige de comm3nde
28, c'est-a dire du soufflet 55, est sépare de l'air ambiant et
protégé contre toute oxydation, cristallisation ou pollution
extérieure.
Avantageusement, le conduit 52, relie en permanence 3 la
sortie du réservoir de stockage 10 pour le produit additif 11 ou au
conduit secondaire 13 dudit réservoir, débouche dans la chambre de
5~ 7
26
passage 54 ou extrémité supérieure de la cavité de dosage 25 et
constitue, en coopération avec le passage coudé du tiroir 47 en
position appropriée et avec le conduit d'entrée 50, un conduit de
dérivation ou de pontage gr3ce auquel l'extremité supérieure de la
05 cavité de dosage 25, c'est-à-dire la chambre supérieure 25c et la
chambre de passage 54 peuvent être reliées cycliquement à
l'extrémité inférieure de ladite cavité 25, c'est-à-dire à la
chambre inférieure 25a de celle-ci qui constitue la véritable
chambre de dosage. Cette disposition particuliere garantit que le
produit additif ne peut stagner dans la chambre supérieure 25c et
est chassé hors des chambres 25c et 54 en direction de la chambreinférieure 25a à travers le conduit de dérivation 49, 50, 52 (Fig 6
cats gauche et Fig 7 et 8) à chaque course de recul ou d'aspiration
vers le haut du piston~doseur 27. Dans ce cas, le tiroir
cylindrique 47 se trouve dans la position dans laquelle le passage
coudé 49 relie le conduit d'entrée 50 du doseur 14 au condyit 52
allant ver le réservoir.du produit additif~ tandis que le passag~
vertical 43 est obturé à son extrémité inférieure par la paroi de
la cuvette semi-cylindrique 46a (Fig 7 et 8).
On comprend aisément que cette position du tiroir
cylindrique 47 correspond à la position de fermeture de la soupape
d'admission 7 de sorte que d~s l'ouverture de la soupape d'éjection
35 du doseur-distributeur 6 une quantité dosée du mélange d8
produits (base et additif) peut être expulsée de ce dernier et être
introduite dans un récipient 21 (voir coté gauche de la figure 6)
par la descen~e du piston-doseur annulaire 22 le long de la ~igP
d'obturation 42 jusqu'au- dessus de l'embouchure de la conduite
générale 3 dans l'enceinte cylindrique verticale 39 à la jonction
de la chambre de dosage supérieure 16 et la chambre de distribution
3D inférieure 34 d~limitées par ladite enceinte 39. Dans ce cas, le
piston annulaire 22 atteint 1~ position indiquée pour le
doseur-distributeur 6 de droite de la figure 6 pendant que la
tige d'obturation 42 est encore engagée dans le récipi2nt 21 (voir
doseur-distributeùr 6 côte gauche de la figure 6) pour permettra
l'écoulement du mélange de produits à travers le canal in~rieur
.~
~ 7~7
d'éjection 56 ménagé dans la partie inférieure de la tige
dlobturation 42 et débouchant à ses deux extrémités sur la face
extérieure cylindrique de celle-ci d'une part~ à l'aide d'orifices
d'éjection obliques 57 reliant a l'~xtérieur l'extrémité
05 inférieure dudit canal 56 ek dirigés vers le bas et vers
- l'extérieur près de l'extrémité inférieure de ladit~ tige 42
au-dessus d'un joint torique d'étanchéité 58 solidaire de lad~te
extrémité, et, d'autre part, à l'aide de perçages radiaux
supérieurs 59 reliant à l'extérieur, c'est-à-dire à la chambre de
distribution 34, l'extrémité supérieure dudit canal 56 et disposés
à un endroit tel de ladite tige 42 que même ~n position extrame
basse de celle-ci, ces perçages 59 sont situés à l'intérieur de la
chambre de distribution 34 (voir côté gauche fig. 6). Lorsque le
joint d'étanchéité 58 est appliqué contre l'alésage cylindrique
vertical 40 m0nagé dans le corps tronconique 41 de la soupape
d'éjection 35 prévue à l'extrémité inférieure de la cham4re de
distribution 34, les orifices d'éjection ~7 de ladite soup340
d'éjectiûn 35 sont obturés (côté droit fig. 6) et le piston
annulaire 22 peut commencer sa course d'aspiration vers le haut, 3
partir de sa position basse, (fig 6 côté droit) pour arriver en
position haute ~fig 6 cfflé gauche) d's~ une nouvelle course
descendanta dtéjection peut s'effectuer. Il est à noter que
l'extremité in~rieure de la tige d'obturation 42 qui est mobile
verticalement entre une position haute dans laquelle la soupape
d'éjection 35 est fermée (doseur-distributeur 6 de droits d~ la
figure 6) et une position basse dans laquelle son extrémité
inférieure est engagée au fond d'un récipient 21
(doseur-distributeur 6 de gauche de la figure 6), joue non
seulement un role en tant qu'élement obturateur de la soupape
d'éjection 35, mais également le r~le de buse d'ejection grace au
canal d'éjection 56, aux orifices d'éjection 57 et aux per~ages
radiaux superieurs 59. Une disposition analogue est d'ailleurs
indiquée schématiquement sur la tige d'obturation 42 du
doseur distributeur de droite de la figure 5.
Bien entendu, dès la fermeture de la soupape d'éjection
~2~5~7~
28
35 et avant le debut de la course ascendante ou d'aspiration du
piston annulaire 22 du doseur-distributeur 6, le tiroir cylindrique
47 est poussé dans son autre position extrême (voir Fig 6, côté
droit et fig 9 et 10) dans laquelle est fermée la soupapa d'entrée
05 52a du doseur volumétrique 14 et son$ ouvertes la soupape de
sor$ia 51a dudit doseur volumétrique 14 et la soupape d'admission
7 du doseur-distributeur 6. Dans ce cas, le passage vertical 4g du
tiroir 47 de la soupape d'admission 7 établit la communication
entre le réservoir de stockage 1 pour le produit de base et la
lû conduite genérale 3 (ou l'entrée du doseur-distributeur 6) et le
passage coudé 49 dudit tiroir 47 relie la sortie du doseur 14 pour
le produit additif (conduit 51) à la conduite~ générale 3 (ou
l'entrée de la chambre de dosage 16 du doseur distributeur 6).
Ainsi, le passage coudé 49 du tiroir 47 de la soupape d'admission
7 consti*ue, en coopération avec les orifices 50a, 52a cu 51a, 3b,
une soupage de liaison alternative 26, d'une part, entre le
réservoir de stockage pour le1 produit qdditif ou 18 chambre
supérieure 25c du doseur 14 pour le produit additif et la chambre
inférieure 25a dudit doseur 14, et, d'autre part, entre la chambre
inférieure 25a de la cavité de dosaye 25, ou conduit da so~tie 51
dudit doseur 14 et le point d'injection 15 (conduite génerale 3)
du produit, additi~ dans le produit de base 2. Il ~'~ntend de
soi-même que le piston 27 du doseur 14 ef~ectue sa course
descendante d'expulsion du produit additif pendant qua le piston
annulaire 22 exécute sa course ascendan*e d'aspiration, les
mouvemsnts de ces pistons 22, 27 étant synchrones, mais de
directions opposées l'une à l'autre.
Pendant la course descendante du piston 27, une certaine
quantité du produit additif 11 est aspirée dans la chambre
supérieure 25c qui s'agrandit au fur et à mesure que descend ledit
piston 27 pendan* sa courss de re~oulement ou expulsion du produit
11 dosé préalablement dans la chambre inféri~ure 25a
Pendant la course ascendante du piston 27, qui
constitue la course d'aspira$ion du produit additif 11 dans la
chambre inférieure 25a de la cavité de dosage 25, la quantité de
.
:, _
~2~5~77
.
29
produit additif 11 contenue dans la chambre supérieure 25c est
expulsée de celle-ci et envoyée, avec une autre quantité de
produit ~1 venant du conduit 13, vers la chambre inférieure 25a
via le conduit de dérivation 49, 50, 52 (voir fig 7 et 8), Ainsi
. 05 il est évité toute stagnation du produit additif dans une des
chambres de la cavité de dosage 25.
Comme déjà mentionné à l'égard du doseur-distributeur 6
de gauche sur la figure 5, la tige d'obturation 42 (figure 6,
doseur 6 de droite) peut aussi être pleine sur toute sa longueur
et, par son extrémité inférieura, servir d'obturateur à l'alésage
cylindrique vertical 40 du corps tronconique 41 de la soupape
d'éjection 35 prévue à l`extrémité inférieure de la chambre de
distribution 34 du doseur-distributeur 6. Dans ce cas, le corps 41
tronconique muni de son alésage cylindrique 40 remplit la fonction
de la buse d'éjection fixe 2û. Pour ouvrir la soupape d'éjection
35, il est alors nécessaire de déplacer la tige d'obturation 42
vers le haut et de rentrer l'ex~rémité in~érieure de celle-ci~ à
l'intérieur de la chambre de dis~ribution 34 en vue de libérer
plus ou moins l'alésage vertical 40. Dans la zone de la chambre de
distribukion 34, la tige d'obturation 42 présente, le c~s écheant,
des organes de brassage 44 tels que des ailettes plus ou moins
obliques.
Selon une particularit~ avantageuse du doseur
volvmétrique 14, le piston-doseur 27 et le soufflet 55 y compris
sa bride de fi.xation S5a sur le corps de doseur 23 a l'endroit du
passage de la tige de commande 28 hors de la chambr0 de passage 54
et de la chambre supérieure 25c sont réalisés à partir d'un même
bloc en matière synthetique telle que du polytétrafluoréthylène.
Comme. on peut le Yoir sur 1~ figure 11, le soufflet 55 rsalisé
3~ dans la m8me matière que le piston 27 par alésaga du bloc de
matière a un diamètre inférieur légèrement supérieur à celui de la
tige de commande 28, alesage sui~i d'un taraudage de gorges
annulaire successiYeS superposées 55b dont la section selon un
plan radial est un triangle isocèle dont la base repose contre
ladite tige 8 les sommets ou fonds de ces gorges annulaires étant
situés sur une enveloppe cylindrique dont le diamètre est inférieur
au diamètre du piston 2S. Sur le c~té extérieur du bloc de départ
sont taillées ou filetées des rainures annulaires superposée~ 55c
intercalées chacune entre deux gorges annulaires interieures 55b,
û5 la sectinn radiale de ces rainures extérieures 55c étant également
en forme de triangle isocèle dont la base est située sur
l'enveloppe cylindrique entourant de façon imaginaire le soufflet
55 dont la paroi 55d en forme d'accordéon cylindrique separe
alternativement une gorge intérieure 55b d'une ràinure extérieure
lû voisine superposée 55c~ L'extremité superieure du soufflet 55 se
termine par la bride de fixation 55a qui comprend une partie
tubulaire 55e raccordée à l'extrémite supérieure de la paroi 55d
du souf~let 55, et un disque annulaire de fixation 55f, le
diamètre intérieur de la partie tubulaire de la bride de fixation
55a étant égal au diamètre extérieur de la tige de commande 28. La
bride de fixation 55a est montée de fa~on étanche sur le corps de
doseur 23 et empêche ainsi tout~e fuite de,fluide de l'extérieur
vers l'intérieur et vice versa du doseur 14, L'extrémité
inférieure 28a de la tige de commande 28 est filetée et est vissée
dans un taraudage borgne 27b du piston 27. Bien entendu, la profil
des gorges intérieures 55b et des rainures extérieures 55c n'est
pas nécessairement triangulaire avec des sommets ou ~onds pointus;
il sst également possible d'arrondir plus ou moins fortemenk le
profil de ce5 sommets ou fonds.
Le mode de fonctionnement de l'installation se comprend
de soi-même : `
Le produit de base 2 s'écoule de soi-même lorsqu'il est
suffisamment, liquide ou est poussé SOU5 l'effet ds la surpression
régnant dans le réservoir 1 dans la conduite principale 3 vers le
doseur-distributeur 6 par unités de volume correspondant au volume
soit d'une dose de produit de base~2, soit d'une doss du mélange
de produits de base 2 et additif 11 aspiré lors d'une course
d'aspiration dans la chambre 16 du doseur~-distributeur 6. Pendant
chaque pas d'avance du produit ou du mélange de produits dans la
conduite principale 3, qui correspond à la période d'aspiration du
31
doseur-distributeur 6, on injecke soit dans la conduite principale
3, soit dans la chambre de dosage 16, soit dans le conduit de
liaison 33, une quantité ou portion de produit additif 11 qui
soit correspond au volume de produit additif 11 contenu dans le
05 volume du mélange de produits dos.é dans une chambre 16 du
doseur-distributeur 6, soit ~'ajoute au volume du produit de base
2 dosé dans ladite chambre 16, les doses ou portions successives
du produit additif 11 étant dosées dans la caYité de dosage 25 du
doseur 14~ Le produit de base 2 et le produit additif 11 sont
mélangés soit dans la conduite générale 3, soit dans la chambre de
dosage 16, soit dans le conduit de liaison 33, soit encore dans la
chambre de distribution 34, avant d'etre éjectés en mélange
proportionné par la buse d'éjection 20.
~.~
