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Perfectionnements, apportés aux dispositifs pour: débiter des quantités mesurées de substances.
La présente Invention est relative à des dispositifs pour débiter ou distribuer des quantités mesurées de subs- tances et elle a pour but de rendre ces dispositifs tels qu'ils permettent le débit de quantités exactes, mesurées en volume, de matières- liquides, semi-liquides, plastiques ou pâteuses, de diverses natures.
Elle consiste principalement à faire comporter aux dispositifs, du genre en question, un cylindre dans lequel peut coulisser un piston qui sépare l'intérieur dudit cylin-
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Cire en une chambre d'actionnement et une chambre de refou- lement, les déplacements dudit piston, dans des directions opposées, étant limités par des.
butées, la chambre de re- foulement comprenant des passages d'alimentation et d'éva- cuation pour l'admission de la substance dans cette chambre et pour recevoir la substance refoulée hors de celle-ci alors que la chambre d'actionnement comprend un passage d'entrée pour l'admission d'un fluide sous pression et un passage de sortie pour ce fluide sous la commande de dis- tributeurs qui règlent les passages susdits pour l'alimen- tation et l'évacuation de la substance et pour l'entrée du fluide s ous pression,
lesdits distributeurs étant acti on- nés par un organe de commande qui peut venir occuper deux positions dont une correspond à la fermeture des passages pour l'évacuation de la substance et l'entrée du fluide et à l'ouverture du passage d'alimentation afin que la substance puisse pénétrer dans la chambre de refoulement en déplaçant le piston dans un sens alors que pour son autre position l'organe de commande provoque la fermeture du passage d'alimentation et l'ouverture du passage d'éva- cuation de la substance et de celui par lequel se fait l'entrée du fluide sous pression afin que celui-ci puisse refouler le piston en sens inverse pour décharger la subs- tance hors de la chambre de refoulement dans le passage d'évacuation.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, deux modes d réalisation de l'invention,.
Ies figures 1 à 4 montrent, respectivement en plan, en coupe verticale selon II-II figure 1, en vue en bout et en coupe transversale selon IV-IV figure 1, un disposi- tif portatif destiné plus spécialement à Introduire des ratières de remplissage dans des gâteaux, des tartes ou autres produits- alimentaires
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La figure 5 montre,schéma tique ment, une instal- lation pour fournir la substance à débiter ainsi que le fluide d'actionnement au dispositif selon les figures 1 à 4 et elle illustre aussi, schématiquement, un procédé pour lubrifier le piston de ce disposi tif .
Les figures. 6 à 9 montrent, respectivement en coupe verticale selon VI-VI figure 7, en élévation, en vue de coté et en coupe transversale selon IX-IX figure 7,un autre dispositif établi selon l'invention.
Le dispositif, montré sur les figures. 1 à 4, com- prend un cylindre tubulaire 1 avec un fond avant 2 et un fond arrière 3 qui sont vissés respectivement dans les extrémités du cylindre.
Une tête 4 est fixée à la face externe du fond 2 par des vis 5 avec interposition dune mince plaque 6, fixe et perforée. Cette plaque 6 est fixée à la tête 4 du cylindre par une vis 7 à son extrémité supérieure et par un raccord fileté 8 à son extrémité inférieure.
Ce raccord 8 vissé dans la tête 4, reçoit l'extré- mi té d'un tube 9 par laquelle la substance à débiter est fournie au dispositif. Le tuyau 1 communique avec l'inté- rieur du cylindre 1 par des passages 10 et 11,ménagés respectivement dans la tête 4 et dans le fond 2 et par une ouverture correspondante 12, prévue dans la plaque 6.
L'extrémité extérieure du passage 10 est fermée par un bouchon 13, qui peut être enlevé .-pour le nettoyage.
La tête 4 porte un bec ou tube de décharge 15 par lequel la substance de remplissage est expulsée hors du dispositif. Ce bec est monté sur la tête 4 à l'aide d'un écrou 16 dans lequel est logée une rondelle souple 17 pour assurer l'étanchéit aux fluides. Le bec 15 est relié à l'intérieur du cylindre par un passage 18 de la tte 4, par
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une ouverture 19 de la plaque 6 et par un passage 20 du fond 2, Un crochet 21 est prévu sur le bec 15 pour permettre la suspension du dispositif quand il n'es.t pas en usage.
Dans la face externe du fond 2 est ménagée une rai- nure verticale 23 dans laquelle peut coulisser un tiroir distributeur 24 qui comporte une seule lumière 25 qui se trouve en regard de l'ouverture 19 de la plaque 6 quand le tiroir 24 est à sa position haute (montrée sur la fi- gure 2) et en regard de couverture 12 quand le tiroir est à s.a position hasse ou normale. Ainsi , quand on abaisse le tiroir 24, la substance de remplissage peut pénétrer depuis le tuyau 9, dans le cylindre 1. Parcontre, quand le tiroir 4 est à sa position haute, il interrompt l'intro - duction de la substance dans le cylindre mais permet l'ex- pulsion de la substance, déjà recueillie dans celui-ci, par le bez de décharge 15.
Les dimensions et les emplace- ments des ouvertures 12, 19 et 25 sont tels que l'ouver- ture 12 soit complètement fermée avant que l'ouverture 19 soit ouverte.
Le tiroir 24 peut être actionné par un levier de commande 27, articulé à l'aide d'un axe 28 à un bossage 29 d'une lame 30 supportant le levier 27 et qui est logée dans des rainures ménagées dans les parties supérieures des fonds 2 et 3. Cette lame est fixée au fond 2 par une bague 31 engagée de; force sur celui-ci. La lame 30 est attachée au fond 3 par une vis 32 et intervient donc à la fois pour supporter le levier de commande 27 et pour empêcher le dévissage des fonds 2 et 3 du cylindre 1.
Le bout 34 du levier 27 est engagé dans un trou 35 à bord chanfreiné, ménagé dans le tiroir 24 et il traverse également une fente verticale 36 prévue dans la plaque fixe 6. Le levier 27 commande donc le tiroir 24 et l'ampli-
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tude. du mouvement de ce dernier est limitée par la longueur de la fente 36.
Un ressort 37, en forme de lame recourbée et dont une extrémité est fixée en 38 à la lame 30 et dont la boucle centrale 39 est en contact avec la face supérieure de l'extrémité avant du levier 27, sollicite le tiroir 24 vers sa position bas-se pour laquelle le tuyau 9 communique avec le cylindre L. En appuyant sur l'extrémité arrière 40 du levier 27, on peut faire monter le tiroir 24 jusqu' à la position, montrée sur les dessins, pour laquelle le cy- lindre 1 est relié au bec de décharge 15. Les deux posi- tions du tiroir 24 sont déterminées par le contact du bout 34 du levier 27 avec les extrémités de la fente 36.
Un piston 41 est logé dans le cylindre 1 et sépare l'intérieur de celui-ci en deux chambres, une chambre de refoulement 42 à l'avant et une chambre d'actionnement 43 à l'arrière. Le piston 41, monté sur l'extrémité d'une tige 44, comporte trois rondelles métalliques 45, 46 et 47, séparées entre elles-par deux cuvettes 48 et 49, en caout- chouc ou en cuir, serrées entre ces rondelles alors que l'ensemble est engagé entre une tète 50 du piston et un écrou 51, vissé sur la tige 44 de celui-ci.
La tige 44 traverse le fond arrière 3 et peut cou- lisser dans une douille 52, vissée dans ce fond. Un tube 53, .soudé ou fixé autrement à cette douille 52-, entoure l'extrémité dépassante de la tige 44 du piston et il sup- porte une butée filetée vissée dans un manchon 55 engagé dans l'extrémité libre du tube 53. La butée filetée 54 sert à limiter le mouvement vers l'arrière de la tige 44 et, par conséquent, du piston 41.
L'avancement du piston 41 est limité par 1& contact de sa tête 50 avec le fond 2 du cylindre. En réglant la
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position de la butée frétée 54, vers l'intérieur et l'ex- térieur, on peut modifier la course du piston 41. On peut ainsi régler, à volonté, la quantité de substance qui est expulsée hors du dispositif, à chaque fonctionnement de celui-ci.
Un écrou de blocage 56 permet de maintenir la butée 54 à sa position réglée alors que le tube 53 paut comporter un trou d'air 57 pour permettre le libre mouvement de la tige 44 du piston.
De l'air comprimé est fourni à la chambre d'action- nement 43, derrière le piston 41, depuis unconduit d'ali- mentation 60 à l'aide d'un distributeur d'air 61 (figure 4). Le conduit 60, relié à un raccord 62 vissé dans le fond 3, communique avec un passage transversal 63 ménagé dans ce fond.
L'extrémité externe de ce passage est fermée par un bouchon fileté 64 et ce passage 63 débouche dans l'extrémité inférieure d'un passage vertical 65 dans lequel est logé le distributeur 61, qui peut coulisser dans une douille 66, et dans lequel est prévu le siège 67 d'une soupape (bille), fixé de toute manière appropriée La partie du passage 65, dans le passage 65/comprise entre la douille 66 et le siège 67 est reliée à l'extrémité arrière du cylindre 1 à l'aide d'un passage 68, ménagé dans le fond 3. Le dis- tributeur 61 comporte un alésage axial 69 qui est formé dans le distributeur depuis l'extrémité inférieure de celui- ci et qui relie deux trous- transversaux 70 et 71 percés dans ce distributeur.
Une bille 72 est engagée, en partie, dans l'extrémité inférieure du passage 65 et est normale- ment appliquée sur son.siège 67 par la pression de l'air amené par le conduit 6.0. Quand l'extrémité 40 du levier de commande 27 est abaissée, elle vient en contact avec le distributeur 61 et refoule celui-ci ce qui écarte la
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-bille 72 de son siège 67. L'air peut ainsi s'écouler depuis le conduit 60 dans le cylindre 1 par le trou 70, l'alésage 69, le trou 71 et le passage 68.
Quand la pression sur le levier 27 cesse ? la pres- sion de l'air refoule la bille 72 et le distributeur 61 vers. le haut, ce qui interrompt le débit de l'air vers le cylindre. La montée du distributeur 61 relie le trou inférieur 70 au passage 68 alors que le trou supérieur 71 dépasse le bord supérieur de la douille 66. On forme ainsi un passage par lequel l'air, contenu dans la chambre d'ac- tionnement, peut s'échapper à l'air libre.
Le dispositif,ainsi constitué, fonctionne comme suit : :Le tuyau 9, qui peut être flexible ou être relié à ¯un- tuyau flexible,es t alimenté avec la substance de rem- plissage, débitée sous pression depuis un récipient appro- prié. Le conduit d'air 60 est relié, par un tuyau flexi- ble, à une source appropriée d'air comprimé à la pression nécessaire.
Quand on n'agit pas sur le levier 27, le ressort
37 maintient le tiroir 24 à sa position basse alors que le distributeur d'air 61,y compris la bille 72, est maintenu à sa position supérieure et fermée par la pression de l'air.
Par conséquent, la pression exercée sur la substance de remplissage refoule celle-ci dans la chambre 42 ce Qui fait et à la fig. 44 reculer le piston 41/jusqu'à ce que l'extrémité de celle- ci vienne buter contre l'extrémité-de la tige filetée 54.
Four décharger la substance hors de la chambre 42, on agit sur le levier 27 pour faire monter le tiroir 24 ce qui ferme d'abord l'ouverture 12 et ouvre ensuite l'ouverture 19.
Après que le levier 27 et le tiroir 24 se sont déplacés. suffisamment pour fermer l'ouverture 12, il vient
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en contact avec l'extrémité supérieure du distributeur 61 et celui-ci est abaissa en écartant la bille 72 de son siège. 11 en résulte que de l'air est admis s-ous pression dans la chambre d'actionnement 43 ce qui refoule le piston 41 vers l'avant et expulse"la substance hors de la chambre 42 par le bec 15. L'avancement du piston est limité par le contact de sa tête 50 avec le fond 2 du cylindre 1.
Quand on cesse d'agir sur le levier 27 , le distri- buteur d'air peut se fermer alors que le tiroir 24 est abaissé de manière à fermer d'abord 1 ' ouverture ?19 et à ouvrir ensuite l'ouverture 12 de sorte qu'une nouvelle charge de substance est admise dans la chambre 42 pendant que le piston 41 recule jusqu'à ce que son mouvement soit arrêté par la butée 54.
On peut ainsi débiter des quantités exactement me- surées de la substance de remplissage par le bec 15.
-Le dispositif peut 'être manoeuvré très rapidement et à un rythme de l'ordre de deux secondes pour chaque opération.
La quantité de la substance, qui est déchargée à chaque manoeuvre, peut être réglée à l'aide de la butée filetée 54.
On peut, au besoin, prévoir une échelle convenablement graduée pour ce réglage.
La figure 5 montre, schématiquement, une installa- tion pour fournir de la substance et de l'air comprimé au dispositif montré sur les figures 1 à 4 et elle montre également un moyen pour assurer la lubrification convenable du piston. Sur la figure 5 ce dispositif est désigné, d'une manière générale, par 80.
La substance à débiter est contenue dans un récipient fermé 81. De préférence, cette substance se trouve dans une cuvette ouverte logée d'une manière amovible dans le récipient 81 afin qu'elle puisse être enle-vée fa-
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cilem.ent pour être nettoyée ou remplacée par une autre cuvette,selon nécessité. le récipient 81 comprend un couvercle amovible et étanche à l'air et sur lequel sont établis trois raccords 82, 83 et 84. Le raccord 82 est prolongé jusqu'à proximité du fond du récipient 81 et sert à fournir la substance hors du récipient au tuyau d'alimentation 9 du dispositif.
La substance est refoulée dans le raccord 82 par la pres- sion de l'air comprimé qui est introduit dans le récipient 81 par le raccord 84.
Le raccord 83 relie la partie supérieure du récipient 81 au conduit d'admission 60 et, de cette manière, le dis- positif est constamment alimenté à la fois avec de la subs- tance à débiter et avec de l'air à une pression appropriée pour le fonctionnement du dispositif.
Quand le dispositif est utilisé pour débiter des substances non huileuses, il peut être nécessaire de prévoir des moyens pour lubrifier le piston 41 et la tige 44 (figure 2.) A cet effet, un dispositif de graissage 85 peut être établi dans la partie du conduit d'admission d'air qui se trouve entre le récipient 81 et le conduit 60.
Ce dispositif 85, schématisé sur la figure 5, comprend un réservoir d'huile 86 qui comporte, à sa partie supérieure, une cloche 87 traversée par le conduit d'air vers le dispositif débiteur 80. Un tube 88, ouvert à ses extrémités, contient une mèche 89 qui s'étend vers le bas depuis la cloche 87 et plonge dans l'huile contenue-dans le réservoir 86. Dans l'extrémité supérieure du tube 88 sont percés plusieurs trous 90 à travers lesquels la sur- face de la mèche 89 est exposée à l'air traversant la cloe che 87.
L'air recueille donc une très petite quantité de vapeur d'huile et qui est Ajuste suffisante pour assurer
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une lubrification convenable du piston 41, et de sa tige 44 ainsi que du distributeur d'air 61 (figure 4) alors qu'elle n'est pas suffisante pour contaminer la substance qui est débitée par le dispositif. Ceci est particulière- ment important quand il s'agit d'alimesnt.s Les figures 6 à 9 montrent un autre mode de réalisa- tien de l'invention et qui comprend uncylindre vertical ICI, fermé à une extrémité supérieure par une tète carrée 102 et à son extrémité inférieure par un fond 103, ayant éga- lement une section carrée.
La tte 102 et le fond 103 sont reliés entre eux, à leurs sommets, par quatre tiges 104 qui les maintiennent en place sur les extrémités du cylin- dre 101. Les. tiges 104 peuvent êtrew vissées dans les pièces 102 et 103 ou elles peuvent être reliées à celles-ci par des écrous ou d'autres moyens appropriés.
Un piston 105, monté sur une tige 106, est logé dans le cylindre 101 et il est constitué comme celui désigné par 41 sur les figures 1 à 4 en comprenant trois rondelles métalliques 107, 18 et 109 entre lesquelles sont logées deux cuvettes en caoutchouc 110 et 111. Cet ensemble est serré entre une têttre de piston 112 et un écrou 113, vissé sur une partie filetée de la tige 106.
Le fond 103 comporte un trou central et taraudé dans lequel est vissé un manchon fileté 115 qui sert au guidage de la tige 106.
Le manchon 115 est prolongé jusqu' à l'intérieur du cylindre 101 et son extrémité interne peut servir de butée à l'écrou 113 pour limiter la course du pistop 105. Le manchon 115 peut être vissé plus ou moins dans le cylindre et comporte, à cet effet, une têtre hexagonale 116 afin que la course du piston puisse être réglée à volonté. Le
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manchon 115 peut être maintenu à sa position ajustée à l'aide d'un contre-écrou 117.
La course du pister 105 et de sa tige, dans l'autre sens, est limitée par le contact de la tête 112 avec la tâte 102 du cylindre.
Comme dans le cas précédent, le piston 105 sépare l'intérieur du cylindre vertical 101 en deux chambres, une chambre de refoulement supérieure 112 et une chambre d'actionnement inférieure 119.
La tête 102 comporte deux trous transversaux 12 et 122 dans lesquels, sont logés, respectivement, un tiroir 123, qui règle l'admission et l'évacuation de la substance à débiter dans et hors de la chambre 118, et un distribu- teur d'air 124 qui règle l'entrée et la sortie de l'air comprimé dans et hors de la chambre 119. La tête 102 comporte également un passage vertical 125,126, qui débou- che dans le trou 12k1 et un passage latéral 127 qui débou- che dans une extrémité élargie 128 du trou 122 et qui est relié à l'extrémité inférieure de la chambre d'actionnement 119 à l'aide d'un conduit d'air extérieur 129 et un passa- ge approprié 130, ménagé dans le fond inférieur 103.
La substance à débiter est fournie, sous pression, à l'extrémité 131 du trou 121 et elle est évacuée, hors du dispositif, par l'extrémité supérieure 132 du trou vertical 125. L'air comprimé est introduit par l'extrémi- té élargie 133 du trou 122. Les extrémités des trous 121, 122 et 125 sont taraudés, comme montré, pour recevoir des raccords appropriés.
Le dispositif peut être relié à l'appareil qui four- nit la substance à débiter et à la source d'air comprimé de diverses manières, mais il convient tout particulièrement
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à être monté sur la paroi latérale d'un récipient ou réser- voir fermé qui contient cette substance et dans lequel? agit la pression d'air d'une manière analogue à celle décrite à propos de la figure 5. Aimnsi, l'orifice d'alimentation 13 peut être relié à un conduit aboutissant au fond du récipient contenant la substance à débiter alors que l'en- trée d'air 133 peut être raccordée à la partie supérieure du récipient.
Cette partie-peut également être reliée directement à un conduit d'alimentation d'air. Pour l'é- vacuation de la substance, débitée par le dispositif, on peut se servir d'un tuyau souple ou analogue, raccordé à l'orifice d'évacuation- 132.
On voit bien sur les figures 6 et 9 que le tiroir 123 est engagé dans une douille 135 munie d'un bourrage 136 maintenu en pla ce par un écrou 137. Dans l'extrémité interne du tiroir 123 est percé un passage axial 138 qui débouche dans un trou transversal 139, orienté vers- le bas.
Le tiroir 123 comporte également un deuxième trou transver- sal 140 qui le traverse complètement.
Quand el tiroir 123 est à sa position interne, mon- trée sur les dessins, le trou 140 est en alignement avec le passage vertical 125, 126 de la têtre 102 ce qui relie la chambre de refoulement 118 à l'entrée 132. Quand le tiroir est déplacé vers l'intérieur (vers la droite des figures 6 et 9) le trou 139 vient en regard du passage 126 et permet à la substance, fournie à l'entrée 131, de passer par ce passage 126 dans la chambre 118. La commu- nication entre la chambre 118 et la sortie 132 est alors interrompue par le tiroir.
Le distributeur d'air 134 (figure 9) peut coulisser dans une douille 141 qui est ajustée dans la partie cen-
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traie plus étroite du trou 122 dans lequel 11 peut coulis- ser. Le distributeur 124, qui est à gradins comme montré, comporte un passage axial 142 débouchant à son extrémité inférieure et trois trous transversaux 143, 144 et 145 aboutissent à ce passage aux endroits montrés sur les dessins.
Un manchon 146 est logé dans l'extrémité élargie du trou 122 et sert de logement à une soupape à bille 147 qui est engagée avec jeu dans le manchon 146 et qui peut repo- ser sur un siège 148 formé par l'extrémité interne du trou élargi 133, quand le distributeur 124 a été déplacé vers l'extérieur (vers la droite de la figure 9).
Quand le distributeur 124 occupe sa position inté- rieure, montrée sur la figure 9, la bille 147 est écartée de son siège 148 et l'air, fourni à l'entrée 133, peut traverser les trous 143 et 144 et pénétrer dans le passage 142 d'oû il passe, par le trou 145, dans l'autre extrémité élargie 128 du passage 122. L'air s'écoule ensuite, par le passage 127, le conduit d'air 129 et le passage 130, vers la chambre d'actionnement 119 sous le piston 105.
Quand le distributeur 124 est déplacé vers l'exté- rieur (vers la droite de la figure 9) la bille 147 peut venir se poser sur son siège 148 par l'effet de la pression de l'air ce qui interrompt l'alimentation d'air vers la chambre d'actionnement. De plus, le déplacement de ce tiroir 124 fait déboucher le trou 144 dans l'extrémité élargie 128 du trou 122 alors que le trou 145 débouche à l'air libre, à l'extérieur de la douille 141. De cette manière on obtient une sortie d'air par laquelle l'air, contenu dans la chambre 119, peut s'échapper à l'air libre.
La tiroir 123 et le distributeur sont manoeuvrés simultanément par un levier de commande 160 articulé en 161
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à un support 162 faisant saillie sur la face avant de la têtre 102 du cylindre . Un ergot transversal 163, engagé dans l'extrémité supérieure, en forme de fourche., du levier 160, peut venir en contact avec la face supérieur du sup- port 162 pour limiter le déplacement vers l'extérieur du levier 160. Celui-ci est maintenu à sa position interne (telle que montrée) par une pince élastique 164, montée sur le cylindre 101.
Le levier 260 agit sur le tiroir 123 et le distri- buteur 124 à l'aide d'une traverse 165 qui pénètre dans des encoches 166 et 167, ménagées respectivement dans les orga- nes. 123 et 124. Qunad le levier 160 occupe sa position interne, pour laquelle il est engagé dans la pince 164, le tiroir 123 et le distributeur d'air 124 occupent leurs po- sitions internes, comme montré.
Dans ces conditions, le tiroir 123 relie la chambre de refoulement 118 au passage d'évacuation 125 et à la sortie 123 alors que le distri- buteur d'air 124 permet l'introduction de l' air comprimé dans la chambre...-d'actionnement 119, ce qui refoule le pis- ton 105 vers l'extrémité supérieure du cylindre 101. Ceci correspond à la position normale du dispositif et assure, autant que possible, que les fuites, Qui peuvent se produire, soient des fuites d'air et non des fuites de la substance à débiter.
Pour faire fonctionner le dispositif, on dégage le levier de manoeuvre 160 hors de la pince 164. Ceci oblige le tiroir 123 à fermer, d'abord, le passage d'évacuation 125 et à établir, ensuite, la communication entre l'entrée 131 et la chambre de refoulement 118 par les trous 138, 139 et 126.
En marne temps on déplace le distributeur d'air pour permettre à la bille 147 de s'appliquer sur son siège 148
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pour Interrompre l'alimentation d'air alors qu'une sortie d'air est établie pour l'air, contenu dans la chambre 119, par les trous 144 et 145. Par conséquent, la substance peut pénétrer dans la chambre 118, ce qui refoule le piston 106 vers le bas, ce mouvement étant limité par le contact entre l'écrou 113 et l'extrémité du manchon 116, formant butée .
Quand le levier 160 eat ramené à sa position initia- le, les communications pour la substance et pour l'air comprimé sont inversées. de sorte que l'air peut pénétrer dans la chambre d'actionnement 119 pour refouler le piston 105 vers le haut dans le cylindre 101 pour expulser le subs- tance hors de la chambre 118, p ar le passage d'évacuation 125 jusqu'à l'endroit de son utilisation.
Il est évident que le dispositif, tel que décrit, peut subir de nombreuses modifications. Ainsi, le manchon 115 formant butée, du dispositif des figures 6 à 9, peut être utilisé pour le dispositif des figures 1 à 4, à la place de la vis de butée 54 et vice versa. De plus, un dispositif de graissage, analogue à celui désigné par 85, peut au besoin être utilisé pour le dispositif des figures 6 à 9.
De même, chacun des dispositifs, faisant l'objet de l'invention, peut être monté ou peut faire partie de ma- chines ou d'appareils de divers genres.. Il peut par exemple, être monté au-dessuw ou au voisinage d'un transporteur ou d'une table tournante, sur lequel se trouvent des aliments ou articles de pâtisserie ou de confiserie pour recevoir une substance de remplissage.
Dans. ce cas, et pour plusieurs autres applications de l'invention, des moyens automatiques peuvent être prévus pour actionner l'organe ou levier de manoeuvre. Par exemple,
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le levier de manoeuvre 27 ou 60 peut être agencé de manière à pouvoir venir en contact et à être actionné par une came ou par un groupe de cames, monté sur le transporteur ou à la table tournante ou adjoint à ceux-ci.
Il. est à noter que, pour tous les modes de réalisa- tion, décrits plus haut, l'admission de l'air dans la cham- bre d'actionnement et sa décharge, hors de celle-ci, sont commandées toutes deux par des distributeurs, à double effet.
On peut également se servir d'un distributeur à simple effet pour régler seulement l'admission de l'air. Ceci peut être obtenu en établissant un orifice d'étranglement, ouvert en permanence, pour la sortie de l'air hors de la chambre d'actionnement à l'air libre. Cet orifice de section ré- duite n'empêche pas qu'une pression soit produite dans la chambre d'actionnement qui suffit à faire fonctionner le dispositif mais il est suffisant pour permettre le retour du piston quand l'alimentation en air est interrompue.
On préfère toutefois, se servir d'undistributeur d'air à double effet car il permet d'obtenir une économie dans la consommation en air comprimé et de faire fonctionner l'appareil plus rapidement.
La substance à débiter peut, évidemment,. être intro- duite dans le dispositif par des moyens pour lesquels on ne se sert pas d'air comprimé ou tout autre fluide sous pres- sion. Par exemple, la substance peut être fournie, à la pression nécessaire, à l'adie d'une pompe d'un genre approprié.
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Improvements made to devices for: delivering measured quantities of substances.
The present invention relates to devices for delivering or dispensing measured quantities of substances and its object is to make these devices such that they allow the delivery of exact quantities, measured by volume, of materials - liquids, semi-liquid. liquid, plastic or pasty, of various kinds.
It consists mainly in making the devices of the kind in question comprise a cylinder in which a piston can slide which separates the interior of said cylinder.
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Wax in an actuating chamber and a discharge chamber, the movements of said piston, in opposite directions, being limited by.
stops, the discharge chamber comprising supply and discharge passages for the admission of the substance into this chamber and for receiving the substance discharged out thereof while the actuating chamber comprises a inlet passage for the admission of a pressurized fluid and an outlet passage for this fluid under the control of distributors which regulate the aforesaid passages for the supply and discharge of the substance and for the fluid inlet under pressure,
said distributors being actuated by a control member which can come to occupy two positions, one of which corresponds to the closing of the passages for the discharge of the substance and the entry of the fluid and to the opening of the supply passage in order to that the substance can enter the delivery chamber by moving the piston in one direction while for its other position the control member causes the closure of the supply passage and the opening of the discharge passage of the substance and that through which the pressurized fluid enters so that the latter can discharge the piston in the opposite direction to discharge the substance out of the discharge chamber into the discharge passage.
The accompanying drawings show, by way of example, two embodiments of the invention ,.
Figures 1 to 4 show, respectively in plan, in vertical section according to II-II Figure 1, in end view and in cross section according to IV-IV Figure 1, a portable device intended more specifically to introduce filling dobbies in cakes, pies or other food products
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Figure 5 shows, schematically, an installation for supplying the substance to be delivered as well as the actuating fluid to the device according to Figures 1 to 4 and it also illustrates, schematically, a process for lubricating the piston of this device. tif.
The figures. 6 to 9 show, respectively in vertical section according to VI-VI FIG. 7, in elevation, in side view and in cross section according to IX-IX in FIG. 7, another device established according to the invention.
The device, shown in the figures. 1 to 4, comprises a tubular cylinder 1 with a front base 2 and a rear base 3 which are respectively screwed into the ends of the cylinder.
A head 4 is fixed to the external face of the bottom 2 by screws 5 with the interposition of a thin plate 6, fixed and perforated. This plate 6 is fixed to the head 4 of the cylinder by a screw 7 at its upper end and by a threaded connector 8 at its lower end.
This connector 8, screwed into the head 4, receives the end of a tube 9 through which the substance to be dispensed is supplied to the device. The pipe 1 communicates with the interior of the cylinder 1 via passages 10 and 11, formed respectively in the head 4 and in the base 2 and by a corresponding opening 12, provided in the plate 6.
The outer end of the passage 10 is closed by a plug 13, which can be removed for cleaning.
The head 4 carries a discharge nozzle or tube 15 through which the filling substance is expelled from the device. This spout is mounted on the head 4 using a nut 16 in which is housed a flexible washer 17 to ensure fluid tightness. The spout 15 is connected inside the cylinder by a passage 18 of the head 4, by
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an opening 19 of the plate 6 and by a passage 20 of the bottom 2, A hook 21 is provided on the spout 15 to allow the device to be suspended when it is not in use.
In the outer face of the bottom 2 is formed a vertical groove 23 in which can slide a dispenser drawer 24 which has a single slot 25 which is located opposite the opening 19 of the plate 6 when the drawer 24 is at its. high position (shown in FIG. 2) and opposite cover 12 when the drawer is in its hash or normal position. Thus, when the spool 24 is lowered, the filling substance can enter from the pipe 9, into the cylinder 1. On the other hand, when the spool 4 is in its upper position, it interrupts the introduction of the substance into the cylinder. but allows the expulsion of the substance, already collected in it, by the discharge bez 15.
The dimensions and locations of the openings 12, 19 and 25 are such that the opening 12 is fully closed before the opening 19 is opened.
The drawer 24 can be actuated by a control lever 27, articulated by means of a pin 28 to a boss 29 of a blade 30 supporting the lever 27 and which is housed in grooves made in the upper parts of the bases. 2 and 3. This blade is fixed to the bottom 2 by a ring 31 engaged with; force on this one. The blade 30 is attached to the bottom 3 by a screw 32 and therefore intervenes both to support the control lever 27 and to prevent the unscrewing of the bottoms 2 and 3 of the cylinder 1.
The end 34 of the lever 27 is engaged in a hole 35 with a chamfered edge, made in the drawer 24 and it also passes through a vertical slot 36 provided in the fixed plate 6. The lever 27 therefore controls the drawer 24 and the amplifier.
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study. of the movement of the latter is limited by the length of the slot 36.
A spring 37, in the form of a curved blade and one end of which is fixed at 38 to the blade 30 and of which the central loop 39 is in contact with the upper face of the front end of the lever 27, urges the drawer 24 towards its position. low-is for which the pipe 9 communicates with the cylinder L. By pressing the rear end 40 of the lever 27, the spool 24 can be raised to the position, shown in the drawings, for which the cylinder 1 is connected to the discharge spout 15. The two positions of the drawer 24 are determined by the contact of the end 34 of the lever 27 with the ends of the slot 36.
A piston 41 is housed in the cylinder 1 and separates the interior thereof into two chambers, a discharge chamber 42 at the front and an actuation chamber 43 at the rear. The piston 41, mounted on the end of a rod 44, comprises three metal washers 45, 46 and 47, separated from each other by two cups 48 and 49, made of rubber or leather, clamped between these washers while the assembly is engaged between a head 50 of the piston and a nut 51, screwed onto the rod 44 of the latter.
The rod 44 passes through the rear base 3 and can slide in a bushing 52, screwed into this base. A tube 53, welded or otherwise fixed to this sleeve 52-, surrounds the projecting end of the rod 44 of the piston and it supports a threaded stop screwed into a sleeve 55 engaged in the free end of the tube 53. The Threaded stopper 54 serves to limit the rearward movement of the rod 44 and, consequently, of the piston 41.
The advance of the piston 41 is limited by 1 & contact of its head 50 with the bottom 2 of the cylinder. By adjusting the
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position of the shrunken stop 54, towards the inside and the outside, the stroke of the piston 41 can be modified. It is thus possible to adjust, at will, the quantity of substance which is expelled out of the device, at each operation of the device. this one.
A locking nut 56 keeps the stopper 54 in its adjusted position while the tube 53 has an air hole 57 to allow free movement of the rod 44 of the piston.
Compressed air is supplied to actuation chamber 43, behind piston 41, from a supply line 60 by means of an air distributor 61 (Figure 4). The conduit 60, connected to a connector 62 screwed into the base 3, communicates with a transverse passage 63 formed in this base.
The outer end of this passage is closed by a threaded plug 64 and this passage 63 opens into the lower end of a vertical passage 65 in which is housed the distributor 61, which can slide in a sleeve 66, and in which is provided the seat 67 of a valve (ball), fixed in any suitable manner The part of the passage 65, in the passage 65 / between the sleeve 66 and the seat 67 is connected to the rear end of the cylinder 1 to the using a passage 68, formed in the bottom 3. The distributor 61 comprises an axial bore 69 which is formed in the distributor from the lower end thereof and which connects two transverse holes 70 and 71 drilled in the distributor. this distributor.
A ball 72 is engaged, in part, in the lower end of the passage 65 and is normally applied to its seat 67 by the pressure of the air supplied by the conduit 6.0. When the end 40 of the control lever 27 is lowered, it comes into contact with the distributor 61 and pushes the latter, which removes the
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-ball 72 from its seat 67. The air can thus flow from the duct 60 into the cylinder 1 through the hole 70, the bore 69, the hole 71 and the passage 68.
When does the pressure on lever 27 stop? the air pressure forces the ball 72 and the distributor 61 towards. up, which interrupts the flow of air to the cylinder. The rise of the distributor 61 connects the lower hole 70 to the passage 68 while the upper hole 71 exceeds the upper edge of the sleeve 66. A passage is thus formed through which the air, contained in the actuation chamber, can be formed. escape into the open air.
The device, thus constituted, functions as follows:: The pipe 9, which can be flexible or be connected to a flexible pipe, is supplied with the filling substance, delivered under pressure from a suitable container. The air duct 60 is connected by a flexible pipe to a suitable source of compressed air at the necessary pressure.
When you do not act on the lever 27, the spring
37 maintains the drawer 24 in its lower position while the air distributor 61, including the ball 72, is maintained in its upper position and closed by the air pressure.
Consequently, the pressure exerted on the filling substance pushes it back into the chamber 42 which does and in FIG. 44 move back the piston 41 / until the end of the latter abuts against the end of the threaded rod 54.
Oven unload the substance out of the chamber 42, one acts on the lever 27 to raise the drawer 24 which first closes the opening 12 and then opens the opening 19.
After the lever 27 and the drawer 24 have moved. enough to close the opening 12, it comes
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in contact with the upper end of the distributor 61 and the latter is lowered by removing the ball 72 from its seat. As a result, air is admitted under pressure into the actuating chamber 43 which forces the piston 41 forward and expels "the substance out of the chamber 42 through the spout 15. The advancement of the piston is limited by the contact of its head 50 with the bottom 2 of cylinder 1.
When the lever 27 is stopped, the air distributor can close while the drawer 24 is lowered so as to first close the opening 19 and then open the opening 12 so. that a new charge of substance is admitted into the chamber 42 while the piston 41 recedes until its movement is stopped by the stop 54.
Exactly measured quantities of the filling substance can thus be dispensed through the spout 15.
-The device can be operated very quickly and at a rate of the order of two seconds for each operation.
The quantity of the substance, which is discharged with each maneuver, can be adjusted using the threaded stop 54.
A suitably graduated scale can be provided for this adjustment, if necessary.
Figure 5 shows, schematically, an installation for supplying substance and compressed air to the device shown in Figures 1 to 4 and it also shows means for ensuring proper lubrication of the piston. In FIG. 5, this device is generally designated by 80.
The substance to be dispensed is contained in a closed container 81. Preferably, this substance is in an open bowl removably housed in the container 81 so that it can be easily removed.
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cilem.ent to be cleaned or replaced by another bowl, as necessary. the container 81 comprises a removable and airtight cover and on which are established three connectors 82, 83 and 84. The connector 82 is extended to near the bottom of the container 81 and serves to deliver the substance out of the container to the supply pipe 9 of the device.
The substance is forced into the fitting 82 by the pressure of the compressed air which is introduced into the container 81 through the fitting 84.
The connector 83 connects the upper part of the container 81 to the inlet duct 60 and in this way the device is constantly supplied with both the substance to be delivered and with air at an appropriate pressure. for the operation of the device.
When the device is used to deliver non-oily substances, it may be necessary to provide means for lubricating the piston 41 and the rod 44 (figure 2.) For this purpose, a lubricating device 85 can be established in the part of the air intake duct which is located between the container 81 and the duct 60.
This device 85, shown diagrammatically in FIG. 5, comprises an oil reservoir 86 which comprises, at its upper part, a bell 87 through which the air duct passes to the debtor device 80. A tube 88, open at its ends, contains a wick 89 which extends downward from the bell 87 and immerses in the oil contained in the reservoir 86. In the upper end of the tube 88 are drilled several holes 90 through which the surface of the wick 89 is exposed to the air passing through hood 87.
The air therefore collects a very small amount of oil vapor and that is adjusts sufficient to ensure
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adequate lubrication of the piston 41, and of its rod 44 as well as of the air distributor 61 (FIG. 4) when it is not sufficient to contaminate the substance which is delivered by the device. This is particularly important when it comes to power supplies. Figures 6 to 9 show another embodiment of the invention which comprises a vertical cylinder HERE, closed at an upper end by a square head 102 and at its lower end by a bottom 103, also having a square section.
The head 102 and the bottom 103 are connected to one another, at their tops, by four rods 104 which hold them in place on the ends of the cylinder 101. The. Rods 104 may be screwed into parts 102 and 103 or they may be connected thereto by nuts or other suitable means.
A piston 105, mounted on a rod 106, is housed in the cylinder 101 and it is made like that designated by 41 in Figures 1 to 4 comprising three metal washers 107, 18 and 109 between which are housed two rubber cups 110 and 111. This assembly is clamped between a piston head 112 and a nut 113, screwed onto a threaded portion of the rod 106.
The base 103 has a central and threaded hole in which is screwed a threaded sleeve 115 which serves to guide the rod 106.
The sleeve 115 is extended to the interior of the cylinder 101 and its internal end can serve as a stop for the nut 113 to limit the stroke of the pistop 105. The sleeve 115 can be screwed more or less into the cylinder and comprises, for this purpose, a hexagonal head 116 so that the stroke of the piston can be adjusted at will. The
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sleeve 115 can be held in its adjusted position using a lock nut 117.
The stroke of the track 105 and of its rod, in the other direction, is limited by the contact of the head 112 with the head 102 of the cylinder.
As in the previous case, the piston 105 separates the interior of the vertical cylinder 101 into two chambers, an upper discharge chamber 112 and a lower actuation chamber 119.
The head 102 has two transverse holes 12 and 122 in which are housed, respectively, a slide 123, which regulates the admission and discharge of the substance to be dispensed into and out of the chamber 118, and a dispenser. air 124 which regulates the entry and exit of compressed air into and out of chamber 119. Head 102 also has a vertical passage 125,126 which opens into hole 12k1 and a side passage 127 which opens. che in a widened end 128 of the hole 122 and which is connected to the lower end of the actuating chamber 119 by means of an external air duct 129 and a suitable passage 130, formed in the bottom lower 103.
The substance to be dispensed is supplied, under pressure, to the end 131 of the hole 121 and is discharged, out of the device, through the upper end 132 of the vertical hole 125. The compressed air is introduced through the end. enlarged 133 of hole 122. The ends of holes 121, 122 and 125 are tapped, as shown, to receive suitable fittings.
The device can be connected to the device which supplies the substance to be dispensed and to the source of compressed air in various ways, but it is particularly suitable.
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to be mounted on the side wall of a closed container or tank which contains this substance and in which? acts the air pressure in a manner analogous to that described in connection with FIG. 5. Aimnsi, the supply port 13 can be connected to a duct leading to the bottom of the container containing the substance to be dispensed while the air inlet 133 can be connected to the upper part of the container.
This part can also be connected directly to an air supply duct. For the evacuation of the substance, delivered by the device, a flexible hose or the like can be used, connected to the evacuation port 132.
It can be seen from FIGS. 6 and 9 that the spool 123 is engaged in a sleeve 135 provided with a jam 136 held in place by a nut 137. In the internal end of the spool 123 is pierced an axial passage 138 which opens out. in a transverse hole 139, facing down.
The drawer 123 also has a second transverse hole 140 which passes completely through it.
When the spool 123 is in its internal position, shown in the drawings, the hole 140 is in alignment with the vertical passage 125, 126 of the head 102 which connects the discharge chamber 118 to the inlet 132. When the drawer is moved inward (to the right of Figures 6 and 9) the hole 139 comes opposite the passage 126 and allows the substance, supplied to the inlet 131, to pass through this passage 126 into the chamber 118. Communication between chamber 118 and outlet 132 is then interrupted by the drawer.
The air distributor 134 (figure 9) can slide in a socket 141 which is fitted in the central part.
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narrower line of the hole 122 in which it can slide. The distributor 124, which is stepped as shown, comprises an axial passage 142 opening out at its lower end and three transverse holes 143, 144 and 145 terminate in this passage at the places shown in the drawings.
A sleeve 146 is received in the enlarged end of the hole 122 and serves as a housing for a ball valve 147 which is engaged with play in the sleeve 146 and which can rest on a seat 148 formed by the inner end of the hole. enlarged 133, when the distributor 124 has been moved outward (to the right of Fig. 9).
When the distributor 124 occupies its internal position, shown in Figure 9, the ball 147 is moved away from its seat 148 and the air, supplied to the inlet 133, can pass through the holes 143 and 144 and enter the passage. 142 from where it passes, through hole 145, into the other enlarged end 128 of passage 122. The air then flows, through passage 127, air duct 129 and passage 130, to the chamber. actuation 119 under the piston 105.
When the distributor 124 is moved outward (towards the right of FIG. 9) the ball 147 can come to rest on its seat 148 by the effect of the air pressure which interrupts the supply of air. air to the actuation chamber. In addition, the movement of this slide 124 causes the hole 144 to emerge in the widened end 128 of the hole 122 while the hole 145 opens out into the open air, outside the sleeve 141. In this way, a air outlet through which the air, contained in the chamber 119, can escape to the open air.
The spool 123 and the distributor are operated simultaneously by a control lever 160 articulated at 161
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to a support 162 projecting from the front face of the head 102 of the cylinder. A transverse lug 163, engaged in the upper end, in the form of a fork, of the lever 160, can come into contact with the upper face of the support 162 to limit the outward movement of the lever 160. The latter is held in its internal position (as shown) by an elastic clamp 164, mounted on the cylinder 101.
The lever 260 acts on the drawer 123 and the distributor 124 by means of a cross member 165 which penetrates into notches 166 and 167, formed respectively in the members. 123 and 124. When lever 160 occupies its internal position, for which it is engaged with clamp 164, spool 123 and air distributor 124 occupy their internal positions, as shown.
Under these conditions, the spool 123 connects the delivery chamber 118 to the discharge passage 125 and to the outlet 123 while the air distributor 124 allows the introduction of compressed air into the chamber ...- actuation 119, which forces the piston 105 towards the upper end of the cylinder 101. This corresponds to the normal position of the device and ensures, as far as possible, that the leaks, which may occur, are leaks. air and not leakage of the substance to be dispensed.
To operate the device, the operating lever 160 is released from the clamp 164. This forces the drawer 123 to first close the discharge passage 125 and then to establish communication between the input 131 and the discharge chamber 118 through the holes 138, 139 and 126.
In time, the air distributor is moved to allow the ball 147 to be applied on its seat 148
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to interrupt the supply of air while an air outlet is established for the air, contained in chamber 119, through holes 144 and 145. Therefore, substance can enter chamber 118 thereby pushes the piston 106 downwards, this movement being limited by the contact between the nut 113 and the end of the sleeve 116, forming a stop.
When the lever 160 is returned to its original position, the communications for the substance and for the compressed air are reversed. so that air can enter the actuating chamber 119 to force the piston 105 upwards into the cylinder 101 to expel the substance out of the chamber 118, through the exhaust passage 125 to the place of its use.
It is obvious that the device, as described, can undergo numerous modifications. Thus, the sleeve 115 forming a stop, of the device of FIGS. 6 to 9, can be used for the device of FIGS. 1 to 4, in place of the stop screw 54 and vice versa. In addition, a lubricating device, similar to that designated by 85, can if necessary be used for the device of Figures 6 to 9.
Likewise, each of the devices forming the subject of the invention may be mounted or may form part of machines or apparatus of various kinds. It may for example be mounted above or in the vicinity of a conveyor or a turntable, on which there are food or pastry or confectionery articles to receive a filling substance.
In. in this case, and for several other applications of the invention, automatic means can be provided to actuate the operating member or lever. For example,
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the operating lever 27 or 60 can be arranged so as to be able to come into contact and to be actuated by a cam or by a group of cams, mounted on the conveyor or on the turntable or attached to them.
He. It should be noted that, for all the embodiments described above, the admission of air into the actuation chamber and its discharge, out of the latter, are both controlled by distributors , double acting.
A single acting distributor can also be used to regulate only the air intake. This can be achieved by establishing a throttle orifice, permanently open, for the exit of air from the actuation chamber into the open air. This orifice of reduced section does not prevent pressure from being produced in the actuating chamber which is sufficient to operate the device, but it is sufficient to allow the piston to return when the air supply is interrupted.
However, it is preferred to use a double-acting air distributor because it makes it possible to obtain a saving in the consumption of compressed air and to make the apparatus operate more quickly.
The substance to be debited can, of course ,. be introduced into the device by means for which compressed air or any other pressurized fluid is not used. For example, the substance can be supplied, at the necessary pressure, to a pump of a suitable kind.