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WO2004042334A1 - Appareil pour le dosage de precision de poudre - Google Patents

Appareil pour le dosage de precision de poudre Download PDF

Info

Publication number
WO2004042334A1
WO2004042334A1 PCT/FR2003/003253 FR0303253W WO2004042334A1 WO 2004042334 A1 WO2004042334 A1 WO 2004042334A1 FR 0303253 W FR0303253 W FR 0303253W WO 2004042334 A1 WO2004042334 A1 WO 2004042334A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
opening
container
powder
stirrer
transmission means
Prior art date
Application number
PCT/FR2003/003253
Other languages
English (en)
Inventor
Ivan-William Fontaine
Patrick Herbelin
Original Assignee
Mettler-Toledo Flexilab Sas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mettler-Toledo Flexilab Sas filed Critical Mettler-Toledo Flexilab Sas
Priority to AU2003292303A priority Critical patent/AU2003292303A1/en
Priority to DE60312365T priority patent/DE60312365T2/de
Priority to EP03767869A priority patent/EP1556671B1/fr
Priority to JP2004549277A priority patent/JP2006504968A/ja
Priority to US10/533,500 priority patent/US7284574B2/en
Publication of WO2004042334A1 publication Critical patent/WO2004042334A1/fr

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G13/00—Weighing apparatus with automatic feed or discharge for weighing-out batches of material
    • G01G13/24—Weighing mechanism control arrangements for automatic feed or discharge
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G13/00—Weighing apparatus with automatic feed or discharge for weighing-out batches of material
    • G01G13/02—Means for automatically loading weigh pans or other receptacles, e.g. disposable containers, under control of the weighing mechanism
    • G01G13/022—Material feeding devices
    • G01G13/024—Material feeding devices by gravity

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for the precise metering of powder as well as to its method of implementation and to its use.
  • Patent application FR 2 672 035 illustrates this type of device allowing the distribution of defined masses of powders.
  • This device consists of a container for powder and a dosing cap comprising a hopper which feeds a worm.
  • This endless screw transports the powder to a dispensing opening located in the axis of rotation of the endless screw and on the side of the stopper.
  • This dosing cap includes a hopper which feeds a worm.
  • This endless screw laterally transports the powder to an opening located on the underside of the stopper.
  • the improvement consisting in placing the opening on the underside of the stopper made it possible to achieve average dosing precision of the order of 0.1 mg, that is to say extremely satisfactory for use in a chemical library.
  • pill dispensers used in the chemical library and on which the dosing caps are fixed are about 1.5 cm in diameter or less.
  • the worm mechanism is no longer as effective when it comes to dispensing powders to flow index either very low, that is to say less than 2, or very high, that is to say greater than 8.
  • the flow index is very low
  • the worm Difficult to convey the powder to the dispensing opening and, on the contrary, when the powder has a very high flowability index, it slides by itself along the thread without the worm being actuated and can play its role in controlling distribution.
  • Another disadvantage is that, in the case of powders with a large particle size, the pitch of the worm has a tendency to grind the grains. However, in certain applications, this tendency is absolutely undesirable since it degrades the metered powder.
  • the methods of analysis in chemistry are carried out on ever smaller quantities of powders, the requirements for precision are therefore increasingly important.
  • the Applicant has developed the apparatus for the precise dosage of powder which is the subject of the present invention.
  • the invention also relates to a method for the precise metering of powder implementing the device of the invention as well as the use of this device for the precise metering of powder.
  • the dosing device of the invention is particularly suitable for aliquoting from a chemical library or for fractionation from reserve bottles. It can be used with powders or small solids with very different particle sizes and appearances, for example talc, lactose, corn starch or sand.
  • powders or small solids with very different particle sizes and appearances, for example talc, lactose, corn starch or sand.
  • the term “powder” designates a finely divided solid.
  • Figure 1 is a schematic representation of an apparatus for dosing according to the invention.
  • Figure 2 is an exploded side view of a container according to the invention.
  • Figure 3 is a sectional view of a container according to one invention.
  • Figure 4 is a view of the underside of a container according to the invention which has been dismantled the adjustable opening.
  • Figure 5 is a view of the underside of a container according to the invention.
  • Figure 6 is another sectional view of a container according to the invention in the dosing position.
  • Figures 7A, 8A, 9A and 10A are sectional views of a container according to the invention during operation.
  • Figures 7B, 8B, 9B and 10B are views of the underside of a container according to the invention during operation.
  • Figure 11 is a schematic perspective view of a particular embodiment of the container.
  • Figure 12 is a sectional view of a particular embodiment of the container according to the invention, comprising a stirrer.
  • FIG. 13 is a perspective view of the brewer shown in FIG. 12.
  • Figure 14 is a perspective view and. section of a particular embodiment of the dispensing opening of the container according to the invention.
  • the apparatus (1) for the precise metering of powder object of the invention comprises: a container (2) of powder (3), comprising an adjustable opening (4A, 4B) through which the powder (3) is dispensed, said opening (4A, 4B) being in direct communication with the container (2); - adjustment means (5) of said opening (4A, 4B); and- control means (6) for the powder (3) dispensed, in relation to said adjustment means (5); and - means for vibrating (27) and / or tapping (28) the container (2).
  • the Applicant has discovered that, surprisingly, the means of vibration and / or tapping are in their own right means of substantially improving the precision of the dosage of powders.
  • the vibration and / or the tapping of the container (2) allows a very fine metering of the powders, finer than only the variation of the opening (4A, 4B) allows.
  • the device (1) makes it possible to dispense powders with an accuracy greater than or equal to 100 ⁇ g, preferably with an accuracy greater than or equal to 50 ⁇ g, and more preferably with an accuracy greater than or equal to 10 ⁇ g. This means that with certain powders, the device (1) is capable of dosing with an accuracy greater than or equal to 2 ⁇ g, and even with an accuracy of up to 1 ⁇ g. With certain powders, the device (1) can therefore dispense to the nearest powder grain.
  • the device (1) is capable of dispensing powders with average precision greater than or equal to 0.5 mg, preferably with an average precision greater than or equal to 0.2 mg, and more preferably still with an average precision greater than or equal to 0.1 mg.
  • the average precision is the precision obtained for most of the weighings, that is to say for at least 50% of the weighings carried out, preferably at least 75%, and more preferably still at least 85% of the weighings. The maximum figure of 100% of the weighings may even be reached in certain cases.
  • a higher precision means a finer or better precision, so as to dose more precisely.
  • the apparatus (1) according to the invention makes it possible to dose powders having a flowability index included in a very wide range. Powders having a flowability index less than or equal to 2 or greater than or equal to 8, preferably powders having a flowability index less than 1 or greater than 9, or even greater than or equal to 10, can be dosed with the details mentioned. above.
  • the flowability index is defined by a greater or lesser ability of the powder to be dosed. This ability is influenced by various factors such as: viscosity, electrostatic charges carried or the particle size or humidity and capillary forces. This flowability index is generally defined on a scale of 0 to more than 10.
  • the powders having an index of 0 to 2 are said to be very cohesive, those of 2 to 4 are said to be cohesive, those of 4 to 10 are said to be medium and those with an index greater than 10 are said to be free.
  • the flowability can for example be determined by the JENIKE test, a test well known to those skilled in the art.
  • this document does not describe a means of vibrating and / or tapping the container.
  • US Patent 5,738,153 also describes a device for dosing powder comprising a variable valve opening. However, this document also does not describe a means of vibration and / or tapping of the container.
  • the device (1) according to the invention does not include a worm, it can be miniaturized to dimensions less than 2 cm, or even equal to or less than 1 cm.
  • the apparatus (1) comprises a container (2) of powder (3).
  • This container can be in one or more parts.
  • the container (2) is in two parts, a container part (8) and a stopper part (9).
  • the container (8) and stopper (9) parts can be fixed to each other by any means known to those skilled in the art, for example by screwing or clipping.
  • a seal (10) can be provided to seal the fastening of the container (8) with the cap (9).
  • a hopper (14) can also be arranged in the container (2) to guide the powder (3) to the adjustable opening (4A, 4B) and thus help to feed the said opening.
  • the container (2) can have any size or shape, in particular the shape of a cone, of circular section or not, delimited by a wall, a first and a second end face. These end faces may or may not be perpendicular to the axis of the cone.
  • the container (2) can be of any material which is thermally stable under conditions of use and storage and chemically inert with respect to the powders to be dosed. It may in particular be a polymer material such as polyethylene, polypropylene, fluoropolymers, for example polytetrafluoroethylene (te lon (TM). In the case of a container (2) in two parts, each container (8) and cap (9) can be molded.
  • the container (2) can also be covered with a cape (7) when it is not in operating mode, in particular for storage.
  • This cap (7) guarantees the conservation of the powder (3) vis-à-vis the air.
  • the container (2) is in communication or direct relationship with the adjustable opening (4A, 4B), that is to say so that the powder (3) can be conveyed from the container (2) to the adjustable opening (4A, 4B) by the simple effect of gravity, in particular without being transported by a mechanical element, for example a worm.
  • adjustable openings including plug (4A, 4B) or drawer (4A, 4C).
  • This adjustable opening (4A, 4B) or (4A, 4C) will preferably be adjustable until total closure.
  • the plug (4B) can be of the cylindrical valve type, preferably of the conical cylindrical valve type for sealing reasons.
  • the adjustable opening (4A, 4B) is adjusted by adjustment means (5) which are in connection with a control means (6) of the distribution.
  • the adjustment means (5) are capable of adjusting the size of the opening to allow more or less rapid and more or less precise metering of the powder (3).
  • the smaller the adjustable opening (4A, 4B) the lower the flow rate of powder (3) distributed and the finer the precision.
  • the larger the adjustable opening (4A, 4B) the greater the flow of powder (3) distributed and the less the precision will be.
  • Suitable adjustment means (5) are for example a motor in relation to a transmission element (11) actuating the closing or the opening of the adjustable opening (4A, 4B).
  • This adjustable opening (4A, 4B) generally comprises two parts: an opening (4A) proper and an opening and closing mechanism (4B) of the opening.
  • the preferred form of the adjustable opening (4A, 4B) is however the triangle.
  • the transmission element (11) can be a rod, connected to a motor, the male cruciform end of which comes to collaborate with a female cruciform notch at the end , in the axis of the plug (4B).
  • the dosage is controlled by a control means (6).
  • This control means can comprise any suitable means for determining the quantity of powder (3) dispensed.
  • This control means (6) can for example be an optical means, such as the laser, or a device measuring the volume of the powder.
  • the control means (6) is preferably a weighing means which makes it possible to weigh the quantity of powder already distributed by the adjustable opening (4A, 4B). In the remainder of the present application, we will mainly speak of weighing means without excluding any other means of control.
  • a suitable weighing means (6) is for example a balance having a weighing accuracy greater than or equal to 0.1 mg.
  • the control means (6) is in relation to the adjustment means (5). This relationship is preferably an electronic relationship.
  • the control means (6) measures the quantity of powder (3) already dispensed through the adjustable opening (4A, 4B) and returns the measurement value to the adjustment means (5) which, depending on the weighed value returned , will adjust the dosage by opening more or closing the adjustable opening (4A, 4B).
  • the adjustment means (5) may include a computer equipped with software.
  • the software may be able to process the values of the measurements returned by the control means (6).
  • This software can also control the adjustment means (5) according to the control measures provided by the control means (6).
  • the adjustment means (5) can also comprise a motor in relation to a transmission element (11) actuating the opening or closing of the adjustable opening (4A, 4B).
  • the adjustment means (5) can also be configured as a function of the nature of the powder to be dispensed. Indeed, if the powder has a high index of flowability, it will tend to flow very quickly through the adjustable opening (4A, 4B).
  • the software can therefore be configured so that the adjustable opening (4A, 4B) is very slightly open when dosing with such powders.
  • Tapping and / or vibration have two main effects.
  • the first effect is to facilitate the distribution of the powder by unclogging the powder or by eliminating the effects of vault or chimney forming in the container.
  • the vibration and / or the tapping set the powder in motion in the container (2) and gradually convey it until the dispensing opening (4A, 4B). Vibration and / or tapping therefore represent a very fine means of feeding the opening (4A, 4B) and therefore of dosing.
  • the device according to the invention will advantageously include a device promoting the distribution of the powder, in particular by tapping, for example by means of a movable and retractable finger which can strike the container (2), for example 4 times per second, or / and by vibration, in particular thanks to a holding fork of the device.
  • Optional means, promoting distribution can also equip the device (1) according to the invention.
  • the interior of the container (2) can be fitted with brewers (12) helping to feed the adjustable opening (4A, 4B).
  • the function of these brewers is to break the vault effects by brewing the powder or to force-feed the adjustable opening (4A, 4B).
  • stirrers (12) can for example be a rotary drill equipped with blades.
  • said stirrer (12) comprises a rotary drill arranged on an axis passing through the opening (4A,
  • said drill bit comprising: a first end located near the opening (4A, 4C), said first end having a thread suitable for conveying the powder towards the opening (4A, 4B), a second end opposite the first end, said second end being fixed to a rotor, - blades fixed on the drill and which project radially from the axis of rotation.
  • the stirrer (12) can be arranged along an axis passing through the opening (4A, 4B), said stirrer (12) comprising: a first end (12A) arranged near the middle plane of the opening (4A, 4B), and a second end (12B) opposite the first end (12A) and which is connected to a device transmitting to the brewer (12) a back and forth movement - comes along said axis passing through the opening
  • the stirrer (12) can be reversibly connected to the device transmitting it back and forth and of rotation.
  • the brewer (12) can for example be connected to it by screwing, clipping or any other suitable means known to those skilled in the art.
  • the stirrer (12) is a rod (16).
  • the first end (12A) of said stirrer (12) comprises a rod (16) and the second end (12B) of said stirrer (12) comprises a lamella (15) curved on itself to form an elongated loop along said axis passing through the opening (4A, 4B), said lamella (15) comprising fins (15A) which project from the interior surface of the lamella (15 ) bent in the direction of said axis.
  • the device transmitting a back-and-forth movement to the brewer comprises: a transmission means (17) connected to the second end (12B) of the brewer ( 12), - a pushing means (21),
  • said pushing means (21) transmitting a translational movement to said transmission means (17) in a first direction along the axis of said transmission means (17) and said drawing means (18 ) transmitting a translational movement to said transmission means (17) in a direction opposite to the first direction.
  • the device transmitting a rotary movement to the brewer may comprise a transmission means (17) connected to the second end (12B) of the brewer (12), said transmission means (17) comprising a drive gear (22) which is driven by a motor gear (23) fixed to a motor (24).
  • the first end (12A) of said stirrer (12) comprises a rod (16) and the second end
  • the (12B) of said brewer (12) comprises a strip (15) curved on itself to form an elongated loop along said axis passing through the opening (4A, 4B), said strip (15) comprising fins (15A) which protrude from the inner surface of the bent lamella (15) in the direction of said axis, the device transmitting to the stirrer (12) a back-and-forth movement comprises a transmission means (17) connected to the second end
  • a rotary movement comprises a transmission means (17) connected to the second end (12B) of the brewer (12), said transmission means (17) comprising a drive gear (22) which is driven by a drive gear (23) attached to a motor (24).
  • the transmission means can for example be a bar, shaft or a rotor.
  • the pushing means can for example be a pneumatic or hydraulic cylinder.
  • the pulling means may in particular be a spring or a second pneumatic or hydraulic cylinder.
  • the brewer (12) will preferably be made by tinsel.
  • the tapping means and / or the brewer (12) can be controlled by software as a function of control measures provided by the control means (6) and possibly depending on the characteristics of the powder (3).
  • This scraper (13) can for example be a curved blade, preferably pivotally mounted on a vertical axis of the container (2).
  • This scraper (13) can also be a rotary brush. This rotary brush can in particular be positioned and be rotated on an axis parallel to the plane defined by the adjustable opening (4A, 4B).
  • the device according to the invention can also be coupled to one or more anti-electrostatic devices, generating an electric field favoring the distribution of the powder.
  • the Applicant thinks that the powders to be dosed are naturally charged or that the friction of the grains of the product to be dosed on the elements of the device generates charged species. The charges induce forces leading in particular to the agglomeration of the grains between them or to a magnetization of the grains in contact with the elements of the device (1).
  • the device (1) according to the invention is thus equipped with at least one anti-electrostatic device placed on the container (2) at the outlet of the adjustable opening (4A, 4B) and generating a field electric which channels the movement of particles.
  • an anti-electrostatic device can be a pointed ionizing probe, generating an electric field of 4 kV for example.
  • a method for dosing the powder using the apparatus (1) may comprise one or more of the following steps: - placing the container (2) in position, dosing, opening of the adjustable opening (4A, 4B) by the adjustment means (5), - vibration and / or tapping of the container (2), - measurement of the quantity of powder (3) distributed by the control means (6), opening or closing of the adjustable opening (4A, 4B) by the adjustment means (5) as a function of the measurement returned by the control means (6), - adjustment of the vibration and / or tapping means of the container ( 2) as a function of the measurement returned by the control means (6).
  • the container (2) is optionally hooded using a cap (7) provided for this purpose.
  • Figure 1 is an overview of an embodiment of the apparatus (1) in operating mode.
  • the container (2) which contains the powder (3) is in the dosing position and is shown in section.
  • This container (2) is connected to means for adjusting (5) the adjustable opening.
  • the powder is dosed through this adjustable opening (4A, 4B) in a pill box placed under the container (2).
  • This pillbox is placed on the control means (6) which is here represented by a balance of precision.
  • the control means (6) is in relation to the adjustment means (5).
  • the container (2) is held by a vibration means (27) of the container (2).
  • This vibration and / or tapping means is a holding fork (27, 28) in this figure.
  • the vibration and / or tapping means is here combined, that is to say one and the same element.
  • Figure 2 is an exploded view of an embodiment of a container (2) in two parts and with a plug opening (4A, 4B).
  • the cap (7) has been removed from the cap (9).
  • the plug (4B) will be placed in the plug housing (9) and cooperates with the transmission element (11).
  • the cap (9) has been unscrewed from the container (8).
  • Figure 3 is a sectional view of a container (2) in two parts.
  • the container (2) is shown with its adjustable opening (4A, 4B) upwards, that is to say when it is not working.
  • the cap (7) covers the plug (9).
  • (4B) is shown along a leaking axis and perpendicular to the sheet. We can distinguish the female cruciform notch which cooperates with the male cruciform end of the transmission element (11).
  • FIG 4 is an exploded view of the distribution face of the plug (9) shown in Figure 2.
  • the plug opening (4A, 4B) comprises an opening (4A) in a triangle and a plug (4B) out of sound plug housing (9).
  • the transmission element (11) has been removed from the plug (4B).
  • Figure 14 is another perspective view in section of the triangle opening (4A).
  • Figure 5 is a view of the dispensing face of the plug (9) once mounted. In this view, the bushel
  • FIG. 1 is shown removed from the cruciform notch of the plug (4B).
  • Figure 6 is a sectional view of the container (2) ready to operate.
  • the cap (9) is screwed to the container (8) around the seal (10).
  • the hopper (14) feeds the adjustable opening (4A, 4B).
  • a tapping means (28) represented by a retractable finger (28) is arranged on the side of the container (2) in order to allow a tapping of the container (2).
  • Figures 7A, 8A, 9A and 10A and 7B, 8B, 9B and 10B illustrate the operation of a container (2) during the dosing operation.
  • Figures 7A, 8A, 9A and 10A are sectional views of a container (2) and are to be compared with Figures 7B, 8B, 9B and 10B which are views of the bottom surface of the same container (2 ).
  • the adjustable opening (4A) is completely closed in FIGS. 7A and 7B.
  • the plug (4B) is pivoted on its axis and slightly opens the adjustable opening (4A) which distributes the powder (3) at a very low flow rate.
  • FIGS. 10A and 10B the plug (4B) completely opens access to the adjustable opening (4A), the flow rate of powder (3) distributed is then maximum.
  • Figure 11 is a perspective view of another embodiment of the container (2) according to the invention.
  • the container (2) comprises a stirrer (12) in the form of a rotary drill equipped with blades.
  • the rotary drill advantageously also carries a scraper (13) which is a curved blade.
  • the adjustable opening (4A, 4C) here comprises an opening (4A) and a drawer (4C).
  • Figure 12 is a sectional view of an embodiment of a container (2) comprising an opening with a conical cylindrical plug (4A, 4B) and a stirrer (12).
  • FIG. 13 is a perspective view of the brewer (12) shown in FIG. 12.
  • the stirrer (12) is arranged along an axis passing through the opening (4A, 4B).
  • the stirrer comprises a first end (12A) which is arranged close to the mean plane of the opening (4A, 4B), and a second end (12B) opposite the first end (12A).
  • the first end (12A) of said brewer (12) is a rod
  • This second end is connected to a device transmitting to the stirrer (12) a back-and-forth movement along said axis passing through the opening (4A, 4B), and a rotary movement around said axis passing through the opening
  • the device transmitting back and forth to the brewer comprises a transmission means
  • the pushing means (21) is here a jack and said pulling element is a spring (18), arranged in a spring cage (20).
  • the jack (18) transmits a translational movement to said transmission means (17) via the plate (19) in a first direction along the axis of said transmission means (17).
  • the transmission means (17) therefore transmits a translational movement in a first the transmission means (17) (here a bar) drives the gear (22) fixed thereon.
  • the gear (22) therefore moves relative to the gear (23).
  • the cylinder (18) compresses the spring (18) from its rest position to a compressed position.
  • the spring (18) returns to its rest position by transmitting a translational movement to said transmission means ( 17) in a direction opposite to the direction of movement transmitted by the jack (21).
  • the rod (16) will therefore move in translation along the axis of the stirrer (12) in the opening (4A, 4B). This has the effect of feeding or stuffing the opening (4A, 4B), which is particularly advantageous in the case of very cohesive powders which are difficult to dose.
  • the length of the rod (16) may be sufficient to pass the mean plane of the opening (4A, 4B) and even leave a few millimeters from the container (2).
  • the transmission means (17) further comprises a drive gear (22) which is driven by a drive gear (23) attached to a motor (24).
  • the brewer (12) not only has a translational movement along its axis, but also a rotational movement along this same axis.
  • a ball bearing (25), comprising bearings (26) guides the transmission means (17) in its translational and rotational movement.
  • the apparatus (1) according to the invention is particularly suitable for being implemented in a process step for the precise metering of powder.
  • the device (1) is also very suitable for use in precision powder dosages.

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Abstract

L'invention concerne un appareil (1) pour le dosage de précision de poudre comprenant : un conteneur (2) de poudre (3), comprenant une ouverture réglable (4A, 4B) par laquelle la poudre (3) est distribuée, ladite ouverture (4A, 4B) étant en communication directe avec le conteneur (2) ; des moyens de réglage (5) de ladite ouverture (4A, 4B) ; un moyen de contrôle (6) de la quantité de poudre (3) distribuée, en relation avec lesdits moyens de réglage, et un moyen de vibration (27) et/ou de tapotage (28) du conteneur (2).

Description

APPAREIL POUR LE DOSAGE DE PRECISION DE POUDRE
La présente invention concerne un appareil pour le dosage de précision de poudre ainsi que son procédé de mise en œuvre et son utilisation.
Dans l'industrie chimique et pharmaceutique, il est régulièrement nécessaire de réaliser des dosages précis de réactifs ou de produits en poudre, en particulier à partir d'une chimiothêque . Lors de la conduite de tests sur un nombre important de produits en poudre, les dosages successifs sont particulièrement fastidieux pour le personnel manipulateur.
Outre le côté répétitif, le personnel manipulateur doit investir un temps considérable et une attention soutenue dans ce type de dosages.
Ces dosages sont d'autant plus fastidieux que les poudres à doser sont en général de natures très différentes et présentent des indices de coulabilité dans une gamme très étendue . Par ailleurs, la difficulté de dosage est augmentée par le fait que les quantités à doser varient du milligramme à la centaine de grammes, et ce, avec une précision de l'ordre du dixième de milligramme.
Enfin, il est' indispensable d'éviter, d'une part, la contamination du personnel manipulateur par les produits dosés, et, d'autre part, la contamination des produits entre eux, problème bien connu de l'homme du métier sous le nom anglais de « cross-pollution », et qui rend les échantillons contaminés inutilisables. Dans un premier temps, on a cherché à automatiser ces dosages pour les rendre moins fastidieux et plus sûrs, tout en conservant une précision de dosage acceptable.
La demande de brevet FR 2 672 035 illustre ce type de dispositif permettant la distribution de masses définies de poudres. Ce dispositif est constitué d'un récipient à poudre et d'un bouchon doseur comprenant une trémie qui alimente une vis sans fin. Cette vis sans fin assure le transport de la poudre jusqu'à une ouverture de distribution située dans l'axe de rotation de la vis sans fin et sur le côté du bouchon.
Un autre dispositif du même type est décrit dans la demande de brevet FR 2 775 958. Le principe de l'utilisation d'un bouchon muni d'une vis sans fin avec une ouverture de distribution à l'extrémité de la vis sans fin est par ailleurs déjà évoqué dans un document aussi ancien que le brevet US 2,593,803.
Ces dispositifs sont adéquats pour délivrer des masses de poudres à partir de 5 à 8 mg environ, avec une précision de 1 ' ordre de 1 mg . En revanche, de tels dispositifs ne sont pas appropriés pour des dosages de précision au dixième de milligramme.
En outre, ils ne sont pas adaptés pour des dosages de quantités de l'ordre du gramme puisque la vitesse de dosage est très vite limitée par le système de distribution à vis sans fin. Le temps de dosage devient donc excessivement long.
En ce qui concerne le dosage de grandes quantités de poudre, on peut citer le dispositif décrit dans le modèle d'utilité allemand No. 89 14 389 U au nom de FINK-CHEMIE GmbH. Ce dispositif est équipé d'une entrée alimentant une vis sans fin en poudre. Cette vis sans fin achemine la poudre vers une ouverture de distribution aménagée dans la surface inférieure du dispositif. II apparaît toutefois immédiatement que ce type de dispositif n'est pas approprié pour un dosage de précision de grandes quantités et de faibles quantités de poudres de types variés, comme l'exige en particulier une utilisation en chimiothèque . Ce dispositif semble en revanche adapté pour le dosage de grandes masses de certains types de poudres où la précision a une importance moindre. Ce modèle d'utilité ne fait d'ailleurs aucunement mention de quelconques exigences de précision de dosage.
Un autre dispositif pour le dosage de précision de poudre, développé par la Demanderesse, a été décrit dans les demandes de brevet FR 01 06090 et PCT/FR02/01484 non encore publiées.
Ces demandes de brevet décrivent un bouchon doseur amélioré, à fixer sur un récipient à poudre. Ce bouchon doseur comprend une trémie qui alimente une vis sans fin. Cette vis sans fin transporte latéralement la poudre jusqu'à une ouverture située sur la face inférieure du bouchon.
L'amélioration consistant à placer l'ouverture sur la face inférieure du bouchon a permis d'atteindre des précisions moyennes de dosage de l'ordre de 0,1 mg, c'est- à-dire extrêmement satisfaisantes pour une utilisation en chimiothèque .
Toutefois, des inconvénients découlent de l'utilisation d'un mécanisme à vis sans fin dans ces dispositifs de dosage.
Outre le problème de la lenteur du dosage évoqué ci- dessus, ce type de mécanisme limite considérablement la miniaturisation des appareils doseurs. En effet, la vis sans fin ne peut être miniaturisée que jusqu'à une taille limite en-dessous de laquelle elle ne peut plus remplir sa fonction de transport de la poudre avec certaines poudres. En conséquence de quoi, les bouchons doseurs utilisant une vis sans fin peuvent difficilement être miniaturisés en- dessous de 2 cm pour doser certaines poudres.
Or la plupart des piluliers utilisés en chimiothèque et sur lesquels les bouchons doseurs sont fixés, font environ 1,5 cm de diamètre ou moins.
Par ailleurs, le mécanisme à vis sans fin n'est plus aussi efficace lorsqu'il s'agit de distribuer des poudres à indice de coulabilité soit très faible, c'est-à-dire inférieur à 2, soit très élevé, c'est-à-dire supérieur à 8. En effet, lorsque l'indice de coulabilité est très faible, la vis sans fin achemine difficilement la poudre jusqu'à l'ouverture de distribution et, au contraire, lorsque la poudre a un indice de coulabilité très élevé, elle glisse d'elle même le long du pas de vis sans que la vis sans fin soit actionnée et puisse jouer son rôle dans le contrôle de la distribution. Un autre inconvénient est que, dans le cas de poudres à granulométrie élevée, le pas de vis de la vis sans fin a tendance à broyer les grains. Or dans certaines applications, cette tendance est absolument indésirable puisqu'elle dégrade la poudre dosée. Enfin, les méthodes d'analyses en chimie étant réalisées sur des quantités de poudres toujours plus petites, les exigences de précisions sont en conséquence toujours plus importantes.
Considérant qu'il existe un besoin en un appareil de dosage répondant à ces difficultés techniques, la
Demanderesse a mis au point l'appareil pour le dosage de précision de poudre objet de la présente invention.
L'invention vise également un procédé pour le dosage de précision de poudre mettant en œuvre le dispositif de l'invention ainsi que l'utilisation de ce dispositif pour le dosage de précision de poudre.
Le dispositif doseur de l'invention est particulièrement adapté pour l'aliquotage à partir d'une chimiothèque ou pour le fractionnement à partir de flacons de réserve. Il pourra être utilisé avec des poudres ou petits solides de granulométries et apparences très différentes, par exemple du talc, du lactose, de l'amidon de mais ou du sable. Dans cette demande de brevet, et conformément à la définition donnée dans le Dictionnaire de la Chimie 3eme édition, DUvAL, le terme « poudre » désigne un solide finement divisé.
Les figures qui sont présentés ci-dessous illustrent des modes de réalisation particuliers de l'invention. Ils ont pour but principal de faciliter la compréhension de l'invention et non de la limiter aux seuls modes de réalisation illustrés.
La figure 1 est une représentation schématique d'un appareil pour le dosage selon l'invention. La figure 2 est une vue éclatée de côté d'un conteneur selon l'invention.
La figure 3 est une vue en coupe d'un conteneur selon 1' invention.
La figure 4 est une vue de la face inférieure d'un conteneur selon l'invention dont on a démonté l'ouverture réglable.
La figure 5 est une vue de la face inférieure d'un conteneur selon l'invention.
La figure 6 est une autre vue en coupe d'un conteneur selon l'invention en position de dosage.
Les figures 7A, 8A, 9A et 10A sont des vues en coupe d'un conteneur selon l'invention en cours de fonctionnement .
Les figures 7B, 8B, 9B et 10B sont des vues de la face inférieure d'un conteneur selon l'invention en cours de fonctionnement .
La figure 11 est une vue schématique et en perspective d'un mode de réalisation particulier du conteneur.
La figure 12 est une vue en coupe d'un mode de réalisation particulier du conteneur selon l'invention, comprenant un brasseur.
La figure 13 est une vue en perspective du brasseur représenté sur la figure 12. La figure 14 est une vue en perspective et en. coupe d'un mode de réalisation particulier de l'ouverture de distribution du conteneur selon l'invention.
L'appareil (1) pour le dosage de précision de poudre objet de l'invention comprend : un conteneur (2) de poudre (3), comprenant une ouverture réglable (4A, 4B) par laquelle la poudre (3) est distribuée, ladite ouverture (4A, 4B) étant en communication directe avec le conteneur (2) ; - des moyens de réglage (5) de ladite ouverture (4A, 4B) ; et- un moyen de contrôle (6) de la poudre (3) distribuée, en relation avec lesdits moyens de réglage (5) ; et - un moyen de vibration (27) et/ou de tapotage (28) du conteneur (2) . La Demanderesse a découvert, que de façon surprenante, les moyens de vibration et/ou de tapotage sont à part entière des moyens d'améliorer substantiellement la précision du dosage des poudres.
En effet, la vibration et/ou le tapotage du conteneur (2) permet un dosage très fin des poudres, plus fin que ne le permet la seule variation de l'ouverture (4A, 4B) .
De ce fait, l'appareil (1) permet de distribuer des poudres avec une précision supérieure ou égale à 100 μg, de préférence avec une précision supérieure ou égale à 50 μg, et plus préférentiellement avec une précision supérieure ou égale à 10 μg. Cela signifie qu'avec certaines poudres, l'appareil (1) est capable de doser avec une précision supérieure ou égale à 2 μg, et même avec une précision allant jusqu'à 1 μg. Avec certaines poudres, l'appareil (1) peut donc doser au grain de poudre près .
En termes de précision moyenne, l'appareil (1) est apte à distribuer des poudres avec une précision moyenne supérieure ou égale à 0,5 mg, de préférence avec une précision moyenne supérieure ou égale à 0,2 mg, et plus préférentiellement encore avec une précision moyenne supérieure ou égale à 0,1 mg. La précision moyenne est la précision obtenue pour la majeure partie des pesées, c'est- à-dire pour au moins 50% des pesées effectuées, de préférence au moins 75%, et plus préfèrentiellement encore au moins 85% des pesées. Le chiffre maximum de 100% des pesées pourra même être atteint dans certains cas. On entend par une précision supérieure, une précision plus fine ou meilleure, de sorte à doser de manière plus précise.
Par ailleurs, l'appareil (1) selon l'invention permet de doser des poudres ayant un indice de coulabilité compris dans une gamme très large. Des poudres ayant un indice de coulabilité inférieur ou égal à 2 ou supérieur ou égal à 8, de préférence des poudres ayant un indice de coulabilité inférieur à 1 ou supérieur à 9, voire supérieur ou égal à 10, peuvent être dosées avec les précisions mentionnées ci- dessus.
L'indice de coulabilité est défini par une aptitude plus ou moins grande que possède la poudre à être dosée. Cette aptitude est influencée par différents facteurs tels que : la viscosité, les charges électrostatiques portées ou encore la granulometrie ou l'humidité et les forces capillaires. Cet indice de coulabilité est généralement défini sur une échelle de 0 à plus de 10. Les poudres ayant un indice de 0 à 2 sont dites très cohésives, celles de 2 à 4 sont dites cohésives, celles de 4 à 10 sont dites moyennes et celles à indice supérieur à 10 sont dites libres. La coulabilité peut par exemple être déterminée par le test de JENIKE, test bien connu de l'homme du métier.
Le document intitulé « MESSSIGNALVERARBEITUNG UND REGELUNG IN ABFULL- UND ABSACKANLAGEN », WAGEN UND DOSIEREN, VERLAGSGESELLSCHAFT KEPPLER, MAINZ, DE, VOL. 19, NR. 3, Pages 92-96 XP000003020 de PANDIT, concerne le traitement du signal de mesure et les réglages pour des dispositifs de remplissage et de mise en sacs. Ce document décrit incidemment un appareil constitué d'un conteneur doté d'une ouverture variable contenant de la poudre à distribuer, de moyens de réglage de l'ouverture et d'une balance pour la pesée de la poudre. Ce document ne semble en revanche pas concerner le dosage de précision. Il convient d'ailleurs de souligner que le document ne donne aucune précision de dosage.
En outre, à la différence de l'invention, ce document ne décrit pas un moyen de vibration et/ou de tapotage du conteneur.
Le brevet US 5 738 153 décrit également un dispositif pour le dosage de poudre comprenant une ouverture variable à valve. En revanche, ce document ne décrit pas non plus un moyen de vibration et/ou de tapotage du conteneur.
En conséquence de quoi, aucun des dispositifs de dosage décrits dans l'art antérieur ne permet d'atteindre les précisions de dosage atteintes par le dispositif selon 1' invention.
En outre, du fait que l'appareil (1) selon l'invention ne comprend pas de vis sans fin, il peut être miniaturisé jusqu'à des dimensions inférieures à 2 cm, voire même égales ou inférieures à 1 cm.
De plus, l'absence de vis sans fin permet une distribution plus rapide, sans broyer les grains de poudre à doser. A titre d'exemple, un dosage de 2 g de poudre, par exemple d'amidon de maïs, a pu être réalisé en moins de 20 secondes, et ce, avec les précisions mentionnées ci-dessus. La description détaillée qui suit, décrivant l'appareil (1), les moyens qu'il comprend et leur coopération permettront de mieux comprendre l'invention.
L'appareil (1) selon l'invention comprend un conteneur (2) de poudre (3) . Ce conteneur peut être en une ou plusieurs parties. Dans un mode de réalisation particulier, le conteneur (2) est en deux parties, une partie récipient (8) et une partie bouchon (9) . Dans ce cas, les parties récipient (8) et bouchon (9) peuvent être fixées l'une à l'autre par n'importe quel moyen connu de l'homme du métier, par exemple par vissage ou clipsage. Pour assurer l'étanchéité de la fixation du récipient (8) avec le bouchon (9) , on peut prévoir un joint (10) . Une trémie (14) peut en outre être agencée dans le conteneur (2) pour guider la poudre (3) jusqu'à l'ouverture réglable (4A, 4B) et ainsi aider à l'alimentation de ladite ouverture .
Le conteneur (2) peut avoir n'importe quelle taille ou forme, notamment la forme d'un cône, de section circulaire ou non, délimité par une paroi, une première et une seconde face d'extrémité. Ces faces d'extrémité peuvent être perpendiculaires à l'axe du cône ou non. Le conteneur (2) peut être en n'importe quel matériau thermiquement stable dans les conditions d'utilisation et de stockage et chimiquement inerte vis à vis des poudres à doser. Il pourra s'agir en particulier d'un matériau polymère tel que le polyéthylène, le polypropylène, les polymères fluorés, par exemple le polytétrafluoréthylène (te lon(TM) . Dans le cas d'un conteneur (2) en deux parties, chacun du récipient (8) et bouchon (9) pourra être moulé.
Le conteneur (2) peut également être recouvert d'une cape (7) lorsqu'il n'est pas en mode de fonctionnement, notamment pour le stockage. Cette cape (7) garantit la conservation de la poudre (3) vis-à-vis de l'air.
Le conteneur (2) est en communication ou relation directe avec l'ouverture réglable (4A, 4B) , c'est-à-dire de façon à ce que la poudre (3) puisse être acheminée du conteneur (2) vers l'ouverture réglable (4A, 4B) par le simple effet de la gravité, notamment sans être transportée par un élément mécanique, par exemple une vis sans fin.
On peut également envisager différents types d'ouvertures réglables, notamment à boisseau (4A, 4B) ou à tiroir (4A, 4C) . Cette ouverture réglable (4A, 4B) ou (4A, 4C) sera de préférence réglable jusqu'à obturation totale.
Le boisseau (4B) peut être du type valve cylindrique, de préférence du type valve cylindrique conique pour des raisons d' étanchéité. L'ouverture réglable (4A, 4B) est réglée par des moyens de réglage (5) qui sont en relation avec un moyen de contrôle (6) de la distribution.
Les moyens de réglage (5) sont capables de régler la taille de l'ouverture pour permettre un dosage plus ou moins rapide et plus ou moins précis de la poudre (3) . En effet, plus l'ouverture réglable (4A, 4B) sera petite, plus le débit de poudre (3) distribuée sera faible et plus la précision sera fine. A l'inverse, plus l'ouverture réglable (4A, 4B) sera grande, plus le débit de poudre (3) distribuée sera important et moins la précision sera fine.
Des moyens de réglage (5) appropriés sont par exemple un moteur en relation avec un élément de transmission (11) actionnant la fermeture ou l'ouverture de l'ouverture réglable (4A, 4B) . Cette ouverture réglable (4A, 4B) comprend en général deux parties : une ouverture (4A) proprement dite et un mécanisme d'ouverture et de fermeture (4B) de l'ouverture. On peut envisager un grand nombre de formes pour l'ouverture (4A) , par exemple circulaire, carrée, en losange ou encore en triangle. La forme préférée de l'ouverture réglable (4A, 4B) est toutefois le triangle.
Dans le cas d'une ouverture à boisseau (4A, 4B) , l'élément de transmission (11) peut être une tige, reliée à un moteur, dont l'extrémité cruciforme mâle vient collaborer avec une encoche cruciforme femelle à l'extrémité, dans l'axe du boisseau (4B) . Le dosage est contrôlé par un moyen de contrôle (6) . Ce moyen de contrôle peut comprendre tout moyen approprié pour déterminer la quantité de poudre (3) distribuée. Ce moyen de contrôle (6) peut être par exemple un moyen optique, comme le laser, ou un dispositif mesurant le volume de la poudre. Le moyen de contrôle (6) est de préférence un moyen de pesage qui permet de peser la quantité de poudre déjà distribuée par l'ouverture réglable (4A, 4B) . Dans la suite de la présente demande, on parlera principalement de moyen de pesage sans exclure aucun autre moyen de contrôle.
Un moyen de pesage (6) approprié est par exemple une balance ayant une précision de pesée supérieure ou égale à 0,1 mg .
Le moyen de contrôle (6) est en relation avec les moyens de réglage (5) . Cette relation est de préférence une relation électronique.
Le moyen de contrôle (6) mesure la quantité de poudre (3) déjà distribuée par l'ouverture réglable (4A, 4B) et retourne la valeur de mesure aux moyens de réglage (5) qui, en fonction de la valeur de pesée retournée, vont régler le dosage en ouvrant davantage ou en fermant l'ouverture réglable (4A, 4B) .
Les moyens de réglage (5) peuvent comprendre un ordinateur équipé d'un logiciel. Le logiciel peut être capable de traiter les valeurs des mesures retournées par le moyen de contrôle (6) . Ce logiciel peut également piloter les moyens de réglage (5) en fonction des mesures de contrôle fournies par le moyen de contrôle (6) . Les moyens de réglage (5) peuvent également comprendre un moteur en relation avec un élément de transmission (11) actionnant l'ouverture ou la fermeture de l'ouverture réglable (4A, 4B) .
Les moyens de réglage (5) peuvent en outre être paramétrés en fonction de la nature de la poudre à distribuer. En effet, si la poudre a un haut indice de coulabilité, elle aura tendance à couler très rapidement à travers l'ouverture réglable (4A, 4B) . Le logiciel peut donc être paramétré pour que l'ouverture réglable (4A, 4B) soit très faiblement ouverte lors des dosages avec de telles poudres.
Lors du dosage, on tapote ou/et on fait vibrer le conteneur (2) .
Le tapotage et/ou la vibration ont deux principaux effets. Le premier effet est de faciliter la distribution de la poudre en décolmatant la poudre ou en éliminant les effets de voûte ou de cheminée se formant dans le conteneur
(2) . Ceci permet de faciliter l'alimentation de l'ouverture réglable (4A, 4B) . Le second effet est d'améliorer substantiellement la précision du dosage des poudres. En effet, la vibration et/ou le tapotage mettent la poudre en mouvement dans le conteneur (2) et acheminent progressivement celle-ci jusqu'à l'ouverture de distribution (4A, 4B) . La vibration et/ou le tapotage représentent donc un moyen très fin d'alimenter l'ouverture (4A, 4B) et donc de doser.
Dans ces cas, le dispositif selon l'invention comprendra avantageusement un dispositif favorisant la distribution de la poudre, notamment par tapotage grâce par exemple à un doigt mobile et escamotable qui peut venir frapper le conteneur (2) , par exemple 4 fois par seconde, ou/et par vibration grâce en particulier à une fourchette de maintien du dispositif.
L'homme du métier reconnaîtra que de nombreux types de dispositifs sont adaptés comme moyens de vibration et/ou de tapotage du conteneur (2) .
Des moyens optionnels, favorisant la distribution, peuvent en outre équiper l'appareil (1) selon l'invention. Dans le cas de poudres très peu coulantes ou générant des effets de voûte et afin de faciliter la chute de la poudre vers l'ouverture, on peut équiper l'intérieur du conteneur (2) de brasseurs (12) aidant à alimenter l'ouverture réglable (4A, 4B) . La fonction de ces brasseurs est de casser les effets de voûte en brassant la poudre ou encore de gaver l'ouverture réglable (4A, 4B) . De tels brasseurs (12) peuvent par exemple être un foret rotatif équipé de pales.
Dans un mode de réalisation particulier de l'appareil
(1) selon l'invention ledit brasseur (12) comprend un foret rotatif disposé selon un axe passant par l'ouverture (4A,
4C) et sensiblement normal à celle-ci, ledit foret comprenant : une première extrémité située à proximité de l'ouverture (4A, 4C) , ladite première extrémité présentant un pas de vis apte à acheminer la poudre vers l'ouverture (4A, 4B) , une seconde extrémité opposée à la première extrémité, ladite seconde extrémité étant fixée à un rotor, - des pales fixées sur le foret et qui saillent radialement de l'axe de rotation. Selon un autre mode de réalisation de l'appareil selon l'invention, le brasseur (12) peut être disposé selon un axe passant par l'ouverture (4A, 4B) , ledit brasseur (12) comprenant : une première extrémité (12A) agencée à proximité du plan moyen de l'ouverture (4A, 4B) , et une seconde extrémité (12B) opposée à la première extrémité (12A) et qui est reliée à un dispositif transmettant au brasseur (12) un mouvement de va- et-vient selon ledit axe passant par l'ouverture
(4A, 4B) , et éventuellement un mouvement rotatif autour dudit axe passant par l'ouverture (4A, 4B) .
Le brasseur (12) peut être relié de façon réversible au dispositif lui transmettant un mouvement de va-et-vient et de rotation. Le brasseur (12) peut par exemple y être relié par vissage, clipsage ou tout autre moyen adapté connu de l'homme du métier.
Selon un mode préféré de réalisation de l'appareil (1) selon l'invention, le brasseur (12) est une tige (16).
Selon un autre mode de réalisation préféré de l'appareil (1) selon l'invention, la première extrémité (12A) dudit brasseur (12) comprend une tige (16) et la deuxième extrémité (12B) dudit brasseur (12) comprend une lamelle (15) recourbée sur elle-même pour former une boucle allongée selon ledit axe passant par l'ouverture (4A, 4B) , ladite lamelle (15) comportant des ailettes (15A) qui saillent de la surface intérieure de la lamelle (15) recourbée en direction dudit axe. Selon un mode de réalisation de l'appareil (1) selon l'invention, le dispositif transmettant au brasseur un mouvement de va-et-vient comprend : un moyen de transmission (17) reliée à la deuxième extrémité (12B) du brasseur (12) , - un moyen de poussage (21) ,
- un moyen de tirage (18) , ledit moyen de poussage (21) transmettant un mouvement de translation audit moyen de transmission (17) dans un premier sens selon l'axe dudit moyen de transmission (17) et ledit moyen de tirage (18) transmettant un mouvement de translation audit moyen de transmission (17) selon un sens opposé au premier sens .
Le dispositif transmettant au brasseur un mouvement rotatif peut comprendre un moyen de transmission (17) relié à la deuxième extrémité (12B) du brasseur (12) , ledit moyen de transmission (17) comportant un engrenage d'entraînement (22) qui est entraîné par un engrenage moteur (23) fixé à un moteur (24) . Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulièrement préféré de l'appareil selon l'invention, dans le brasseur (12) : la première extrémité (12A) dudit brasseur (12) comprend une tige (16) et la deuxième extrémité
(12B) dudit brasseur (12) comprend une lamelle (15) recourbée sur elle-même pour former une boucle allongée selon ledit axe passant par l'ouverture (4A, 4B) , ladite lamelle (15) comportant des ailettes (15A) qui saillent de la surface intérieure de la lamelle (15) recourbée en direction dudit axe, le dispositif transmettant au brasseur (12) un mouvement de va-et-vient comprend un moyen de transmission (17) reliée à la deuxième extrémité
(12B) du brasseur (12) , un moyen de poussage (21) , un moyen de tirage (18) , ledit moyen de poussage
(21) transmettant un mouvement de translation audit moyen de transmission (17) dans un premier sens selon l'axe dudit moyen de transmission (17) et ledit moyen de tirage (18) transmettant un mouvement de translation audit moyen de transmission (17) selon un sens opposé au premier sens, - le dispositif transmettant au brasseur (12) un mouvement rotatif comprend un moyen de transmission (17) relié à la deuxième extrémité (12B) du brasseur (12) , ledit moyen de transmission (17) comportant un engrenage d'entraînement (22) qui est entraîné par un engrenage moteur (23) fixé à un moteur (24) . Le moyen de transmission peut par exemple être une barre, arbre ou un rotor.
Le moyen de poussage peut par exemple être un vérin pneumatique ou hydraulique. Le moyen de tirage peut notamment être un ressort ou un second vérin pneumatique ou hydraulique.
L'homme du métier reconnaîtra que de nombreux types de matériaux peuvent être utilisés pour le brasseur (12) . Toutefois, le brasseur (12) sera de préférence réalisé en clinquant .
En outre, dans l'appareil (1) selon l'invention, le moyen de tapotage et/ou le brasseur (12) peuvent être pilotés par un logiciel en fonction de mesures de contrôle fournies par le moyen de contrôle (6) et éventuellement en fonction de caractéristiques de la poudre (3) .
On peut aussi envisager d'équiper le conteneur (2) d'un racleur (13) permettant de racler la poudre (3) se trouvant au fond du conteneur (2) pour en faciliter la distribution lorsque le conteneur (2) est en mode de fonctionnement. Ce racleur (13) peut par exemple être une lame incurvée, de préférence montée pivotante sur un axe vertical du conteneur (2) . Ce racleur (13) peut aussi être une brosse rotative. Cette brosse rotative peut être notamment positionnée et être mise en rotation sur un axe parallèle au plan défini par l'ouverture réglable (4A, 4B) .
Le dispositif selon l'invention peut aussi être couplé à un ou plusieurs dispositifs anti-électrostatiques, générant un champ électrique favorisant la distribution de la poudre. Sans pour autant être lié par une quelconque théorie, la Demanderesse pense que les poudres à.doser sont naturellement chargées ou que la friction des grains du produit à doser sur les éléments du dispositif génère des espèces chargées. Les charges induisent des forces conduisant notamment à l'agglomération des grains entre eux ou à une aimantation des grains au contact des éléments de l'appareil (1). De préférence, l'appareil (1) selon l'invention est ainsi équipé d'au moins un dispositif anti- électrostatique placé sur le conteneur (2) à la sortie de l'ouverture réglable (4A, 4B) et générant un champ électrique qui permet de canaliser le mouvement des particules. Afin de couvrir toute. l'ouverture de distribution, on utilisera de préférence deux dispositifs anti-électrostatiques. Un dispositif anti-électrostatique peut être une sonde ionisante en pointe, générant un champ électrique de 4 kV par exemple.
Un procédé pour le dosage de la poudre mettant en œuvre l'appareil (1) selon l'invention, peut comprendre l'une ou plusieurs des étapes suivantes : - mise en place du conteneur (2) en position, de dosage, ouverture de l'ouverture réglable (4A, 4B) par les moyens de réglage (5) , - vibration et/ou tapotage du conteneur (2) , - mesure de la quantité de poudre (3) distribuée par le moyen de contrôle (6) , ouverture ou fermeture de l'ouverture réglable (4A, 4B) par les moyens de réglage (5) en fonction de la mesure retournée par le moyen de contrôle (6) , - réglage des moyens de vibration et/ou de tapotage du conteneur (2) en fonction de la mesure retournée par le moyen de contrôle (6) . Lorsque qu'un dosage est terminé, le conteneur (2) est éventuellement encapuchonné à l'aide d'une cape (7) prévue à cet effet.
La figure 1, est une vue d'ensemble d'un mode de réalisation de l'appareil (1) en mode de fonctionnement. Le conteneur (2) , qui contient la poudre (3) est en position de dosage et est représenté en coupe. Ce conteneur (2) est relié à des moyens de réglage (5) de l'ouverture réglable
(4A, 4B) . La poudre est dosée à travers cette ouverture réglable (4A, 4B) dans un pilulier disposé sous le conteneur (2) . Ce pilulier est placé sur le moyen de contrôle (6) qui est ici représenté par une balance de précision. Le moyen de contrôle (6) est en relation avec les moyens de réglage (5) . Sur cette figure, le conteneur (2) est maintenu par un moyen de vibration (27) du conteneur (2) . Ce moyen de vibration et/ou de tapotage est une fourchette de maintien (27, 28) sur cette figure. Le moyen de vibration et/ou de tapotage est ici combiné, c'est-à-dire un seul et même élément.
La figure 2 est une vue éclatée d'un mode de réalisation d'un conteneur (2) en deux parties et à ouverture à boisseau (4A, 4B) . La cape (7) a été retirée du bouchon (9) . Le boisseau (4B) va se placer dans le logement du bouchon (9) et coopère avec l'élément de transmission (11) . Le bouchon (9) a été dévissé du récipient (8) .
La figure 3 est une vue en coupe d'un conteneur (2) en deux parties. Sur cette figure, le conteneur (2) est représenté avec son ouverture réglable (4A, 4B) vers le haut, c'est à dire lorsqu'il ne fonctionne pas. Par ailleurs la cape (7) couvre le bouchon (9) . Le boisseau
(4B) est représenté selon un axe fuyant et perpendiculaire à la feuille. On peut distinguer l'encoche femelle cruciforme qui coopère avec l'extrémité cruciforme mâle de l'élément de transmission (11) .
La figure 4 est une vue éclatée de la face de distribution du bouchon (9) représenté sur la figure 2. L'ouverture à boisseau (4A, 4B) comprend une ouverture (4A) en triangle et un boisseau (4B) hors de son logement du bouchon (9). L'élément de transmission (11) a été retiré du boisseau (4B) . La figure 14 est une autre vue en perspective et en coupe de l'ouverture en triangle (4A) . La figure 5 est une vue de la face de distribution du bouchon (9) une fois monté. Sur cette vue, le boisseau
(4B) , que l'on ne voit pas, est placé dans le bouchon (9) et coopère avec l'ouverture (4A) . L'élément de transmission
(11) est représenté retiré de l'encoche cruciforme du boisseau (4B) . La figure 6 est une vue en coupe du conteneur (2) prêt à fonctionner. Le bouchon (9) est vissé au récipient (8) autour du joint (10) . La trémie (14) alimente l'ouverture réglable (4A, 4B) . Un moyen de tapotage (28) représenté par un doigt escamotable (28) est agencée sur le côté du conteneur (2) afin de permettre un tapotage du conteneur (2) .
Les figures 7A, 8A, 9A et 10A et 7B, 8B, 9B et 10B illustrent le fonctionnement d'un conteneur (2) pendant l'opération de dosage.
Les figures 7A, 8A, 9A et 10A sont des vues en coupe d'un conteneur (2) et sont à mettre en parallèle avec les figures 7B, 8B, 9B et 10B qui sont des vues de la surface inférieure du même conteneur (2) . Avant le début du dosage, l'ouverture réglable (4A) est complètement obturée sur les figures 7A et 7B .
Au début du dosage (figures 8A et 8B) , le boisseau (4B) est pivoté sur son axe et ouvre légèrement l'ouverture réglable (4A) qui distribue la poudre (3) à un très faible débit.
Dans les figures 9A et 9B, le boisseau (4B) continue de pivoter et ouvre d'avantage l'accès à l'ouverture réglable (4A) . Le débit de poudre (3) est donc plus important.
Enfin, les figures 10A et 10B, le boisseau (4B) ouvre complètement l'accès à l'ouverture réglable (4A) , le débit de poudre (3) distribuée est alors maximal.
La figure 11 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation du conteneur (2) selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, le conteneur (2) comprend un brasseur (12) sous forme de foret rotatif équipé de pales. Le foret rotatif porte avantageusement également un racleur (13) qui est une lame incurvée. L'ouverture réglable (4A, 4C) comprend ici une ouverture (4A) et un tiroir (4C) . La figure 12 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un conteneur (2) comprenant une ouverture à boisseau cylindrique conique (4A, 4B) et un brasseur (12) .
La figure 13 est une vue en perspective du brasseur (12) représenté sur la figure 12.
Sur ces figures, le brasseur (12) est disposé selon un axe passant par l'ouverture (4A, 4B) . Le brasseur comprend une première extrémité (12A) qui est agencée à proximité du plan moyen de l'ouverture (4A, 4B) , et une seconde extrémité (12B) opposée à la première extrémité (12A) . La première extrémité (12A) dudit brasseur (12) est une tige
(16) et la deuxième extrémité (12B) dudit brasseur (12) est une lamelle (15) recourbée sur elle-même pour former une boucle allongée selon ledit axe passant par l'ouverture (4A, 4B) . Ladite lamelle (15) comporte des ailettes (15A) qui saillent de la surface intérieure de la lamelle (15) recourbée en direction dudit axe.
Cette deuxième extrémité est reliée à un dispositif transmettant au brasseur (12) un mouvement de va-et-vient selon ledit axe passant par l'ouverture (4A, 4B) , et un mouvement rotatif autour dudit axe passant par l'ouverture
(4A, 4B) . Le dispositif transmettant au brasseur un mouvement de va-et-vient comprend un moyen de transmission
(17) qui est relié à la deuxième extrémité (12B) du brasseur (12) , un moyen de poussage (21) et un moyen de tirage (18) .
Le moyen de poussage (21) est ici un vérin et ledit élément de tirage est un ressort (18) , disposé dans une cage de ressort (20) . Le vérin (18) transmet un mouvement de translation audit moyen de transmission (17) par l'intermédiaire du plateau (19) dans un premier sens selon l'axe dudit moyen de transmission (17) . Le moyen de transmission (17) transmet donc un mouvement de translation dans un premier le moyen de transmission (17) (ici une barre) entraîne l'engrenage (22) fixé sur celui-ci. L'engrenage (22) se déplace donc par rapport à l'engrenage (23) .
Par son mouvement de translation, le vérin (18) comprime le ressort (18) de sa position de repos à une position comprimée. Lorsque l'action du vérin (18) est stoppée et que le vérin n'applique plus de force sur le ressort (18) , le ressort (18) retourne à sa position de repos en transmettant un mouvement de translation audit moyen de transmission (17) selon un sens opposé au sens de déplacement transmis par le vérin (21) . En répétant l'action du vérin (21) et du ressort (18) on crée un mouvement de va et vient du brasseur (12) et de la tige
(16) . La tige (16) va de ce fait se déplacer en translation selon l'axe du brasseur (12) dans l'ouverture (4A, 4B) . Cela a pour effet d'alimenter ou gaver l'ouverture (4A, 4B) , ce qui est particulièrement intéressant dans le cas de poudres très cohésives qui sont difficiles à doser. La longueur de la tige (16) pourra être suffisante pour passer le plan moyen de l'ouverture (4A, 4B) et même sortir de quelques millimètres du conteneur (2) .
Le moyen de transmission (17) comporte en outre un engrenage d'entraînement (22) qui est entraîné par un engrenage moteur (23) fixé à un moteur (24) . De cette manière, le brasseur (12) a non seulement un mouvement de translation selon son axe, mais également un mouvement de rotation selon ce même axe.
Un roulement à bille (25) , comprenant des paliers (26) guide le moyen de transmission (17) dans son mouvement de translation et de rotation.
L'appareil (1) selon l'invention est particulièrement adéquat pour être mis en œuvre dans une étape de procédé pour le dosage de précision de poudre. L'appareil (1) est aussi très approprié pour une utilisation dans les dosages de précision de poudre.

Claims

REVENDICATIONS
1. Appareil (1) pour le dosage de précision de poudre comprenant : - un conteneur (2) de poudre (3) , comprenant une ouverture réglable (4A, 4B) par laquelle la poudre (3) est distribuée, ladite ouverture (4A, 4B) étant en communication directe avec le conteneur (2) ; des moyens de réglage (5) de ladite ouverture (4A, 4B) ; et un moyen de contrôle (6) de la quantité de poudre (3) distribuée, en relation avec lesdits moyens de réglage (5) ; et un moyen de vibration (27) et/ou de tapotage (28) du conteneur (2) .
2. Appareil (1) selon la revendication 1 apte à distribuer des poudres avec une précision supérieure ou égale à 100 μg, de préférence avec une précision supérieure ou égale à 50 μg et plus préferentiellement encore avec une précision supérieure ou égale à 10 μg.
3. Appareil (1) selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2 apte à distribuer des poudres avec une précision moyenne supérieure ou égale à 0,5 mg, de préférence avec une précision moyenne supérieure ou égale à 0,2 mg, et plus préferentiellement encore avec une précision moyenne supérieure ou égale à 0,1 mg.
4. Appareil (1) selon l'une quelconque revendications 1 à 3, dans lequel l'ouverture (4A, 4B) est réglable jusqu'à obturation totale.
5. Appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'ouverture (4A, 4B) a une forme de triangle.
6. Appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'ouverture (4A, 4B) est choisie parmi une ouverture à boisseau (4A, 4B) ou à tiroir (4A, 4C) .
7. Appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le conteneur (2) comprend une partie récipient (8) et une partie bouchon (9) .
8. Appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le conteneur comprend une trémie (14) alimentant l'ouverture (4A, 4B) .
9. Appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les moyens de réglage (5) sont pilotés par un logiciel en fonction de mesures de contrôle fournies par le moyen de contrôle (6) .
10. Appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel les moyens de réglage (5) comprennent un moteur en relation avec un élément de transmission (11) actionnant l'ouverture ou la fermeture de l'ouverture réglable (4A, 4B) .
11. Appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le moyen de contrôle (6) est une balance ayant une précision de pesée supérieure ou égale à 0,1 mg.
12. Appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le moyen de tapotage (28) du conteneur (2) est un doigt escamotable venant frapper l'extérieur du conteneur (2).
13. Appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel le ' conteneur (2) comprend en outre un brasseur (12) situé dans le volume intérieur dudit conteneur (2) .
14. Appareil (1) selon la revendication 13, dans lequel ledit brasseur (12) comprend un foret rotatif disposé selon un axe passant par l'ouverture (4A, 4C) et sensiblement normal à celle-ci, ledit foret comprenant : une première extrémité située à proximité de l'ouverture (4A, 4C) , ladite première extrémité présentant un pas de vis apte à acheminer la poudre vers l'ouverture (4A, 4B) , une seconde extrémité opposée à la première extrémité, ladite seconde extrémité étant fixée à un rotor, - des pales fixées sur le foret et qui saillent radialement de l'axe de rotation.
15. Appareil (1) selon la revendication 13, dans lequel ledit brasseur (12) est disposé selon un axe passant par l'ouverture (4A, 4B) , ledit brasseur (12) comprenant : une première extrémité (12A) agencée à proximité du plan moyen de l'ouverture (4A, 4B) , et une seconde extrémité (12B) opposée à la première extrémité (12A) et qui est reliée à un dispositif transmettant au brasseur (12) un mouvement de va- et-vient selon ledit axe passant par l'ouverture (4A, 4B) , et éventuellement un mouvement rotatif autour dudit axe passant par l'ouverture (4A, 4B) .
16. Appareil selon la revendication 15, dans lequel le brasseur (12) est une tige (16) .
17. Appareil selon la revendication 15, dans lequel la première extrémité (12A) dudit brasseur (12) comprend une tige (16) et la deuxième extrémité (12B) dudit brasseur (12) comprend une lamelle (15) recourbée sur elle-même pour former une boucle allongée selon ledit axe passant par l'ouverture (4A, 4B) , ladite lamelle (15) comportant des ailettes (15A) qui saillent de la surface intérieure de la lamelle (15) recourbée en direction dudit axe.
18. Appareil selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, dans lequel le dispositif transmettant au brasseur un mouvement de va-et-vient comprend : un moyen de transmission (17) reliée à la deuxième extrémité (12B) du brasseur (12) ,
- un moyen de poussage (21) ,
- un moyen de tirage (18) , ledit moyen de poussage (21) transmettant un mouvement de translation audit moyen de transmission (17) dans un premier sens selon l'axe dudit moyen de transmission (17) et ledit moyen de tirage (18) transmettant un mouvement de translation audit moyen de transmission (17) selon un sens opposé au premier sens.
19. Appareil selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, dans lequel le dispositif transmettant au brasseur un mouvement rotatif comprend un moyen de transmission (17) relié à la deuxième extrémité (12B) du brasseur (12) , ledit moyen de transmission (17) comportant un engrenage d'entraînement (22) qui est entraîné par un engrenage moteur (23) fixé à un moteur (24) .
20. Appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 15 à 19, dans lequel : la première extrémité (12A) dudit brasseur (12) comprend une tige (16) et la deuxième extrémité (12B) dudit brasseur (12) comprend une lamelle (15) recourbée sur elle-même pour former une boucle allongée selon ledit axe passant par l'ouverture (4A, 4B) , ladite lamelle (15) comportant des ailettes (15A) qui saillent de la surface intérieure de la lamelle (15) recourbée en direction dudit axe, le dispositif transmettant au brasseur un mouvement de va-et-vient comprend un moyen de transmission
(17) reliée à la deuxième extrémité (12B) du brasseur (12) , un moyen de poussage (21) , un moyen de tirage (18) , ledit moyen de poussage (21) transmettant un mouvement de translation audit moyen de transmission (17) dans un premier sens selon l'axe dudit moyen de transmission (17) et ledit moyen de tirage (18) transmettant un mouvement de translation audit moyen de transmission (17) selon un sens opposé au premier sens, le dispositif transmettant au brasseur un mouvement rotatif comprend un moyen de transmission (17) relié à la deuxième extrémité (12B) du brasseur (12) , ledit moyen de transmission (17) comportant un engrenage d'entraînement (22) qui est entraîné par un engrenage moteur (23) fixé à un moteur (24) .
21. Appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 12 à 20, dans lequel le moyen de tapotage et/ou le brasseur (12) sont pilotés par un logiciel en fonction de mesures de contrôle fournies par le moyen de contrôle (6) et éventuellement en fonction de caractéristiques de la poudre (3) .
22. Appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, dans lequel le conteneur (2) comprend en outre un racleur (13) , de préférence une lame incurvée ou une brosse rotative.
23. Procédé pour le dosage de précision de poudres mettant en œuvre l'appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, comprenant une ou plusieurs des étapes suivantes : mise en place du conteneur (2) en position de dosage, ouverture de l'ouverture réglable (4A, 4B) par les moyens de réglage (5) , éventuellement vibration ou tapotage du conteneur (2) , - " mesure de la quantité de poudre (3) distribuée par le moyen de contrôle (6) , ouverture ou fermeture de l'ouverture réglable (4A, 4B) par les moyens de réglage (5) en fonction de la mesure retournée par le moyen de contrôle (6) , réglage des moyens de vibration et/ou de tapotage du conteneur (2) en fonction de la mesure retournée par le moyen de contrôle (6) .
24. Utilisation d'un appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 22 pour le dosage de précision de poudre.
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