<Desc/Clms Page number 1>
Procédé et dispositif de remplissage sous pression pour. récipients distributeurs.
L'invention concerne un nouveau procédé pour le remplissage sous pression des récipients distributeurs comportant une partie permanente et une membrane souple et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Suivant un procédé déjà oonn.u par le brevet américain 1575567 de Geake, la membrane souple du récipient est disposée avant cemplissage contre la paroi permanente et elle est retournée sous la pression du produit introduit par l'ajutage. Ce procédé présente 1''inconvénient qu'il se produit une éjection hors du récipient distributeur de la matière introduite lorsque l'on retire l'embout du dispositif de remplissage. Cette éjection est causés d'une part par la dilatation du produit comprimé,d'autre part par la contraction élastique de la membrane en fin de remplissage.
La présente invention remédie à cet inconvénient par un nouveau procédé de remplissage,lequel consiste en ce qu'une dépression est provoquée dans le dispositif de remplissage audessus de l'ajutage du récipient avant que l'embout soit retiré
<Desc/Clms Page number 2>
en fin de remplissage. Grâce à cette dépression,l'excédent du produit se trouve-refoulé dans le dispositif de remplissage au lieu d'être éjecté hors du récipient distributeur.
Plusieurs formes d'exécution du dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé sont représentées à titre d'exemple aux dessins annexés.
La fig. 1 montre schématiquement en partie en coupe une forme du dispositif de remplissage;
La fig. 2 montre une forme d'exécution du décompresseur;
La fig. 3 montre en partie en coupe un décompresscer muni d'une commande électrique;
La fig. 4 montre schématiquement et en plus petite échelle un système de levier pour la commande du plateau;
La fig. 5 montre un dispositif de oommande hydraulique.
Le dispositif de remplissage représenté à la fig.l est constitué par une trémie 1 montée à l'aide des supports 2 sur les colonnes 3. La trémie comporte un couvercle amovible 4 et un piston coulissant 5, muni d'une anse 6. Au-dessus du piston est disposé le joint 7 du conduit pneumatique ou hydraulique,muni d'un clapet automatique 8 permettant de maintenir une pression conatante au-dessus du piston et un détendeur 9.
La trémie 1 est fermée par un fond conique 10,relié à un ou plusieurs robinets d'évacuation il,munis d'un conduit télescopique 12,les deux parties 13,14 du télescope 12 sont écartées à l'aide d'un ressort 15. Le télescope se termine par un embout 16 entouré d'un joint élastique 17. La trémie est encore munie d'un robinet d'air 18,permettant de soulever le piston 5 en vue du remplissage de la trémie.
Sous la trémie est disposé un plateau mobile 19,pouvant être déplacé verticalement à l'aide d'un vér in hydraul ique 20 et comportant une ou plusieures matrices 21 suivant le nombre des embouts. Chaque matrice est entourée d'un épaulement 22, comportant un joint élastique 23.
Sur ce dispositif, le remplissage des récipients distributeurs s'effectue de la manière suivante: une fois le récipient 24
<Desc/Clms Page number 3>
placé sur l'épaulement 22 avec son ajutage 25 tourné vers la trémie.on ouvre le robinet d'admission du vérin 20,lequel soulève le plateau 19,l'ajutage 25 du récipient s'applique contre l'embout 16 et comprime le télescope 12,le robinet 11 s'ouvre et le remplissage du récipient s'effectue sous la pression du piston 5.
Après remplissage,on ferme d'abord le robinet 11 pour ouvrir ensuite le robinet d'évacuation du vérin 20 afin de faire descendre le plateau. Pandant le descente du plateau,le télescope se rallonge en provoquant une dépression au-dessus de l'ajutage 25 du récipient,. laquelle permet la dilatation du produit contenu dans le récipient et le refoulement de l'excédent vers le con duit télescopique 12.
Suivant une deuxième forme d'exécution,le télescope est reme placé par un décompresseur à piston (fig.2), constitué par un cylindre 26.,comportant un élargissement 27 et un piston coulissant 26,lequel s'appui contre un ressort de résistance 29.Le piston 28 est guidé par une tige 30,le réliant à un clapet 31 lequel obture, par l'extérieur, l'orifice de l'embout 32. Pour les produits présentant une consistance suffisante,le clapet est avantageusement supprimé.
Ce dispositif fonctionne de la manière suivante : Pendant le remplissage,le piston 28 et le clapet 31 occupent,sous l'effet de la pression du produit,la position représentée en pointillés. Le remplissage terminé,en ouvrant le robinet détendeur 9,on diminue la pression dans la trémie de sorte que le piston se trouve répoussé par le ressort 29,ce qui provoque une brusque dépression dans le décompresseur.
Le décompressuer représenté à la fig.3 est constitué par un cylindre 23 dans lequel est disposé,de manière à pouvoir coulisser, un piston 34. La course du piston 34 est réglable grâce à un écrou 35 vissé sur le cylindre 35,fileté extérieurement et l'épaulement 36 prévu sur le piston, Le piston est percé d'un canal longitudi- nal 37 dont l'extrémité 38,tournée vers l'extérieur,s'élargit en formant siège à la soupape 39 dont la tige 40 est guidée dans le canal 37 par des guides'appropriée 41. La tige 40 est munie d'un pied élargi 42 pouvant s'appuyer contre le fond 43 du cylindre 33.
<Desc/Clms Page number 4>
Le piston 34 est encore muni d'un joint à écrou 12 permettant la fixation du déoompresseur sur une machine à remplir quelconque non représentée.
Le piston 34 est entouré d'un ressort à boudin 45 s'appuyant d'une part contre l'écour 35 et d'autre par contre le joint à écrou 44.
Le cylindre 33 comporte un prolongement 46 percé également d'un canal longitudinal 47 se terminant dans un embout 48, entouré d'un joint élastique 49. Sur le prolongement est vissé un chapeau 50 destiné à recevoir le récipient à remplir 52 et dont la position est réglable à l'aide d'un oontre-écrou 51,afin de permettre de régler la pression de l'ajutage dudit récipient à remplir contre le joint élastique.Pendant le remplissage,une matrice 53,s'appuyant contre un plateau 54,peut être disposée dans le récipient à remplir.
Le prolongement comporte encore un ajutage fileté 55 relié au canal 47 et permettant la fixation d'un manomètre ou d'un détendeur.
Le manomètre est représenté au dessin par un cylindre 56 à piston 57 s'appuyant contre un ressort 58 dont la pression est réglable ; une tige 59,fixée sur le piston 57 et comportant des repères, permet le contrôle de la pression.
Le fonctionnement du décrompresseur est comme suit:
Une fois le récipient disposé dans le chapeau avec ou sans matrice, on comprime le ressort 45 en appuyant contre le plateau 54.
Le piston 34 pénètre dans le cylindre 33,en fin de course,le pied 42 de la soupape venant buter contre le fond 43 du cylindre 33,la soupape 39 est soulevée de son siège;le produit est alors introduit dans le décompresseur et en passant par les canaux 37,47 remplit le récipient. Quand le manomètre signale,par une élévation brusque de la pression, que le récipient est rempli,on cesse d'appuyer contre le décompresseur,le ressort 45 libéré,s'écarte,le piston 34 recule en produisant une décompression dans le cylindre 33.
La décompression a un double effet: d'abord la soupape 40 revient sur son siège et ferme le canal,en suite l'excédant du produit se trouve réfoulé du récipient dans le décompresseur.
Il est possible de remplacer le manomètre par un simple
<Desc/Clms Page number 5>
détendeur à échappement visible, dans ce cas c'est l'échappement du produit qui signale que le récipient est rempli.
Suivant une autre forme d'exécution non représentée au dessin, -le produit est ramené à travers un détendeur réglable dans la trémie de la machine à remplir par une canalisation appropriée.
Cette solution est applicable aux machines à remplir dont la trémie n'est pas constamment sous pression ou aux machines remplir à vis sans fin. L'élévation brusque de la pression se manifestant en fin de remplissage,peut commander,par l'intermédiaire d'un servo-moteur électrique,mécanique ou hydraulique,l'abaissement du plateau sur lequel est disposé le récipient à remplir.
La fig.3 montre également un servo-moteur électrique.Le éléments du servo-moteur sont fixés-sur un cadre 60 solidaire de l'écrou 44 tandis que le plateau 54 est solidaire d'une tige 61 coulissante dans une glissière 62 montée également sur le cadre 60.
Dans la tige 61 est pratiquée une encoche 63 dans laquelle s'engage le cliquet 64 sous la pression du ressort 65; le cliquet est monté sur un électro-aimant 66 commandant son déclanchement, l'électro-aimant est commandé à son tour par la tige 59 du manomètre par l'intermédiaire du contacteur 67 monté sur le cadre 60.
Ce dispositif fonctionne de la manière suivante :
Pendant le remplissage,le cliquet 64 est engagé dans l'encoche 63,quand le remplissage est terminé,la pression s'élève brusquement dans le décompresseur et dans le cylindre du manomètre,la tige 61 du manomètre,poussée par le piston 59,s'appuie contre le contacteur 67 et ferme le circuit. L'électro-aimant 66 rappelant le cliquet 64,libère la tige 61 et le chapeau 54 descend sous l'effet d'un ressort de rappel 68. Quand le plateau 54 est dans sa position inférieure,on remplace le récipient remplipar un réci- pient vide et l'opération recommence. Pour remonter le plateau,on peut se servir utilement d'un système de levier à pédale tel que représenté schématiquement à la fig.4.
Ce système est constitué par un levier 69 articulé autour d'un tourillon fixe 70. Un des bras du levier est formé par une pédale 71 et l'autre bras est relié par une bielle 72 à la tige coulissante 61. La longueur de la
<Desc/Clms Page number 6>
bielle et du levier est choisie de manière telle qu'une faible course de la pédale 71 suffit à commander le plateau. Il importe, en outre,que l'angle formé par la bielle 72 et la tige 61, dans la position supérieure du plateau,soit inférieur à 180 afin de permettre la descente du plateau par son propre poids ou sous l'effet d'un faible ressort aussitôt la tige libérée.
La fig.3 montre un dispositif de commande hydraulique constitué par un cylindre 73 fixé sur le cadre et relié par un conduit 74 au décompresseur.Dans le cylindre 73 est disposé un piston coulissant 75 soumis d'une part à la pression du produit et d'autre part à un ressort de résistance 76 à pression réglable,le piston est solidaire du cliquet 64 s'engageant dans l'encoche 63 de la tige 61
Dans ce dispositif,l'aumentation de la pression dans le décompresseur commande directement le déolanchement du cliquet et de ce fait l'abaissement du plateau. Bien entendu,on peut commander l'abaissement du plateau par tout système mécanique ou autre.
Il est évident,que sans sortir du cadre de l'invention,la forme d'exécution du déoompresseur peut varier,ainsi le télescope peut être remplacé par un soufflet. La commande de la trémie et du plateau peut être automatique et conjuguée avec la commande des robinets. Le vérin hydraulique peut être remplacé par un système de levier, de même la trémie pourrait être mobile et combinée avec un plateau fixe.
, Revendications.
@ 1) Procédé de remplissage sous pression pour récipients distributeurs, comportant une partie permanente et une membrane souple,caractérisé par le fait qu'en fin de remplissage, une dépression est provoquée au-dessus de l'ajutage du récipient avant que l'embout du dispositif de remplissage soit retiré.
<Desc / Clms Page number 1>
Method and device for filling under pressure for. dispensing containers.
The invention relates to a new method for filling dispensing containers under pressure comprising a permanent part and a flexible membrane and a device for implementing this method.
According to a process already oonn.u by US patent 1575567 to Geake, the flexible membrane of the container is placed before filling against the permanent wall and it is turned under the pressure of the product introduced by the nozzle. This method has the drawback that an ejection takes place from the dispensing container of the material introduced when the tip of the filling device is removed. This ejection is caused on the one hand by the expansion of the compressed product, on the other hand by the elastic contraction of the membrane at the end of filling.
The present invention overcomes this drawback by a novel filling method, which consists in that a vacuum is created in the filling device above the nozzle of the container before the nozzle is withdrawn.
<Desc / Clms Page number 2>
at the end of filling. Thanks to this depression, the excess product is forced back into the filling device instead of being ejected from the dispensing container.
Several embodiments of the device for implementing this method are shown by way of example in the accompanying drawings.
Fig. 1 schematically shows partly in section one form of the filling device;
Fig. 2 shows an embodiment of the decompressor;
Fig. 3 shows partly in section a decompresscer provided with an electric control;
Fig. 4 shows schematically and on a smaller scale a lever system for controlling the plate;
Fig. 5 shows a hydraulic control device.
The filling device shown in fig.l consists of a hopper 1 mounted using the supports 2 on the columns 3. The hopper has a removable cover 4 and a sliding piston 5, provided with a handle 6. At -above the piston is placed the seal 7 of the pneumatic or hydraulic duct, provided with an automatic valve 8 making it possible to maintain a constant pressure above the piston and a regulator 9.
The hopper 1 is closed by a conical bottom 10, connected to one or more discharge valves 11, provided with a telescopic duct 12, the two parts 13,14 of the telescope 12 are separated by means of a spring 15 The telescope ends with a tip 16 surrounded by an elastic seal 17. The hopper is further provided with an air valve 18, making it possible to lift the piston 5 with a view to filling the hopper.
Under the hopper is disposed a movable plate 19, which can be moved vertically using a hydraulic cylinder 20 and comprising one or more dies 21 depending on the number of end pieces. Each die is surrounded by a shoulder 22, comprising an elastic seal 23.
On this device, the filling of the dispensing containers is carried out as follows: once the container 24
<Desc / Clms Page number 3>
placed on the shoulder 22 with its nozzle 25 facing the hopper. the inlet valve of the cylinder 20 is opened, which lifts the plate 19, the nozzle 25 of the container is applied against the nozzle 16 and compresses the telescope 12, the valve 11 opens and the container is filled under the pressure of the piston 5.
After filling, the valve 11 is first closed to then open the discharge valve of the cylinder 20 in order to lower the plate. During the descent of the plate, the telescope is extended, causing a depression above the nozzle 25 of the container. which allows the expansion of the product contained in the container and the discharge of the excess towards the telescopic pipe 12.
According to a second embodiment, the telescope is placed by a piston decompressor (fig. 2), consisting of a cylinder 26, comprising an enlargement 27 and a sliding piston 26, which bears against a resistance spring. 29. The piston 28 is guided by a rod 30, connecting it to a valve 31 which closes, from the outside, the orifice of the nozzle 32. For products having sufficient consistency, the valve is advantageously omitted.
This device operates as follows: During filling, the piston 28 and the valve 31 occupy, under the effect of the pressure of the product, the position shown in dotted lines. When filling is finished, by opening the pressure reducing valve 9, the pressure in the hopper is reduced so that the piston is pushed back by the spring 29, which causes a sudden depression in the decompressor.
The decompressor shown in fig.3 is formed by a cylinder 23 in which is arranged, so as to be able to slide, a piston 34. The stroke of the piston 34 is adjustable by means of a nut 35 screwed onto the cylinder 35, externally threaded and the shoulder 36 provided on the piston, The piston is pierced with a longitudinal channel 37 whose end 38, facing outwards, widens to form a seat for the valve 39, the rod 40 of which is guided in the channel 37 by appropriate guides 41. The rod 40 is provided with an enlarged foot 42 which can bear against the bottom 43 of the cylinder 33.
<Desc / Clms Page number 4>
The piston 34 is also provided with a nut seal 12 allowing the attachment of the deoompressor on any filling machine not shown.
The piston 34 is surrounded by a coil spring 45 resting on the one hand against the recess 35 and on the other hand against the nut seal 44.
The cylinder 33 has an extension 46 also pierced with a longitudinal channel 47 ending in a tip 48, surrounded by an elastic seal 49. On the extension is screwed a cap 50 intended to receive the container to be filled 52 and whose position is adjustable using a locknut 51, to allow adjustment of the pressure of the nozzle of said container to be filled against the elastic seal.During filling, a die 53, pressing against a plate 54, can be placed in the container to be filled.
The extension also comprises a threaded nozzle 55 connected to the channel 47 and allowing the attachment of a pressure gauge or a regulator.
The manometer is shown in the drawing by a cylinder 56 with piston 57 resting against a spring 58, the pressure of which is adjustable; a rod 59, fixed to the piston 57 and having marks, allows the pressure to be controlled.
The operation of the decompressor is as follows:
Once the receptacle is placed in the cap with or without a die, the spring 45 is compressed by pressing against the plate 54.
The piston 34 enters the cylinder 33, at the end of the stroke, the foot 42 of the valve abutting against the base 43 of the cylinder 33, the valve 39 is lifted from its seat; the product is then introduced into the decompressor and passing through the channels 37,47 fills the container. When the manometer signals, by a sudden rise in pressure, that the container is full, we stop pressing against the decompressor, the spring 45 released, moves aside, the piston 34 moves back producing a decompression in the cylinder 33.
The decompression has a double effect: first the valve 40 returns to its seat and closes the channel, then the excess product is discharged from the container into the decompressor.
It is possible to replace the pressure gauge with a simple
<Desc / Clms Page number 5>
Regulator with visible exhaust, in this case it is the product exhaust which signals that the container is full.
According to another embodiment not shown in the drawing, the product is returned through an adjustable pressure reducer in the hopper of the filling machine by an appropriate pipe.
This solution is applicable to filling machines whose hopper is not constantly under pressure or to filling machines with worm screws. The sudden increase in pressure occurring at the end of filling can control, by means of an electric, mechanical or hydraulic servomotor, the lowering of the plate on which the container to be filled is placed.
Fig.3 also shows an electric servo-motor. The elements of the servo-motor are fixed on a frame 60 secured to the nut 44 while the plate 54 is secured to a rod 61 sliding in a slide 62 also mounted on frame 60.
In the rod 61 is formed a notch 63 in which engages the pawl 64 under the pressure of the spring 65; the pawl is mounted on an electromagnet 66 controlling its release, the electromagnet is in turn controlled by the rod 59 of the pressure gauge via the contactor 67 mounted on the frame 60.
This device works as follows:
During filling, the pawl 64 is engaged in the notch 63, when the filling is finished, the pressure rises sharply in the decompressor and in the cylinder of the manometer, the rod 61 of the manometer, pushed by the piston 59, s 'presses against switch 67 and closes the circuit. The electromagnet 66 returning the pawl 64, releases the rod 61 and the cap 54 descends under the effect of a return spring 68. When the plate 54 is in its lower position, the filled container is replaced by a container. pient empty and the operation begins again. To reassemble the plate, one can usefully use a pedal lever system as shown schematically in fig.4.
This system consists of a lever 69 articulated around a fixed journal 70. One of the arms of the lever is formed by a pedal 71 and the other arm is connected by a connecting rod 72 to the sliding rod 61. The length of the
<Desc / Clms Page number 6>
connecting rod and lever is chosen such that a small stroke of the pedal 71 is sufficient to control the plate. It is important, moreover, that the angle formed by the connecting rod 72 and the rod 61, in the upper position of the plate, is less than 180 in order to allow the lowering of the plate by its own weight or under the effect of a weak spring as soon as the rod is released.
Fig. 3 shows a hydraulic control device consisting of a cylinder 73 fixed to the frame and connected by a duct 74 to the decompressor. In the cylinder 73 is arranged a sliding piston 75 subjected on the one hand to the pressure of the product and to 'on the other hand to a resistance spring 76 with adjustable pressure, the piston is secured to the pawl 64 engaging in the notch 63 of the rod 61
In this device, the increase in the pressure in the decompressor directly controls the release of the pawl and thereby the lowering of the plate. Of course, the lowering of the plate can be ordered by any mechanical or other system.
It is obvious that without departing from the scope of the invention, the embodiment of the deoompressor can vary, thus the telescope can be replaced by a bellows. The control of the hopper and the tray can be automatic and combined with the control of the valves. The hydraulic cylinder can be replaced by a lever system, likewise the hopper could be mobile and combined with a fixed plate.
, Claims.
@ 1) A method of filling under pressure for dispensing containers, comprising a permanent part and a flexible membrane, characterized in that, at the end of filling, a vacuum is produced above the nozzle of the container before the nozzle of the filling device is removed.