<Desc/Clms Page number 1>
"Soupape de remplisseuse de bottes à contre-pression."
La présente invention a trait à des soupapes de rem- plissauses, destinées à des remplisseuses de bottes à contre- pression et, plus particlièrement à une soupape de remplisseu- se à contre-pression, agencée pour augmenter la vitesse de rem- , plissage des bottes par des boissons carbonatées telles que la bière.
Les remplisseuses à conre-pression sont générale- ment utilisées à remplir des récipients de boissons carbonatées telles que la bière et les boissons dites gazeuses. L'opération du-remplissage pose des problèmes relatifs à l'introduction de
<Desc/Clms Page number 2>
la boisson dans le récipient avec la moindre agitation possi- ble, de manière à garder le C02 gazeux en solution, afin d'em- pêcher que le liquide ne mousse par suite du dégagement du gaz de la boisson.
Un des procédés visant à empêcher l'agitation de la boisson consiste à employer un élément étaleur destiné à diri- ger la boisson vers le côté de la boite. Ce procédé n'a connu qu'un succès partiel en ce qui concerne les botes, par suite des grandes vitesses d'écoulement requises pour le liquide, du fait de l'étranglement de l'écoulement dans les soupapes.
La présente invention e st conçue pour augmenter la vitesse de remplissage des bottes en augmentant la vitesse de l'écoulement du liquide et en évitant l'agitation inutile.
La présente invention a pour un de ses buts d'aug- menter la vitesse du remplissage d'un récipient à goulot large, tel qu'une botte à dessus plat.
Un autre but de l'invention consiste à proposer une soupape de remplissage de botte pour remplisseuses à contre- pression, qui donne une composante tangentielle au courant de liquide pénétrant dans la botte.
Un autre but de l'invention consiste à proposer une soupape de remplisseuse pour boites à dessus plat ou analogues, dans laquelle le liquide qui pénètre dans la botte est ditigé vers le coté de la botte, avec un mouvement tournoyant.
Un autre but de l'invention consiste à proposer un dispositif d'arrêt précis pour le liquide pénétrant dans la botte.
Un autre but encore de l'invention consiste à pro- poser une soupape de remplissage pour une remplisseuse à contre- pression, qui assure un remplissage-volumétrique sensiblement exact de la botte.
<Desc/Clms Page number 3>
Un autre but encore de l'invention consiste à propour remplisseuse poser une soupape de remplisseuse/dé bottes à contre-pression, dans laquelle l'air de contre-pression est éventé du dessus de la botte sans passer à travers le liquide.
Un autre but encore de l'invention consiste à four- nir le liquide par plusieurs ajutages d'une machine remplisseu- se de bottes à contre-pression, de manière à rendre minimum l'égouttage des ajutages à la suite de la détente.
Un autre but de l'invention consiste à proposer une soupape de remplisseuse à contre-pressions pour bottes, dans laquelle la hauteur du dispositif d'arrêt de l'écoulement du liquide peut être réglée.
Un autre but encore de l'invention consiste à pro- poser une soupape de remplisseuse de bottes, pour remplisseuses à contre-pression, qui supprime les restrictions quant à la section d'écoulement et au débit du liquide.
Un autre but encore de l'invention consiste à pro- poser une soupape de remplisseuse de bottes, qui empêche l'air de contre-pression, contenu.-dans la botte, de passer en barbo- tant à travers le liquide contenu dans le bol de lremplisseuse.
Un autre but encore de l'invention consiste à pro- poser une soupape de remplisseuse à contre-pression, qui assure une application précise de la soupape à liquide sur son siège à l'achèvement de l'opération du remplissage.
Un autre but encore de l'invention consiste à pro- poser une soupape de remplisseuse de bottes, faisant usage d'ajutages pour fournir le liquide, dans laquelle l'égouttage des ajutages, à la suite de l'achèvement de l'opération du rem- plissage, se trouve empêché.
D'autres buts encore de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et qui, prise en conjonc-
<Desc/Clms Page number 4>
tion avec les dessins annexés, illustre une forme préférée de l'invention.
La figure 1 est une élévation latérale de la soupa- pe de remplisseuse de bottes, produite selon la présente inven- tion, et représente cette soupape en prise étanche avec une botte.
La figure 2 est unesection verticale axiale de la soupape de charge de gaz en position fermée.
La figure 3 est une section verticale à grande échelle, passant par la gorge de la soupape à liquide, cette dernière étant en position ouverte.
La figure 4 est une section verticale semblable à la figure 3, représentant la soupape à liquide en position fer- mée.
La figure 5 est une section horizontale suivant la ligne 5-5 de la figure 3.
La figure 6 est une vue inférieure de la soupape, représentant les ajutages à liquide et la soupape d'arrêt d'air.
Il est maintenant fait référence aux dessins et, plus pariculièrement, à la figure 1 ; le bol de la remplisseuse peut comprendre une paroi externe annulaire 12, reliée d'une pièce à un organe de fond 13. Un couvercle (non représenté) couvre le dessus ouvert du bol de la remplisseuse:
Le bol est rempli d'un liquide 14 jusqu'à une hau- pré teur/déterminée et un gaz sous pression est introduit dans le dessus du bol de la remplisseuse, dans une région portant la référence 15, pour garder l'anhydride carbonique en solution dans le liquide.
Plusieurs ouvertures 16 percent le fond du bol de la remplisseuse à sa périphérie, pour recevoir des soupapes de remplisseuse, portant la référence générale 20 et faisant l'ob- jet de la présente invention.
<Desc/Clms Page number 5>
Les soupapes de remplisseuse 20 sont introduites à travers le fond du bol de la remplisseuse et y sont fiées par des clampes fourchues 22 et des boulons 23. Les clampes 22 ont des doigts 24 (figure 3) s'étendant vers l'extérieur, qui s'en- gagent sous des saillies 25 s'étendant vers l'extérieur, situées à l'extérieur de la soupape, pour mettre à force la soupape en prise fixe avec le fond du bol de la remplisseuse.
Des organes de bourrage 26 (figure 3) empêchent les fuites du liquide hors du bol de la remplisseuse, autour de la sou spape
Il est maintenant fait référence à la figure 4; la soupape a une tige 28 ayant un passage creux 29 qui la traverse et qui permet l'écoulement d'un gaz de la région à gaz de contre-pression 15, vers la botte 30 en voie de remplissage.
Le réglage du débit vers la boîte 30 est assuré par une soupape de réglage de gaz, portant la référence générale 32 et représentée en détail figure 2. La soupape à gaz 32 com- porte un manchon 34, poussé vers le haut par un ressort à com- pression faible 35 et ayant des ouvertures 36, qui le traversent et qui sont destinées au passage du gaz.
Un siège de soupape 37 est prévu dans une tête 38 du manchon et s'appuie contre le sommet de la tige de soupape 28, de manière que, lorsque la soupape 32 se soulève, l'air ou un autre gaz convenable passe par l'ouverture 36 vers le'bas, par le passage creux 29, pour pénétrer dans la boîte 30
La tête 38 est soulevée par un suiveur de came 40 qui pousse, vers le haut, contre la base d'une tête en forme de bobine, pour soulever la soupape. L'actionnement du suiveur se fait par une came montée à l'extérieur du bol.
La tige de soupape 28 passe vers le bas à travers 'un bottier de ressort 43 qui forme un prolongement d'une en- veloppe de soupape 45. Le boîter de ressort a une paire d'ou-
<Desc/Clms Page number 6>
vertures espacées opposées 46 qui permettent la pénétration du liquide à l'intérieur du bottier de ressort 43 et son écou- lement vers le bas, par l'ouverture 47 et l'enveloppe de sou- pape 45.
Une seconde série d'ouvertures perçant l'enveloppe de soupape 45 est représentée en 48 Le liquide pénétrant par les ouvertures 46, 47 et 84 passe vers le bas, par une gorge de Venturi 52. La tige de soupape 28 s'étend vers le bas-, par le passage 52 et par une ouverture prévue dans un corps de soupape 55.
Le corps de.soupape 55 a une ouverture annulaire, contenant un bourrage à bloc en V, 56, entourant la tige 28 pour empécher le passage du liquide à travers le corps de sou- pape. L'extrémité inférieure de la tige 28 porte une bague ronde' 47 qui trou siège dans un creux annulaire 58 de la partie in- férieure du corps, pour arrêter les fuites de gaz vers le haut, pendant que la soupape à liquide est ouverte et que l'on char- ge la boite de gaz. La gorge Venturi 52 susdite conduit le liquide vers le bas du bol à une soupape à liquide 60.
La soupape à liquide 60 est fixée à la tige de sou- pape 28 par une armature 60' à montage lâche pour donner à la soupape 60 une liberté de mouvement suffisant à assurer une application uniforme de la soupape 60 sur le siège de soupape 61. La liaison entre l'armature et la tige de soupape s'établit par une rondelle à ressort 63. La soupape 60 comporte un organe à bouton descendant 65 qui reçoit une moulure annulaire de ca- outchouc 66 ayant deux faces annulaires trouvant siège sur les faces annulaires du siège de soupape 61.
Le siège de soupape comporte des ouvertures qui-:communiquent avec des ajutages 68 s'ouvrant dans la botte 30
Les ajutages 68 passent vers l'extérieur et le bas
<Desc/Clms Page number 7>
et comportent une composante dirigée vers l'extérieur et une composante taentielle, de manière que le liquide pénétrant dans la botte 30 le fasse avec un mouvement vers l'extérieur et un mouvement tournoyant, suive ainsi le contour de la botte vers le bas, jusqu'au fond, et évite l'agitation du liquide.
Le bottier de ressort 43/Conitent un ressort de com- pression léger 61 qui est monté entre une embase 62 de l'en- veloppe de soupape et un bloc de guidage cylindrique 64 qui s'ajuste à glissement à l'extrémité supérieure du bottier de ressort. Une bague ronde 64' situe le bloc de guidage symétri- quement sur la tige d'évent 28, de manière que la pression as- cendante normale du ressort sur le bloc de guidage 64 tende: à ouvrir la soupape 60, contre la pression descendante du liqui.- de surjacent.
L'extrémité inférieure du corps de soupape 55 com- porte une ouverture filetée 70 dans laquelle se décharge la tige de soupape 28 Une cage à bille 72, ayant une extrémité supé- rieure rabattue vers l'intérieur, 74, reçoit une pièce rappor- tée de caouhouc souple 75, ayant une gorge creuse qui la tra- verse et qui communique avec la tige creuse de soupape 28 pour former un siège de caoutchouc souple 77 de grand diamètre, offert à une soupape à bille 76.
La soupape à bille 76 est faite de plastique creux - mince, de manière à être légère et à flotter bien haut sur le liquide montant dans la botte. La cage de soupage 72 est filetée à son extrémité supérieure pour se visser dans l'ouverture taraudée 70 du corps de soupape 55 et y être fixée par un écrou de verrouillage 78 La cage 72 peut donc être située de manière réglable dans le corps.de'soupape 55, pour faire varier la hau- teur de la bouche de l'orifice et, par conséquent, le point d'ar- rêt du remplissage.
A l'achèvement de l'opération du remplissage, les
<Desc/Clms Page number 8>
ajutages 68 s'étendent sous la surface du liquide contenu dans la botte 30 et, en ce moment, la bille 76 monte, vient/en prise avec le sige 77 de la gorge et arrête l'écoulement de l'air' venant du sommet de la botte, vers la région à gaz de contre- pression 15.
A ce moment, le suiveur de came 40 descend et fer- me la soupape à gaz 32 ; il continue à descendre pour fer- mer la soupape à liquide 60, ce qui coupe définitivement la com- munication entre 1'interieur du bol et la boîte 30
A ce moment de la rotation du bol, une came (non représentée), portée par le bâti de la machine, heurte un bouton
80 d'une soupape de détente 81, ce qui permet à l'air de pas- ser du sommet de la botte, par les passages de liaison 84 85
86 et 87 et vers l'extérieur, par la soupape détente, ce qui réduit la pression régnant dans le sommet de la botte 30 à la valeur de la pression atmosphérique.
La botté est ensuite descendue/sur un support (non représenté), hors de prise avec un/caoutchouc d'étanchéité 88 et hors du parcours d'un collet 89 et est ensuite enlevée de la machine remplisseuse par un croisillon (non représenté) et transmise à une obturatrice.
FONCTIONNEMENT
En fonctionnement, les bottes 30 sont montées sur deux supports (non représentés) par un croisillon (non représen- té), alors que la remplisseuse tourne autour d'un centre fixe.
Le support élève les bottes 30 et les met en contact avec le bourrage 88 en appliquant une certaine force au-dessous de la botte pour former un joint étanche entre la botte et le bourrage:
88
Après que le joint a été établi avec le bourrage 88, ,--une came (non représentée), montée sur la partie fixe de la rem- plisseuse, fait monter un suiveur 40 qui vient en contact avec
<Desc/Clms Page number 9>
le sommet, en forme de bobine, 41, pour ouvrir la soupape de réglage de gaz 32 et permettre à l'air de passer par l'ouverture 36 et vers le bas, par l'ouverture centrale d'évent 29 de la tige de soupape 28, par la gorge du nipple de caoutchouc 75, passé la soupape 76 qui est alors à l'écart de son siège et repose sur une goupille 90, et dans la botte.
La pression régnant dans la botte monte alors jus- , qu'à une pression égale à la pression du gaz de la région 15 du sommet du bol de la remplisseuse. Il faut observer en ce point que la soupape à gaz est gardée à l'écart de son siège par la pression du ressort 35. Comme la pression régnant dans la boite monte, la pression monte aussi sous la soupape à liquide 60, la pression étant transmise depuis la botte, vers le haut, par les ajutages 68
Lorsque la pression régnant dans la botte est sen- siblement égale à la pression régnant dans le dessus du bol, la pression sous la soupape 60, augmentée de la pression du ressort 61 agissant sur le bloc de guidage 64, ouvre la soupa- pe 60. Dès que la soupape 60 est suffisamment écartée de son siège, le ressort 61 la fait monter jusqu'à la position de pleine ouverture.
Le-liquide s'écoule ensuite du bol de la remplis- seuse, vers le -,bas, par les ouvertures 46, 47 et 48 par la gorge de Venturi -52, par la soupape 60, passé la moulure 66, par les ajutages 68 et dans la botte 30.
Comme le liquide passe par les ajutages 68, les composantes, dirigées vers l'extérieur, des ajutages, donnent au liquide une vitesse dirigée radialement vers l'extérieur et les composantes tangentielles des ajutages lui communiquent un,.tournoiement, mouvements qui se combinent pour amener le liquide à passer vers l'extérieur, en une spirale se dilatant
<Desc/Clms Page number 10>
vers l'extérieur, pour venir en contact avec les cotés de la botte, et à s'écouler uniformément vers le bas, sur le côté, tout en tournant. Ce tournoiement amène le liquide à atteindre le fond de la boîte en un mouvement d'écoulement égal et empêche l'agitation du liquide pénétrant dans la botte.
Comme le liquide pénètre dans la botte, le gaz de contre-pression est déplacé vers le haut, passé la soupape de retenue à bille 76, par la góge creuse du nipple 75, de retour vers le haut par le passage 29 de la tige de soupape 28, par la soupape 32 et de retour dans le sommet du bol.
Lorsque le liquide monte dans la botte 30 suffisam- ment pour faire flotter la soupape 76, elle monte avec le li- quide qui couvre les bouts inférieurs des ajutages 68. La sou- pape 76 monte alors jusqu'à ce qu'elle soit sur le point de venir en contact avec le nipple. Pendant la période où le li- quide monte dans la botte 30, le gaz en est éjecté par la pièce rapportée ou le nipple de caoutchouc souple 75 et passe vers le haut, dans la partie supérieure du bol de la remplisseuse.
Comme la soupape 76 s'approche de la bouche du nipple 75, la section offerte à ce gaz en voie d'échappement diminue, ce qui fait augmenter la vitesse d'écoulement par le nipple 75. Cette augmentation de la vitesse tend à appliquer la bille sur la bouche du nipple, ce qui arrête complètement le courant d'ar venant de la botte et passant vers le bol de la remplisseuse.
Dès que l'écoulement du gaz provenant de la botte s'arrête du fait de l'application étanche de la bille 76 sur le nipple 75 la montée subséquente du liquide dans la botte crée une pression supplémentaire sur le dessus du liquide contenu dans la botte, pression qui est supérieure à la pression du liquide agissant vers le bas depuis le bol, cette augmentation de la pression du liquide contenu dans la boite arrêtant l'écoulement du liquide par la soupape 60 et arrêtant tout remplissage subsé-
<Desc/Clms Page number 11>
quent de la boîte.
En ce point du cycle, une came (non représenté;) vient en contact avec le suiveur 40, ferme la soupape à gaz
32 et poursuit son déplacement vers le bas pour fermer la soupa- pe à liquide 60. Lorsque la soupape 60 est fermée, une autre came (non représentée) vient en contact avec le bouton 80 pour ouvrir la soupape de détente 81 et permettre à l'air sous pres- sion, présent dans le sommet de la botte, de passer vers le haut par les passages de liaison 84 85 86 et 87 et vers l'at- mosphère extérieure.
La botte peut alors être descendue par le support (non représenté) et mise hors de contact avec le caoutchouc de scellement 88 et hors du parcours du collet 89, pour permettre l'enlèvement de la boite hors de la machine remplisseuse par un croisillon et son t-ransfert vers une obturatrice où elle reçoit son couvercle et est obturée.
On comprend que la forme, décrite ci-dessus, de l'invention n'en constitue qu'une réalisation préférée et que diverses modifications de la taille, de la forme et de l'agence- ment des éléments peuvent être pratiquées sans s'écarter de l'esprit de l'invention ou de la portée des revendications annexées.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.