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DISPOSITIF POUR LA FABRICATION, LE REMPLISSE ET L' OBTURATION D'UN RECIPIENT EN MATIERE TMEPUXOPLASTIQUE
L'invention concerne un dispositif servant à la. fabrica- tion, au remplissage et à l'obturation d'un récipient en matiè- re thermoplastique, particulièrement en polyéthylène, en chlo- rure de polyvinyle et autres, avec une presse à extruder et un moule ouvrable pour récipient qui est subdivisé en une partie inférieure pour la fabrication du corps du récipient, et une partie supérieure pour la fabrication du haut du récipient, et comprenant un organe d'amenée de gaz comprimé et de produit de charge incorporé à l'intérieur du tube en matière plastiquer enserré par le moule inférieur.
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On. a ct j. proposé un dispositif dans lequel, le moule ai- tu, au-dessous de la t,4te de la presse & extruder reste en pla- ce alors quo le eaz comprimé et le produit de charge sont ase- nda dans la récipient par la tata de la presse à extruderp ou par une canalisation particulière altude dans la partie supé- rioure du moule de abrication. Dans le premier cas, on doit utiliser des demi-moules appropriés pour la 'abricatisn de la partie supérieure obturée et en outre, des supports pour soute- nir le tuba de matière plastique pendant le processus de charge;
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,. dans le second oaôt les canalisations d'amende traversent lea domi-moules et pénètrent à l'intérieur pour percer le tube for- mé par la presse.
Pour l'exécution mentionnée en premier lieu, , 'la. tête de la presse à extruder doit avoir une constitution
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coisploxe et dans le seconde exécution, il n'y a qu'une place ' réduite pour disposer les canalisations d'amenée, en ferme d' auilles creuses, et elles sont facilement obstruées par le
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perçs;e du tube en matière plastique.
La présente invention a pour but, l'application nouvelle d'un dispositif approprié d'amenée et de charge indépendant, aussi bien de la presse à. extruder que du moule de fabrication.
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A cet effet et conformément à l'invention, chaque demî-moule inférieur approprié à la fabrication du corps du récipient est raccordé avec au moins une buse maintenant le tube en matière plastique de façon convenable et qui est disposée au-dessus du demi-moule supérieur, servant à la fabrication du haut du réai- ! pient et chaque demi-moule supérieur est muni d'au moins une buse d'aspiration. La mise en place d'une buse d'aspiration dans le moule de fabrication empêhe l'effondrement du tuba en.
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core plastique plaqua contre le moule, de 801'te que le U1.O.
F 't f " \: ;.."r ,W extruder sous 1OX"5I.I'Al de* ;r J' '-t;h1,... ge. On obtient ainsi une construction dans laquelle, la presse
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à extruder, la tête de charge et le moule de fabrication son!1
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indépendants les uns des autres, ce qui offre l'avantage de permettre un changement facile de moules de différentes gran- deurs, ainsi que de différents produite de charje.
L'invention est encore caractérisée par le fait que, le moule inférieur est isolé thermiquement, sur sa partie adjacen- te au tube de matière plastique, dans la zone de l'extrémité de celui-ci formant le haut du récipient; il en est de même du dispositif de charge, sur son coté avoisinant le moule de fabri- . cation ou le tube de matière plastique. Grâce à cette isolation: thermique, on évite une brusque déperdition de chaleur, de sor- te que le tube peut être maintenu à l'état plastique pendant le temps nécessaire au processus complet de formation et de charge du récipient, y compris la formation de sa partie supé- rieure.
On comprendra mieux ces caractéristiques nouvelles ainsi que d'autres qui s'y rattachent, en se reportant à la première planche de dessins jointe et à la description ci-dessous qui s'y réfère, donnant un exemple d'exécution de l'invention dans lequel :
La Fig.I représente, une coupe longitudinale selon la li- gne I-I et dans le sens des flèches montrés par la Fig.2.
La Fig.2 représente, une coupe transversale selon la ligne:
II-II et dans le sens des flèches montrés par la Fig.I, mais à plus grande échelle.
Dans ces figures on a; sur un plateau -I- une glissière -2- qui se déplace à l'aide d'un dispositif de piston et de cylin- dre actionné hydroauliquement ou pheumatiquement -3-, depuis la position figurée sous l'organe de sortie -4- d'une presse à extruder -5- jusqu'à une position ,sous le dispositif d'amenée et de charge -6- fixé sur le plateau et pouvant monter ou des-
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cendre. La presse à extruder -5- sert à la fabrication d'un tube -7- en polyéthylène, chlorure de polyvinyle ou autre ma- tière plastique, et présente sur son organe de sortie -4- un dispositif de coupe -8- destiné à couper le tube de matière plastique.
Sur le dispositif de charge une sont raceordés d' une part, une canalisation -9- reliée une source d'air com- primé et, d'autre part, une canalisation -10- pour amener le produit de charge. La glissière -2- porte deux demi-moules inférieurs -12- et -la'-, pouvant se déplacer perpendiculaire- ment par rapport à la direction de poussée du vérin -3-. sur chaque demi-moule inférieur -12- et -12'- on a fixé une cham- bre de dépression, respectivement -14- et -14'-, au moyen des pièces de raccordement -13- et -13'- et ces chambres sont mu- nies sur leurs faces internes de buses d'aspiration -15- et -15'- venant au contact du tube -7- qu'elles enserrent.
Entre la chambre de dépression -14- et le demi-moule inférieur -12- on a placé un demi-moule supérieur -16-, pouvant se déplacer sur le demi-moule inférieur -12- pour permettre le formate du haut du récipient avec l'autredemi-moule supérieur -16'-. Le demi-moule inférieur -12- se déplace sur la glissière -2- à l' aide d'un vérin -17- et le demi-moule supérieur -16- sur le demi-moule inférieur -12- à l'aide du vérin -18-. De plus le demi-moule inférieur -12- est muni en haut de sa face interna, d'une garniture calorefugeante -19- et il en est de même de l' extérieur de la tige de charge en -19"-.
Le moule supérieur -16- est, comme la chambre de dépression -14-, raccordé par une canalisation -24- à une source de vide qui n'est pas repré- sentée et possède des buses d'aspiration -20-.
Sur la partie de droite du moule représenté par la. Fig.2 on a donné respectivement les mêmes références que pour la partie de gauche, mais en ajoutant le signe
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Dans les ?4,,oe. 1 et 2, le seule ont représenté au-40300113 de la sortie -4- de la presse & extruder -5-. La presse -5" extrudc un tube -7- dont on voit juatq le début.
Dès que le tube -7-' atteint une lonjueur auteis4r4tqi les deux demi...moulaa inférieure -12- et te refcrsent, en enserï-ant le tuba -7-. t
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Le). portion du tuba se trouvant un peu trop bas est couple par
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la feroeture du eoule et toribu W4 travers de 1'o$ouo -1-' Le detal-roule gu,,ériour -Ia- est entx.ain4 par la #ouveStOnt du bzz demi-taoule ira"ériaur -12-, sana touteiois 8t.ra ainai nia dans i ' sa position de fermeture.
Une portion du tube extr&4 cet main- tenue à son extï'umit supérieure contre la chambre do dpro- sion -14- et -14'- ;x$ce au vide. avant que la tule soit coupé µ M. la l.on;uerut oulue par le dispositif de coupe -8-0 Ï Le moule ainsi ferma partieller-ent est transféré sous le dispositif de charse -6-, qui s'abaisse alore sur les demi-mou- les inférieurs -12- et -Ia'-, la buse de charge plonjo dnno le tube jusqu'à une position interuc';;üsire pr6d4teluinào. A cet effet, la garniture -19- et -19'- est appropriée en for,.je de ) ,1 c8ne à sa partie supérieure et l'extrémité de la buse de char,o ruz munie de la. sa-t'niture isolante -10"- forme alo-
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ment un cône correspondant.
De l'air comprimé est alors envoyé )
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par la canalisation do charge -10- et il ne peut s'échapper du
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récipient qu'en dépassant une certaine pression, de sorte que
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l'élément de tube -7- encore thermorhstiquo c'appuie màlwe- ) ment et se moule sur les empreintes des deuil-moules in:tdrîeuro -12- et -12'-. Ensuite, le produit à conditionner (liquide, pàte , produit pulvérulent ou granuleux et autres) est introduit
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dans le récipient déjà formé et pendant ce remplissage, l'air comprimé est chassé. Après ce remplissage du récipient, le
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dispositif de remplissage remonte et le moule supérieur -16- -16'- se ferme pour former le haut du récipient.
Pour bien
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former le haut du récipient, la zone correspondante du tube
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oncoro plastique est maintenue par aspiration contre le Goule supérieur -I5- et, -iû'- L'extraite supérieure du tube se trouve encore . l'état plastique, car la perte de chaleur cet endroit est 1'ol'toflont réduite par la garniture isolante -9-.
Après cotto o2t.zxat,iun du récipient, par i"ormDo il. c3.aac3. de SA ) 2,,mltie su.r,oiud? on olatuzo la source do dépression et les dotai-moule$ inférieurs -IL,- et -12' - ainsi que les dowi-moulo8 aup6rieur'a -16- et -IGe- s'ouvrent et retournent la position do repos. Lorsque le moule s'ouvre, la récipient ainsi rewpli tombe par les ajourajos -22- et -23- do la glissière -2- et du plateau -l-, Le moule est à nouveau prêt pour reproduire le pl"OCGSaU8 Jàjà décrit plus haut.
Le mouvement dos àeiai-xoulea inf4rieurs et supérieurs -12- -12'- et -16- -IG'-, 3.'e:tiusion dû tube -7-par la tête -4- de la presse à extruder -5-, Ilirtro- duction d'air comprit ainsi que le l't:mpli3sa.;e et les mouva- ment.s de montée et de descente du dispositif de reoplissaje '-6'-)! sont COf''4a.ndÓa l'aide ,3e relais temporisas et d'autres 616- monts de coaunutation, ils sont limités par des buteca, de sorte
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que le processus de fabrication d'un récipient et des récipients suivants se déroule automatiquement.
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Dans la seconde planche la ?iz.3 représente une coupe ver- t3,ecl.a plus grande échelle d'un dispositif de rompUsnaje particulièrement avantageux et caractéristique de l'invention.
. ¯Q; , ,,,; == ,=,)- ; ';: " "' Ce dispositif de conception simple et facilement incorpora blé comprend deux tubes disposés concentriquement l'un dans 1' l,H"lt ,gve;, celui qui est à l'intérieur et qui constitue une oi.- sation de remplissage enserre un moyen mobile de fermeture àiB-
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;, ;osé Uaieraent et 4ontx,$Iant la carialisatîon do rgmpH-ssae a'Sieuï' ot déposé axialenient et de :Vaon ce;bil<
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dans le tube extérieur avec lequel il forme une valve coa Vo- lant le passage du gaz passant entre le tube extérieur at le tube intérieur. Cette disposition particulière des tubes peril
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met une construction simple et Compacte du dispositif de rem- µ plissais qui est de plus d'un rcaniew. nt facile.
La canalisa- ) tion de a.2. sort à l'admission et à l'évacuation de ,38,Z, en particulier d'air, dans lerécipient fabriqué par l'installa-
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tion décrite plus haut, à partir d'un tube extrudé en tnl;.\tiàre ; plastique, pour permettre le i'eriplissaJo. te coiiforuéxent à l'invention) la canalisation pour le jaz i sert à amener en particulier de l'air, dans le récipient à
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fabriquer, de façon à étirer le tube extrudé et le conformerez à la forme du moule qui l'entoure; cette canalisation sert en même temps à l'évacuation de l'air' emprisonné dans le dit réci- pient, pendant l'opération de remplissage.
La séparation de
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l'admission et de l'évacuation d'air est particulièrement avan- tapeuse dans le cas de remplissage par des produits formant de la mousse pondant cette opération et qui tend à pénétrer dans la canalisation de gaz, lors de l'évacuation de l'air. En ef-
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fot ainsi on refait passer l'air par ce tte canalisation et des gouttelettes du produit de remplissdje, provenant de la mousse, sont entraînées et atteignent 'La. paroi du récipient, ce qui provoque un refroidissement local intempestif.
La zone refroidie de la paroi encore susceptible de s'étirer est ainei
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bien noins étirable que le reste, do sorte que les 20nas d'un récipient fini qui ont ébé touchées par les youtteletteo sont plus épaisses que le reste du récipient. Grâce à l'incorpora- tion d'une canalisation pour l'admission de gaz et d'une autre pour l'évacuation, on évite cette imperfection, car dans cos canalisations il n'y a à chaque fois, qu'un seul sens d'écou.
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lement. Le produit de remplissaje qui pénutr<j Jans la canal!.. sation de gaz eut recueilli d'une faon convenable et renvoyé
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dans un réservoir de produit de remplissr,;e.
En se référant à l'exemple de aise en oeuvre de 1'inven- .
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tion schématisé par la Fig.3 le dispositif de remplissais est constitué d'un tube extérieur -101-, dans lequel un autre tube , intérieur et mobile -102- est disposé au centre du premier,
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Les tubes -101- et -102- forment une canalisation annulaire pour le gaz -103- qui est obturée par la haut par une bague d' étanchéité -104- et qui est contrôlée en bas par une valve for-
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ufe entre le siéze conique -106- de l'extrémité du tube intet4 rieur et un épaulement -105-. Dans l'exemple représenté cet épaulement -105- est formé par une pièce rapportée. Le tube intérieur -102- est guidé dans le tube extérieur à l'aide des
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cannelures -Tt?-.
Le tube extérieur -IOI- porte une @,5eawrnittuul,,e calorifugeant -108-. Sur le tube extérieur -101- ce trouve un manchon tournant de raccordement -109-. Ce manchon comporte un trou fileté de raccordement -110- pour une canalisation de
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retour -III- représentée schématiquetuent sur laquelle est dispos se un organe de d6ZIaie -I12- et qui est raccordée à un collée teur -113- qui sert 4 récupérer le produit entraîné dans le tuyau de retour. La canalisation -110- aboutït à un collée- teur annulaire -114- en communication avec la canalisation de gaz -103- par des trous tels que -115-.
Dans le manchon de raccordement -109- il est prévu une au-
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tre canalisation -116- qui est éale41ent en Cominunïcation avec un autre collecteur annulaire -II7-. En outre, un tuyau -118- avantageusement en nickel et logé dans une rainure du tube in-
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térieur -112- est relié à ce collecteur -I17-, et dépasse de la canalisation annulaire -103-. La rainure destinée à recevoir
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ce tuyau à az -II8- peut être faite dans le tube extérieur 1 -101- seulement ou à la fois dans les tubes ..#;- et .T03.
Dans l'exemple représenté il n'y a qu'un tuyau do gaz -118-, toutefois on peut prévoir plusieurs tuyaux de gaz entre le tube extérieur -IOI- et le tube intérieur -102-. Ce tuyau de
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gaz -IIS- peut passer au moins dans la zone de son emùouchur,1
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t\1'411àler(\nt. à l'(\Xc .as tubes -101- et -I0-, ou autrement par 0.;0r.11'10 on spirale autour du tuba int6riour -):02-, e 1,0-w colleetoura annulairo3 -II4- et -117- Dont rendue mu- tuollometit t.nnch(l13 par une bocue ü'6tccrditb -I9- alors que f) tt des boesùùs d'6tQ.nch&1t6 -120- et -121- assurent Itétanch4itd vors l'ox'tt1riour. Le manchon de raccorJQl:lent..'appui..ur un épaUlem0nt -122- du tube extérieur -101- et il e4t fixé en p011 t10n .,,1410 par uno bulue de blocaje qui n'est pas ,..prhont4o.1 par exesplc par une bagUe d'espacement.
On peut 6eülment. la bloquer pour qu'elle ne tourne pas. On puu% aussi tixor les reooorde#ento voulus directement sur le tube extérieur -IOx.
Le tube intérieur -102- a un épaulement ::5- for:a..nt la siéju d'une valve COf:1portAnt un élément de fermeture -IL>8- en forme de goutte, Ce dernier est fixé à l'oxtr6t' d'une ttle -lZ7- qui passe dans le tube int4rieur -102- et va Jusqu' aU vérin -122- où cette tlae est fixée au piston -129-.
Le piston -129- Be dôplaoe dans un o.(l1.'1dre -I,30- qui possède deux orifi- ces de raccordement -131- et -132- qui sont re116a à un dispo- î3iti:C de coimxnnàe -133- asnervissant le clin1re -130- à une source de Jaz ConI)l1mé, par exemple une pompe à Air -134-, de sorte que le piston -I29- puisse aller et venir dans le cyim- dre -130-, Pour actionner 11614ment de fermeture -126- et le tube intérieur -102- (directement ou indirectement) il est ouo- si possible d'utiliser un 41ectro-afinan%, un moteur 4100triquo, un vârin hydraulique ou pneumatique ou autre, de fagon à user- vir l'élément de fermeture pax, rapport au tube intérieur -102-o Sur le tube intérieur -101- est disposé un collecteur de
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remplissage -136- qui est muni d'un orifice de raccordement
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-137- pour une canalisation de rerxpl3ss;
a qui est ainsi rel14e à l'intérieur du tube -I02-. La tige -I27 de l'élément de fermeture -x26- est munie d'un coulisseau en forme d'étoile
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-138- muni' de cannelures, qui pénètre dans un alésage correa- pondant du tube intérieur -102- et qui est maintenu en place
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dans le tube intérieur :cor- par une douille -3-, de sorte que. la. tio -17- n'est mobile dans le tube intérieur -102- que dans d'étroites limites. Au delà de ces limites la tige -127- détermine l'ouverture ou la fermeture de la valve formée
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par l'épaulement -.to5- et la surface conique -106-.
-Le dispositif de remplissage est introduit dans le tube de matière plastique provenant du dispositif décrit plus haut et représenté par les Figs.I et 2 alors que ce tube est encore thermoplastique et il vient en contact avec le dispositif de
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recapl3saa;e dans la zone calorifuge -108-'. L'air sous pression est amené par l'orifice -116-, le collecteur -117- et le tuyau -118- do façon que le tube plastique ainsi gonflé vient en cen- tact de l'empreinte interne du Moule dont .il prend la forme
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ainsi prédéterminée, A l'aide du dispositif de cOa1C'1ande -133- on amène de l'air comprimé dans le cylindre -130- par l'orifice d'admission -132- ce qui soulève le piston -129-.
Lorsque ce
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piston -129- monte la valve -I2G- se soulève d'abord du aièJ8 -.135- de sorte que le produit de remplissage amené par l'orin fice -137- s'écoule dans le récipient par l'intérieur du tube -102-. Après un certain déplacement du piston 129- ce tube intérieur -102- est à son tour soulevé, ce qui produit l'ouver-
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ture de la valve -105- -106- et l'air tendant à 3tre cha3ad du récipient par le produit de remplissage peut 8tre ainsi expulsée, en outre dès le début de la montée du piston -129- l'amenée de
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aaz eo:t#é par le tuyau -IIB- est coupée. Dans le récipient
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.;'-t-..,<' - . ', ,,, . }tf O:4uatante polattnni".i4PYreupi<àe%w; t , 'ipie':;"n;%.e i. température d' bt.ra,e.
Cette press sion dans le récipient est déterminée par le dispositif de ré-
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glàge -II2-. Pendant le remplissage la mousse qui peut être 1"or-
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mée et qui peut alors pébnétrer dans le canal -103- est recueil- lie dans le réservoir -113- ou l'air se dégaze librement.
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1 produit ainsi décanté est alors rzr ^ f 7 n x rx zaza r tenant le produit de remplissage. si le récipient à remplir reçoit une charge prédéterminée, de l'air comprime est envoyé par le dispositif de commande grâce à la canalisation d'amenée -131- dans le cylindre -130- et ainsi le piston descend; puis la valve formée en -125- -126- et celle formée entre l'épaule- ment -105- et la surface conique -106-, se ferment l'une après l'autre. Le dispositif de remplissage est ensuite éloigné par un dispositif de levage par rapport au récipient), qui est en- suite obturé.
Dans le tuyau à gaz -118- on peut prévoir une valve de re- tenue, constituée par exemple par une lame de ressort. On peut également utiliser une tête de soupape conique poussée par un ressort à com p ression. Cette valve de retenue permettrait d' éviter particulièrement la pénétration de produits de remplis- sage très fluides.
La valve à gaz -105- -106- et la valve de remplissage -125- -126- de même que la valve de retenue du tuyau -118- sont dis- posées dans la zone et à proximité directe de l'orifice libre du dispositif de remplissage, afin que lors de l'éloignement du dispositif de remplissage, après achèvement du cycle de rem- plissage, il a'égoutte le moins possible de fluide. A cet ef- fet le diamètre de sortie du tube intérieur -102- hors de la valve de remplissage -125- -126- est établi en rapport avec la tension superficielle du fluide à conditionner. En conséquence il serait avantageux de prévoir une construction telle que la tension superf icielle du fluide de remplissage soit assez gran- de pour éviter que le fluide ne s'égoutte de l'organe de rem- plissage.