Appareil pour changer le contenu gazeux de récipients avant leur fermeture
La présente invention a pour objet un appareil pour changer le contenu gazeux de récipients avant leur fermeture, ces récipients étant ouverts à leur extrémité supérieure et le contenu se trouvant déjà dans ceux-ci, et pour fermer l'extrémité ouverte de ces récipients, comprenant un transporteur rotatif avec un pilier tournant autour d'un axe vertical et agencé pour déplacer une succession de récipients espacés tout en aspirant l'air à travers des moyens de fermeture de l'extrémité de chaque récipient, en créant un vide qui est remplacé par un gaz inerte, après quoi le récipient est déchargé à un poste de scellement agencé pour fixer un couvercle sur son extrémité supérieure.
On connaît des appareils dans lesquels l'air est aspiré des récipients par des moyens à vide à partir de l'espace supérieur des récipients et est remplacé par un gaz inerte au contenu de ceux-ci après quoi les récipients sont déchargés vers un poste de scellement agencé pour fermer ceux-ci en fixant une fermeture sur l'extrémité supérieure de chaque récipient. Ces appareils sont cependant compliqués et de fabrication coûteuse. Les fermetures sont partiellement appliquées avant de commencer les opérations en vue de remplacer l'air et l'aspiration de l'air est effectuée en deux temps pour empcher le retrait du contenu du récipient avec l'air.
L'invention a pour but d'obvier à ces inconvénients.
A cet effet, l'appareil selon l'invention est caractérisé en ce que l'intérieur du pilier rotatif est divisé en une chambre à vide et une chambre à gaz séparées axialement l'une de l'autre, et en ce qu'il comprend au moins un bras supportant un tampon porté par un axe creux déplaçable axialement par une came pour déplacer le tampon en position de fermeture étanche sur l'extrémité ouverte du récipient déplacé par le transporteur, l'intérieur de l'axe étant relié à la chambre à vide par une soupape pour enlever l'air du récipient et à la chambre à gaz par une soupape pour rétablir la pression atmosphérique dans le récipient en introduisant le gaz inerte dans le récipient à travers un filtre porté par le tampon et destiné à empcher le retrait du contenu du récipient pendant l'élimination de l'air,
I'intérieur de l'axe étant finalement déconnecté de la chambre à gaz et le tampon éliminé du récipient. De préférence, la soupape pour chaque tampon comprend une douille fixe portée par le bras supportant le tampon, l'axe du tampon coulissant axialement dans la douille et celle-ci présentant des évidements annulaires espacés axialement et étanches l'un par rapport à l'autre et à l'atmosphère, l'un des évidements communiquant avec la chambre à vide et l'autre avec la chambre à gaz, l'axe creux étant muni d'une ouverture latérale communiquant avec l'intérieur creux de cet axe qui est déplaçable dans des positions dans lesquelles cette ouverture est alignée sur l'un ou l'autre des évidements ou ferme ceux-ci.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique en élévation d'une machine de scellement comprenant l'appareil;
la fig. 2 est une vue en plan par-dessus la fig. 1
la fig. 3 est une vue en plan schématique montrant un dispositif transporteur grâce auquel des récipients sont introduits et déplacés successivement à travers la machine;
la fig. 4 est une vue en élévation, partiellement en coupe de l'appareil;
la fig. 5 est une coupe d'une partie de l'appareil de la fig. 4;
la fig. 6 est une coupe d'une autre partie de cet appareil
la fig. 7 est une vue en plan de la fig. 6.
La machine représentée schématiquement aux fig. 1 à 3 comprend un appareil pour changer le contenu gazeux d'un bidon avant sa fermeture. Ce bidon 7 (fig.
4) est ouvert à son extrémité supérieure et le produit se trouve déjà dans celui-ci, l'appareil servant également à fermer l'extrémité ouverte du bidon comme il sera décrit ci-après.
La fig. 4 montre le détail de l'appareil comprenant un transporteur formé d'un croisillon 6 tournant continuellement et recevant des bidons 7, un par un, à partir d'un transporteur 8 (fig. 2). Ces bidons sont déplacés successivement et de façon espacée dans une direction avec les extrémités ouvertes des bidons dirigés vers le haut. Le transporteur 8 reçoit les bidons lorsqu'ils sont éloignés d'une machine de remplissage non représentée.
Chaque bidon 7 reposant sur un support 9 (fig. 4) est reçu par le croisillon rotatif 6 situé au-dessous d'un tampon 10 supporté pour se déplacer en et hors de prise avec l'extrémité ouverte du bidon pour effectuer une fermeture étanche sur celui-ci. Le tampon 10 est en une matière compressible, de préférence du caoutchouc, et a un diamètre tel qu'il puisse tre employé pour effectuer la fermeture d'une gamme de bidons de diamètre différent.
Chaque tampon 10 est monté sur un axe creux 11 (fig. 4) qui est porté par un bras 12 s'étendant latéralement à partir d'un pilier 13 coaxial au croisillon 6 et pouvant tourner avec celui-ci. L'extrémité supérieure de chaque axe porte un galet 14 agencé de manière à coopérer avec une came fixe 15 qui effectue des déplacements axiaux dudit tampon contre l'action d'un ressort de rappel 16. Des butées 17 limitent l'étendue du déplacement vers le haut des tampons par les ressorts 16.
La came 15 a un contour tel qu'elle presse tout d'abord un tampon fermement contre la partie supérieure ouverte du bidon et relie ce tampon à un dispositif de formation du vide 18 (fig. 1), par exemple une pompe à vide et ensuite le soulève légèrement et le relie à un dispositif d'introduction de gaz 19, par exemple un récipient de gaz au moyen duquel un gaz inerte de l'azote, de l'hydrogène ou un mélange contenant de l'hydrogène et de l'azote est introduit dans le bidon pour rétablir la pression dans celui-ci à la pression atmosphérique.
La liaison des tampons avec le dispositif pour faire le vide et le dispositif pour introduire du gaz est commandée par une soupape qui est venue de fabrication avec les bras 12. Le pilier 13 est creux et l'intérieur est utilisé par un organe 20 (fig. 4) pour former une chambre à vide 21, et une chambre à gaz 22 qui sont séparées l'une de l'autre. La chambre 21 est reliée par un tube flexible 23, un dispositif de formation du vide 18 et la chambre 22 est reliée par un tube 24 au dispositif d'introduction de gaz 19. La chambre 21 est également reliée à l'ouverture à vide 25 formée dans chaque bras 12. La chambre à gaz est également reliée à un tube 26 et à une ouverture à gaz 27 formée dans le bras 12.
Chaque axe creux 1 1 peut coulisser axialement dans une douille de soupape fixe 28 (fig. 4 à 6) munie de logements annulaires 29, 30 espacés axialement par rapport à la douille. Les logements 29, 30 sont isolés les uns des autres et de l'atmosphère par des joints 31 qui forment un engagement glissant avec l'axe 11. Le logement 29 est en communication avec la chambre à vide 21 par l'ouverture 25 et le logement 30 est en communication avec la chambre à gaz 22 par l'ouverture 27. L'axe 1 1 comporte une ouverture 32 s'étendant latéralement et qui communique avec l'intérieur creux 33 de l'axe et un déplacement axial de cet axe par le ressort de rappel 16 provoque la fermeture de l'ouverture 32 alors que le mouvement de la tige sous la commande de la came 15 aligne l'ouverture 32 soit sur le logement 29 soit avec le logement 30.
Chaque tampon 10 comporte, coopérant avec lui, un filtre 34 disposé de manière à empcher le retrait du contenu du récipient lorsque le vide est appliqué à celuici pour enlever l'air et lorsque le contenu est constitué par une matière en poudre, telle que du lait en poudre.
Lorsque l'appareil fonctionne, le croisillon 6 est entraîné en rotation de façon continue et lorsqu'un bidon est engagé par celui-ci, Faxe 1 1 se déplace vers le bas par la came 15 de sorte que le tampon 10 vient en prise étanche avec la partie supérieure du bidon alors que l'ouverture latérale 32 est alignée sur l'évidement 29 faisant ainsi sortir l'air du récipient.
En continuant à faire tourner le croisillon, le galet suiveur 14 est amené en prise avec la partie de la came qui permet de soulever l'axe 11, jusqu'à ce que l'ouverture latérale 32 soit alignée sur l'évidement 30 permettant ainsi à du gaz d'tre introduit dans le récipient jusqu'à ce que le gaz rétablisse la pression atmosphérique dans le bidon après quoi celuici est déplacé par le croisillon 6 vers un transporteur sans fin 35 (fig. 3) fonctionnant par intermittence et au moyen duquel le bidon est déplacé dans la partie de fermeture 1 de la machine. L'introduction de gaz inerte dans le bidon élimine l'air qui a pénétré dans celui-ci pendant le très court intervalle de temps entre le moment où le bidon a quitté le croisillon 6 et qu'il est introduit dans la station de scellement de la machine désignée d'une façon générale en 1 à la fig. 1 par le transporteur 35.
Ainsi, par l'utilisation de l'appareil décrit, la quantité d'air résiduel dans le récipient est réduite à un minimum et le procédé d'extraction d'air et d'introduction du gaz en rernplacement de l'air extrait ainsi que le scellement du récipient est un procédé continu effectué de façon économique à raide d'un appareil relativement simple.
Lorsqu'un catalyseur doit tre introduit dans le récipient, cette opération peut tre effectuée, par exemple, en appliquant le catalyseur sur un support qui est inséré dans le récipient avant le contenu ou qui est inséré dans le récipient lorsqu'il passe dans la station de scellement de la machine ou encore il peut tre appliqué préalablement sur les surfaces intérieures des couvercles 2 des bidons.
La chambre à vide 21 peut tre reliée aux bras 12 par des tubes semblables aux tubes 26.
La station de scellement 1 de la machine est agencée pour sceller des couvercles 2 de bidons provenant d'un magasin 3 sur des parties ouvertes de ceux-ci, mais il est clair qu'on pourrait utiliser d'autres procédés de scellement capables de fixer des couvercles étanches sur les récipients.
Apparatus for changing the gaseous content of containers before they are closed
The object of the present invention is an apparatus for changing the gaseous content of receptacles before they are closed, these receptacles being open at their upper end and the contents already being in them, and for closing the open end of these receptacles, comprising a rotary conveyor with a pillar rotating about a vertical axis and arranged to move a succession of spaced containers while sucking air through closure means at the end of each container, creating a vacuum which is replaced by an inert gas, after which the container is discharged at a sealing station arranged to secure a cover on its upper end.
Apparatuses are known in which the air is sucked from the containers by vacuum means from the upper space of the containers and is replaced by a gas inert to the contents thereof, after which the containers are discharged to a filling station. seal arranged to close these by attaching a closure to the upper end of each container. These devices are however complicated and expensive to manufacture. The closures are partially applied before starting the operations to replace the air and the suction of the air is carried out in two stages to prevent the withdrawal of the contents of the container with the air.
The object of the invention is to obviate these drawbacks.
For this purpose, the apparatus according to the invention is characterized in that the interior of the rotating pillar is divided into a vacuum chamber and a gas chamber separated axially from each other, and in that it comprises at least one arm supporting a pad carried by a hollow shaft movable axially by a cam to move the pad in the sealed closed position on the open end of the container moved by the conveyor, the interior of the shaft being connected to the vacuum chamber by a valve to remove air from the container and to the gas chamber by a valve to restore atmospheric pressure in the container by introducing the inert gas into the container through a filter carried by the plug and intended to prevent removal of the contents of the container during the removal of air,
The interior of the shaft being finally disconnected from the gas chamber and the buffer removed from the container. Preferably, the valve for each pad comprises a fixed socket carried by the arm supporting the pad, the axis of the pad sliding axially in the socket and the latter having annular recesses spaced apart axially and sealed relative to one another. other and to the atmosphere, one of the recesses communicating with the vacuum chamber and the other with the gas chamber, the hollow axis being provided with a lateral opening communicating with the hollow interior of this axis which is movable into positions in which this opening is aligned with one or the other of the recesses or closes them.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the apparatus according to the invention.
Fig. 1 is a schematic elevational view of a sealing machine comprising the apparatus;
fig. 2 is a plan view over FIG. 1
fig. 3 is a schematic plan view showing a conveyor device by which containers are introduced and successively moved through the machine;
fig. 4 is an elevational view, partially in section, of the apparatus;
fig. 5 is a section through part of the apparatus of FIG. 4;
fig. 6 is a section of another part of this device
fig. 7 is a plan view of FIG. 6.
The machine shown schematically in FIGS. 1 to 3 comprises an apparatus for changing the gas content of a container before it is closed. This can 7 (fig.
4) is open at its upper end and the product is already there, the device also serving to close the open end of the can as will be described below.
Fig. 4 shows the detail of the apparatus comprising a conveyor formed by a spider 6 rotating continuously and receiving cans 7, one by one, from a conveyor 8 (FIG. 2). These cans are successively and spaced apart in one direction with the open ends of the cans facing upward. The conveyor 8 receives the cans when they are removed from a filling machine, not shown.
Each container 7 resting on a support 9 (Fig. 4) is received by the rotary crosspiece 6 located below a pad 10 supported to move in and out of engagement with the open end of the container to effect a tight seal. on this one. The pad 10 is made of a compressible material, preferably rubber, and has a diameter such that it can be used to seal a range of cans of different diameter.
Each pad 10 is mounted on a hollow shaft 11 (FIG. 4) which is carried by an arm 12 extending laterally from a pillar 13 coaxial with the spider 6 and being able to rotate with the latter. The upper end of each axis carries a roller 14 arranged so as to cooperate with a fixed cam 15 which performs axial displacements of said buffer against the action of a return spring 16. Stops 17 limit the extent of the displacement towards the top of the buffers by the springs 16.
The cam 15 has a contour such that it first presses a pad firmly against the open top of the canister and connects this pad to a vacuum forming device 18 (Fig. 1), for example a vacuum pump and then lift it slightly and connect it to a gas introduction device 19, for example a gas container by means of which an inert gas of nitrogen, hydrogen or a mixture containing hydrogen and nitrogen is introduced into the container to restore the pressure therein to atmospheric pressure.
The connection of the buffers with the device for evacuating and the device for introducing gas is controlled by a valve which comes from manufacture with the arms 12. The pillar 13 is hollow and the interior is used by a member 20 (fig. 4) to form a vacuum chamber 21, and a gas chamber 22 which are separated from each other. The chamber 21 is connected by a flexible tube 23, a vacuum forming device 18 and the chamber 22 is connected by a tube 24 to the gas introduction device 19. The chamber 21 is also connected to the vacuum opening 25. formed in each arm 12. The gas chamber is also connected to a tube 26 and to a gas opening 27 formed in the arm 12.
Each hollow shaft 1 1 can slide axially in a fixed valve sleeve 28 (Fig. 4 to 6) provided with annular housings 29, 30 spaced apart axially relative to the sleeve. The housings 29, 30 are isolated from each other and from the atmosphere by seals 31 which form a sliding engagement with the axis 11. The housing 29 is in communication with the vacuum chamber 21 through the opening 25 and the housing 30 is in communication with the gas chamber 22 through the opening 27. The axis 1 1 has an opening 32 extending laterally and which communicates with the hollow interior 33 of the axis and an axial displacement of this axis by the return spring 16 causes the closing of the opening 32 while the movement of the rod under the control of the cam 15 aligns the opening 32 either with the housing 29 or with the housing 30.
Each pad 10 comprises, cooperating with it, a filter 34 arranged so as to prevent the withdrawal of the contents of the container when a vacuum is applied to the latter to remove the air and when the contents are constituted by a powdered material, such as powdered milk.
When the device is in operation, the spider 6 is driven in continuous rotation and when a container is engaged by the latter, the axis 1 1 moves downwards by the cam 15 so that the buffer 10 engages tightly. with the upper part of the container while the side opening 32 is aligned with the recess 29 thus exiting the air from the container.
By continuing to rotate the spider, the follower roller 14 is brought into engagement with the part of the cam which allows the pin 11 to be lifted, until the side opening 32 is aligned with the recess 30 thus allowing gas to be introduced into the container until the gas re-establishes atmospheric pressure in the container after which the latter is moved by the spider 6 towards an endless conveyor 35 (fig. 3) operating intermittently and by means of from which the container is moved into the closing part 1 of the machine. The introduction of inert gas into the canister removes the air which has entered it during the very short time interval between the moment when the canister has left the spider 6 and it is introduced into the sealing station of the machine generally designated at 1 in FIG. 1 by the carrier 35.
Thus, by the use of the apparatus described, the amount of residual air in the container is reduced to a minimum and the process of extracting air and introducing the gas in replacement of the extracted air as well as Sealing the container is a continuous process carried out economically at a relatively simple apparatus.
When a catalyst must be introduced into the container, this operation can be carried out, for example, by applying the catalyst to a support which is inserted into the container before the contents or which is inserted into the container when it passes through the station. sealing of the machine or it can be applied beforehand to the interior surfaces of the lids 2 of the cans.
The vacuum chamber 21 can be connected to the arms 12 by tubes similar to the tubes 26.
The sealing station 1 of the machine is arranged to seal lids 2 of cans coming from a magazine 3 on open parts thereof, but it is clear that other sealing methods capable of fixing could be used. tight lids on the containers.