EP0250315A1 - Procédé de remplissage d'un récipient tel qu'une boîte de conserve, par un produit solide notamment alimentaire, dans une machine remplisseuse à carrousel et un agencement d'un poste de remplissage pour la mise en oeuvre du procédé - Google Patents
Procédé de remplissage d'un récipient tel qu'une boîte de conserve, par un produit solide notamment alimentaire, dans une machine remplisseuse à carrousel et un agencement d'un poste de remplissage pour la mise en oeuvre du procédé Download PDFInfo
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- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
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- B65B1/20—Reducing volume of filled material
- B65B1/24—Reducing volume of filled material by mechanical compression
Definitions
- the present invention relates to a method of filling a container such as a can, with a solid product, in particular a food product, in a carousel filling machine comprising a certain number of filling stations distributed angularly around the axis of the machine, and an arrangement of a filling station for implementing this method.
- Each filling station includes a filling arrangement equipped with a tamping pad which is movable in the axis of the box between a high position above it and a compacting position inside the box, a predetermined distance below the upper edge thereof. After the tamping operation, the tampon is removed and returned to its upper position.
- the known filling process carried out with known filling arrangements, has the major drawback that the products after the return of the tampon and after being thus released can rise up and out of the box. If for example the boxes contain green beans, these can, after the return of the tampon, extend beyond the upper level of the boxes and be cut later when evacuating them from the machine.
- the object of the present invention is to overcome these drawbacks and to propose a method and arrangement for filling the container, which make it possible to avoid any loss of products after filling, in the machine.
- the method according to the invention is characterized in that after having packed the product in the box, the tamping pad is only removed to a position at the upper edge of the box, so that it is closed by the lower surface of the tampon, and that the tampon is kept in this closed position of the box until the moment of evacuation of the box from the filling machine.
- the arrangement of a filling station according to the invention is characterized in that the device for driving the tamping pad comprises two driving means, which are mounted in series so that the first means prints a movement between the high rest position and a position at the upper edge of the box and that the second means prints a stroke of shorter length between the said position at the edge of the box and the position of settlement.
- the two means for driving the tamping pad are formed by double-acting hydraulic jacks, mounted in series, the first jack being connected by its piston rod to said pad and by its cylinder body. to the piston rod of the second cylinder, the cylinder of which is kept fixed.
- the arrangement of a filling station according to the invention comprises a member for lifting a box to be filled in a pressed application position from the open end of the box against the edge of the product supply orifice, made in the supply chamber, in line with the tamper.
- the lifting member comprises a buffer which is mounted on a mobile support, by means of an elastic element such as a spring, dimensioned so as to allow a backward movement. of said buffer against said elastic element under the effect of the tamping buffer penetrating into the box, the support element of the lifting buffer possibly being the piston rod of a hydraulic cylinder.
- Figure 1 shows the structure of a carousel filling machine, intended to fill solid products such as for example vegetables, containers, in particular cans.
- the general structure of such a machine is known. It therefore suffices to recall briefly that it comprises a part forming a rotating carousel 1 around a fixed central part 2 mounted on a frame 3.
- the reference numeral 4 indicates the motor which rotates the carousel 1, by means of of a reduction gear 5.
- the carousel comprises a certain number of filling stations 7 distributed angularly equidistant from the periphery of the carousel 1, all around the latter.
- Reference numeral 8 designates the carrier for empty boxes. These are transferred from this conveyor to the various filling stations 7 by means of a transfer star wheel device 9.
- the invention relates to the arrangement of filling stations.
- Each filling station 7 essentially comprises a device 10 for receiving and holding the boxes to be filled, one of which is indicated at 11, a device 12 for receiving and supplying the filling product with the boxes 11 and means 13 for filling and packing products in the boxes 11.
- the receiving and holding devices 10 of the boxes 11 and the product supply devices 12 of all the filling stations 7 are mounted on the platforms 14 and 15 superimposed, integral with the carousel 1.
- a tray 16 is provided at the top of the carousel for mounting the various filling and tamping devices 13.
- the reception and supply devices 12 each comprise a supply chamber 18 into which the product intended to be transferred into the boxes 11 is introduced via a hopper element 19.
- a plate 20 is slidably mounted in the opening of the hopper 19 in the chamber 18. It makes it possible to close this chamber, after the latter has received a desired quantity of filling products intended for a box.
- a piston 21 is movably mounted in the chamber to push the product towards a circular orifice 22, formed in the bottom of the chamber 18 in axial alignment with the boxes to be filled 11. This piston is driven by a hydraulic cylinder indicated at 23 .
- the filling and tamping devices 13 each comprise a tamping pad 25 mounted movably in the axis of the box 11 which it must fill and of the opening 22 in the bottom of the supply chamber 18 between an extreme high position shown in Figure 1 and Figures 3 to 5 and 9 and a low tamping position.
- Figure 7 shows the buffer 28 in this position.
- the pad 25 can occupy a third intermediate position, at the upper edge of a box 11 which has just been filled.
- Figures 6 and 8 show the tampon in this position.
- the drive device enabling the tamping pad 25 to occupy these three positions comprises a series mounting of two double-acting hydraulic cylinders 27 and 28.
- the jack 27 is connected by its rod 29 to the buffer 25 and by its cylinder body at 30 to the piston rod of the jack 28, the body of which is fixedly mounted at 31 to the upper plate 16 of the carousel.
- the function of the hydraulic cylinder 27 is to move the buffer 25 between its extreme high position and its position at the upper edge of the boxes maintained in their filling position, shown in FIGS. 4 to 6 and 8, that is to say at the plane 32 of the lower surface of the rim of the receiving device 12, which surrounds the supply orifice 22.
- the jack 28 is adapted to impart to the piston 25 a stroke of shorter length, allowing it to move between its position at the level of the plane 32 and its tamping position shown in FIG. 7, into which it penetrates by a predetermined distance into the box which has just been filled.
- Means 33 are provided which make it possible to vary the stroke of the piston of the jack 28.
- the device 10 for receiving and holding boxes 11 in a filling station 7 essentially comprises a device 35 for lifting the boxes to bring them from their position indicated by strong lines in FIG. 1 to their filling position indicated by broken lines. In this filling position, the lifting device maintains the box which must be filled in application by its upper edge against the zone surrounding the supply orifice 22 at the plane 32.
- FIG. 2 shows the lifting device on a larger scale. It can be seen that this device comprises a lifting pad 36 which is mounted on the end of the piston rod 37 of a hydraulic cylinder 38, with the interposition of an elastic element such as the helical spring 39.
- the pad 36 is guided by a cylindrical part 40 integral with the plate 14 of the carousel.
- the spring 39 is dimensioned in such a way that the pad 36 is pushed elastically against the force of the spring 39 by deforming it elastically, by the tamping pad 36, when the latter cups the product contained in a box 11 which has just been filled.
- the jack 38 can be provided with means making it possible to adjust and vary the stroke of the lifting pad 36.
- FIGS. 3 to 9. illustrate the different stages of the process.
- FIG. 3 a container 11 has just been placed in a filling station 7.
- the supply chamber 18 receives the product schematically indicated at 42 which must be transferred to the box. 11.
- the latter is raised by the lifting device 35 so that its upper edge is applied against the zone forming a stop surrounding the supply orifice 22, in axial alignment with the latter.
- the cylinder 23 of the piston 21 movable inside the chamber 18 is actuated to bring the product 42 into the part of the chamber located above the feed orifice 22, after closing the chamber 18 using the sliding plate 20.
- the hydraulic cylinder 27 is actuated to lower the tamper pad 25 to a position at the upper edge of the box 11.
- FIG. 3 the supply chamber 18 receives the product schematically indicated at 42 which must be transferred to the box. 11.
- the lifting device 35 so that its upper edge is applied against the zone forming a stop surrounding the supply orifice 22, in axial alignment with the latter.
- the cylinder 23 of the piston 21 movable inside the chamber 18 is actuated to bring the product
- the hydraulic cylinder 28 is put into service so that the buffer 25 can enter the box 11 to pack the product 42 contained therein. Under the effect of the tamping pad 25 the lifting pad 36, due to the presence of the spring 39, is somewhat pushed back. It should be noted that the box is held by the buffer 25.
- the hydraulic cylinder 28 is again actuated, as shown in FIG. 8 to return the tamper buffer 25 to its position shown in FIG. 6 , that is to say at the upper edge of the box 11.
- the pad 27 is kept in this closed position of the box until the latter is removed from the machine.
- the jacks 23, 27 and 38 are actuated to return the piston 21, the tamping pad 25 and the lifting pad 36 respectively to their rest positions (FIG. 9). Now the filling station is ready to receive a new empty box 11.
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Abstract
Description
- La présente invention concerne un procédé de remplissage d'un récipient tel qu'une boîte de conserve, par un produit solide notamment alimentaire, dans une machine remplisseuse à carrousel comprenant un certain nombre de postes de remplissage répartis angulairement autour de l'axe de la machine, et un agencement d'un poste de remplissage pour la mise en oeuvre de ce procédé.
- Des machines remplisseuses à carrousel de ce type sont connues. Chaque poste de remplissage comprend un agencement de remplissage équipé d'un tampon tasseur qui est mobile dans l'axe de la boîte entre une position haute au-dessus de celle-ci et une position de tassement à l'intérieur de la boîte, à une distance prédéterminée en dessous du bord supérieur de celle-ci. Après l'opération de tassement, le tampon est retiré et ramené dans sa position haute. Le procédé de remplissage connu, effectué avec des agencements de remplissage connus a pour inconvénient majeur que les produits après le retour du tampon et après avoir été ainsi libérés peuvent remonter et sortir de la boîte. Si par exemple les boîtes contiennent des haricots verts, ceux-ci peuvent, après le retour du tampon, s'étendre au-delà du niveau supérieur des boîtes et être coupés ultérieurement lors de l'évacuation de celles-ci de la machine. On peut donc constater, de façon générale, que le procédé et les agencements de remplissage connus ont comme inconvénient considérable, que le poids du produit contenu dans les boîtes après leur évacuation de la machine est inférieur au poids initial pourtant soigneusement dosé, et que des produits ou morceaux de produits perdus tombent à l'intérieur de la machine, ce qui nécessite des arrêts et nettoyages fréquents de celle-ci.
- La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et de proposer un procédé et un agencement de remplissage de récipient, qui permettent d'éviter toute perte de produits après le remplissage, dans la machine.
- Pour atteindre ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'après avoir tassé le produit dans la boîte, le tampon tasseur est seulement retiré jusqu'à une position au niveau du bord supérieur de la boîte, de façon que celle-ci soit fermée par la surface inférieure du tampon, et que le tampon est maintenu dans cette position de fermeture de la boîte jusqu'à l'instant de l'évacuation de la boîte de la machine remplisseuse.
- Pour la mise en oeuvre de ce procédé, l'agencement d'un poste de remplissage selon l'invention est caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement du tampon tasseur comprend deux moyens d'entraînement, qui sonte montés en série de façon que le premier moyen imprime au tampon un mouvement entre la position haute de repos et une position au niveau du bord supérieur de la boîte et que le second moyen imprime au tampon une course de plus faible longueur entre ladite position au bord de la boîte et la position de tassement.
- Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les deux moyens d'entraînement du tampon tasseur sont formés par des vérins hydrauliques à double effet, montés en série, le premier vérin étant relié par sa tige de piston audit tampon et par son corps de cylindre à la tige de piston du second vérin dont le cylindre est maintenu fixe.
- Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'agencement d'un poste de remplissage, selon l'invention, comprend un organe de soulèvement d'une boîte à remplir dans une position d'application pressée de l'extrémité ouverte de la boîte contre le bord de l'orifice d'alimentation en produits, pratiqué dans la chambre d'alimentation, dans l'axe du tampon tasseur.
- Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'organe de soulèvement comprend un tampon qui est monté sur un support mobile, par l'intermédiaire d'un élément élastique tel qu'un ressort, dimensionné de façon à permettre un mouvement de recul dudit tampon à l'encontre dudit élément élastique sous l'effet du tampon tasseur pénétrant dans la boîte, l'élément de support du tampon de soulèvement pouvant être la tige de piston d'un vérin hydraulique.
- L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels :
- - la figure 1 est une vue en coupe axiale verticale d'une machine remplisseuse équipée d'une multitude de postes de remplissage agencés selon la présente invention ;
- - la figure 2 est une vue en coupe axiale, à plus grande échelle du détail entouré du cercle II sur la figure 1, et ;
- - les figures 3 à 9 illustrent de façon schématique le procédé selon la présente invention.
- La figure 1 montre la structure d'une machine remplisseuse à carrousel, destinée à remplir de produits solides tels que par exemple des légumes, des récipients notamment des boîtes de conserve.
- La structure générale d'une telle machine est connue. Il suffit donc de rappeler brièvement qu'elle comprend une partie formant carrousel 1 rotative autour d'une partie centrale fixe 2 montée sur un bâti 3. Le chiffre de référence 4 indique le moteur qui entraîne en rotation le carrousel 1, par l'intermédiaire d'un engrenage réducteur 5. Le carrousel comprend un certain nombre de postes de remplissage 7 répartis de façon angulairement équidistante à la périphérie du carrousel 1, tout autour de celui-ci. Le chiffre de référence 8 désigne le transporteur d'amenée des boîtes vides. Celles-ci sont transférées depuis ce transporteur aux différents postes de remplissage 7 par l'intermédiaire d'un dispositif à roue en étoile de transfert 9.
- L'invention concerne l'agencement des postes de remplissage.
- Chaque poste de remplissage 7 comprend essentiellement un dispositif 10 de réception et de maintien des boîtes à remplir, dont l'une est indiquée en 11, un dispositif 12 de réception et d'alimentation en produit de remplissage des boîtes 11 et des moyens 13 de remplissage et de tassage des produits dans les boîtes 11. Les dispositifs de réception et de maintien 10 des boîtes 11 et les dispositifs d'alimentation en produits 12 de tous les postes de remplissage 7 sont montés sur les plates-formes 14 et 15 superposées, solidaires du carrousel 1. Un plateau 16 est prévu en haut du carrousel pour le montage des différents dispositifs de remplissage et de tassage 13.
- Les dispositifs de réception et d'alimentation 12 comprennent chacun une chambre d'alimentation 18 dans laquelle le produit destiné à être transféré dans les boîtes 11 est introduite par l'intermédiaire d'un élément formant trémie 19. Une plaque 20 est montée coulissante dans l'ouverture de la trémie 19 dans la chambre 18. Elle permet de fermer cette chambre, après que celle-ci ait reçu une quantité désirée de produits de remplissage destinés à une boîte. Un piston 21 est monté mobile dans la chambre pour repousser le produit vers un orifice 22 de forme circulaire, pratiqué dans le fond de la chambre 18 en alignement axial avec les boîtes à remplir 11. Ce piston est entraîné par un vérin hydraulique indiqué en 23.
- Les dispositifs de remplissage et de tassage 13 comprennent chacun un tampon tasseur 25 monté mobile dans l'axe de la boîte 11 qu'il doit remplir et de l'ouverture 22 dans le fond de la chambre d'alimentation 18 entre une position extrême haute représentée à la figure 1 et aux figures 3 à 5 et 9 et une position basse de tassage. La figure 7 montre le tampon 28 dans cette position. Le tampon 25 peut occuper une troisième position intermédiaire, au niveau du rebord supérieur d'une boîte 11 venant d'être remplie. Les figures 6 et 8 montrent le tampon dans cette position.
- Le dispositif d'entraînement permettant au tampon tasseur 25 d'occuper ces trois positions comprend un montage en série de deux vérins hydrauliques à double effet 27 et 28. Le vérin 27 est relié par sa tige 29 au tampon 25 et par son corps de cylindre en 30 à la tige de pistion du vérin 28 dont le corps est montée fixe en 31 au plateau supérieur 16 du carrousel. Le vérin hydraulique 27 a pour fonction de déplacer le tampon 25 entre sa position extrême haute et sa position au niveau du bord supérieur des boîtes maintenues dans leur position de remplissage, représentées aux figures 4 à 6 et 8, c'est-à-dire au niveau du plan 32 de la surface inférieure du rebord du dispositif de réception 12, qui entoure l'orifice d'alimentation 22. Le vérin 28 est adapté pour imprimer au piston 25 une course de plus faible longueur, lui permettant de se déplacer entre sa position au niveau du plan 32 et sa position de tassage représentée à la figure 7, dans laquelle il pénètre selon une distance prédéterminée dans la boîte venant d'être remplie. Des moyens 33 sont prévus, qui permettent de faire varier la course du piston du vérin 28.
- Le dispositif de réception et de maintien 10 des boîtes 11 dans un poste de remplissage 7 comprend essentiellement un dispositif de soulèvement 35 des boîtes pour les amener de leur position indiquée en traits forts sur la figure 1 dans leur position de remplissage indiquée en traits interrompus. Dans cette position de remplissge, le dispositif de soulèvement maintient la boîte qui doit être remplie en application par son bord supérieur contre la zone entourant l'orifice d'alimentation 22 au niveau du plan 32.
- La figure 2 montre le dispositif de soulèvement à plus grande échelle. On constate que ce dispositif comprend un tampon de soulèvement 36 qui est monté sur le bout de la tige de piston 37 d'un vérin hydraulique 38, avec l'interposition d'un élément élastique tel que le ressort hélicoïdal 39. Le tampon 36 est guidé par une partie cylindrique 40 solidaire du plateau 14 du carrousel. Le ressort 39 est dimensionné de telle manière que le tampon 36 est repoussé élastiquement à l'encontre de la force du ressort 39 en le déformant élastiquement, par le tampon de tassage 36, lorsque celui-ci tasse le produit contenu dans une boîte 11 qui vient d'être remplie. Bien entendu, le vérin 38 peut être pourvu de moyens permettant de régler et de faire varier la course du tampon de soulèvement 36.
- On décrira ci-après le procédé de remplissage, selon l'invention, en se reportant aux figures 3 à 9. Ces figures illustrent les différentes étapes du procédé.
- A la figure 3 un récipient 11 vient d'être mis en place dans un poste de remplissage 7. Ensuite, comme le montre la figure 4, la chambre d'alimentation 18 reçoit le produit schématiquement indiqué en 42 qui doit être transféré dans la boîte 11. Celle-ci est soulevée par le dispositif de soulèvement 35 de façon que son bord supérieur soit appliqué contre la zone formant butée entourant l'orifice d'alimentation 22, en alignement axial avec celui-ci. Puis le vérin 23 du piston 21 mobile à l'intérieur de la chambre 18 est actionné pour amener le produit 42 dans la partie de la chambre se trouvant au-dessus de l'orifice d'alimentation 22, après fermeture de la chambre 18 à l'aide de la plaque coulissante 20. Dans l'opération suivante, selonla figure 6, le vérin hydraulique 27 est actionné pour abaisser le tampon tasseur 25 jusqu'à une position au niveau du bord supérieur de la boîte 11. Puis, comme illustré à la figure 7, le vérin hydraulique 28 est mis en service pour que le tampon 25 puisse pénétrer dans la boîte 11 pour tasser le produit 42 contenu dans celle-ci. Sous l'effet du tampon de tassage 25 le tampon de soulèvement 36, dû à la présence du ressort 39, est quelque peu repoussé. Il est à noter que la boîte est maintenue par le tampon 25. Après l'opération de tassage, le vérin hydraulique 28 est à nouveau actionné, comme le montre la figure 8 pour ramener le tampon tasseur 25 dans sa position représentée à la figure 6, c'est-à-dire au niveau du bord supérieur de la boîte 11. Le tampon 27 est maintenu dans cette position de fermeture de la boîte jusqu'à ce que celle-ci soit évacuée de la machine. Puis les vérins 23, 27 et 38 sont actionnés pour ramener respectivement le piston 21, le tampon de tassage 25 et le tampon de soulèvement 36 dans leurs positions de repos (figure 9). Maintenant le poste de remplissage est prêt pour la réception d'une nouvelle boîte vide 11.
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