EP0269507A1 - Procédé et installation de remplissage de récipients avec un mélange d'au moins deux produits pâteux et/ou liquides - Google Patents

Procédé et installation de remplissage de récipients avec un mélange d'au moins deux produits pâteux et/ou liquides Download PDF

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EP0269507A1
EP0269507A1 EP87402528A EP87402528A EP0269507A1 EP 0269507 A1 EP0269507 A1 EP 0269507A1 EP 87402528 A EP87402528 A EP 87402528A EP 87402528 A EP87402528 A EP 87402528A EP 0269507 A1 EP0269507 A1 EP 0269507A1
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EP
European Patent Office
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metering
product
dispenser
piston
additive product
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EP87402528A
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EP0269507B1 (fr
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Roland Torterotot
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Erca Holding SARL
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Erca Holding SARL
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Priority claimed from FR8700531A external-priority patent/FR2609687B1/fr
Priority claimed from FR8709966A external-priority patent/FR2618124B2/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/26—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled
    • B65B3/30—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement
    • B65B3/32—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement by pistons co-operating with measuring chambers
    • B65B3/326—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement by pistons co-operating with measuring chambers for dosing several products to be mixed

Definitions

  • the present invention relates to a method of filling containers with a mixture of at least two pastry and / or liquid products, method according to which a basic product is withdrawn from a first storage tank and transported step by step in a general supply line connected to the withdrawal outlet of said first storage tank, an additive product is withdrawn from a second storage tank in a proportion determined relative to the portions or doses withdrawn from the basic product, the product is mixed additive with the basic product and this mixture of products is passed through a volumetric dosing-dispenser which is provided with ejection nozzles, has an inlet valve and an ejection valve, and the inlet of which is connected to the general supply line and with the aid of which exact quantities of this mixture are metered before ejecting them through said nozzles into at least one container.
  • Such a process is known in the packaging industry for dairy products, in particular for mixing yogurts with jam or fruit or for flavored gelled milks.
  • the basic product is withdrawn from the first storage tank using a first pump delivering in a main pipe and the additive product is withdrawn from the second storage tank using a second pump before to be added to the main pipe immediately upstream of the mixer, the outlet of which is connected to a buffer tank in which a pneumatic overpressure is maintained on the product mixture and in which two level sensors are provided which regulate the supply of this buffer tank between a minimum level of mixing and a maximum level, the mixture of products being transferred under pressure to the various metering chambers of a metering device known for example by French patent 2,067,983, before being expelled in quantities dosed in the containers correspondents through the nozzles of a distributor known, for example, also by said French patent 2,067,983.
  • the minimum level probe in the buffer tank triggers the starting of the two pumps for supplying the basic product and the additive product respectively and the maximum level probe controls the stopping of said pumps which both work continuously during the buffer tank filling cycle.
  • the first pump frequently damages the basic product, especially when it comes to yogurt.
  • the two mixed products can partially separate in the buffer tank due to their different densities.
  • arrives at the dispenser a mixture of products which, once dosed and transferred in portions to the containers, has variable and imprecise proportions in basic product and in additive product, from one container to another.
  • this known method because it involves long pipes between the first storage tank and the buffer tank and the fact that the volume of the latter is quite large, does not allow the nature of the mixture to be changed quickly without loss of a significant amount of the first mixture when switching to a second mixture of products.
  • the basic product is stored in a tank, the additive product is introduced in portions into the supply line, upstream of a mixer, and the mixture is introduced into a metering chamber of the metering-distributor. of products which, at the outlet of the dispenser-distributor, contains, in each of the doses dispensed, a portion of additive product more or less identical to that introduced at the same time into said general supply line downstream of the mixer.
  • the object of the present invention is to remedy these drawbacks and to propose a method of the type initially mentioned which makes it possible to convey and dose the products to be mixed and the mixture of products with care and precision and to go from a mixture of products to another without significant loss of the first mixture.
  • Another object of the present invention is to provide a filling method of the type initially mentioned, which makes it possible to reduce the risks of sugar crystallization in the metering device of the additive product and preferably also a significant reduction in the volume of the supply line. general between the basic product storage tank and the latter's metering-dispenser.
  • the invention also relates to an installation for filling containers with a mixture of at least two pasty and / or liquid products, of the type comprising a first storage tank for a basic product, at least one other storage tank for a product.
  • additive a metering-dispenser of a mixture of a portion of basic product and a portion of additive product and comprising at least one metering chamber having a metering piston provided with a control rod, a distribution chamber connected to the metering chamber, a nozzle ejection valve, an intake valve provided upstream of the metering chamber and an ejection valve provided downstream of the distribution chamber and upstream of the ejection nozzle, a general supply line connecting the outlet of the first reservoir at the inlet of the metering-dispenser, and at least one volumetric metering unit comprising a metering cavity having a metering piston provided with a control rod, and capable of being connected, on the one hand, to the outlet from the other storage tank for the additive product and, on the other
  • the supply line comprises a pump which destroys the structure of the fragile basic products
  • a buffer tank provided between the outlet of the mixer and the inlet of the dispenser-dispenser increases the volume of the product mixture and prevents its rapid replacement by another product mixture, and further promotes separation by decantation of the products constituting the mixture.
  • the present invention also aims to remedy these disadvantages and to propose an installation in which the length of the connecting pipes between the point of ejection of the product mixture and the places of storage of the basic product is reduced as much as possible, while ensuring mixing and metering of the products with care and precision and without the possibility of sugar crystallization.
  • This object is achieved in accordance with the invention because - the upper end of the storage tanks is connected to a source of pressurized gas, - the inlet valve in the metering chamber of the metering-distributor is provided at one end of the general supply line, - at the place of the metering piston of the other volumetric metering unit, the additive product is separated from the ambient air by a deformable partition, and - the piston of the volumetric metering device and the piston of the metering-distributor are connected to control units operated cyclically and in phase opposition, so that the piston of the volumetric metering device ejects a dose of the additive product while the piston of the metering device - distributor performs its suction stroke.
  • the additive product is introduced into the base product only during the suction stroke of the dispenser-dispenser and the base product is directly led from its storage tank to the dispenser-dispenser corresponding.
  • the additive product contained in the other volumetric dispenser is advantageously protected against any oxidation by ambient air by permanently covering the rear or upper face of the piston of said dispenser volumetric with the basic product. It is also possible to protect the additive product contained in the other volumetric metering device against any oxidation by ambient air using a membrane or non-elastic bellows sealingly surrounding the additive product, the part of the piston and of the piston rod in contact with said ambient air.
  • the composition of the mixture of products is modified by injecting into the base product another additive product different from the first additive product.
  • the additive product is injected into the base product downstream of the intake valve and upstream of the metering-distributor ejection valve, either for example in the base product contained in the general line, or for example in the basic product contained in the dispenser-dispenser.
  • the metering piston of the volumetric metering unit and the metering piston of the metering unit-distributor are connected together by a mechanical transmission, so as to execute their suction and discharge strokes in phase opposition.
  • the deformable partition separating the additive product contained in the volumetric metering device from the ambient air is constituted either by a flexible non-elastic membrane delimiting one side of the metering cavity, the metering piston being located on one side and the additive product being located on the other side of said membrane, that is, by a deformable non-elastic bellows secured on the one hand, to the metering piston and on the other hand, to the metering body, surrounding the lower end part of the piston rod and capable of being raised to enter the dosing cavity.
  • the volumetric metering device comprises a metering body which is fixed to the bottom of the first storage tank for the basic product, and has at least one metering cavity receiving without significant lateral play the metering piston, opening by its upper end in the bottom of said first tank and comprising, at its lower end, a bushel of a three-way tap capable of connecting said metering cavity, either to the storage tank for the additive product, or to the injection point of said additive product in the basic product, and that the deformable partition separating from the ambient air the additive product contained in said volumetric metering device is constituted by the basic product contained in said first tank and covering the upper face of the metering piston and a part of the latter's control rod.
  • the inlet valve provided on the general supply line can act as both the outlet valve of the first storage tank for the basic product, and the inlet valve in the metering chamber of the metering-dispenser and may be provided at the upstream end of the general supply line and in the bottom of the first storage tank.
  • the metering-dispenser advantageously comprises in a vertical cylindrical enclosure the upper end of which is integral with the bottom of the first storage container and opens into the latter, from top to bottom, the metering chamber, the distribution chamber, the soupage ejection, and the ejection nozzle.
  • the downstream end of the general supply line opens into said vertical cylindrical enclosure at the junction of the upper metering chamber and the lower distribution chamber.
  • the outlet of the volumetric dispenser opens, either downstream of the metering-distributor inlet valve, or in the general supply line, or in a connecting line between the metering chamber and the distribution chamber of said metering-distributor .
  • the bottom of the first storage tank for the basic product can advantageously consist of a bottom block in which are provided at least one housing for the metering-distributor inlet valve, at least one housing for the upper part of the cylindrical enclosure of said metering-distributor and at least one channel forming at least part of the general supply line.
  • the volumetric metering device for the additive product has a body which is fixed to a lateral face of the bottom block of the first storage tank, comprises a metering cavity in which the metering piston separating said cavity moves in leaktight manner and a upper chamber, and part of the control rod of said piston, part disposed in this upper chamber and surrounded by a bellows tightly fixed, on the one hand, on the rear face of said piston and, on the other hand, on the metering body at the place where the latter is crossed by said control rod.
  • the volumetric metering device has a connection valve by means of which its dosing cavity can be connected alternately to the outlet of the storage tank for the additive product or to the injection point of the additive product in the basic product.
  • the alternative connection valve and the metering-distributor inlet valve are preferably combined into a single valve type valve capable of establishing a connection between the lower chamber of the metering cavity and the storage tank for the additive product and simultaneously interrupting the connection, on the one hand, between the storage tank for the basic product and the metering-dispenser and, on the other hand, between said dosing cavity and the injection point of the additive product in the basic product, that is to establish a connection, on the one hand, between the storage tank for the basic product and the metering-dispenser and, on the other hand, between said dosing cavity and the point injecting the additive product into the base product, and simultaneously interrupting the connection between the lower chamber of the metering cavity and the storage tank for said additive product.
  • the upper chamber of the metering cavity of the volumetric dispenser is permanently connected to the storage tank for the additive product and is capable of being connected to the lower chamber thereof by means of a bypass conduit and the connecting valve interposed in said bypass conduit.
  • the piston of the volumetric dispenser and the bellows are preferably made in one piece by cutting from a block of synthetic material.
  • the distribution chamber can end, at its lower end, by a frustoconical body provided with a vertical cylindrical bore receiving in leaktight manner a movable shutter rod which forms with the latter the ejection valve, crosses coaxially the enclosure vertical cylindrical, penetrates tightly into the storage tank for the basic product and is capable of being retracted towards the inside of the distribution chamber to free the passage of the ejection nozzle, constituted by said bore of said body frustoconical.
  • the movable shutter rod can also be designed so as to partially exit downwards from the vertical cylindrical enclosure, and comprise in its lower part situated at the level of the distribution chamber when it occupies its high position, a channel of ejection opening laterally, at each of its ends, on the outer face of said rod by at least one lateral orifice.
  • the movable rod acts, on the one hand, as an ejection valve, and, on the other hand, as an ejection nozzle, and is movable between, on the one hand, a low position in which it penetrates to the bottom of a container to be filled and in which the upper lateral orifice is still in the distribution chamber while its lower lateral orifice is below the cylindrical bore of said frustoconical body and, on the other hand, a high position in which the lower lateral orifice of the rod is inside said randomization and is closed vis-à-vis the outside.
  • the closure rod does not come down from the enclosure of the metering-distributor, it may have, at the level of the distribution chamber, stirring members.
  • the metering-dispenser comprises a closure rod, it can also have an annular metering piston which slides in leaktight fashion in the metering chamber both along the closure rod and the internal face of the enclosure. cylindrical which opens into the bottom of the tank for the basic product.
  • This design makes it possible to produce a very compact filling installation and to be able to dispense with a metering-dispenser with multiple nozzles as many mixtures of different products as there are nozzles, or else to quickly change the composition of the mixture for a given nozzle. of products and this without significant loss in products.
  • Another advantage of the present invention lies in the fact that any stagnation of product (s) is avoided both in the dispenser for the additive product, in that for the mixture of products and in the multi-function valve, namely , inlet valve for the metering-dispenser and alternating connection valve on the one hand, between the storage tank for the additive product or the upper chamber of the metering unit for the additive product and the lower chamber of said metering unit, and on the other hand part, between the lower chamber or outlet of said metering device and the point of injection of the additive product into the base product.
  • the installation for filling the containers with a metered mixture of products comprises a first storage tank 1 containing a basic product or white product 2 such as a white yogurt, whether or not stirred or a fresh cottage cheese or a milk to be gelled, a general supply line 3 which connects the outlet 4 of the first reservoir 1 to the inlet 5 of a metering-dispenser 6 via a valve for example from the membrane type 7 of which the control chamber 8 is connected alternately by means of a conduit 9, either to a source of compressed air, or to a source of vacuum.
  • a basic product or white product 2 such as a white yogurt, whether or not stirred or a fresh cottage cheese or a milk to be gelled
  • a general supply line 3 which connects the outlet 4 of the first reservoir 1 to the inlet 5 of a metering-dispenser 6 via a valve for example from the membrane type 7 of which the control chamber 8 is connected alternately by means of a conduit 9, either to a source of compressed air, or to a source of vacuum
  • the installation further comprises at least a second storage tank 10 which contains an additive product 11 such as jam or an aromatic essence and the outlet 12 of which is connected via a short secondary pipe 13 to a volumetric metering device 14, the outlet of which is connected to an injection point 15 of the additive product into the base product 2 on its path between the outlet 4 of the storage tank 1 and an ejection valve of the dosing-dispenser 6.
  • this injection point 15 can be in the general line 3, or, according to FIG. 3, at the inlet of the metering chamber 16 of the metering-dispenser 6, or else elsewhere, as will see it further.
  • This metering chamber 16 can at the same time serve as a mixing chamber for the base product 2 which enters there as soon as the intake valve 7 is open and for the additive product 11 which is pushed directly into said metering chamber 16 to through the conduit 17 provided between the injection point 15, such as said chamber 16 and the outlet of the volumetric metering device 14 (see for example Figure 3).
  • the first storage tank 1 is connected, by means of a conduit 19 fixed at its upper end, to a gas source, preferably sterile, under pressure and comprises, if necessary, a minimum level probe 18a and a maximum level probe 18b which, for example, controls the supply of this reservoir 1 with the base product 2 through a connector 19a.
  • the outlet of the metering-dispenser 6 which will be described later, consists of at least one ejection nozzle 20, and preferably several, through which the metered quantities of the mixture of products are introduced into corresponding containers 21.
  • At least one additional storage tank 10 ⁇ which contains a additive product 11 ⁇ of a different nature or aroma or taste than that of the first additive product 11.
  • a stop valve S, S ⁇ is interposed between the outlet of each of the two tanks 10 and 10 ⁇ and the inlet of the volumetric metering device 14.
  • FIG. 1 there is shown in parallel to a first mixing and dosing line connected to the outlet 4 of the first storage tank 1 for the basic product 2, a second mixing and dosing line comprising the same elements as the first line, namely a general pipe 3a, a metering-dispenser 6a, a second storage tank 10a for an additive product 11a, etc.
  • This second line being identical to the first, the same elements of the latter are designated with the same references as those of the first line but supplemented with the letter "a".
  • the metering-dispenser 6 could comprise two rows of six metering chambers 16 which are supplied four by four by three different mixtures of products.
  • a general supply line 3 connected to the outlet 4 of the first storage tank 1 for a basic product 2, and from which are derived in parallel three bypass lines each associated with at least a second tank storage 10 or 10a each containing a different additive product 11 or 11a, to a volumetric dispenser 14 delivering the corresponding additive product into the bypass line upstream of the mixer, and to a group of four dosing chambers 16 of the dispenser-dispenser 6
  • each volumetric dispenser 14 can be associated with an additional reservoir 10 ⁇ or 10 ⁇ a containing yet another additive product 11 ⁇ or 11 ⁇ a.
  • the different lines also include the shut-off valves and check valve necessary to prevent inadvertent mixing between products.
  • each dispenser 14 are controlled at the start and at the end of the suction stroke of the dispenser-dispenser 6 so that these volumetric dispensers 14 do not inject into the bypass line a determined quantity of the additive product only during the suction stroke of the doser-distributor pistons 6.
  • any volumetric dispenser 14 whether of a known type or not, is put into service intermittently so that it expels a metered quantity or portion of the additive product 11 towards the injection point 15 of the latter in the basic product 2, point such as the metering chamber 16, only during the suction stroke of the piston 22 of the metering-dispenser 6.
  • FIG. 2 schematically represents a set of several metering-distributors 6 and metering units 14 for four different additive products 11, each of the metering-distributors 6 being connected to a common storage tank 1 for the basic product 2 and to one of the dosers 14 in identical number (for example twelve) to that of the dispenser-distributors 6 and connected in groups, for example, of three, or individually to the reservoir 10 containing an additive product of a different nature or aroma than additive products from other tanks.
  • the sealed storage tank 10 or 10 ⁇ of the additive product 11 or 11 ⁇ is associated with a metering device volumetric 14 which comprises a metering body 23 fixed to the bottom 24 of the storage tank 1 for the basic product 2.
  • a metering device volumetric 14 which comprises a metering body 23 fixed to the bottom 24 of the storage tank 1 for the basic product 2.
  • this metering body 23 is provided at least one metering cavity 25 the lower part of which can be connected through the plug '' a three-way valve 26, which acts as an alternative connection valve, i.e.
  • a metering piston 27 is mounted in a sliding manner and without appreciable lateral play in the vertical cylindrical metering cavity 25 which opens into the bottom 24 of the reservoir 1. The upper part of the metering piston 27 can therefore, if necessary, enter the reservoir 1 and in any case is covered by the basic product 2 contained in said reservoir 1.
  • This upper part of the metering piston 27 is integral with a control rod 28 arranged vertically in the reservoir 1 and connected to a control mechanism not shown and situated outside the reservoir 1, using a plate 29 and a connecting rod 30 sealingly passing through a sterile airlock 31.
  • the metering-dispenser 6 shown diagrammatically in FIGS. 3, 4 and 12 is described in French patent 2,067,983 and will only be described below within the limits of the requirements for the intelligence of the invention.
  • This metering-distributor 6 comprises in particular, in its metering body 32, the lower metering chamber 16 which, on the one hand, is capable of being connected, through the diaphragm admission valve 7 pneumatically controlled for example, to the very short section of the general pipe 3 connected directly to the bottom of the tank 1, and which, on the other hand, is connected, at its outlet, by a connecting pipe 33, to a distribution chamber 34 and to the ejection nozzle 20 of the metering-dispenser 6, an ejection valve, for example 35, with a pneumatically controlled membrane, being capable of blocking the nozzle 20 which is placed above and, if necessary, in the container to be filled 21.
  • the upper side of the metering chamber 16 of the metering body 32 is delimited by a flexible non-elastic membrane 36 in the form of a skirt which surrounds the metering piston 22 provided in the upper chamber 60 of the metering unit 6 above the membrane 36.
  • the upper chamber 60 permanently connected to a source of empty, is crossed tightly by a piston rod 37 whose upper end bears against a member of a control mechanism shown schematically in Figure 4.
  • the movements of the metering pistons 22 and 27 of the metering-dispenser 6, d on the one hand, and of the volumetric metering device 14, on the other hand, are synchronized in phase opposition, so that the volumetric metering device 14 ejects its additive product 11 into the conduit 17 only during the upward stroke, it is i.e. suction of the piston 22 of the metering-distributor 6.
  • the metering chamber 25 of the volumetric metering device 14 is also connected cyclically, by means of the bushel of the three-way tap 26 or any other equivalent system of the valve, ie at the outlet of the reservoir 10 for the additive product 11, either to the conduit 17 going to the metering-distributor 6.
  • the connections between the metering chamber 16 and, on the one hand, the general line 3 or the reservoir 1 and , on the other hand, the metering cavity 25 are interrupted by the intake valve 7 and the tap 26 respectively.
  • the ejection valve 35 is open during the ejection stroke of the piston 22 of the metering-dispenser 6.
  • the two vertical movements, opposite in terms of their directions, of the two metering pistons 22 and 27 are perfectly synchronized with regard to their sinusoidal cyclic speeds. Due to the kinematic connection between the two pistons 22, 27, it is possible to achieve perfect, constant and precise proportionality between each dose of additive product and each dose of product mixture.
  • a variant of the embodiment shown in FIG. 3 consists in the fact that the ejection conduit 17 ⁇ coming from the metering cavity 25 (see conduit 17 ⁇ in dashed lines) of the metering device 14 for the additive product 11 does not open into the metering chamber 16 of the metering-dispenser 6, but in the connecting duct 33 between the metering chamber 16 and the distribution chamber 34 of the metering-dispenser 6.
  • This embodiment is particularly advantageous when the additive product comprises pieces of fruit, for example, especially since, thanks to this variant, the metering of the additive product can be very near the ejection nozzle 20 of the dispenser-dispenser 6.
  • the volumetric metering device 14 for the additive product 11 has substantially the same structure as the metering part of the metering-dispenser 6.
  • the piston 27 of the metering unit 14 is provided with a kind of membrane 55 which is flexible and non-elastic and which has the form of a semi-turned cap covering the front face and the lateral face of said piston 27 and is tightly fixed, around its periphery, to the metering body 23.
  • the control rod 28 and the piston 27 are never in contact with the additive product 11 passing through the metering cavity 25 of the metering device 14 and the latter is kept perfectly sealed from the outside.
  • the secondary conduit 13 connected to the outlet of the reservoir 10 for the additive product 11 opens into the metering cavity 25 through an inlet valve 26a for example of the type with a pneumatically controlled membrane and the outlet conduit 17 from said cavity 25 leads, according to the example of FIG.
  • the bottom 24 of the reservoir 1 is shown, for the convenience of the drawing, at a relatively great distance from the inlet valve 7 of the metering-dispenser 6 and the outlet duct 17 of the metering unit 14, said bottom 24 of the reservoir 1 is actually very close to these members 7, 17 in order to produce a very compact assembly.
  • control rods 37 and 28 of the metering pistons 22 and 27 respectively cooperate with a control unit, these control units being actuated synchronously and in opposite phases and can be kinematically connected by a control mechanism 62 as shown schematically in Figure 4.
  • This control mechanism 62 comprises outside of a gearbox 63 driven by a motor, on each side face, a horizontal control bar 64, 65 against which bears, without being integral with it, the upper end of the corresponding piston rod 37 or 28 of the metering-distributor 6 and of the volumetric metering unit 14 respectively.
  • the ends of each horizontal bar 64 or 65 are each associated with one of the rotary discs of a pair of discs 66 or 67.
  • each pair of discs 66 or 67 are arranged in a horizontal plane parallel to that of the control bars 64 or 65 whose ends are articulated, each on an eccentric support stud 70 or 71 of one of the two rotating discs associated with a bar 64 or 65 and driven in continuous rotation.
  • the pins 70 or 71 associated with a control bar 64 or 65 are also arranged in the same horizontal planes.
  • the support pins 71 associated with the bar 65 cooperating with the piston rod 28 of the dispenser 14 for the additive product 11 are offset in rotation by an angle equal to 180 ° relative to the support studs 70 of the bar 64 cooperating with the piston rod 37 of the dispenser -distributor 6.
  • the piston 22 of the metering-distributor 6 is in the low position corresponding to the start of its so-called upward suction stroke while the piston 27 of the volumetric metering device 14 is in the high position corresponding to the start of its so-called downward stroke d 'ejection.
  • the stroke of the piston 22 of the metering-distributor 6 is greater than that of the piston 27 of the volumetric metering unit 14, the distance between the support pins 70 and the axis of the corresponding rotation shaft 68 is greater than that between the support pins 71 and the corresponding shaft 69.
  • FIG. 5 is a very compact version of the invention.
  • both the dispenser 14 for the additive product 11 and the dispenser-dispenser 6 which here already receives a metered mixture of the base product 2 and the additive product 11 as well as the ejection nozzle 20 are integral with the bottom 24 of the storage tank 1 for the basic product 2, said bottom being here materialized by a kind of thick plate or block.
  • the general supply line 3 is extremely short and comprises, at its upstream end, at the bottom block 24 of the storage tank 1, an intake valve 38 constituted for example by a horizontal drawer housed in a recess in the block of bottom 24 and cyclically establishing a connection between the reservoir 1 and the supply line 3 during the suction stroke of the metering-dispenser 6, this valve 38 acting as an inlet valve for the basic product 2 in the dosage 16.
  • This dispenser-distributor 6 integrates both, in a vertical cylindrical enclosure 39, fixed by its upper end in an appropriate housing of the bottom block 24, from top to bottom, the metering chamber 16, the distribution chamber 34, the ejection valve 35 and the ejector nozzle 20.
  • the metering device 14 for the additive product 11 is connected through the three-way valve 26 and the conduit 17 extremely short to the main line 3 downstream of the intake valve 38 and upstream of the metering chamber 16.
  • the piston 27 of the metering device 14 is constantly covered by the basic product 2, since the upper part of the cavity metering cylinder 25 opens onto the upper face of the bottom 24 of the tank 1 for the basic product 2.
  • the lower or downstream end of the general pipe 3 which is very short opens into the vertical enclosure 39 at mid-height of that -this and at the junction of the upper metering chamber 16 and the lower distribution chamber 34 of the metering-distributor 6.
  • the ejection valve 35 is, in the case of the left dispenser-distributor 6, constituted by a vertical cylindrical bore 40 formed in the frustoconical body 41 forming both the lower end of the distribution chamber 34 and the nozzle ejection 20, and by a closure rod 42 sealingly penetrating said bore 40 and capable of being retracted towards the inside of the distribution chamber 34 to release the passage formed by bore 40.
  • This rod obturation 42 passes coaxially through the cylindrical enclosure 39 and enters in a sealed manner in the tank 1 where it is connected by a linkage 43 to a control mechanism not shown.
  • the closure rod 42 has stirring members 44 inclined outward and downward.
  • the metering piston 22 is in this case produced in the form of an annular piston sliding in leaktight manner in the metering chamber 16 both along the shutter rod 42 and the internal face of the enclosure 39, the upper face of said piston 22 being covered by the base product 2 because the enclosure 39 also opens into the bottom 24 of the reservoir 1.
  • the piston annular 22 is connected, at its upper face, to a tubular control rod 37 which enters the reservoir 1 like the rod 28 of the piston 27 and is connected to a control mechanism which controls the suction stroke of the piston 22 during the ejection or downward stroke of the piston 27 for the additive product 11.
  • the downward or ejection stroke of the piston 22 stops slightly above the mouth of the general line 3 in the enclosure 39 (see position of the piston 22 in dotted lines).
  • FIGS. 6 to 11 also constitutes a very compact version of the filling and dosing installation.
  • the dotted line on the left side of FIG. 6 is indicated, the general pipe 3 as if it were arranged behind the plane of FIG. 6; it is actually in front of this plane, as shown in Figure 8.
  • the intake valve 7, the main line 3, the upper half of the metering-dispenser 6 and part of the connecting conduit between the volumetric metering device and the injection point 15 of the additive product in the base product 2 are provided in a block which constitutes the bottom 24 of the storage tank 1 for the base product.
  • the installation comprises a storage tank 1 which contains a basic product 2 and which is here arranged transversely and above the path of the successive rows 45 of containers 21.
  • a storage tank 1 which contains a basic product 2 and which is here arranged transversely and above the path of the successive rows 45 of containers 21.
  • In the bottom block 24 of this tank 1 is provided with at least one general supply line 3 and preferably there are as many general pipes 3 as there are metering-distributors 6, each general pipe 3 connecting an outlet 4 of the tank 1 to the inlet 5 of a metering-dispenser 6.
  • a transverse housing 46 which has a bowl 46a of semi-cylindrical shape extended upward by parallel vertical walls 46b so as to open into the storage tank and delimit by their upper end the outlet opening 4 of the reservoir 1, and which receives a cylindrical body or slide 47 forming part of the intake valve 7 of the metering-dispenser 6.
  • This intake valve 7 comprises, in this case, at the bottom of the bowl 46a at least one pair of distribution orifices 3a and 3b to which the upper or upstream end of the general pipe 3 is connected, these two distribution orifices 3a and 3b being separated from each other by a small partition 3c and intended to be connected through the cylindrical body 47, one (3a) at the bottom of the reservoir 1 and the other (3b) to the metering chamber 25 of the metering device 14 for the additive product.
  • the body 47 produced as a horizontal drawer is capable of sealingly covering the dispensing orifices 3a and 3b and of moving axially and comprises for each general pipe 3 a vertical passage 48 capable of aligning with the orifice 3a and a bent passage 49 capable of coming to align with the orifice 3b and the axes of which are situated in the same vertical plane perpendicular to the horizontal axis of the drawer 47 as the axis of the vertical passage 48.
  • the vertical part 49a of the bent passage 49 is juxtaposed with the vertical passage 48 and can lead to the bottom of the semi-cylindrical bowl 46a, either in the dispensing orifice 3b (Fig 9, 10) of the general pipe 3, or in the orifice 50a (FIG. 7, 8) of a conduit 50 which goes towards the lower chamber 25a of the metering cavity 25 of the metering device 14 for the additive product and which serves for said lower chamber 25a as an inlet conduit, the orifice 50a being situated next to orifice 3b on the path of horizontal displacement of the vertical part 49a of the bent passage 49, path parallel to the horizontal axis 53 of the cylindrical slide 47.
  • the horizontal part 49b of the bent passage 49 is disposed above the vertical part 49a of the latter and can lead, opposite the semi-cylindrical wall 46a, either into the orifice 51a (Fig 9, 10) of a conduit 51 which is connected to the lower chamber 25a of the metering cavity 25 of the volumetric metering device 14 for the additive product and which serves as a conduit for outlet in a similar manner to the conduit 17 or 17 ⁇ , or in the orifice 52a of a conduit 52 which is permanently connected to the outlet 13 of the reservoir (not shown) for the additive product in Figures 7, 8).
  • the transverse semi-cylindrical cup 46a of the transverse housing 46 therefore comprises, next to the dispensing orifice 3a, the dispensing orifice 3b which both simultaneously connect the general pipe 3, when the vertical passage 48 coincides with the orifice 3a and the bent passage 49 with the orifice 3b, on the one hand, to the reservoir 1 for the basic product 2 and, on the other hand, to the outlet duct 51 of the metering device 14 (right side of FIG.
  • the axes orifices 3a and 3b being located in the same vertical plane and perpendicular to the axis 53 of the semi-cylindrical bowl 46a and of the cylindrical slide 47 whose diameter is, apart from sliding play, identical to that of the bowl 46a or at the distance between the two vertical extension walls 46b of the transverse housing 46.
  • the point of injection 15 of the additive product 11 into the base product 2 is located in the general pipe 3, immediately below the orifices es 3a and 3b and their partition 3c, the vertical passage 48 and the bent passage 49 being in this case used as nozzles for injecting the base product 2 and the additive product 11 respectively in the general line 3.
  • the intake valve 7 fulfills in this embodiment not only the function of an outlet valve of the storage tank 1 and an intake valve for the metering-dispenser 6, but also the function of a inlet valve and an outlet valve of the metering device 14 for the additive product so that the lower chamber 25a of the metering cavity 25 of this metering device 14 can be connected alternately either via the secondary line 13 to the storage tank of the additive product (Fig 7, 8) or to the metering-dispenser 6 via the general line 3 (Fig 9, 10).
  • the metering cavity 25 comprises a cylindrical portion 25b in which the metering piston 27 moves in leaktight manner which is provided with a seal 27a and divides this metering cavity 25 into a lower chamber. 25a, the end part of which is widened with respect to the cylindrical part 25b, and in an upper chamber 25c, the end part of which also widens with respect to the cylindrical part 25b of the metering cavity 25.
  • the upper chamber 25c is permanently connected to the storage tank for the additive product via the secondary pipe 13.
  • the upper or rear face of the metering piston 27 is constantly covered by the additive product.
  • the rear face of the piston 27 is integral with the control rod 28 which passes through the upper chamber 25c and the end part thereof widened in the passage chamber 54 before passing in leaktight manner to the outside through the metering body 23 which, in this case also is arranged either very close to the bottom block 24 of the storage tank 1 and, preferably, is integral and fixed on a lateral face of said bottom block 24.
  • the part of the control rod 28 which is located in the upper chamber 25c and in the passage chamber 54 is surrounded by a bellows 55 whose maximum diameter is less than the diameter of the chamber 25c and which is arranged in said chambers 25c and 54 and fixed in a sealed manner, d on the one hand, on the upper or rear face of the metering piston 27 and, on the other hand, on the metering body 23 at the place where said rod 28 leaves said metering body 23. It is thus certain that the additive product located in rooms 25c and 54 above or behind the he piston 27 and around the control rod 28, that is to say the bellows 55, is separated from the ambient air and protected against any oxidation, crystallization or external pollution.
  • the conduit 52 permanently connected to the outlet of the storage tank 10 for the additive product 11 or to the secondary conduit 13 of said tank, opens into the passage 54 or upper end of the metering cavity 25 and constitutes, in cooperation with the bent passage of the drawer 47 in the appropriate position and with the inlet conduit 50, a bypass or bridging conduit by which the upper end of the metering cavity 25, that is to say the upper chamber 25c and the passage chamber 54 can be cyclically connected to the lower end of said cavity 25, that is to say to the lower chamber 25a of that which constitutes the real dosing chamber.
  • this position of the cylindrical slide 47 corresponds to the closed position of the intake valve 7 so that as soon as the ejection valve 35 of the metering-distributor 6 is opened, a metered amount of the mixture of products ( base and additive) can be expelled from the latter and be introduced into a container 21 (see left side of FIG. 6) by the descent of the annular metering piston 22 along the closure rod 42 to above the mouth of the general pipe 3 in the vertical cylindrical enclosure 39 at the junction of the upper metering chamber 16 and the lower distribution chamber 34 delimited by said enclosure 39. In this case, the annular piston 22 reaches the position indicated for the dispenser-dispenser 6 on the right of FIG.
  • a low position in which its lower end is engaged at the bottom of a container 21 plays not only a role as a shutter element of the ejection valve 35, but also the role ejection nozzle thanks to the ejection channel 56, to the ejection orifices 57 and to the upper radial holes 59.
  • a similar arrangement is moreover indicated schematically on the shutter rod 42 of the dispenser-dispenser on the right of the figure 5.
  • the vertical passage 48 of the valve drawer 47 intake 7 establishes communication between the storage tank 1 for the basic product and the general line 3 (or the inlet of the metering-dispenser 6) and the bent passage 49 of said drawer 47 connects the outlet of the metering unit 14 for the additive product (line 51) to the general line 3 (or the inlet of the metering chamber 16 of the metering-dispenser 6).
  • the bent passage 49 of the slide valve 47 of the intake valve 7 constitutes, in cooperation with the orifices 50a, 52a or 51a, 3b, an alternative connection valve 26, on the one hand, between the storage tank for the additive product or the upper chamber 25c of the metering device 14 for the additive product and the lower chamber 25a of said metering device 14, and, on the other hand, between the lower chamber 25a of the metering cavity 25, or outlet duct 51 of said metering device 14 and the injection point 15 (general line 3) of the additive product into the base product 2.
  • piston 27 of the metering device 14 performs its downward stroke for expelling the additive product while the annular piston 22 performs its upward suction stroke, the movements of these pistons 22, 27 being synchronous, but in opposite directions to each other.
  • the closure rod 42 (FIG. 6, dispenser 6 on the right) can also be full over its entire length and, by its lower end, serve obturator to the vertical cylindrical bore 40 of the frustoconical body 41 of the ejection valve 35 provided at the lower end of the distribution chamber 34 of the metering-dispenser 6.
  • the frustoconical body 41 provided with its cylindrical bore 40 fulfills the function of the fixed ejection nozzle 20.
  • the closure rod 42 has, if necessary, stirring members 44 such as more or less oblique fins.
  • the metering piston 27 and the bellows 55 including its fixing flange 55a on the metering body 23 at the place of passage of the control rod 28 out of the passage chamber 54 and the upper chamber 25c are produced from the same block of synthetic material such as polytetrafluoroethylene. As can be seen in FIG.
  • the bellows 55 made of the same material as the piston 27 by boring the block of material has a diameter slightly greater than that of the control rod 28, bore followed by a tapping of successive superimposed annular grooves 55b, the section of which along a radial plane is an isosceles triangle, the base of which rests against said rod 8 the apices or bottoms of these annular grooves being located on a cylindrical casing whose diameter is less than the diameter of the piston 25.
  • the wall 55d of cylindrical accordion shape alternately separates an internal groove 55b from an adjacent superimposed external groove 55c.
  • the upper end of the bellows 55 ends with the fixing flange 55a which comprises a tubular part 55e connected to the upper end of the wall 55d of the bellows 55, and an annular fixing disc 55f, the inside diameter of the tubular part. of the fixing flange 55a being equal to the outside diameter of the control rod 28.
  • the fixing flange 55a is tightly mounted on the metering body 23 and thus prevents any leakage of fluid from the outside to the inside and vice versa of the metering device 14.
  • the lower end 28a of the control rod 28 is threaded and is screwed into a blind thread 27b of the piston 27.
  • the profile of the internal grooves 55b and the external grooves 55c is not necessarily triangular with pointed vertices or bottoms; it is also possible to round more or less strongly the profile of these peaks or bottoms.
  • the operating mode of the installation is self-explanatory:
  • the basic product 2 flows by itself when it is sufficiently liquid or is pushed under the effect of the overpressure prevailing in the tank 1 in the main line 3 towards the metering-distributor 6 per volume unit corresponding to the volume of either a dose of base product 2 or a dose of the mixture of base products 2 and additive 11 aspirated during a suction stroke in chamber 16 of the metering-dispenser 6.
  • each step of advance of the product or mixture of products in the main line 3, which corresponds to the suction period of the metering-dispenser 6, is injected either in the main line 3, or in the metering chamber 16, or in the connecting duct 33, a quantity or portion of additive product 11 which is corresponding to the volume of additive product 11 contained in the volume of the mixture of products dosed in a chamber 16 of the dispenser-distributor 6, or is added to the volume of the base product 2 dosed in said chamber 16, the successive doses or portions of the additive product 11 being dosed in the dosing cavity 25 of the metering device 14.
  • the base product 2 and the additive product 11 are mixed either in the general line 3, or in the metering chamber 16, or in the connection conduit 33, or even in the distribution chamber 34, before d '' be ejected in proportional mixture by the ejection nozzle 20.

Abstract

L'invention concerne un procédé de remplissage de récipients avec un mélange d'au moins deux produits pâteux et/ou liquides. Ce procédé est caractérisé en ce que l'on établit dans les deux réservoirs de stockage (1, 10) au-dessus des produits (2, 11) une atmosphère en surpression , on introduit dans le produit de base (2) le produit additif (11) par portions déterminées eu égard aux doses soutirées dudit produit de base (2) de telle sorte que lors de l'introduction d'une portion du produit additif (11) dans le produit de base (2), on réalise dans le doseur-distributeur (6) une dose du mélange de produits qui contient une portion de produit additif (11) identique à celle qui vient d'être introduit dans ledit produit de base (2), et à travers au moins une buse d'éjection (20) du doseur-distributeur (6), on envoie dans un récipient (21) une dose de mélange de produits contenant des proportions constantes et précises de chacun desdits produits (2, 11), le produit additif (11) étant dosé dans un autre doseur volumétrique (14) tout en le protégeant contre toute oxydation par l'air ambiant.

Description

  • La présente invention concerne un procédé de remplissage de récipients avec un mélange d'au moins deux produits pâteaux et/ou liquides, procédé selon lequel on soutire d'un premier réservoir de stockage un produit de base que l'on transporte pas à pas dans une conduite générale d'alimentation raccordée à la sortie de soutirage dudit premier réservoir de stockage, on soutire d'un deuxième réservoir de stockage un produit additif dans une proportion déterminée par rapport aux portions ou doses soutirées du produit de base, on mélange le produit additif avec le produit de base et on fait passer ce mélange de produits dans un doseur-distributeur volumétrique qui est muni de buses d'éjection, présente une soupape d'admission et une soupape d'éjection, et dont l'entrée est raccordée à la conduite générale d'alimentation et à l'aide duquel l'on dose des quantités exactes de ce mélange avant de les éjecter à travers lesdites buses dans au moins un récipient.
  • Un tel procédé est connu dans l'industrie de conditionnement de produits laitiers notamment pour les mélanges de yaourts avec une confiture ou des fruits ou pour les laits gélifiés aromatisés. Dans ce cas, le produit de base est soutiré du premier réservoir de stockage à l'aide d'une première pompe débitant dans une conduite principale et le produit additif est soutiré du deuxième réservoir de stockage à l'aide d'une deuxième pompe avant d'être ajouté à la conduite principale immédiatement en amont du mélangeur dont la sortie est raccordée à un bac tampon dans lequel est maintenue une surpression pneumatique sur le mélange de produits et dans lequel sont prévues deux sondes de niveau qui règlent l'alimentation de ce bac tampon entre un niveau minimal de mélange et un niveau maximal, le mélange de produits étant transféré sous pression aux différentes chambres de dosage d'un doseur connu par exemple par le brevet français 2 067 983, avant d'être expulsé en quantités dosées dans les récipients correspondants à travers les buses d'un distributeur connu, par exemple, également par ledit brevet français 2 067 983.
  • Selon ce procédé connu, la sonde de niveau minimal dans le bac tampon déclenche le démarrage des deux pompes d'alimentation en produit de base et en produit additif respectivement et la sonde de niveau maximal commande l'arrêt desdites pompes qui travaillent toutes deux en continu pendant le cycle de remplissage du réservoir tampon. Cette manière de procéder présente plusieurs inconvénients. En effet, la première pompe abîme fréquemment le produit de base, notamment lorsqu'il s'agit de yaourt. En outre, il est très difficile de régler avec précision le rapport D1/D2 des débits D1 et D2 de la première pompe et de la deuxième pompe respectivement notamment lorsque le débit D2 de la deuxième pompe est assez faible par rapport à celui D1 de la première pompe. Par ailleurs, après avoir été mélangés dans le mélangeur, les deux produits mélangés peuvent se séparer partiellement dans le bac tampon par suite de leurs densités différentes. Ainsi arrive au doseur un mélange de produits qui, une fois dosé et transféré par portions aux récipients, comporte des proportions variables et imprécises en produit de base et en produit additif, d'un récipient à l'autre.
  • En outre, ce procédé connu, du fait qu'il implique des conduites longues entre le premier réservoir de stockage et le bac tampon et du fait que le volume de ce dernier est assez important, ne permet pas de changer rapidement la nature du mélange sans perte d'une quantité non négligeable du premier mélange au moment du passage à un deuxième mélange de produits.
  • Selon une autre proposition, le produit de base est stocké dans un réservoir, le produit additif est introduit par portions dans la conduite d'alimentation, en amont d'un mélangeur, et on introduit dans une chambre de dosage du doseur-distributeur le mélange de produits qui, à la sortie du doseur-distributeur, contient, dans chacune des doses distribuées, une portion de produit additif plus ou moins identique à celle introduite en même temps dans ladite conduite générale d'alimentation en aval du mélangeur.
  • Bien que cette proposition présente déjà une certaine amélioration, elle n'est pas encore parfaite pour plusieurs raisons :
    - Le dosage exact du produit additif, de façon à obtenir dans les récipients toujours la même quantité précise de produit additif et par conséquent aussi la même quantité de produit de base, pose des problèmes, notamment lorsque les produits additifs sont des produits sucrés tels que de la confiture, du sirop ou de petits morceaux de fruits dans un sirop, etc... En effet, dès qu'un produit sucré est mis en contact avec de l'air, ce qui arrive fréquemment en raison de l'intervalle qui existe entre le piston de dosage et la chambre de dosage et qui permet à l'air de pénétrer dans la chamber de dosage et d'agir sur le produit additif, le sucre de celui-ci se cristallise sous l'effet de l'oxygène notamment dans l'intervalle précité. Les cristaux de sucre finissent par gêner le fonctionnement du doseur et finalement par le bloquer.
    - La présence d'un mélangeur dans la conduite générale d'alimentation allant du réservoir de stockage pour le produit de base au doseur-distributeur dudit produit de base ainsi que la disposition du point d'injection du produit additif dans la conduite générale d'alimentation en amont du mélangeur ne permettent pas la réalisation d'un ensemble compact doseur-­distributeur et récipient de stockage du produit de base.
  • La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer un procédé du type initialement mentionné qui permette de véhiculer et de doser les produits à mélanger et le mélange de produits avec soin et précision et de passer d'un mélange de produits à un autre sans perte notable du premier mélange.
  • Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de remplissage du type initialement mentionné, qui permette de réduire les risques de cristallisation de sucre dans le doseur du produit additif et de préférence également une réduction notable du volume de la conduite d'alimentation générale entre le réservoir de stockage du produit de base et le doseur-­distributeur de ce dernier.
  • Ces buts sont atteints dans le cadre du procédé précité du fait que l'on établit dans les deux réservoirs de stockage au-dessus des produits une atmosphère, le cas échéant stérile, en surpression pour éviter l'entrée d'un gaz pollué dans lesdits réservoirs et pousser le produit de base dans la conduite d'alimentation, on introduit dans le produit de base le produit additif par portions déterminées eu égard aux doses soutirées dudit produit de base de telle sorte que lors de l'introduction d'une portion du produit additif dans le produit de base, on réalise dans le doseur-distributeur une dose du mélange de produits qui contient une portion de produit additif identique à celle qui vient d'être introduit dans ledit produit de base, et, à partir du doseur-distributeur et à travers au moins une buse d'éjection de celui-ci, on envoie dans un récipient correspondant chaque dose de mélange de produits contenant des proportions constantes et précises de chacun desdits produits, le produit additif étant dosé dans un autre doseur volumétrique tout en le protégeant contre toute oxydation par l'air ambiant.
  • Grâce à cette conception, on évite de plus tout malaxage néfaste du produit de base et la séparation par décantation des produits du mélange ainsi que l'instabilité des proportions de chacun des produits contenus dans une dose du mélange de produits. En outre, les produits fragiles conservent leur structure initiale, comme c'est par exemple le cas des yaourts brassés qui autrement perdraient leur structure onctueuse. Par ailleurs, les mélangeurs peuvent être supprimés entre le réservoir de stockage du produit de base et le doseur-distributeur, et le produit additif est empêché de cristalliser.
  • L'invention concerne aussi une installation de remplissage de récipients avec un mélange d'au moins deux produits pâteux et/ou liquides, du type comportant un premier réservoir de stockage pour un produit de base, au moins un autre réservoir de stockage pour un produit additif, un doseur-distributeur d'un mélange d'une portion de produit de base et d'une portion de produit additif et comportant au moins une chambre de dosage présentant un piston doseur muni d'une tige de commande, une chambre de distribution reliée à la chambre de dosage, une buse d'éjection, une soupape d'admission prévue en amont de la chambre de dosage et une soupape d'éjection prévue en aval de la chambre de distribution et en amont de la buse d'éjection, une conduite générale d'alimentation raccordant la sortie du premier réservoir à l'entrée du doseur-distributeur, et au moins un doseur volumétrique comprenant une cavité de dosage présentant un piston doseur muni d'une tige de commande, et susceptible d'être raccordée, d'une part, à la sortie de l'autre réservoir de stockage pour le produit additif et, d'autre part, à un point d'injection situé sur le trajet de transport du produit de base entre la sortie du premier réservoir de stockage et la soupape d'éjection du doseur-distributeur.
  • Une telle installation présente un certain nombre d'inconvénients résidant notamment dans le fait que la conduite d'alimentation comporte une pompe qui détruit la structure des produits de base fragiles, qu'un bac tampon prévu entre la sortie du mélangeur et l'entrée du doseur-distributeur augmente le volume du mélange de produits et empêche son remplacement rapide par un autre mélange de produits, et en outre favorise la séparation par décantation des produits constitutifs du mélange.
  • Dans cette installation connue se posent des problèmes de cristallisation du sucre dans le doseurs pour les produits additifs sucrés liquides ou pâteaux ou comportant des morceaux de fruits au sirop. En outre, la présence d'éléments tels qu'un mélangeur dans la conduite d'alimentation générale du produit de base et d'un bac tampon procurent au mélange de produits un volume supplémentaire en amont du doseur-distributeur, ce qui ne permet pas d'obtenir un ensemble compact en conduit encore à des pertes en mélange de produits lors de la modification de la composition du mélange de produits.
  • La présente invention a aussi pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer une installation dans laquelle la longueur des conduites de liaison entre le point d'éjection du mélange de produits et les lieux de stockage du produit de base soit réduite le plus possible, tout en assurant un mélange et un dosage des produits avec soin et précision et sans possibilité de cristallisation de sucre.
  • Ce but est atteint conformément à l'invention du fait que
    - l'extrémité supérieure des réservoirs de stockage est raccordée à une source de gaz sous pression,
    - la soupape d'admission dans la chambre de dosage du doseur-distributeur est prévue à l'une des extrémités de la conduite générale d'alimentation,
    - à l'endroit du piston doseur de l'autre doseur volumétrique, le produit additif est séparé de l'air ambiant par une cloison déformable, et
    - le piston du doseur volumétrique et le piston du doseur-distributeur sont raccordés à des unités de commande actionnées cycliquement et en opposition de phases, de telle sorte que le piston du doseur volumétrique éjecte une dose du produit additif pendant que le piston du doseur-distributeur effectue sa course d'aspiration.
  • On constate que grâce à l'invention sont supprimés plusieurs éléments qui jusqu'à présent étaient une source de complication et qui empêchaient un fonctionnement efficace de l'installation, et notamment un changement rapide et sans perte notable de la composition du mélange de produits.
  • Conformément au procédé selon l'invention, l'on introduit le produit additif dans le produit de base uniquement pendant la course d'aspiration du doseur-distributeur et l'on conduit directement le produit de base de son réservoir de stockage au doseur-distributeur correspondant. On protège avantageusement le produit additif contenu dans l'autre doseur volumétrique contre toute oxydation par l'air ambiant en recouvrant en permanence la face arrière ou supérieure du piston dudit doseur volumétrique avec le produit de base. Il est également possible de protéger le produit additif contenu dans l'autre doseur volumétrique contre toute oxydation par l'air ambiant à l'aide d'une membrane ou soufflet non élastique entourant de façon étanche vis-à-vis du produit additif, la partie du piston et de la tige de piston en contact avec ledit air ambiant. Lorsque l'on désire changer le mélange de produits, l'on modifie la composition du mélange de produits en injectant dans le produit de base un autre produit additif différent du premier produit additif.
  • Il est avantageux d' utiliser entre le fond du premier réservoir de stockage du produit de base et l'entrée dans le doseur-distributeur, une seule soupape qui établit une liaison cyclique entre ledit premier réservoir et la conduite générale. On injecte le produit additif dans le produit de base en aval de la soupape d'admission et en amont de la soupape d'éjection du doseur-distributeur, soit par exemple dans le produit de base contenu dans la conduite générale, soit par exemple dans le produit de base contenu dans le doseur-distributeur.
  • Avantageusement, le piston doseur du doseur volumétrique et le piston doseur du doseur-distributeur sont reliés entre eux par une transmission mécanique, de façon à exécuter leurs courses d'aspiration et de refoulement en opposition de phases. La cloison déformable séparant de l'air ambiant le produit additif contenu dans le doseur volumétrique est constituée soit, par une membrane flexible non élastique délimitant un côté de la cavité de dosage, le piston doseur étant situé d'un côté et le produit additif étant situé de l'autre côté de ladite membrane, soit, par un soufflet déformable non élastique solidaire d'une part, du piston doseur et d'autre part, du corps du doseur, entourant la partie extrême inférieure de la tige de piston et suscpetible de pénétrer dans la cavité de dosage.
  • Il est avantageux que le doseur volumétrique comporte un corps doseur qui est fixé au fond du premier réservoir de stockage pour le produit de base, et présente au moins une cavité de dosage recevant sans jeu latéral notable le piston-doseur, débouchant par son extrémité supérieure dans le fond dudit premier réservoir et comprenant, à son extrémité inférieure, un boisseau d'un robinet à trois voies susceptibles de relier ladite cavité de dosage, soit au réservoir de stockage du produit additif, soit au point d'injection dudit produit additif dans le produit de base, et que la cloison déformable séparant de l'air ambiant le produit additif contenu dans ledit doseur volumétrique est constituée par le produit de base contenu dans ledit premier réservoir et recouvrant la face supérieure du piston doseur et une partie de la tige de commande de ce dernier. La soupape d'admission prévue sur la conduite générale d'alimentation peut faire office à la fois de soupape de sortie du premier réservoir de stockage pour le produit de base, et de soupape d'admission dans la chambre de dosage du doseur-distributeur et peut être prévue à l'extrémité amont de la conduite générale d'alimentation et dans le fond du premier réservoir de stockage. Le doseur-distributeur comprend avantageuse­ment dans une enceinte cylindrique verticale dont l'extrémité supérieure est solidaire du fond du premier récipient de stockage et débouche dans ce dernier, de haut en bas, la chambre de dosage, la chambre de distribution, la soupage d'éjection, et la buse d'éjection. Dans ce cas, l'extrémité aval de la conduite générale d'alimentation débouche dans ladite enceinte cylindrique verticale à la jonction de la chambre de dosage supérieure et de la chambre de distribution inférieure. La sortie du doseur volumétrique débouche, soit en aval de la soupape d'admission du doseur-­distributeur, soit dans la conduite générale d'alimentation, soit dans une conduite de liaison entre la chambre de dosage et la chambre de distribution dudit doseur-distributeur.
  • Le fond du premier réservoir de stockage pour le produit de base peut être constitué avantageusement par un bloc de fond dans lequel sont prévus au moins un logement pour la soupape d'admission du doseur-distributeur, au moins un logement pour la partie supérieure de l'enceinte cylindrique dudit doseur-­distributeur et au moins un canal formant au moins une partie de la conduite générale d'alimentation. Dans ce cas notamment, le doseur volumétrique pour le produit additif présente un corps qui est fixé sur une face latérale du bloc de fond du premier réservoir de stockage, comprend une cavité de dosage dans laquelle se déplace de façon étanche le piston doseur séparant ladite cavité en une chambre inférieure et une chambre supérieure, et une partie de la tige de commande dudit piston, partie disposée dans cette chambre supérieure et entourée d'un soufflet fixé de façon étanche, d'une part, sur la face arrière dudit piston et, d'autre part, sur le corps de doseur à l'endroit où ce dernier est traversé par ladite tige de commande.
  • Le doseur volumétrique comporte une soupape de liaison à l'aide de laquelle sa cavité de dosage peut être reliée alternativement à la sortie du réservoir de stockage pour le produit additif ou au point d'injection du produit additif dans le produit de base. La soupape de liaison alternative et la soupape d'admission du doseur-distributeur sont de préférence réunies en une seule soupape du type à tiroir susceptible, soit d'établir une liaison entre la chambre inférieure de la cavité de dosage et le réservoir de stockage pour le produit additif et simultanément d'interrompre la liaison, d'une part, entre le réservoir de stockage pour le produit de base et le doseur-distributeur et, d'autre part, entre ladite cavité de dosage et le point d'injection du produit additif dans le produit de base, soit d'établir une liaison, d'une part, entre le réservoir de stockage pour le produit de base et le doseur-distributeur et, d'autre part, entre ladite cavité de dosage et le point d'injection du produit additif dans le produit de base, et simultanément d'interrompre la liaison entre la chambre inférieure de la cavité de dosage et le réservoir de stockage pour ledit produit additif.
  • Dans ce cas notamment, la chambre supérieure de la cavité de dosage du doseur volumétrique est en permanence raccordée au réservoir de stockage pour le produit additif et est susceptible d'être reliée à la chambre inférieure de celle-ci par l'intermédiaire d'un conduit de dérivation et de la soupape de liaison interposée dans ledit conduit de dérivation. Le piston du doseur volumétrique et le soufflet sont de préférence réalisés d'une seule pièce par découpage dans un bloc en matière synthétique. La chambre de distribution peut se terminer, à son extrémité inférieure, par un corps tronconique muni d'un alésage cylindrique vertical recevant de façon étanche une tige mobile d'obturation qui forme avec ce dernier la soupape d'éjection, traverse coaxialement l'enceinte cylindrique verticale, pénètre de façon étanche dans le réservoir de stockage pour le produit de base et est susceptible d'être rétractée vers l'intérieur de la chambre de distribution pour libérer le passage de la buse d'éjection, constitué par ledit alésage dudit corps tronconique. La tige mobile d'obturation peut aussi être conçue de façon à sortir partiellement vers le bas de l'enceinte cylindrique verticale, et comprendre dans sa partie inférieure située au niveau de la chambre de distribution lorsqu'elle occupe sa position haute, un canal d'éjection débouchant latéralement, à chacune de ses extrémités, sur la face extérieure de ladite tige par au moins un orifice latéral. Dans ce cas, la tige mobile fait office, d'une part, de soupape d'éjection, et, d'autre part, de buse d'éjection, et est mobile entre, d'une part, une position basse dans laquelle elle pénètre au fond d'un récipient à remplir et dans laquelle l'orifice latéral supérieur se trouve encore dans la chambre de distribution pendant que son orifice latéral inférieur se trouve en dessous de l'alésage cylindrique dudit corps tronconique et, d'autre part, une position haute dans laquelle l'orifice latéral inférieur de la tige se trouve à l'intérieur dudit aléasage et est obturé vis-à-vis de l'extérieur.
  • Dans le cas où la tige d'obturation ne sort pas vers le bas de l'enceinte du doseur-distributeur, elle peut présenter, au niveau de la chambre de distribution, des organes de brassage. Lorsque le doseur-distributeur comprend une tige d'obturation, il peut aussi présenter un piston doseur annulaire qui coulisse de façon étanche dans la chambre de dosage à la fois le long de la tige d'obturation et de la face interne de l'enceinte cylindrique qui débouche dans le fond du réservoir pour le produit de base.
  • Cette conception permet de réaliser une installation de remplissage très compacte et de pouvoir distribuer avec un doseur-­distributeur à buses multiples autant de mélanges de produits différents qu'il y a de buses, ou bien de changer rapidement pour une buse donnée la composition du mélange de produits et ceci sans perte notable en produits.
  • Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que l'on évite toute stagnation de produit(s) aussi bien dans le doseur pour le produit additif que dans celui pour le mélange de produits et dans la soupape à fonctions multiples, à savoir, soupape d'admission pour le doseur-distributeur et soupape de liaison alternative d'une part, entre le réservoir de stockage pour le produit additif ou la chambre supérieure du doseur pour le produit additif et la chambre inférieure dudit doseur, et d'autre part, entre la chambre inférieure ou sortie dudit doseur et le point d'injection du produit additif dans le produit de base.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante de plusieurs modes de réalisation, description faite en référence aux dessins sur lesquels :
    • . la figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation de l'installation de remplissage et de dosage,
    • . la figure 2 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation de l'installation de remplissage et de dosage,
    • . la figure 3 est une vue schématique en élévation d'un troisième mode de réalisation de l'installation de remplissage et de dosage ;
    • . la figure 4 est une vue schématique d'un quatrième mode de réalisation de l'installation de remplissage et de dosage ;
    • . la figure 5 est une vue schématique d'un cinquième mode de réalisation de l'installation de remplissage et de dosage conforme à l'invention,
    • . la figure 6 est une vue en élévation d'une coupe transversale à travers un sixième mode de réalisation de l'installation de remplissage de récipients avec un mélange d'au moins deux produits ;
    • . la figure 7 est une vue agrandie en coupe verticale du doseur pour le produit additif et de la soupape d'admission du doseur-distributeur suivant le plan VII-VII de la figure 8, cette vue se distinguant de celle représentée à la figure 6 du fait que la tige du doseur est faiblement inclinée par rapport à la verticale pour être plus près du réservoir de stockage pour le produit de base sans être gênée par ledit réservoir, la soupape de liaison alternative étant en une position dans laquelle les deux extrémités de la cavité de dosage sont reliées l'une à l'autre ;
    • . la figure 8 est une vue en plan suivant un plan déterminé par la ligne brisée VIII-VIII de la figure 7, la position de la soupape de liaison étant celle de la figure 7 ;
    • . la figure 9 est une vue agrandie d'une coupe verticale à travers le doseur pour le produit additif suivant un plan parallèle à celui de la figure 7, et déterminé par la ligne IX-IX de la figure 10, la soupape de liaison alternative étant en une position dans laquelle la chambre inférieure du doseur est reliée au point d'injection dans le produit de base ;
    • . la figure 10 est une vue en plan du doseur suivant la ligne brisée X-X de la figure 9 ;
    • . la figure 11 est une coupe verticale à travers le piston et le soufflet du doseur pour le produit additif ; et
    • . la figure 12 est une vue schématique, partiellement en coupe, d'un septième mode de réalisation de l'installation analogue à ceux des figures 3 et 4.
  • Comme on peut le voir sur les figures 1 à 4, l'installation de remplissage des récipients avec un mélange dosé de produits comprend un premier réservoir de stockage 1 contenant un produit de base ou produit blanc 2 tel qu'un yaourt blanc brassé ou non ou un fromage blanc frais ou un lait à gélifier, une conduite d'alimentation générale 3 qui relie la sortie 4 du premier réservoir 1 à l'entrée 5 d'un doseur-distributeur 6 par l'intermédiaire d'une soupape par exemple du type à membrane 7 dont la chambre de commande 8 est raccordée alternativement au moyen d'un conduit 9, soit à une source d'air comprimé, soit à une source de vide. L'installation comprend , en outre, au moins un deuxième réservoir de stockage 10 qui contient un produit additif 11 tel que de la confiture ou une essence aromatique et dont la sortie 12 est raccordée par l'intermédiaire d'une conduite secondaire courte 13 à un doseur volumétrique 14 dont la sortie est reliée à un point d'injection 15 du produit additif dans le produit de base 2 sur son trajet entre la sortie 4 du réservoir de stockage 1 et une soupape déjection du doseur-distributeur 6. Comme on peut le voir sur la figure 1, ce point d'injection 15 peut être dans la conduite générale 3, ou, selon la figure 3, à l'entrée de la chambre de dosage 16 du doseur-distributeur 6, ou encore ailleurs, comme on le verra plus loin. Cette chambre de dosage 16 peut en même temps servir de chambre de mélange pour le produit de base 2 qui y entre dès que la soupape d'admission 7 est ouverte et pour le produit additif 11 qui est poussé directement dans ladite chambre de dosage 16 à travers le conduit 17 prévu entre le point d'injection 15, tel que ladite chambre 16 et la sortie du doseur volumétrique 14 (voir par exemple figure 3). Le premier réservoir de stockage 1 est raccordé, à l'aide d'un conduit 19 fixé à son extrémité supérieure, à une source de gaz, de préférence stérile, sous pression et comporte, le cas échéant, une sonde de niveau minimal 18a et une sonde de niveau maximal 18b qui commandent par exemple l'alimentation de ce réservoir 1 avec le produit de base 2 à travers un raccord 19a.
  • La sortie du doseur-distributeur 6 qui sera décrit plus loin, est constituée par au moins une buse d'éjection 20, et de préférence plusieurs, à travers lesquelles les quantités dosées du mélange de produits sont introduites dans des récipients correspondants 21.
  • Pour pouvoir modifier rapidement la composition du mélange de produits, il est avantageux d'associer au doseur volumétrique 14 ou à tout dispositif techniquement équivalent, au moins un réservoir de stockage supplémentaire 10ʹ qui contient un produit additif 11ʹ de nature ou d'arôme ou de goût différent de celui du premier produit additif 11. Afin d'éviter un mélange intempestif entre les produits additifs 11 et 11ʹ, une soupape d'arrêt S, Sʹ est interposée entre la sortie de chacun des deux réservoirs 10 et 10ʹ et l'entrée du doseur volumétrique 14.
  • Sur la figure 1, on a représenté en parallèle à une première ligne de mélange et de dosage raccordée à la sortie 4 du premier réservoir de stockage 1 pour le produit de base 2, une deuxième ligne de mélange et de dosage comportant les mêmes éléments que la première ligne, à savoir une conduite générale 3a, un doseur-distributeur 6a, un deuxième réservoir de stockage 10a pour un produit additif 11a, etc. Cette deuxième ligne étant identique à la première, les mêmes éléments de celle-ci sont désignés avec les mêmes références que ceux de la première ligne mais complétées de la lettre "a".
  • Au lieu d'avoir dans une installation tous les éléments en double, à l'exception du premier réservoir de stockage 1, on peut aussi prévoir qu'un seul doseur-distributeur 6 soit alimenté avec plusieurs mélanges différents de produits. Ainsi le doseur-distributeur 6 pourrait comprendre deux rangées de six chambres de dosage 16 qui sont alimentées quatre par quatre par trois mélanges différents de produits.
  • On retrouve dans cet exemple, une conduite d'alimentation générale 3 raccordée à la sortie 4 du premier réservoir de stockage 1 pour un produit de base 2, et de laquelle sont dérivées en parallèle trois conduites de dérivation associées chacune à au moins un deuxième réservoir de stockage 10 ou 10a contenant chacun un produit additif différent 11 ou 11a, à un doseur volumétrique 14 débitant le produit additif correspondant dans la conduite de dérivation en amont du mélangeur, et à un groupe de quatre chambres de dosage 16 du doseur-distributeur 6. Comme dans l'exemple précédent, chaque doseur volumétrique 14 peut être associée à un réservoir supplémentaire 10ʹou 10ʹa contenant encore un autre produit additif 11ʹ ou 11ʹa. Bien entendu, les différentes conduites comprennent aussi les soupapes d'arrêt et clapet de retenue nécessaires pour éviter tout mélange intempestif entre les produits. Comme dans l'exemple précédent, la mise en service et l'arrêt de chaque doseur 14 sont commandés au début et à la fin de la course d'aspiration du doseur-distributeur 6 de sorte que ces doseurs volumétriques 14 n'injectent dans la conduite de dérivation une quantité déterminée du produit additif que pendant la course d'aspiration des pistons du doseur-distributeur 6.
  • Autrement dit, tout doseur volumétrique 14, qu'il soit d'un type connu ou non, est mis en service de façon intermittente de telle sorte qu'il expulse une quantité dosée ou portion du produit additif 11 vers le point d'injection 15 de ce dernier dans le produit de base 2, point tel que la chambre de dosage 16, uniquement pendant la course d'aspiration du piston 22 du doseur-distributeur 6.
  • Sur la figure 2, on a représenté schématiquement un ensemble de plusieurs doseurs-distributeurs 6 et de doseurs 14 pour quatre produits additifs 11 différents, chacun des doseurs-­distributeurs 6 étant raccordé à un réservoir commun de stockage 1 pour le produit de base 2 et à l'un des doseurs 14 en nombre identique (par exemple douze) à celui des doseurs-distributeurs 6 et raccordés par groupe, par exemple, de trois, ou individuellement au réservoir 10 contenant un produit additif de nature ou d'arôme différents des produits additifs des autres réservoirs.
  • Comme on peut le voir sur la figure 3, le réservoir de stockage étanche 10 ou 10ʹ du produit additif 11 ou 11ʹ, dont la partie supérieure est constamment raccordée à une source de gaz, de préférence stérile, sous pression, est associée à un doseur volumétrique 14 qui comporte un corps doseur 23 fixé au fond 24 du résevoir de stockage 1 pour le produit de base 2. Dans ce corps doseur 23 est ménagée au moins une cavité de dosage 25 dont la partie inférieure peut être reliée à travers le boisseau d'un robinet à trois voies 26, qui joue le rôle d'une soupape de liaison alternative, soit au conduit 13 et au réservoir de stockage 10 ou 10ʹ pour le produit additif 11 ou 11ʹ, soit au conduit 17 et au point d'injection 15 du produit additif dans le produit de base 2, point 17 constitué dans cet exemple par la chambre de dosage 16 du doseur-distributeur 6. Un piston doseur 27 est monté de façon coulissante et sans jeu latéral notable dans la cavité cylindrique verticale de dosage 25 qui débouche dans le fond 24 du réservoir 1. La partie supérieure du piston doseur 27 peut donc, le cas échéant, pénétrer dans le réservoir 1 et en tous cas, est recouverte par le produit de base 2 contenu dans ledit réservoir 1. Cette partie supérieure du piston doseur 27 est solidaire d'une tige de commande 28 disposée verticalement dans le réservoir 1 et raccordée à un mécanisme de commande non représenté et situé à l'extérieur du réservoir 1, à l'aide d'une plaque 29 et d'une tige de liaison 30 traversant de façon étanche un sas stérile 31.
  • Le doseur-distributeur 6 représenté schématiquement sur les figures 3, 4 et 12 est décrit dans le brevet français 2 067 983 et ne sera décrit ci-après que dans la limite des besoins pour l'intelligence de l'invention. Ce doseur-­distributeur 6 comporte en particulier, dans son corps-doseur 32, la chambre de dosage inférieure 16 qui, d'une part, est susceptible d'être reliée, à travers la soupape d'admission à membrane 7 commandée par voie pneumatique par exemple, au tronçon très court de la conduite générale 3 raccordée directement au fond du réservoir 1, et qui, d'autre part, est reliée, à sa sortie, par un conduit de liaison 33, à une chambre de distribution 34 et à la buse d'éjection 20 du doseur-distributeur 6, une soupape d'éjection, 35 par exemple, à membrane commandée pneumatiquement, étant susceptible d'obturer la buse 20 qui se trouve placée au-dessus du et, le cas échéant, dans le récipient à remplir 21.
  • Le côté supérieur de la chambre de dosage 16 du corps-doseur 32 est délimité par une membrane flexible non élastique 36 en forme de jupe qui entoure le piston doseur 22 prévu dans la chambre supérieure 60 du doseur 6 au-dessus de la membrane 36. La chambre supérieure 60, reliée en permanence à une source de vide, est traversée de façon étanche par une tige de piston 37 dont l'extrémité supérieure porte contre un organe d'un mécanisme de commande représenté schématiquement sur la figure 4. Les mouvements des pistons doseurs 22 et 27 du doseur-distributeur 6, d'une part, et du doseur volumétrique 14, d'autre part, sont synchronisés en opposition de phases, de telle sorte que le doseur volumétrique 14 n'éjecte son produit additif 11 dans le conduit 17 que pendant la course ascendante, c'est-à-dire d'aspiration du piston 22 du doseur-distributeur 6.
  • Bien entendu, la chambre de dosage 25 du doseur volumétrique 14 est reliée aussi cycliquement, par l'intermédiaire du boisseau du robinet à trois voies 26 ou tout autre système équivalent du soupape, soit à la sortie du réservoir 10 pour le produit additif 11, soit au conduit 17 allant au doseur-­distributeur 6. Pendant la course d'éjection du piston 22 du doseur-distributeur 6, les liaisons entre la chambre de dosage 16 et, d'une part, la conduite générale 3 ou le résevoir 1 et, d'autre part, la cavité de dosage 25 sont interrompues par la soupape d'admission 7 et le robinet 26 respectivement. Par contre, la soupape d'éjection 35 est ouverte pendant la course d'éjection du piston 22 du doseur-distributeur 6.
  • On remarquera encore que, de préférence, les deux mouvements verticaux, opposés quant à leurs directions, des deux pistons doseurs 22 et 27 sont parfaitement synchronisés en ce qui concerne leurs vitesses cycliques sinusoïdales. En raison de la liaison cinématique entre les deux pistons 22, 27, on peut réaliser une proportionnalité parfaite, constante et précise entre chaque dose de produit additif et chaque dose de mélange de produits.
  • Une variante du mode de réalisation représenté sur la figure 3 consiste dans le fait que le conduit d'éjection 17ʹ venant de la cavité de dosage 25 (voir conduit 17ʹ en traits interrompus) du doseur 14 pour le produit additif 11 ne débouche pas dans la chambre de dosage 16 du doseur-distributeur 6, mais dans le conduit de liaison 33 entre la chambre de dosage 16 et la chambre de distribution 34 du doseur-distributeur 6. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux lorsque le produit additif comporte des morceaux de fruits, par exemple, d'autant plus que, grâce à cette variante, le dosage du produit additif peut se faire très près de la buse d'éjection 20 du doseur-distributeur 6.
  • Il est à noter que pour doser d'une façon précise des faibles quantités de produit additif, il y a toujours intérêt à faire appel à des pistons-doseurs 27 tels que représentés sur la figure 3, c'est-à-dire à des pistons sans membrane. Lorsque la quantité du produit additif à doser est plus importante, on peut faire appel à un doseur connu par exemple par le brevet français 2 067 983. Ainsi, selon les modes de réalisation représentés sur les figures 4 et 12, le doseur volumétrique 14 pour le produit additif 11 a sensiblement la même structure que la partie doseur du doseur-distributeur 6. En effet, le piston 27 du doseur 14 est muni d'une sorte de membrane 55 qui est flexible et non élastique et qui présente la forme d'une calotte semi-retournée recouvrant la face frontale et la face latérale dudit piston 27 et est fixée de façon étanche, sur son pourtour, au corps de doseur 23. Ainsi, la tige de commande 28 et le piston 27 ne sont jamais en contact avec le produit additif 11 passant à travers la cavité de dosage 25 du doseur 14 et cette dernière est maintenue parfaitement étanche vis-à- vis de l'extérieur. Le conduit secondaire 13 raccordé à la sortie du réservoir 10 pour le produit additif 11 débouche dans la cavité de dosage 25 à travers une soupape d'entrée 26a par exemple du type à membrane commandée par voie pneumatique et le conduit de sortie 17 de ladite cavité 25 débouche, selon l'exemple de la figure 4, dans la conduite générale 3 en amont du doseur-­distributeur 6, et selon l' exemple de la figure 12, dans le conduit de liaison 33 entre la chambre de dosage 16 et la chambre de distribution 34 du doseur-distributeur 6. Ce conduit de sortie 17 est muni d'un clapet de retenue 26b ouvrant en direction de la conduite générale 3 (figure 4) ou du conduit de liaison 33 (figure 12) et fermant en celle de la cavité 25. Bien entendu, dans ces modes de réalisation aussi, les pistons 22 et 27 du doseur-distributeur 6 et du doseur 14 respectivement sont mûs de façon synchrone et en sens opposés de sorte que lorsque l'un, par exemple le piston 22, exécute sa course ascendante d'aspiration, l'autre, par exemple le piston 27, effectue sa course descendante d'expulsion ou de refoulement. Bien que, sur les figures 4 et 12, le fond 24 du réservoir 1 soit représenté, pour la commodité du dessin, à une distance relativement grande de la soupape d'admission 7 du doseur-distributeur 6 et du conduit de sortie 17 du doseur 14, ledit fond 24 du réservoir 1 est en réalité très rapproché de ces organes 7, 17 en vue de réaliser un ensemble très compact.
  • Les extrémités supérieures des tiges de commande 37 et 28 des pistons-doseurs 22 et 27 respectivement coopèrent chacune avec une unité de commande, ces unités de commande étant actionnées de façon synchrone et en phases opposées et peuvent être reliées cinématiquement par un mécanisme de commande 62 tel que représenté schématiquement sur la figure 4.
  • Ce mécanisme de commande 62 comprend à l'extérieur d'un boîtier d'engrenages 63 entraînés par un moteur, sur chaque face latérale, une barre horizontale de commande 64, 65 contre laquelle porte, sans lui être solidaire, l'extrémité supérieure de la tige de piston correspondante 37 ou 28 du doseur-distributeur 6 et du doseur volumétrique 14 respectivement. Les extrémités de chaque barre horizontale 64 ou 65 sont associées chacune à l'un des disques rotatifs d'une paire de disques 66 ou 67.
  • Les arbres 68 ou 69 de chaque paire de disques 66 ou 67 sont disposés dans un plan horizontal parallèle à celui des barres de commande 64 ou 65 dont les extrémités sont articulées, chacune sur un téton de support excentré 70 ou 71 de l'un des deux disques rotatifs associés à une barre 64 ou 65 et entraînés de façon continue en rotation. Bien entendu, les tétons 70 ou 71 associés à une barre de commande 64 ou 65 sont également disposés dans les mêmes plans horizontaux.
  • Il faut noter que les tétons de support 71 associés à la barre 65 coopérant avec la tige de piston 28 du doseur 14 pour le produit additif 11 sont décalés en rotation d'un angle égal à 180° par rapport aux tétons de support 70 de la barre 64 coopérant avec la tige de piston 37 du doseur-distributeur 6. Ainsi le piston 22 du doseur-distributeur 6 est en position basse correspondant au début de sa course ascendante dite d'aspiration pendant que le piston 27 du doseur volumétrique 14 est en position haute correspondant au début de sa course descendante dite d'éjection. Du fait que la course du piston 22 du doseur-distributeur 6 est plus grande que celle du piston 27 du doseur volumétrique 14, la distance entre les tétons de support 70 et l'axe de l'arbre de rotation correspodnant 68 est plus grande que celle entre les tétons de support 71 et l'arbre correspondant 69.
  • Le mode de réalisation représenté sur la figure 5 est une version très compacte de l'invention. Dans ce cas, aussi bien le doseur 14 pour le produit additif 11 que le doseur-distributeur 6 qui reçoit ici déjà un mélange dosé du produit de base 2 et du produit additif 11 ainsi que la buse d'éjection 20 sont solidaires du fond 24 du réservoir de stockage 1 pour le produit de base 2, ledit fond étant ici matérialisé par une sorte de plaque ou bloc épais. La conduite d'alimentation générale 3 est extrêmement courte et comporte à son extrémité amont, au niveau du bloc de fond 24 du réservoir de stockage 1, une soupape d'admission 38 constituée par exemple par un tiroir horizontal logé dans un évidement du bloc de fond 24 et établissant cycliquement une liaison entre le réservoir 1 et la conduite d'alimentation 3 pendant la course d'aspiration du doseur-distributeur 6, cette soupape 38 faisant office de soupape d'admission pour le produit de base 2 dans la chambre de dosage 16.
  • Ce doseur-distributeur 6 intègre à la fois, dans une enceinte cylindrique verticale 39, fixée par son extrémité supérieure dans un logement approprié du bloc de fond 24, de haut en base, la chambre de dosage 16, la chambre de distribution 34, la soupape d'éjection 35 et la buse d'éjectoin 20.
  • A côté de la soupape d'admission 38 est disposé, également dans le bloc de fond 24, le doseur 14 pour le produit additif 11, de sorte que sa cavité de dosage 25 est raccordée à travers le robinet à trois voies 26 et le conduit 17 extrêmement court à la conduite générale 3 en aval de la soupape d'admission 38 et en amont de la chambre de dosage 16. Le piston 27 du doseur 14 est constamment recouvert par le produit de base 2, puisque la partie supérieure de la cavité cylindrique de dosage 25 débouche sur la face supérieure du fond 24 du réservoir 1 pour le produit de base 2. L'extrémité inférieure ou aval de la conduite générale 3 qui est très courte débouche dans l'enceinte verticale 39 à mi-hauteur de celle-ci et à la jonction de la chambre de dosage supérieure 16 et de la chambre de distribution inférieure 34 du doseur-distributeur 6.
  • La soupape d'éjection 35 est, dans le cas du doseur-distributeur gauche 6, constituée par un alésage cylindrique vertical 40 ménagé dans le corps tronconique 41 formant à la fois l'extrémité inférieure de la chambre de distribution 34 et la buse d'éjection 20, et par une tige d'obturation 42 pénétrant de façon étanche dans ledit alésage 40 et susceptible d'être rétractée vers l'intérieur de la chambre de distribution 34 pour libérer le passage constitué par l'alésage 40. Cette tige d'obturation 42 traverse coaxialement l'enceinte cylindrique 39 et pénètre de façon étanche dans le réservoir 1 où elle est reliée par une tringlerie 43 à un mécanisme de commande non représenté. A la partie inférieure, c'est-à-dire au niveau de la chambre de distribution 34, la tige d'obturation 42 présente des organes de brassage 44 inclinés vers l'extérieur et le bas.
  • Le piston doseur 22 est dans ce cas réalisé sous forme d'un piston annulaire coulissant de façon étanche dans la chambre de dosage 16 à la fois le long de la tige d'obturation 42 et de la face interne de l'enceinte 39, la face supérieure dudit piston 22 étant recouverte par le produit de base 2 du fait que l'enceinte 39 débouche également dans le fond 24 du réservoir 1. Le piston annulaire 22 est raccordé, à sa face supérieure, à une tige tubulaire de commande 37 qui pénètre dans le réservoir 1 comme la tige 28 du piston 27 et est reliée à un mécanisme de commande qui commande la course d'aspiration du piston 22 pendant la course d'éjection ou descendante du piston 27 pour le produit additif 11. La course descendante ou d'éjection du piston 22 s'arrête légèrement au-dessus de l'embouchure de la conduite générale 3 dans l'enceinte 39 (voir position du piston 22 en pointillé).
  • Le mode de réalisation représenté sur les figures 6 à 11 constitue également une version très compacte de l'installation de remplissage et de dosage.
  • Il convient d'abord de remarquer que pour des raisons de clarté, on a indiqué en pointillé sur le côté gauche de la figure 6, la conduite générale 3 comme si elle était disposée derrière le plan de figure 6 ; elle se trouve en réalité devant ce plan, comme ceci ressort de la figure 8. Dans ce cas particulier, la soupape d'admission 7, la conduite générale 3, la moitié supérieure du doseur-distributeur 6 et une partie du conduit de liaison entre le doseur volumétrique et le point d'injection 15 du produit additif dans le produit de base 2 sont prévus dans un bloc qui constitue le fond 24 du réservoir de stockage 1 pour le produit de base.
  • Tel que représenté sur le dessin, l'installation comprend un réservoir de stockage 1 qui contient un produit de base 2 et qui est ici disposé transversalement et au-dessus du trajet des rangées successives 45 de récipients 21. Dans le bloc de fond 24 de ce réservoir 1 est ménagée au moins une conduite d'alimentation générale 3 et de préférence sont ménagées autant de conduites générales 3 qu'il y a de doseur-distributeurs 6, chaque conduite générale 3 reliant une sortie 4 du réservoir 1 à l'entrée 5 d'un doseur-distributeur 6. Dans le corps de fond 24 est ménagé un logement transversal 46 qui présente une cuvette 46a de forme semi-cylindrique prolongée vers le haut par des parois verticales parallèles 46b de façon à déboucher dans le réservoir de stockage et délimiter par leur extrémité supérieure l'ouverture de sortie 4 du réservoir 1, et qui reçoit un corps ou tiroir cylindrique 47 faisant partie de la soupape d'admission 7 du doseur-distributeur 6. Cette soupape d'admission 7 comprend, dans le cas présent, au fond de la cuvette 46a au moins une paire d'orifices de distribution 3a et 3b auxquelles est raccordée l'extrémité supérieure ou amont de la conduite générale 3, ces deux orifices de distribution 3a et 3b étant séparés l'un de l'autre par une petite cloison 3c et destinés à être reliés à travers le corps cylindrique 47, l'un (3a) au fond du réservoir 1 et l'autre (3b) à la chambre de dosage 25 du doseur 14 pour le produit additif. Le corps 47 réalisé en tant que tiroir horizontal est susceptible de recouvrir de façon étanche les orifices de distribution 3a et 3b et de se déplacer axialement et comporte pour chaque conduite générale 3 un passage vertical 48 susceptible de s'aligner sur l'orifice 3a et un passage coudé 49 susceptible de venir s'aligner sur l'orifice 3b et dont les axes sont situés dans le même plan vertical perpendiculaire à l'axe du horizontal du tiroir 47 que l'axe du passage vertical 48.
  • La partie verticale 49a du passage coudé 49 est juxtaposée au passage vertical 48 et peut déboucher au fond de la cuvette semi-cylindrique 46a, soit dans l'orifice de distribution 3b (Fig 9, 10) de la conduite générale 3, soit dans l'orifice 50a (Fig 7, 8) d'un conduit 50 qui va vers la chambre inférieure 25a de la cavité de dosage 25 du doseur 14 pour le produit additif et qui sert à ladite chambre inférieure 25a de conduit d'entrée, l'orifice 50a étant situé à côté de l'orifice 3b sur le trajet de déplacement horizontal de la partie verticale 49a du passage coudé 49, trajet parallèle à l'axe horizontal 53 du tiroir cylindrique 47.
  • La partie horizontale 49b du passage coudé 49 est disposée au-dessus de la partie verticale 49a de ce dernier et peut déboucher, en face de la paroi semi-cylindrique 46a soit dans l'orifice 51a (Fig 9, 10) d'un conduit 51 qui est relié à la chambre inférieure 25a de la cavité de dosage 25 du doseur volumétrique 14 pour le produit additif et qui sert de conduit de sortie d'une façon analogue au conduit 17 ou 17ʹ, soit dans l'orifice 52a d'un conduit 52 qui est relié en permanence à la sortie 13 du réservoir (non représenté) pour le produit additif figures 7, 8).
  • La cuvette semi-cylindrique transversale 46a du logement transversal 46 comprend donc à coté de l'orifice de distribution 3a l'orifice de distribution 3b qui tous deux relient simultanément la conduite générale 3, lorsque le passage vertical 48 coïncide avec l'orifice 3a et le passage coudé 49 avec l'orifice 3b, d'une part, au réservoir 1 pour le produit de base 2 et, d'autre part, au conduit de sortie 51 du doseur 14 (côté droit de la figure 6), les axes des orifices 3a et 3b étant situés dans le même plan vertical et perpendiculaire à l'axe 53 de la cuvette semi-cylindrique 46a et du tiroir cylindrique 47 dont le diamètre est, au jeu de glissement près, identique à celui de la cuvette 46a ou à la distance entre les deux parois verticales de prolongement 46b du logement transversal 46. On comprendra aisément que dans ce mode de réalisation, le point d'injection 15 du produit additif 11 dans le produit de base 2 se trouve dans la conduite générale 3, immédiatement en dessous des orifices 3a et 3b et de leur cloison de séparation 3c, le passage vertical 48 et le passage coudé 49 étant dans ce cas utilisés en tant que buses d'injection du produit de base 2 et du produit additif 11 respectivement dans la conduite générale 3.
  • La soupape d'admission 7 remplit dans ce mode de réalisation, non seulement la fonction d'une soupape de sortie du réservoir de stockage 1 et d'une soupape d'admission pour le doseur-distributeur 6, mais aussi la fonction d'une soupape d'entrée et d'une soupape de sortie du doseur 14 pour le produit additif de sorte que la chambre inférieure 25a de la cavité de dosage 25 de ce doseur 14 peut être reliée alternativement soit via la conduite secondaire 13 au réservoir de stockage du produit additif (Fig 7, 8) soit au doseur-distributeur 6 via la conduite générale 3 (Fig 9, 10).
  • La structure du doseur 14 pour le produit additif est conçue de façon à éviter toute stagnation de produit dans les différents conduits et chambres dudit doseur. A cet effet, la cavité de dosage 25 comprend une partie de forme cylindrique 25b dans laquelle se déplace de façon étanche le piston-doseur 27 qui est muni d'un joint d'étanchéité 27a et divise cette cavité de dosage 25 en une chambre inférieure 25a dont la partie extrême est élargie par rapport à la partie cylindrique 25b, et en une chambre supérieure 25c dont la partie extrême s'élargit également par rapport à la partie cylindrique 25b de la cavité de dosage 25. La chambre supérieure 25c est en permanence reliée au réservoir de stockage pour le produit additif par l'intermédiaire de la conduite secondaire 13. Ainsi, la face supérieure ou arrière du piston-doseur 27 est constamment recouverte par le produit additif. La face arrière du piston 27 est solidaire de la tige de commande 28 qui traverse la chambre supérieure 25c et la partie extrême de celle-ci élargie en chambre de passage 54 avant de passer de façon étanche à l'extérieur à travers le corps de doseur 23 qui, dans ce cas également est disposé soit très près du bloc de fond 24 du réservoir de stockage 1 et, de préférence, est solidaire et fixé sur une face latérale dudit bloc de fond 24. La partie de la tige de commande 28 qui se trouve dans la chambre supérieure 25c et dans la chambre de passage 54 est entourée d'un soufflet 55 dont le diamètre maximal est inférieur au diamètre de la chambre 25c et qui est disposé dans lesdites chambres 25c et 54 et fixé de façon étanche, d'une part, à la face supérieure ou arrière du piston-­doseur 27 et, d'autre part, au corps de doseur 23 à l'endroit où ladite tige 28 quitte ledit corps de doseur 23. On est ainsi sûr que le produit additif se trouvant dans les chambres 25c et 54 au dessus ou derrière le piston 27 et autour de la tige de commande 28, c'est-à-dire du soufflet 55, est séparé de l'air ambiant et protégé contre toute oxydation, cristallisation ou pollution extérieure.
  • Avantageusement, le conduit 52, relié en permanence à la sortie du réservoir de stockage 10 pour le produit additif 11 ou au conduit secondaire 13 dudit réservoir, débouche dans la chambre de passage 54 ou extrémité supérieure de la cavité de dosage 25 et constitue, en coopération avec le passage coudé du tiroir 47 en position appropriée et avec le conduit d'entrée 50, un conduit de dérivation ou de pontage grâce auquel l'extrémité supérieure de la cavité de dosage 25, c'est-à-dire la chambre supérieure 25c et la chambre de passage 54 peuvent être reliées cycliquement à l'extrémité inférieure de ladite cavité 25, c'est-à-dire à la chambre inférieure 25a de celle-ci qui constitue la véritable chambre de dosage. Cette disposition particulière garantit que le produit additif ne peut stagner dans la chambre supérieure 25c et est chassé hors de chambres 25c et 54 en direction de la chambre inférieure 25a à travers le conduit de dérivation 49, 50, 52 (Fig 6 côté gauche et Fig 7 et 8) à chaque course de recul ou d'aspiration vers le haut du piston-doseur 27. Dans ce cas, le tiroir cylindrique 47 se trouve dans la position dans laquelle le passage coudé 49 relie le conduit d'entrée 50 du doseur 14 au conduit 52 allant vers le réservoir du produit additif, tandis que le passage vertical 48 est obturé à son extrémité inférieure par la paroi de la cuvette semi-cylindrique 46a (Fig 7 et 8).
  • On comprend aisément que cette position du tiroir cylindrique 47 correspond à la position de fermeture de la soupape d'admission 7 de sorte que dès l'ouverture de la soupape d'éjection 35 du doseur-distributeur 6 une quantité dosée du mélange de produits (base et additif) peut être expulsée de ce dernier et être introduite dans un récipient 21 (voir côté gauche de la figure 6) par la descente du piston-doseur annulaire 22 le long de la tige d'obturation 42 jusqu'au- dessus de l'embouchure de la conduite générale 3 dans l'enceinte cylindrique verticale 39 à la jonction de la chambre de dosage supérieure 16 et la chambre de distribution inférieure 34 délimitées par ladite enceinte 39. Dans ce cas, le piston annulaire 22 atteint la position indiquée pour le doseur-distributeur 6 de droite de la figure 6 pendant que la tige d'obturation 42 est encore engagée dans le récipient 21 (voir doseur-distributeur 6 côté gauche de la figure 6) pour permettre l'écoulement du mélange de produits à travers le canal inférieur d'éjection 56 ménagé dans la partie inférieure de la tige d'obturation 42 et débouchant à ses deux extrémités sur la face extérieure cylindrique de celle-ci d'une part, à l'aide d'orifices d'éjection obliques 57 reliant à l'extérieur l'extrémité inférieure dudit canal 56 et dirigés vers le bas et vers l'extérieur près de l'extrémité inférieure de ladite tige 42 au-dessus d'un joint torique d'étanchéité 58 solidaire de ladite extrémité, et, d'autre part, à l'aide de perçages radiaux supérieurs 59 reliant à l'extérieur, c'est-à-dire à la chambre de distribution 34, l'extrémité supérieure dudit canal 56 et disposés à un endroit tel de ladite tige 42 que même en position extrême basse de celle-ci, ces perçages 59 sont situés à l'intérieur de la chambre de distribution 34 (voir côté gauche fig. 6). Lorsque le joint d'étanchéité 58 est appliqué contre l'alésage cylindrique vertical 40 ménagé dans le corps tronconique 41 de la soupape d'éjection 35 prévue à l'extrémité inférieure de la chambre de distribution 34, les orifices d'éjection 57 de ladite soupape d'éjection 35 sont obturés (côté droit fig. 6) et le piston annulaire 22 peut commencer sa course d'aspiration vers le haut, à partir de sa position basse, (fig 6 côté droit) pour arriver en position haute (fig 6 côté gauche) d'où une nouvelle course descendante d'éjection peut s'effectuer. Il est à noter que l'extrémité inférieure de la tige d'obturation 42 qui est mobile verticalement entre une position haute dans laquelle la soupape d'éjection 35 est fermée (doseur-distributeur 6 de droite de la figure 6) et une position basse dans laquelle son extrémité inférieure est engagée au fond d'un récipient 21 (doseur-distributeur 6 de gauche de la figure 6), joue non seulement un rôle en tant qu'élément obturateur de la soupape d'éjection 35, mais également le rôle de buse d'éjection grâce au canal d'éjection 56, aux orifices d'éjection 57 et aux perçages radiaux supérieurs 59. Une disposition analogue est d'ailleurs indiquée schématiquement sur la tige d'obturation 42 du doseur-distributeur de droite de la figure 5.
  • Bien entendu, dès la fermeture de la soupape d'éjection 35 et avant le début de la course ascendante ou d'aspiration du piston annulaire 22 du doseur-distributeur 6, le tiroir cylindrique 47 est poussé dans son autre position extrême (voir Fig 6, côté droit et fig 9 et 10) dans laquelle est fermée la soupape d'entrée 52a du doseur volumétrique 14 et sont ouvertes la soupape de sortie 51a dudit doseur volumétrique 14 et la soupape d'admission 7 du doseur-distributeur 6. Dans ce cas, le passage vertical 48 du tiroir 47 de la soupape d'admission 7 établit la communication entre le réservoir de stockage 1 pour le produit de base et la conduite générale 3 (ou l'entrée du doseur-distributeur 6) et le passage coudé 49 dudit tiroir 47 relie la sortie du doseur 14 pour le produit additif (conduit 51) à la conduite générale 3 (ou l'entrée de la chambre de dosage 16 du doseur-distributeur 6). Ainsi, le passage coudé 49 du tiroir 47 de la soupape d'admission 7 constitue, en coopération avec les orifices 50a, 52a ou 51a, 3b, une soupage de liaison alternative 26, d'une part, entre le réservoir de stockage pour le produit additif ou la chambre supérieure 25c du doseur 14 pour le produit additif et la chambre inférieure 25a dudit doseur 14, et, d'autre part, entre la chambre inférieure 25a de la cavité de dosage 25, ou conduit de sortie 51 dudit doseur 14 et le point d'injection 15 (conduite générale 3) du produit additif dans le produit de base 2. Il s'entend de soi-même que le piston 27 du doseur 14 effectue sa course descendante d'expulsion du produit additif pendant que le piston annulaire 22 exécute sa course ascendante d'aspiration, les mouvements de ces pistons 22, 27 étant synchrones, mais de directions opposées l'une à l'autre.
  • Pendant la course descendante du piston 27, une certaine quantité du produit additif 11 est aspirée dans la chambre supérieure 25c qui s'agrandit au fur et à mesure que descend ledit piston 27 pendant sa course de refoulement ou expulsion du produit 11 dosé préalablement dans la chambre inférieure 25a.
  • Pendant la course ascendante du piston 27, qui constitue la course d'aspiration du produit additif 11 dans la chambre inférieure 25a de la cavité de dosage 25, la quantité de produit additif 11 contenue dans la chambre supérieure 25c est expulsée de celle-ci et envoyée, avec une autre quantité de produit 11 venant du conduit 13, vers la chambre inférieure 25a via le conduit de dérivation 49, 50, 52 (voir fig 7 et 8). Ainsi il est évité toute stagnation du produit additif dans une des chambres de la cavité de dosage 25.
  • Comme déjà mentionné à l'égard du doseur-distributeur 6 de gauche sur la figure 5, la tige d'obturation 42 (figure 6, doseur 6 de droite) peut aussi être pleine sur toute sa longueur et, par son extrémité inférieure, servir d'obturateur à l'alésage cylindrique vertical 40 du corps tronconique 41 de la soupape d'éjection 35 prévue à l'extrémité inférieure de la chambre de distribution 34 du doseur-distributeur 6. Dans ce cas, le corps 41 tronconique muni de son alésage cylindrique 40 remplit la fonction de la buse d'éjection fixe 20. Pour ouvrir la soupape d'éjection 35, il est alors nécessaire de déplacer la tige d'obturation 42 vers le haut et de rentrer l'extrémité inférieure de celle-ci à l'intérieur de la chambre de distribution 34 en vue de libérer plus ou moins l'alésage vertical 40. Dans la zone de la chambre de distribution 34, la tige d'obturation 42 présente, le cas échéant, des organes de brassage 44 tels que des ailettes plus ou moins obliques.
  • Selon une particularité avantageuse du doseur volumétrique 14, le piston-doseur 27 et le soufflet 55 y compris sa bride de fixation 55a sur le corps de doseur 23 à l'endroit du passage de la tige de commande 28 hors de la chambre de passage 54 et de la chambre supérieure 25c sont réalisés à partir d'un même bloc en matière synthétique telle que du polytétrafluoréthylène. Comme on peut le voir sur la figure 11, le soufflet 55 réalisé dans la même matière que le piston 27 par alésage du bloc de matière a un diamètre inférieur légèrement supérieur à celui de la tige de commande 28, alésage suivi d'un taraudage de gorges annulaire successives superposées 55b dont la section selon un plan radial est un triangle isocèle dont la base repose contre ladite tige 8 les sommets ou fonds de ces gorges annulaires étant situés sur une enveloppe cylindrique dont le diamètre est inférieur au diamètre du piston 25. Sur le côté extérieur du bloc de départ sont taillées ou filetées des rainures annulaires superposées 55c intercalées chacune entre deux gorges annulaires intérieures 55b, la section radiale de ces rainures extérieures 55c étant également en forme de triangle isocèle dont la base est située sur l'enveloppe cylindrique entourant de façon imaginaire le soufflet 55 dont la paroi 55d en forme d'accordéon cylindrique sépare alternativement une gorge intérieure 55b d'une rainure extérieure voisine superposée 55c. L'extrémité supérieure du soufflet 55 se termine par la bride de fixation 55a qui comprend une partie tubulaire 55e raccordée à l'extrémité supérieure de la paroi 55d du soufflet 55, et un disque annulaire de fixation 55f, le diamètre intérieur de la partie tubulaire de la bride de fixation 55a étant égal au diamètre extérieur de la tige de commande 28. La bride de fixation 55a est montée de façon étanche sur le corps de doseur 23 et empêche ainsi toute fuite de fluide de l'extérieur vers l'intérieur et vice versa du doseur 14. L'extrémité inférieure 28a de la tige de commande 28 est filetée et est vissée dans un taraudage borgne 27b du piston 27. Bien entendu, le profil des gorges intérieures 55b et des rainures extérieures 55c n'est pas nécessairement triangulaire avec des sommets ou fonds pointus; il est également possible d'arrondir plus ou moins fortement le profil de ces sommets ou fonds.
  • Le mode de fonctionnement de l'installation se comprend de soi-même :
  • Le produit de base 2 s'écoule de soi-même lorsqu'il est suffisamment liquide ou est poussé sous l'effet de la surpression régnant dans le réservoir 1 dans la conduite principale 3 vers le doseur-distributeur 6 par unités de volume correspondant au volume soit d'une dose de produit de base 2, soit d'une dose du mélange de produits de base 2 et additif 11 aspiré lors d'une course d'aspiration dans la chambre 16 du doseur-distributeur 6. Pendant chaque pas d'avance du produit ou du mélange de produits dans la conduite principale 3, qui correspond à la période d'aspiration du doseur-distributeur 6, on injecte soit dans la conduite principale 3, soit dans la chambre de dosage 16, soit dans le conduit de liaison 33, une quantité ou portion de produit additif 11 qui soit correspond au volume de produit additif 11 contenu dans le volume du mélange de produits dosé dans une chambre 16 du doseur-distributeur 6, soit s'ajoute au volume du produit de base 2 dosé dans ladite chambre 16, les doses ou portions successives du produit additif 11 étant dosées dans la cavité de dosage 25 du doseur 14. Le produit de base 2 et le produit additif 11 sont mélangés soit dans la conduite générale 3, soit dans la chambre de dosage 16, soit dans le conduit de liaison 33, soit encore dans la chambre de distribution 34, avant d'être éjectés en mélange proportionné par la buse d'éjection 20.

Claims (29)

1. Procédé de remplissage de récipients avec un mélange d'au moins deux produits pâteaux et/ou liquides, procédé selon lequel on soutire d'un premier réservoir de stockage (1) un produit de base (2) que l'on transporte pas à pas dans une conduite générale d'alimentation (3) racordée à la sortie de soutirage (4) dudit premier réservoir de stockage (1), on soutire d'un deuxième réservoir de stockage (10) un produit additif (11) dans une proportion déterminée par rapport aux portions ou doses soutirées du produit de base (2), on mélange le produit additif (11) avec le produit de base (2) et on fait passer ce mélange de produits dans un doseur-distributeur volumétrique (6) qui est muni de buses d'éjection (20), présente une soupape d'admission (7, 38) et une soupape d'éjection (35), et dont l'entrée est raccordée à la conduite générale d'alimentation (3) et à l'aide duquel l'on dose des quantités exactes de ce mélange avant de les éjecter à travers lesdites buses (20) dans au moins un récipient (21), caractérisé en ce que l'on établit dans les deux réservoirs de stockage (1, 10) au-dessus des produits (2, 11) une atmosphère, le cas échéant stérile, en surpression pour éviter l'entrée d'un gaz pollué dans lesdits réservoirs (1, 10) et pousser le produit de base (2) dans la conduite d'alimentation (3), on introduit dans le produit de base (2) le produit additif (11) par portions déterminées eu égard aux doses soutirées dudit produit de base (2) de telle sorte que lors de l'introduction d'une portion du produit additif (11) dans le produit de base (2), on réalise dans le doseur-distributeur (6) une dose du mélange de produits qui contient une portion de produit additif (11) identique à celle qui vient d'être introduit dans ledit produit de base (2), et, à partir du doseur-distributeur (6) et à travers au moins une buse d'éjection (20) de celui-ci, on envoie dans un récipient correspondant (21) chaque dose de mélange de produits contenant des proportions constantes et précises de chacun desdits produits (2, 11), le produit additif (11) étant dosé dans un autre doseur volumétrique (14) tout en le protégeant contre toute oxydation par l'air ambiant.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on introduit le produit additif(1) dans le produit de base (2) uniquement pendant la course d'aspiration du doseur-distributeur (6).
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on conduit directement le produit de base (2) de son réservoir de stockage (1) au doseur-distributeur corespondant (6).
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on protège le produit additif (11) contenu dans l'autre doseur volumétrique (14) contre toute oxydation par l'air ambiant en recouvrant en permanence la face arrière ou supérieure du piston (27) dudit doseur volumétrique (14) avec le produit de base (2).
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on protège le produit additif (11) contenu dans l'autre doseur volumétrique (14) contre toute oxydation par l'air ambiant à l'aide d'une membrane ou soufflet non élastique (55) entourant de façon étanche vis-à-vis du produit additif (11), la partie du piston (27) et de la tige de piston (28) en contact avec ledit air ambiant.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on modifie la composition du mélange de produits en injectant dans le produit de base (2) un autre produit additif (11ʹ) différent du premier produit additif (11).
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on injecte le produit additif (11) dans le produit de base (2) en aval de la soupape d'admission (7, 38) et en amont de la soupape d'éjection (35) du doseur-distributeur (6).
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise entre le fond (24) du premier réservoir de stockage (1) du produit de base (2) et l'entrée dans le doseur-distributeur, une seule soupape (7, 26, 47) qui établit une liaison cyclique entre ledit premier réservoir (1), la conduite générale (3) ou doseur-distributeur (6) et la sortie du doseur volumétrique (14) pour le produit additif (11).
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on injecte le produit additif (11) dans le produit de base (2) contenu dans la conduite générale (3).
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on injecte le produit additif (11) dans le produit de base (2) contenu dans le doseur-distributeur (6).
11. Installation de remplissage d'au moins un récipient avec un mélange d'au moins deux produits pâteux et/ou liquides, du type comportant un premier réservoir de stockage (1) pour un produit de base (2), au moins un autre réservoir de stockage (10, 10ʹ, 10a, 10ʹa) pour un produit additif (11, 11ʹ, 11a, 11ʹa) un doseur-distributeur (6) d'un mélange d'une portion de produit de base (2) et d'une portion de produit additif (11) et comportant au moins une chambre de dosage (16) présentant un piston doseur (22) muni d'une tige de commande (37), une chambre de distribution (34) reliée à la chambre de dosage (16), une buse d'éjection (20), une soupape d'admission (7) prévue en amont de la chambre de dosage (16) et une soupape d'éjection (35) prévue en aval de la chambre de distribution (34) et en amont de la buse d'éjection (20), une conduite générale d'alimentation (3) raccordant la sortie (4) du premier réservoir (1) à l'entrée du doseur-­distributeur (6), et au moins un doseur volumétrique (14) comprenant une cavité de dosage (25) présentant un piston doseur (27) muni d'une tige de commande (28), et susceptible d'être raccordée, d'une part, à la sortie de l'autre réservoir de stockage (10, 10ʹ, 10a, 10ʹa) pour le produit additif (11, 11ʹ, 11a, 11ʹa) et, d'autre part, à un point d'injection (15) situé sur le trajet de transport du produit de base (2) entre la sortie du premier réservoir de stockage (1) et la soupape d'éjection (35) du doseur-distributeur (6),
caractérisée en ce que
- l'extrémité supérieure des réservoirs de stockage (1 et 10, 10ʹ, 10a, 10ʹa) est raccordée à une source de gaz sous pression,
- la soupape d'admission (7, 38) dans la chambre de dosage (16) du doseur-distributeur (6) est prévue à l'une des extrémités de la conduite générale d'alimentation (3),
- à l'endroit du piston doseur (27) de l'autre doseur volumétrique (14), le produit additif (11, 11ʹ, 11a, 11ʹa) est séparé de l'air ambiant par une cloison déformable (2, 55), et
- le piston (27) du doseur volumétrique (14) et le piston (22) du doseur-distributeur (6) sont raccordés à des unités de commande (62) actionnées cycliquement et en opposition de phases, de telle sorte que le piston (27) du doseur volumétrique (14) éjecte une dose du produit additif (11) pendant que le piston (22) du doseur-distributeur (6) effectue sa course d'aspiration.
12. Installation de remplissage selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comprend pour chaque doseur volumétrique (14) de produit additif (11, 11ʹ, 11a, 11ʹa) au moins deux réservoirs de stockage (10, 10ʹ, 10a, 10ʹa) dont chacun contient un produit additif différent (11, 11ʹ, 11a, 11ʹa), au moins deux conduits de raccordement (13, 13ʹ, 13a, 13ʹa) prévus entre l'entrée du doseur volumétrique (14) et la sortie de l'un ou l'autre des deux réservoirs de stockage ainsi qu'au moins deux soupapes d'arrêt (S, Sʹ, Sa, Sʹa) dont chacune est montée sur l'un desdits conduits de raccordement.
13. Installation de remplissage selon la revendication 11, caractérisée en ce que le piston doseur (27) du doseur volumétrique (14) et le piston doseur (22) du doseur-distributeur (6) sont reliés entre eux par une transmission mécanique (62a, 71).
14. Installation de remplissage selon la revendication 11, caractérisée en ce que la cloison déformable séparant de l'air ambiant le produit additif (11) contenu dans le doseur volumétrique (14) est constituée par une membrane flexible non élastique (55) délimitant un côté de la cavité de dosage (25), le piston doseur (27) étant situé d'un côté et le produit additif (11) étant situé de l'autre côté de ladite membrane (55).
15. Installation de remplissage selon la revendication 11, caractérisée en ce que la cloison déformable séparant de l'air ambiant le produit additif (11) contenu dans le doseur volumétrique (14) est constituée par un soufflet déformable non élastique (55) solidaire, d'une part, du piston doseur (27) et d'autre part, du corps doseur (23), entourant la partie extrême inférieure de la tige de piston (28) et suscpetible de pénétrer dans la cavité de dosage (25).
16. Installation de remplissage selon la revendication 11, caractérisée en ce que le doseur volumétrique (14) comporte un corps doseur (23) qui est fixé au fond (24) du premier réservoir de stockage (1) pour le produit de base (2), et présente au moins une cavité de dosage (25) recevant sans jeu latéral notable le piston-doseur (27), débouchant par son extrémité supérieure dans le fond (24) dudit premier réservoir (1) et comprenant, à son extrémité inférieure, une soupape de liaison alternative (26) susceptibles de relier ladite cavité de dosage (25), soit au réservoir de stockage (10) du produit additif (11), soit au point d'injection (15) dudit produit additif (11) dans le produit de base (2), et que la cloison déformable séparant de l'air ambiant le produit additif (11) contenu dans ledit doseur volumétrique (14) est constituée par le produit de base (2) contenu dans ledit premier réservoir (2) et recouvrant la face supérieure du piston doseur (27) et une partie de la tige de commande (28) de ce dernier.
17. Installation de remplissage selon la revendication 11, caractérisée en ce que la soupape d'admission (7, 38) du doseur-distributeur (6) prévue sur la conduite générale d'alimentation (3) fait office à la fois de soupape de sortie du premier réservoir de stockage (1) pour le produit de base (2), et de soupape d'admission dans la chambre de dosage(16) du doseur-­distributeur (6).
18. Installation de remplissage selon la revendication 11, caractérisée en ce que la soupape d'admission (7, 38) dans la chambre de dosage (16) du doseur-distributeur (6) est prévue à l'extrémité amont de la conduite générale d'alimentation (3) et dans le fond (24) du premier réservoir de stockage (1).
19. Installation de remplissage selon la revendication 11, caractérisée en ce que le doseur-distributeur (6) comprend dans une enceinte cylindrique verticale (39) dont l'extrémité supérieure est solidaire du fond (24) du premier réservoir de stockage (1) et débouche dans ce dernier, de haut en bas, la chambre de dosage (16), la chambre de distribution (34), la soupape d'éjection (35) et la buse d'éjection (20) et que l'extrémité aval de la conduite générale d'alimentation (3) débouche dans ladite enceinte cylindrique verticale (39) à la jonction de la chambre de dosage supérieure (16) et de la chambre de distribution inférieure (34).
20. Installation de remplissage selon la revendication 11, caractérisée en ce que la sortie du doseur volumétrique (14) débouche, soit dans la chambre de dosage (16) en aval de la soupape d'admission (7, 38) du doseur-distributeur (6), soit dans la conduite générale d'alimentation (3), soit dans un conduit de liaison (33) entre la chambre de dosage (16) et la chambre de distribution (34) dudit doseur-distributeur (6).
21. Installation de remplissage selon la revendication 11, caractérisée en ce que le fond du premier réservoir de stockage (1) pour le produit de base (2) est constitué par un bloc de fond (24) dans lequel sont prévus au moins un logement (46) pour la soupape d'admission (7, 38) du doseur-distributeur (6), au moins un logement pour la partie supérieure de l'enceinte cylindrique (39) dudit doseur-distributeur (6) et au moins un canal formant au moins une partie de la conduite générale d'alimentation (3).
22. Installation de remplissage selon les revendications 11 et 21, caractérisée en ce que le doseur volumétrique (14) pour le produit additif (11) présente un corps (23) qui est fixé sur une face latérale du bloc de fond (24) du premier réservoir de stockage (1), comprend une cavité de dosage (25) dans laquelle se déplace de façon étanche le piston doseur (27) séparant ladite cavité (25) en une chambre inférieure (25a) et une chambre supérieure (25c), et qu'une partie de la tige de commande (28) dudit piston (27), partie disposée dans cette chambre supérieure (25c) est entourée d'un soufflet (55) fixé de façon étanche, d'une part, sur la face arrière dudit piston (27) et, d'autre part, sur le corps doseur (23) à l'endroit où ce dernier est traversé par ladite tige de commande (28).
23. Installation de remplissage selon la revendication 11, caractérisée en ce que le doseur volumétrique (14) comporte une soupape de liaison alternative (26) à l'aide de laquelle sa cavité de dosage (25, 25a) peut être reliée alternativement à la sortie du réservoir de stockage (10) pour le produit additif (11) ou au point d'injection (15) du produit additif (11) dans le produit de base (2) et que ladite soupape de liaison alternative (26) et la soupape d'admission (7) du doseur-distributeur (6) sont réunies en une seule soupape (7, 26) du type à tiroir (47) susceptible, soit d'établir une liaison entre la chambre inférieure (25a) de la cavité de dosage (25) et le réservoir de stockage (10) pour le produit additif (11) et simultanément d'interrompre la liaison, d'une part, entre le réservoir de stockage (1) pour le produit de base (2) et le doseur-distributeur (6) et, d'autre part, entre ladite cavité de dosage (25, 25a) et le point d'injection (15) du produit additif (11) dans le produit de base (2), soit d'établir une liaison, d'une part, entre le réservoir de stockage (1) pour le produit de base (2) et le doseur-distributeur (6) et, d'autre part, entre ladite cavité de dosage (25, 25a) et le point d'injection (15) du produit additif (11) dans le produit de base (2), et simultanément d'interrompre la liaison entre la chambre inférieure (25a) de la cavité de dosage (25) et le réservoir de stockage (10) pour ledit produit additif (11).
24. Installation de remplissage selon la revendication 23, caractérisée en ce que la chambre supérieure (25c) de la cavité de dosage (25) du doseur volumétrique (14) est en permanence raccordée au réservoir de stockage (10) pour le produit additif (11) et est susceptible d'être relié à la chambre inférieure (25a) de celle-ci (25) par l'intermédiaire d'un conduit de dérivation (50, 52) et de la soupape de liaison alternative (26) interposée dans ledit conduit de dérivation (50, 52).
25. Installation de remplissage selon l'une des revendications 15 et 22, caractérisée en ce que le piston (27) du doseur volumétrique (27) et le soufflet (55) sont réalisés d'une seule pièce par découpage dans un bloc en matière synthétique.
26. Installation de remplissage selon la revendication 19, caractérisée en ce que la chambre de distribution (34) se termine à son extrémité inférieure par un corps tronconique (41) muni d'un alésage cylindrique vertical (40) recevant de façon étanche une tige mobile d'obturation (42) qui forme avec ce dernier la soupape d'éjection (35), traverse coaxialement l'enceinte cylindrique verticale (39), pénètre de façon étanche dans le réservoir de stockage (1) pour le produit de base (2) et est susceptible d'être rétractée vers l'intérieur de la chambre de distribution (34) pour libérer le passage de la buse d'éjection (35), constitué par ledit alésage (40) dudit corps tronconique (41).
27. Installation de remplissage selon la revendication 19, caractérisée en ce que la chambre de distribution (34) se termine, à son extrémité inférieure, par un corps tronconique (41) muni d'un alésage cylindrique vertical (40) recevant de façon étanche une tige mobile d'obturation (42) qui traverse coaxialement l'enceinte cylindrique verticale (39), pénètre de façon étanche dans le réservoir de stockage (1) pour le produit de base (2), comprend dans sa partie inférieure située au niveau de la chambre de distribution (34) lorsqu'elle occupe sa position haute, un canal d'éjection (56) débouchant latéralement, à chacune de ses extrémités, sur la face extérieure de ladite tige (42) par au moins un orifice ou perçage latéral(57, 59) et que ladite tige mobile (42) fait office, d'une part, de soupape d'éjection (35) en coopération avec ledit alésage (40) et, et, d'autre part, de buse d'éjection, (20) par l'intermédiaire du canal d'éjection (56) et de ses orifices et perçages latéraux (57, 59) et est mobile entre, d'une part, une position basse dans laquelle elle pénètre au fond d'un récipient à remplir (21) et dans laquelle le perçage latéral supérieur (59) se trouve encore dans la chambre de distribution (34) pendant que son orifice latéral inférieur (57) se trouve en dessous de l'alésage cylindrique (40) dudit corps tronconique (41) et, d'autre part, une position haute dans laquelle l'orifice latéral inférieur (57) de la tige (42) se trouve à l'intérieur dudit aléasage (40) et est obturé vis-à-vis de l'extérieur.
28. Installation de remplissage selon la revendication 26, caractérisée en ce que la tige d'obturation (42) présente, au niveau de la chambre de distribution (34), des organes de brassage (44).
29. Installation de remplissage selon l'une des revendications 26 et 27, caractérisée en ce que le doseur-­distributeur (6) comprend un piston doseur annulaire (22) qui coulisse de façon étanche dans la chambre de dosage (16) à la fois le long de la tige d'obturation (42) et de la face interne de l'enceinte cylindrique (39) qui débouche dans le fond (24) du réservoir pour le produit de base (2).
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