EP1474331B1 - Installation de remplissage de recipients selon des compositions de produit variables - Google Patents

Installation de remplissage de recipients selon des compositions de produit variables Download PDF

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EP1474331B1
EP1474331B1 EP03720607A EP03720607A EP1474331B1 EP 1474331 B1 EP1474331 B1 EP 1474331B1 EP 03720607 A EP03720607 A EP 03720607A EP 03720607 A EP03720607 A EP 03720607A EP 1474331 B1 EP1474331 B1 EP 1474331B1
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EP
European Patent Office
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filling
installation
nozzles
receptacles
receptacle
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EP03720607A
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Damien De Villele
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Serac Group SAS
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Serac Group SAS
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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
    • B65B3/24—Topping-up containers or receptacles to ensure complete filling
    • 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
    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/42—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/54—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/60—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation rotatable

Definitions

  • the present invention relates to a container filling installation for filling the containers with a product according to variable combinations of different ingredients, according to the preamble of claim 1.
  • Document is known FR-A-2 809 377 a method of filling containers comprising the steps of partially filling the containers at a first filling station comprising a series of filling stations with a first part of the ingredients, transferring the containers to at least a second filling station also comprising a series filling stations and successively filling the containers with the rest of the ingredients.
  • a feed tank is associated with each filling station so that by introducing different ingredients into the different feed tanks, it is possible to modify the composition of the final product simply by changing the proportion of the ingredients introduced into a container. each of the filling stations without the need to change the composition of the product contained in each feed tank.
  • the filling installation comprises filling stations each comprising a rotating platform supporting a series of filling stations.
  • Each filling station has a filling spout and an associated weighing member.
  • a corresponding proportion of each ingredient is introduced into a container at one of the filling stations and the containers are transferred from one filling station to the other by means of transfer devices.
  • the multiplication of the rotary platforms therefore entails an increased cost and an increased size of the installation so that it is only justified if volumes important of varied compositions must be conditioned.
  • Document is also known US 4,627,475 a filling installation comprising filling spouts connected to two separate feed tanks each containing a product to be packaged, each filling spout having two concentric pistons moving in a common chamber alternately put in communication with one of the two tanks of 'food.
  • the common chamber is thus successively filled with the two products to be packaged and emptied into a container.
  • Such an installation implies that the common chamber is large enough to contain the total amount of product to be introduced into a container so that the installation is particularly bulky for containers of large capacity.
  • the products to be packaged are moved a first time to fill the common chamber and a second time to empty the common chamber into the container so that the filling rate is necessarily low.
  • An object of the invention is to provide an installation for filling containers with separate products while reducing the cost and bulk of the installation.
  • a container filling installation comprising a rotary platform supporting a first filling station comprising a first feed tank to which first filling spouts are connected, and at least one second filling station comprising a second feed tank to which second filling spouts are connected adjacent to the first filling spouts, the installation further comprising displacement members to ensure a relative displacement of the containers relative to the filling spouts.
  • each filling spout directly transfers the products to be packaged in the containers and only a small relative displacement of the filling spouts and the containers relative to each other to perform a partial filling at each filling station.
  • one of the displacement members is arranged between an input transfer device and an output transfer device with reference to a direction of rotation of the rotary platform.
  • one of the displacements is carried out in a rotating range of the rotary platform which is in any case unusable for the filling and thus minimizes the dead time separating the filling phases.
  • the installation comprises, in a manner known per se, an input conveyor 1 conveying containers 2 to an input transfer device 3 serving to successively introduce the containers 2 to filling stations generally designated 4, supported by a rotating platform 5.
  • the rotary platform 5 supports a first feed tank 6.1 and a second feed tank 6.2.
  • the filling nozzles 7.1 forming a first series of filling nozzles are attached to the first feed tank 6.1 and the filling nozzles 7.2 forming a second series of filling nozzles are attached to the second tank of 7.2.
  • the filling nozzles of each series are associated in pairs disposed radially relative to the rotational movement of the platform.
  • the filler nozzles 7.1, 7.2 are associated with control members, respectively 8.1, 8.2 associated themselves with a control unit 9 which controls the filler nozzles 7.1, 7.2 according to an illustrated functional connection. by the arrow in double line on the figure 1 .
  • Each pair of filling spouts 7.1, 7.2 is associated with a common weighing member 11 carried by the platform 5 and operatively connected to the control unit 9.
  • Each weighing member 11 carries a generally designated support member 12 comprising a plate 13 mounted for sliding on the weighing member 11 in a radial direction of the rotary platform, for example by means of unrepresented slides fixed to the plate 14 of the weighing member 11.
  • the support member 12 comprises furthermore, holding members 15 ensuring an appropriate positioning of the containers 2 during the rotation of the platform 5.
  • the radial positioning of the plate 13 is provided by a roller 16 fixed to the plate 13 and cooperating with a first displacement member 17.1 (see FIG. figure 1 ) fixed to the frame of the machine, and a second displacement member 17.2 also attached to the frame of the machine.
  • the displacement member 17.1 is arranged to the end of a sector P1 corresponding to the filling of the containers with the product contained in the feed tank 6.1, and is oriented to move the support plate 13 radially inwardly.
  • the displacement member 17.2 is disposed between an output transfer device 18 and the input transfer device 3, and is oriented to carry out a guide of the roller 16 radially outward.
  • the transfer device 18 is associated with an output conveyor 19.
  • reference D denotes a sector of the rotation of the platform during which no filling has been performed to allow the radial displacement of the containers and the stabilization of the system before the resumption of filling.
  • the reference P2 designates the sector of rotation of the platform during which the containers are filled with the product contained in the feed tank 6.2.
  • the support plate 13 When a filling station is positioned opposite the input transfer device 3, the support plate 13 is in the outer radial position and the container 2 introduced by the input transfer device 3 is therefore in line with a filling spout 7.1. As indicated above, the container is filled with product contained in the feed tank 6.1 during the displacement of the platform corresponding to the sector P1. By the radial displacement inward provided by the displacement member 17.1, the container 2 is then brought in line with the filling spout 7.2.
  • the container is filled with the product contained in the feed tank 6.2 during the rotation along the sector P2. From this position the container 2 is evacuated by the transfer device 18 and the support plate 13 is then moved radially towards the outside by the displacement member 17.2 to be ready to receive a new container.
  • the sector D during which the plate 13 is moved is a dead area, that is to say that the filling must be interrupted not only during the actual movement but also for a sufficient time after the displacement so that the Weighing device stabilizes.
  • the filling nozzles 7.1 associated with the radially outer tank 6.1 are mounted close to the radially inner wall thereof while the filling nozzles 7.2 associated with the tank 6.2 are mounted close to the radially outer wall. of this tank. In this way the fillers 7.1 and 7.2 of each pair are adjacent to each other and the displacement is minimized.
  • the corresponding series of filling spouts can also be provided to operate in a volumetric dosage, thereby reducing the displacement area. the stabilization of the weighing member is no longer necessary to allow the corresponding dosage.
  • the installation according to the invention can also be equipped with a barcode sensor as described in the document FR-A-2 809 377 to allow an automatic variation of the composition introduced into each container.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Description

  • La présente invention concerne une installation de remplissage de récipients permettant de remplir les récipients avec un produit selon des combinaisons variables de différents ingrédients, selon le préambule de la revendication 1.
  • On connaît du document FR-A-2 809 377 un procédé de remplissage de récipients comportant les étapes de remplir partiellement les récipients à une première station de remplissage comprenant une série de postes de remplissage avec une première partie des ingrédients, de transférer les récipients à au moins une seconde station de remplissage comportant également une série de postes de remplissage et de compléter successivement le remplissage des récipients avec le reste des ingrédients.
  • Une cuve d'alimentation est associée à chaque station de remplissage de sorte qu'en introduisant différents ingrédients dans les différentes cuves d'alimentation, il est possible de modifier la composition du produit final en modifiant simplement la proportion des ingrédients introduits dans un récipient à chacune des stations de remplissage sans qu'il soit nécessaire de modifier la composition du produit contenu dans chaque cuve d'alimentation.
  • Dans ce document l'installation de remplissage comporte des stations de remplissage comprenant chacune une plate-forme rotative supportant une série de postes de remplissage. Chaque poste de remplissage comporte un bec de remplissage et un organe de pesage associé.
  • Pour obtenir la composition désirée, une proportion correspondante de chaque ingrédient est introduite dans un récipient à l'une des stations de remplissage et les récipients sont transférés d'une station de remplissage à l'autre au moyen de dispositifs de transfert. La multiplication des plate-formes rotatives entraîne donc un coût et un encombrement accrus de l'installation de sorte que celle-ci ne se trouve justifiée que si des volumes importants de compositions variées doivent être conditionnés.
  • On connaît en outre du document US 4 627 475 une installation de remplissage comportant des becs de remplissage reliés à deux cuves d'alimentation distinctes contenant chacune un produit à conditionner, chaque bec de remplissage comportant deux pistons concentriques se déplaçant dans une chambre commune alternativement mise en communication avec l'une des deux cuves d'alimentation. La chambre commune est ainsi successivement remplie avec les deux produits à conditionner puis vidée dans un récipient. Une telle installation implique que la chambre commune soit suffisamment grande pour contenir la quantité totale de produit à introduire dans un récipient de sorte que l'installation est particulièrement encombrante pour des récipients de grande capacité. En outre les produits à conditionner sont déplacés une première fois pour remplir la chambre commune et une seconde fois pour vider la chambre commune dans le récipient de sorte que la cadence de remplissage est nécessairement faible.
  • Un but de l'invention est de proposer une installation permettant un remplissage de récipients avec des produits distincts tout en réduisant le coût et l'encombrement de l'installation.
  • En vue de la réalisation de ce but, on propose selon l'invention une installation de remplissage de récipients comprenant une plate-forme rotative supportant une première station de remplissage comportant une première cuve d'alimentation à laquelle sont reliés des premiers becs de remplissages, et au moins une seconde station de remplissage comportant une seconde cuve d'alimentation à laquelle sont reliés des seconds becs de remplissage, adjacents aux premiers becs de remplissage, l'installation comportant en outre des organes de déplacement pour assurer un déplacement relatif des récipients par rapport aux becs de remplissage.
  • Ainsi, chaque bec de remplissage effectue directement un transfert des produits à conditionner dans les récipients et il suffit d'un faible déplacement relatif des becs de remplissage et des récipients les uns par rapport aux autres pour effectuer un remplissage partiel à chaque station de remplissage.
  • Pendant le déplacement relatif des récipients par rapport aux becs de remplissage, le remplissage est nécessairement interrompu. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention l'un des organes de déplacement est disposé entre un dispositif de transfert d'entrée et un dispositif de transfert de sortie par référence à un sens de rotation de la plate-forme rotative. Ainsi, l'un des déplacements est effectué dans une plage de rotation de la plate-forme rotative qui est de toute façon inutilisable pour le remplissage et on minimise ainsi les temps morts séparant les phases de remplissage.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention en relation avec les figures ci-jointes parmi lesquelles :
    • la figure 1 est une vue de dessus schématique de l'installation de remplissage selon l'invention,
    • la figure 2 est une vue en coupe partielle schématique selon la ligne II-II de la figure 1.
  • En référence aux figures, l'installation comporte de façon connue en soi un convoyeur d'entrée 1 acheminant des récipients 2 vers un dispositif de transfert d'entrée 3 servant à introduire successivement les récipients 2 à des postes de remplissage généralement désignés en 4, supportés par une plate-forme rotative 5.
  • Selon l'invention la plate-forme rotative 5 supporte une première cuve d'alimentation 6.1 et une seconde cuve d'alimentation 6.2. Dans le mode de réalisation illustré des becs de remplissage 7.1 formant une première série de becs de remplissage sont fixés à la première cuve d'alimentation 6.1 et des becs de remplissage 7.2 formant une seconde série de becs de remplissage sont fixés à la seconde cuve d'alimentation 7.2. Les becs de remplissage de chaque série sont associés selon des paires disposées radialement par rapport au mouvement de rotation de la plate-forme.
  • De façon connue en soi les becs de remplissage 7.1, 7.2 sont associés à des organes de commande, respectivement 8.1, 8.2 associés eux-mêmes à une unité de commande 9 qui assure la commande des becs de remplissage 7.1, 7.2 selon une liaison fonctionnelle illustrée par la flèche en trait double sur la figure 1.
  • A chaque paire de becs de remplissage 7.1, 7.2 est associé un organe de pesage commun 11 porté par la plate-forme 5 et relié fonctionnellement à l'unité de commande 9. Chaque organe de pesage 11 porte un organe support généralement désigné en 12 comportant une plaque 13 montée pour coulisser sur l'organe de pesage 11 selon une direction radiale de la plate-forme rotative, par exemple au moyen de glissières non représentées fixées au plateau 14 de l'organe de pesage 11. L'organe support 12 comporte en outre des organes de maintien 15 assurant un positionnement approprié des récipients 2 pendant la rotation de la plate-forme 5.
  • Le positionnement radial de la plaque 13 est assuré par un galet 16 fixé à la plaque 13 et coopérant avec un premier organe de déplacement 17.1 (voir figure 1) fixé au bâti de la machine, et un second organe de déplacement 17.2 également fixé au bâti de la machine.
  • Par référence au sens de rotation de la plate-forme 5, l'organe de déplacement 17.1 est disposé à l'extrémité d'un secteur P1 correspondant au remplissage des récipients avec le produit contenu dans la cuve d'alimentation 6.1, et est orienté de façon à déplacer la plaque support 13 radialement vers l'intérieur. Toujours par référence au sens de rotation de la plate-forme 5, l'organe de déplacement 17.2 est disposé entre un dispositif de transfert de sortie 18 et le dispositif de transfert d'entrée 3, et est orienté pour effectuer un guidage du galet 16 radialement vers l'extérieur.
  • De façon connue en soi, le dispositif de transfert 18 est associé à un convoyeur de sortie 19.
  • Sur la figure 1, la référence D désigne un secteur de la rotation de la plate-forme pendant lequel aucun remplissage ne s'est effectué afin de permettre le déplacement radial des récipients et la stabilisation du système avant la reprise du remplissage. La référence P2 désigne le secteur de rotation de la plate-forme pendant lequel les récipients sont remplis avec le produit contenu dans la cuve d'alimentation 6.2.
  • Lorsqu'un poste de remplissage est positionné en regard du dispositif de transfert d'entrée 3, la plaque support 13 est en position radiale externe et le récipient 2 introduit par le dispositif de transfert d'entrée 3 est donc à l'aplomb d'un bec de remplissage 7.1. Comme il a été indiqué ci-dessus, le récipient est rempli avec du produit contenu dans la cuve d'alimentation 6.1 pendant le déplacement de la plate-forme correspondant au secteur P1. Par le déplacement radial vers l'intérieur assuré par l'organe de déplacement 17.1, le récipient 2 est alors amené à l'aplomb du bec de remplissage 7.2.
  • Le récipient est rempli avec le produit contenu dans la cuve d'alimentation 6.2 pendant la rotation selon le secteur P2. A partir de cette position le récipient 2 est évacué par le dispositif de transfert 18 et la plaque support 13 est ensuite déplacée radialement vers l'extérieur par l'organe de déplacement 17.2 pour être prête à recevoir un nouveau récipient.
  • On remarquera que le secteur D pendant lequel la plaque 13 est déplacée est un secteur mort, c'est-à-dire que le remplissage doit être interrompu non seulement pendant le déplacement proprement dit mais également pendant un temps suffisant après le déplacement pour que l'organe de pesage se stabilise. Afin de minimiser la perturbation engendrée les becs de remplissage 7.1 associés à la cuve radialement externe 6.1 sont montés proches de la paroi radialement interne de celle-ci tandis que les becs de remplissage 7.2 associés à la cuve 6.2 sont montés proches de la paroi radialement externe de cette cuve. De cette façon les becs de remplissage 7.1 et 7.2 de chaque paire sont adjacents l'un à l'autre et le déplacement est réduit au minimum.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et peut être réalisée selon différentes des variantes entrant dans le cadre de l'invention tel que défini par les revendications.
  • En particulier, lorsque l'on souhaite adapter une machine existante pour permettre des compositions variées en remplaçant la cuve d'alimentation simple par une cuve d'alimentation double avec les deux séries de becs de remplissage associées, il n'est généralement pas possible, en raison des contraintes d'encombrement existantes, de modifier le dispositif de transfert d'entrée et le dispositif de transfert de sortie. Dans ce cas il est nécessaire de disposer le second organe de déplacement 17.2 immédiatement en amont du dispositif de transfert de sortie 18 par référence au sens de rotation de la plate-forme afin que le récipient 2 soit ramené dans sa position radialement externe pour être évacué de la plate-forme.
  • Bien que l'invention ait été illustrée avec des organes de pesage montés fixes sur la plate-forme, on peut également prévoir de monter l'organe de pesage sur l'organe support mobile radialement en particulier dans le cas où les récipients sont supportés par le col.
  • Bien que l'invention ait été décrite en relation avec des organes support 12 montés pour coulisser, on peut également prévoir de les monter pour pivoter autour d'un axe vertical, la position des becs de remplissage étant adaptée de façon correspondante pour que le récipient soit à l'aplomb d'un bec de remplissage pour chaque phase de remplissage.
  • Dans le cas où des petites quantités de différents ingrédients doivent être rajoutées dans un grand volume d'un ingrédient principal, la série de becs de remplissage correspondante peut également être prévue pour fonctionner selon un dosage volumétrique, ce qui permet de réduire le secteur de déplacement, la stabilisation de l'organe de pesage n'étant plus nécessaire pour permettre le dosage correspondant.
  • On peut également prévoir de relier les becs de remplissage aux cuves d'alimentation par des conduites flexibles et il est alors possible de déplacer les becs de remplissage pour les amener successivement à l'aplomb d'un récipient maintenu fixe.
  • Bien que dans l'installation décrite il ait été prévu seulement deux stations de remplissage, on peut réaliser l'invention avec un nombre plus élevé de stations de remplissage afin de réaliser des compositions plus variées sur une même installation.
  • Bien entendu l'installation selon l'invention peut également être équipée d'un capteur de code à barres comme décrit dans le document FR-A-2 809 377 afin de permettre une variation automatique de la composition introduite dans chaque récipient.

Claims (6)

  1. Installation de remplissage de récipients (2) comprenant une plate-forme rotative (5) supportant une première station de remplissage comportant une première cuve d'alimentation (6.1) à laquelle sont reliés des premiers becs de remplissages (7.1), et au moins une seconde station de remplissage portée par la même plate-forme rotative et comportant une seconde cuve d'alimentation (6.2), caractérisée en ce que la seconde cuve d'alimentation (7.2) est reliée à des seconds becs de remplissage (7.2) adjacents aux premiers becs de remplissage (7.1), les becs de remplissage (7.1, 7.2) étant reliés à des organes de commande (8.1, 8.2) pour assurer alternativement un remplissage des récipients (2) à partir de l'une ou l'autre des cuves d'alimentation et en ce que l'installation comporte des organes de déplacement (16 ; 17.1, 17.2) pour assurer un déplacement relatif des récipients (2) par rapport aux becs de remplissage.
  2. Installation de remplissage de récipients selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'un des organes de déplacement (17.2) est disposé entre un dispositif de transfert d'entrée (3) de récipients et un dispositif de transfert de sortie (18) de récipients par référence à un sens de rotation de la plate-forme rotative (5).
  3. Installation de remplissage de récipients selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe support (12) et un organe de pesage (11) communs associés à des becs de remplissage correspondants (7.1, 7.2) des stations de remplissage.
  4. Installation de remplissage de récipients selon la revendication 3, caractérisée en ce que les becs de remplissage (7.1, 7.2) et les organes de pesage (11) sont montés dans une position fixe sur la plate-forme rotative et en ce que les organes support (12) sont mobiles.
  5. Installation de remplissage de récipients selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque organe support (12) comporte une plaque support (13) montée sur l'organe de pesage correspondant.
  6. Installation de remplissage de récipients selon la revendication 5, caractérisée en ce la plaque support (13) est montée pour coulisser radialement.
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BR (1) BR0307245A (fr)
DE (1) DE60319807T2 (fr)
ES (1) ES2302922T3 (fr)
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