EP2483195B1 - Machine de remplissage equipee d'un dispositif de nettoyage en place a elements collecteurs individuels - Google Patents

Machine de remplissage equipee d'un dispositif de nettoyage en place a elements collecteurs individuels Download PDF

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EP2483195B1
EP2483195B1 EP10759657.9A EP10759657A EP2483195B1 EP 2483195 B1 EP2483195 B1 EP 2483195B1 EP 10759657 A EP10759657 A EP 10759657A EP 2483195 B1 EP2483195 B1 EP 2483195B1
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EP
European Patent Office
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tube
filling
collection tube
machine according
collecting
Prior art date
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Application number
EP10759657.9A
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German (de)
English (en)
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EP2483195A1 (fr
Inventor
Mickaël HUITOREL
Eric Le Berre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HEMA
Original Assignee
Sidel Participations SAS
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2483195A1 publication Critical patent/EP2483195A1/fr
Application granted granted Critical
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Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/001—Cleaning of filling devices
    • B67C3/002—Cleaning of filling devices using cups or dummies to be placed under the filling heads
    • B67C3/004—Cleaning of filling devices using cups or dummies to be placed under the filling heads permanently attached to the filling machine and movable between a rest and a working position

Definitions

  • the present invention relates to a rotary filling machine equipped with a cleaning device in place.
  • the invention more particularly relates to a rotary machine equipped with a plurality of filling spouts for filling hollow containers, such as bottles or jars, with all sorts of products, liquid to viscous, in particular a food product, the cleaning device comprising individual collecting elements associated with said filling spouts.
  • Such rotary filling machines conventionally comprise a rotary carousel carrying a tank of filling material and a plurality of filling stations, each filling station comprising a filling spout connected to the tank, a support system for supporting a container made of filling material. below the filling spout, and metering means for delivering a determined amount of filler into each container.
  • Such machines should be regularly cleaned with a cleaning agent, such as a cleaning solution (soda, acid, water or disinfectant) or pressurized steam, which is circulated through the machine. instead of the filler, to remove all traces of the product and / or any biological or bacteriological contaminants.
  • a cleaning agent such as a cleaning solution (soda, acid, water or disinfectant) or pressurized steam, which is circulated through the machine.
  • These cleaning devices may comprise, as described in the patent document FR 2 899 220 , a plurality of individual collecting elements, such as tubes or vases, each collecting element being vertically movable between a high service position in which the collecting element comes into contact with sealing with a filling spout for recovering in their internal passage cleaning agent delivered by said spout, and a retracted low position in which said collector member is spaced from said filling spout to allow the filling of containers.
  • the collector elements are connected to a same annular collecting tube mounted to move on a fixed frame to move all the collector elements between their two positions by vertical translation.
  • the filling machines are conventionally associated with cleaning plants in place, called CIP plants, which are used to prepare cleaning solutions, send the cleaning solutions into the tank of the filling machine, then recover them, and possibly the to recycle.
  • CIP plants which are used to prepare cleaning solutions, send the cleaning solutions into the tank of the filling machine, then recover them, and possibly the to recycle.
  • the collection tube is connected to an intermediate tank, called recovery, equipped with a pumping system and valves to evacuate the cleaning solution to the cleaning center.
  • the collecting elements In the low retracted position, the collecting elements must be placed under the receptacles to be filled.
  • the vertical stroke between the two positions is relatively large, and the cleaning device has a large footprint in the lower part of the machine. Heavy and complex moving and guiding means are necessary to achieve this vertical stroke and to ensure proper movement of all the collector elements in the high position. Their presence clutters the machine tray, complicating its cleaning in case of accidental soiling.
  • the collector elements can come all together on cylindrical portions of the filling spouts, sealing means formed of the scraper seals being then provided to ensure sealing.
  • Such recovery tubes equipped with scraper seals and coming on the spouts, provide a good seal, even when the machine comprises a large number of filling nozzles, with differences in height between the nozzles.
  • their bulk may be incompatible with conventional container support systems.
  • collector elements equipped at the upper end with an O-ring capable of bearing against the conical outer surface of the filling spout or against the edge. lower annulus surrounding the spout outlet.
  • Such sealing with an O-ring can not be properly ensured on a machine equipped with a large number of filling nozzles, because in practice, the differences in height between the filling spouts can not be made up by the crushing of a O-ring.
  • the object of the present invention is to provide a filling machine with a cleaning device overcomes at least one of the aforementioned drawbacks.
  • the collecting elements are arranged between the filling spouts, and the displacement of the collection tube between its two positions is carried out by combining a vertical movement and a horizontal movement.
  • a displacement requires little space under the filling spouts and makes it possible to limit the travel strokes between the operating position and the retracted position, which makes it possible to reduce the risk of positioning defects between the spouts and the collecting elements.
  • displacement means that are simple in design and production and compact, and thus to offer filling machines reduced height. The distance between the nozzles and the collection tube being reduced, the path traveled by the cleaning agent between the nozzles and the outlet of the collection tube is reduced, which reduces the pressure losses and the surfaces to be cleaned, thus improving the quality and the cleaning time.
  • the collection tube according to the invention can be arranged at a height which allows a return of cleaning solutions to a cleaning plant, by simple gravity, without the need for intermediate tray with pumping system and of valves. Removing this intermediate tray allows the cleaning unit to be installed near the filling machine, thus integrating the automation systems of the machine and the cleaning unit into a common electrical cabinet.
  • At least the collecting elements are arranged substantially at or above the lower edges of the filling spouts in the retracted position of the collection tube.
  • the horizontal displacement is followed by a displacement in vertical translation upwards, parallel to the longitudinal axes of the filling spouts.
  • the machine is of rotary type, said filling stations being arranged at regular angular gaps on a support structure rotatably mounted on a fixed frame, said collection tube is of generally annular shape and carries laterally, on the inner side or on the outer side of the circle described by the filling nozzles, with regular angular spaces, the individual collecting elements, said collection tube being mounted movably on said support structure via said moving means, said moving means being able to move the tube collection in vertical translation and in rotation, said horizontal displacement consisting of a rotation about the axis of rotation of the support structure, at an angle corresponding to a maximum of half a step between two successive filling spouts.
  • each individual collector element comprises a first vertical tube, of vertical axis, having an open upper end constituting said upstream end of the collector element and a lower end closed by a substantially horizontal wall, and a second tube , preferably substantially horizontal, integral with the first tube, the internal passage of which opens out at a first end into the internal passage of the first tube, its second end constituting the second end of the collecting element by which the latter is fixed radially to the tube of annular collection.
  • the annular collection tube and the second tubes are of substantially circular section, the second tubes preferably being fixed tangentially to the lower wall of the collecting element and / or tangentially to the wall of the collection tube, so that the bottoms of the collection tube and the second tubes are substantially arranged in the same plane.
  • said second tube extends radially inwardly from the collection tube, the collection tube being disposed on the outside of the circle described by the axes of the filling spouts.
  • the section of the collection tube advantageously increases progressively with the flow rate as the filling spouts deliver their individual flow of cleaning agent, which ensures a sufficient flow rate, by example between 1 and 2 m / s, to obtain a good cleaning of the collection tube, without fouling over time.
  • the collection tube is preferably not completely closed on itself, the two branches not being in fluid communication at their ends, so as to force the cleaning agent to circulate in an imposed direction and to thus remove any stagnation zone in the collector tube, in particular between the two collector elements opposite to the exhaust outlet, which would lead to fouling over time.
  • the displacement means comprise at least two carriages to which the collection tube is assembled, the collection tube being assembled to each carriage by at least one up / down vertical jack, to ensure displacements in vertical translation. of the collection tube, said carriages being slidably mounted on a circular horizontal guide rail integral with the rotary support structure, at least one rotation cylinder being mounted between the support structure and a carriage to ensure the rotational displacement of the collection tube.
  • the machine comprises a general evacuation device integral with the fixed frame, comprising a discharge tube, preferably disposed on the outside of the collection tube and, able to come substantially opposite the the discharge outlet of the collection tube when the collection tube is in the service position and the support structure in a given fixed position, said evacuation tube being operable in horizontal translation between a spaced position and an active position in which it connect to the exhaust outlet of the collection tube.
  • each collecting element is equipped with sealing means through which said collecting element comes into contact with a filling spout, to guarantee the seal between the filling spout and the collecting element in its operating position
  • said sealing means preferably comprising an annular inflatable membrane mounted at the upstream end of the collecting element and able to come into contact with the filling spout when it is in an inflated state and the collection tube is in its service position.
  • the annular inflatable membranes make it possible to effectively compensate for the positioning defects of the individual collecting elements with respect to their respective filling spouts, namely the differences in height between the filling spouts and / or the differences in height between the collecting elements, and / or the misalignment of their vertical axes, and thus to ensure a tight connection of all the collector elements of the machine with the filling spouts.
  • the annular inflatable membrane is able to bear against the lower edge of the filling spout, around the discharge port, the membrane passing at its center cleaning agent leaving the filling spout.
  • said inflatable membrane is adapted to grip laterally the cylindrical wall of the filling spout.
  • the plating pressure is supported only by the filling spout.
  • the membrane exerts no vertical force on the filling spout, and it is therefore not necessary to strengthen the structure supporting the filling spouts, nor that supporting the collector elements.
  • the filling spouts can then easily be carried directly by their feed lines fixed rigidly in the lower part of the distribution means, formed for example of a central tank, the metering means being advantageously directly carried by the spout of filling.
  • the inflatable membrane of a collecting element is mounted on the upper edge of the first tube of the collecting element by means of at least one flange fixed on said first tube by means of screws or threaded rods, and tightened from the upper edge of the flange, and / or tightened, if necessary by means of nuts, by the lower edge of said first tube, after insertion of the threaded bolts or bolts into longitudinal bores of said first tube.
  • the inflatable membranes can be easily mounted and disassembled.
  • each filling station comprises a container support device, preferably comprising at least one holding element adapted to cooperate with the neck of a container, such as a clamp, said support structure of the machine comprising an upper column carrying at its upper end, possibly via a support ring, the distribution means and the filling spouts, and a lower column carrying the support devices, and in which is slidably mounted the first column, the upper column being operable between a low position for the filling operations and a high position to separate said support devices, in particular said holding elements, filling spouts for the cleaning operations.
  • a container support device preferably comprising at least one holding element adapted to cooperate with the neck of a container, such as a clamp
  • said support structure of the machine comprising an upper column carrying at its upper end, possibly via a support ring, the distribution means and the filling spouts, and a lower column carrying the support devices, and in which is slidably mounted the first column, the upper column being operable between a low position for the fill
  • the machine may advantageously comprise means for centering the collection tube in the retracted position and in the operating position, these centering means being formed for example by stops on the guide rail and / or by means integral with the support structure which cooperate with complementary means integral with the collection tube.
  • the filling machine is of rotary type, and comprises a carousel 1 having a support structure, intended to be rotatably mounted on a fixed frame (not shown) about an axis A of vertical rotation.
  • the support structure carries filling liquid distribution means formed here of a cylindrical central tank 2, and a plurality of filling stations arranged at regular angular space around the axis A.
  • the support structure comprises a drum or column 11 upper, provided at its upper end with a support ring 12 on which is mounted a cylinder 12b riser supporting the tank, the upper column being slidably mounted in a lower column 13 provided with a base 13a by which the support structure is mounted on the fixed frame.
  • the two columns are integral in rotation, the upper column 11 being vertically manoeuvrable via appropriate means between a high position and a low position, as described below.
  • Each filling station comprises a filling device comprising a spout 3 with a discharge orifice in fluid communication with the tank 2, and metering means 4 for delivering a determined quantity of filling product into each container brought under the spout, filling station further comprising a device 5 for supporting a container R, here a bottle, for holding a container under the spout.
  • the spout 3, of longitudinal axis C is formed of a generally tubular body 30 having an internal passage, an upper axial end 34 open and an open bottom axial end constituting the discharge orifice 33 of the filling spout.
  • the tubular body is provided with a radial supply port.
  • a supply conduit 21 is connected to the supply port 35 for supplying the filling spout with filler.
  • the feed ducts of the set of nozzles are connected on one side to a filling spout and on the other side to the tank. In the present embodiment the nozzles are carried by the supply ducts fixed to the tank.
  • the tubular body consists of two parts in order to facilitate assembly and disassembly of the spout: a first part 31, provided with the upper axial end 34 and the supply orifice, through which said body is mounted on the spout. support structure, and a second piece 32 provided with the discharge port 33, which is removably mounted on the first piece.
  • This second piece 32 externally has a wall 320 of cylindrical shape. Its internal passage 320a has from bottom to top a cylindrical upper section, a frustoconical section gradually decreasing downwards, and a cylindrical lower section delimited by the discharge orifice.
  • the cylindrical wall thus has a greater thickness at the frustoconical and lower section sections, and an annular groove 322 is formed on the lower edge of this second part in the thickness of the cylindrical wall, this groove forming an outer skirt 323 around the discharge port.
  • the dosing means 4 comprise a closure system comprising a valve 41 disposed in the spout. This valve is controlled in opening and closing by a control system comprising a cylinder 42, for example pneumatic.
  • the cylinder body is mounted on the first part of the spout and the valve 41 is connected to its rod 44, so that the valve can be displaced in vertical translation by the cylinder between a closed position, illustrated in FIG. figure 3 , to close the discharge port, and one or more open positions to open the discharge port.
  • the device 5 for supporting a container R is mounted at regular angular space on a ring 14 by means of assembly (not shown), this ring being fixed to the second column 13, under the tank .
  • the support device comprises for example a clamp 51 adapted to grip the bottle above or below its collar located at the base of its neck, a base 52 to support the bottle at its bottom, and a wedge 53 intermediate against the cylindrical wall of the bottle.
  • the clamp, the base and the wedge are adjustably mounted on a vertical rod through which the support device is mounted on the ring.
  • the dosing means are, for example, of the weight type, the actuation of the jack being controlled by a weighing sensor which is placed at the level of the associated container support device of the filling station, for example at its level. assembly means or instead of its assembly means.
  • the cylinder is controlled by a sensor for detecting the filling level of the container or a flow sensor that is interposed between the container and the nozzle at the time of filling or volumetric dosing means.
  • the cleaning device comprises individual collecting elements 6 mounted on a generally annular collecting tube 8, also called the collecting torus, which is movably mounted on the support structure.
  • the collecting elements are arranged at regular angular space on the collection tube and their number corresponds to that of the beaks of the machine.
  • each collection element 6 is formed of a first vertical cylindrical tube 61 of vertical longitudinal axis C, open at its upper end and whose lower end is closed by a horizontal lower wall 62, and a second cylindrical tube 63 horizontal fixed perpendicular to the cylindrical wall of the first tube by a first end, the cylindrical wall of the second tube being disposed substantially tangentially to the lower wall 62, the internal passage 630 of the second tube opening into the internal passage 610 of the first tube.
  • the collector element 6 is mounted on the collection tube by the second end of its second tube 63, its internal passage 630 opening onto the internal passage 81 of the collection tube 8.
  • the second tube extends radially inwardly from the collection tube, the cylindrical wall of the second tube being arranged tangentially to the cylindrical wall of the collection tube, so that the bottom of the second tube is substantially at the same level as the bottom of the collection tube.
  • the collecting elements are mounted at regular angular gaps on the collection tube, so that the axes C of their first tubes 61 are arranged in a circle corresponding to that described by the axes B of said nozzles, and in a corresponding spacing pitch to that of the beaks.
  • the open end of the first tube 61 is equipped with sealing means by which the collecting element comes against a spout during cleaning operations to recover the cleaning agent in its internal passage which is constituted by the internal passage 610 of the first tube and the internal passage 630 of the second tube.
  • the sealing means are formed of an annular inflatable membrane 7 sealingly mounted on the upper edge 611 of the cylindrical wall of the first tube.
  • the membrane is mounted by means of a ring 64 comprising a horizontal annular wall 641 extending at its outer circular edge 641b by a vertical cylindrical wall 642.
  • the membrane may initially have a flat shape, and is folded on the ring so as to bring its two circular edges 71, 72 on either side of the annular wall 641 of the ring, substantially at the inner circular edge 641a, the membrane mounted on the ring having a so-called outer portion 73 of the outer side of the ring and a so-called internal portion 74 of the inner side of the ring.
  • the ring is molded and initially has the shape illustrated on the Figure 5A , with an inner portion and an outer portion, the ring then being inserted into the membrane to bring its inner circular edge 641a at the circular edges of the membrane.
  • the ring 64 equipped with the membrane is placed against the upper edge 611 of the first tube by its annular wall 641, and is fixed by means of an annular mounting flange 65.
  • the flange 65 is placed on the outer portion of the membrane, at the annular wall 641, and clamped by means of threaded rods 66, for example four in number.
  • threaded rods 66 for example four in number.
  • the cylindrical wall of the first tube is provided with longitudinal bores 612 extending from its lower edge 613 to its upper edge 611.
  • the threaded rods are for example screwed into holes 651 threaded with the flange 65, and then welded to the flange.
  • Each threaded rod is inserted through an opening 76 of the inner part of the membrane, then passes successively into a vertical bore 643 of the annular wall 641 of the ring, into an opening 75 of the outer part of the membrane, then into a bore 612 longitudinal.
  • the internal portion 74 of the membrane is clamped between the flange 65 and the ring 64 and its outer portion 73 is clamped between the upper edge 611 and the ring.
  • the flange can come to press the membrane on the first tube by means of screws inserted from above into blind threaded holes formed in the cylindrical wall of the first tube.
  • the membrane extends vertically upwards above the flange, the cylindrical wall of the ring which extends above the flange serving as a tutor to hold the membrane in this vertical position, above the first tube of the collector element.
  • the inflatable membrane can be inflated by injection of a pressurized fluid passing through a first channel 614 formed in the thickness of the cylindrical wall of the first tube, and in a second channel 644 formed in the thickness of the annular wall of the ring and which opens inside the membrane.
  • the first channel 614 extends horizontally inwardly from the outer surface of the cylindrical wall of the tube, opposite the second tube 63, then vertically upward to lead to the upper edge 611, at a opening 77 formed in the outer portion of the membrane.
  • the second channel 644 extends horizontally inwardly from the outer edge 641b of the annular wall of the ring, then vertically downwardly to open on the underside of the annular wall at said opening 77 of the portion. external membrane.
  • the fluid supply is performed from the orifice 614a of the first channel on the cylindrical wall.
  • the orifices 614a of all the collector elements are connected via flexible pipes to a supply system allowing the simultaneous supply of all the membranes in fluid under pressure.
  • Each membrane is made of an elastically deformable material, such as an elastomer, for example of the silicone, EPDM nitrile EPT or EPDM type. When the membrane is pressurized, it swells and deforms as described below.
  • the outer portion 73 of the membrane may be reinforced to promote the deformation of the inner portion 74, and obtain a better seal on the nozzle.
  • the collection tube 8 comprises a single discharge outlet 82.
  • the collection tube comprises two generally symmetrical tubular branches 80A, 80B of generally semi-annular shape which extend from said outlet 82 and whose ends 84a opposite to the outlet are closed. These ends 84a so-called closed, are interconnected by a rigid rod 83 full for the mechanical strength of the collection tube.
  • the section of the internal passage of each branch increases from its closed end 84a to the exit.
  • Each branch is formed of several sections of different cross sections, each section having a constant cross section.
  • the first section 84, farthest from the outlet and of smaller section, comprises the end 84a closed and is connected by a connection 87a to a second section 85 of larger cross-section than the first section.
  • This second section is connected by a connection 87b to a third section 86 of larger section than the second section.
  • the third sections 86 of the branches are formed of the same piece provided with the discharge outlet 82.
  • the connections are advantageously eccentric reduction type, so that the bottoms of the sections are arranged substantially in the same plane.
  • Two collecting elements are mounted on the collection tube as close as possible to the closed ends, on either side of the solid rod.
  • each section are adapted for each application to the number of collector elements that it carries, the number of collector elements arranged upstream with respect to the direction of flow of the cleaning agent, and the diameter discharge ports of the nozzles, in order to adapt the collection tube to the flow of cleaning agent and ensure proper cleaning of the entire inner wall of the collection tube.
  • each first section, each second section and each third section respectively carry 3, 5 and 6 collecting elements.
  • the maximum section section is defined by the maximum flow rate of the cleaning solutions sent to the tank.
  • the tube 8 is equipped with mounting tabs 88 formed of horizontal plates fixed in the upper part of the tube, for example four tabs arranged at 90 ° from each other, with a tab on each second portion and each third portion of a branch.
  • the exhaust outlet comprises a straight horizontal outlet tube 820 extending radially outwardly from the collection tube.
  • the collection tube is mounted on the support structure, substantially horizontally, and centered along the axis A, via its legs 88, with a displacement system 9 which is interposed between its legs and the tank and which is able to move the tube collection in rotation and in vertical translation.
  • each leg of the ring is connected via two cylinders 91, 92 vertical, said up / down, on a carriage 93, the latter being slidably mounted on a circular guide rail 94 fixed horizontally to the support structure, the rotational displacement the collection tube relative to the support structure, and around the axis A, being made with at least one jack 95, said rotation, acting on one of the carriages, for example two rotation cylinders acting on two carriages diametrically opposed.
  • the mounting of the guide rail 94 is carried out by means of four radial arms 96 mounted on the raising cylinder 12b, each arm passing between two filling devices.
  • the free ends of the radial arms are disposed beyond the filling devices and carry vertical rods 97 extending upwards, at the upper ends of which is assembled the rail 94.
  • Each carriage generally consists of a rectangular plate bearing on one side wheels by which the carriage is slidably mounted on the rail.
  • the two up / down cylinders 91, 92 are mounted on the other face of the plate. The two cylinders are assembled to each other, back to back.
  • a first cylinder 92 said upper rise / fall, has its rod 92a which extends upwards, and is assembled by the free end of its rod to a tab 931 lateral in the upper part of the plate.
  • the rod 91a of the other cylinder 91 said bottom up / down, which extends downwardly, is connected to a rod which passes into a block 932 guide in the lower part of the plate, and its free end is attached to a tab 88.
  • the body of each rotation cylinder is pivotally assembled to the end of an outer tab fixed to the rail 94, in order to deport the cylinder body outwards, and the free end of its rod is pivotally connected to a carriage 93.
  • the machine comprises a protective casing partially shown in the figures, comprising an annular horizontal wall 15 and a cylindrical wall 16.
  • the nozzles 3 are arranged between two collector elements 6, the collection tube 8 and the collector elements being disposed above the discharge ports of the nozzles.
  • the first tubes 61 of the collector elements equipped with inflatable membranes are arranged between the second parts 32 of the nozzles, their axes C being positioned on the circle described by the axes B of the nozzles.
  • the up / down cylinders 91, 92 are each in a retracted position, and the rotation cylinders 95 are each in an extended position.
  • the up / down cylinders are initially controlled to their extended position to perform a displacement in vertical translation.
  • down the collection tube from the retracted high position to a first low position, wherein the first tubes 61 equipped with inflatable membranes are disposed below the nozzles.
  • the rotation cylinders 95 are controlled to their retracted position to move the collection tube in a counter-clockwise rotation at an angle corresponding to half a step between two successive beaks, until the collection tube is brought into a second position.
  • the first tubes of the collector elements are arranged under the spouts, each first tube being substantially centered along the longitudinal axis B of a spout.
  • the discharge orifices 33 preferably pass flush with the membranes, without contact with the latter.
  • the lower actuators 91 up / down are then controlled in the retracted position to slightly raise the collection tube of the second lower position to a service position, illustrated in FIGS. Figures 1A , 1B , 5A and 5B wherein the membrane of each collector member, in a non-inflated state, is disposed around the cylindrical wall 320 of the second spout piece 32, the discharge port 33 and the lower edge 323a of the skirt 323 being disposed about 2 mm above the flange 65.
  • This service position is defined according to possible games of some tenths of a millimeter so that the nozzles are not in contact with the flanges of their associated collecting elements.
  • a fluid under pressure can be injected into the membranes via orifices 314a, in order to inflate the membranes in an inflated state so that they abut against the cylindrical walls of the nozzles, as illustrated in FIGS. Figures 1A , 1B , 3 and 5 , in order to sealingly connect the collector elements to the nozzles.
  • the membranes are deflated by bringing the inside of the membranes back to atmospheric pressure, by placing the supply channels 614, 644 in communication with the atmospheric pressure, and the collection tube is brought back into its high position retracted by performing the sequence described above in the opposite direction: downward movement by vertical translation of the operating position to the second low position, rotation in the clockwise direction of a half step to the first lower position, then displacement upwards by vertical translation in the high retracted position.
  • the upper column 11 is in the lower position to bring the nozzles closer to the containers carried by the support devices integral with the crown 14 support, and the collection tube is held in the up position retracted and rotates with the tank and the filling stations.
  • the upper column 11 is raised to the upper position to clear the nozzles of the clamps 51.
  • the tank is preferably stopped in rotation.
  • the collection tube 8 is then brought into the operating position by actuating the cylinders 91, 92, 95, and the membranes are inflated.
  • a cleaning agent is loaded into the filling liquid tank.
  • the valves 41 of the nozzles are controlled in the open position to circulate the cleaning agent in the beaks and recover by the collector elements and the collection tube.
  • the membranes will be maintained in the inflated state for the duration of the cleaning operation.
  • the carousel is advantageously stopped in rotation in a given fixed position, so that the outlet tube 820 of the collection tube is arranged vis-à-vis a device 89 general evacuation when the collection tube is in the service position.
  • the general evacuation device comprises a discharge tube 891 mounted movable in horizontal translation on a support 892 mounted on the fixed frame of the machine.
  • the evacuation tube is operable, via a jack 893, between a spaced position and an active position in which it is sealingly engaged by a first end on the outlet tube 820 of the collection tube.
  • the cylinder is mounted by its cylinder on the support, the end of its rod is fixed to a collar 891a of the evacuation tube, the latter being thus carried by the cylinder rod and positioned parallel to the cylinder .
  • the support 892 is advantageously mounted on the fixed frame via a flexible fastening system 894, for example of silentbloc type, to compensate for any play in the alignment of the axes of the outlet tube and the discharge tube.
  • the discharge tube is connected via a flexible pipe to the sewer circuit or to a circuit equipped with a pump for the closed circuit recycling of the cleaning agent to the tank.
  • the evacuation tube is connected, preferably directly, without intermediate pumping system, to a cleaning unit used to prepare cleaning solutions, send them into the tank of the filling machine, retrieve them and possibly recycle them.
  • the cleaning unit is able to circulate a cleaning solution in the opposite direction, the cleaning solution flowing in the collection tube and then in the collector elements, in the direction of the nozzles.
  • the figure 7 illustrates an alternative embodiment in which an inflatable membrane 107 is mounted as previously by means of a ring 164 and a flange, the ring 164 being formed only of a horizontal annular wall 1641, without vertical cylindrical wall.
  • the membrane is molded in its illustrated form at figure 7 , and its elasticity is defined so that it deforms laterally inwards when inflated, without the need for a guardian, to come grip the beak.
  • the membrane may optionally have different zones of elasticity to obtain a greater deformation of its inner part in its inflated state.
  • the inner portion 174 of the membrane is for example formed of an elastomeric material having greater elasticity than that of the elastomeric material constituting the outer portion 173 of the membrane.
  • the outer portion 173 comprises a reinforcement 179, for example formed of a web of fabric embedded in the elastomeric material.
  • the figure 8 illustrates a second embodiment in which an annular inflatable membrane 207 is mounted by means of an annular flange 165.
  • the membrane is provided at its circular inner edge and its circular outer edge with a peripheral bead 278.
  • the membrane covers the upper face of the flange and its inner and outer edges are brought to the side of the inner face of the flange, and its peripheral beads are housed in annular grooves 1652 formed on the inner face of the flange, on the side and else of a central circular rib of the flange.
  • Each collector element 106 comprises, as previously, a first tube 161 and a second tube 163, and is mounted on the collection tube 8.
  • the flange equipped with the membrane is placed against the upper edge 611 of the first tube by its central circular rib, and clamped as previously by the underside of the collector element by means of screws 166.
  • the cylindrical wall of the first tube is provided with longitudinal bores extending from its lower edge to its upper edge. Each screw is inserted from the lower edge into a longitudinal bore of the cylindrical wall of the first tube, and is screwed into a threaded blind hole formed in the circular rib of the flange. When tightening the flange, the circular edges of the flange are clamped between the upper edge and the flange.
  • the inflatable membrane may be inflated by injection of a pressurized fluid passing through a first channel 1614 formed in the thickness of the cylindrical wall of the first tube and in a second vertical channel 1652 formed in the flange which opens into the interior of the tube. the membrane.
  • the first channel 614 extends horizontally inwardly from the outer surface of the cylindrical wall of the first tube, the opposite of the second tube, then vertically upwards to lead to the upper edge, at the second channel 1652 of the flange.
  • the fluid supply is effected from the orifice 1614a of the first channel on the cylindrical wall.
  • the membrane 207 in the inflated state abuts against the lower edge 323a of the skirt 323, around the discharge orifice 33, without contact with the latter.
  • the displacement of the collection tube from its retracted position to its service position can be carried out as before, or only by vertically downward translation then rotation of a half-step, without additional vertical translation upwards.
  • the operating position corresponds to the second low position mentioned above, the membrane then being able to deform sufficiently during pressurization to come to press against the collecting elements and to ensure a tight contact between the collecting elements and the nozzles.
  • FIGS. 9 and 10 illustrate a third embodiment in which an annular inflatable membrane 307 is mounted by means of a first ring 268, a second ring 264 and an annular flange 265.
  • Each element 206 collector comprises as previously a first tube 261 and a second tube 263, and is mounted on the tube 8 of collection.
  • the membrane 307 comprises a vertical cylindrical main wall 371 extending at each end outwards by a tab 372, 373 of T-section assembly. Each tab is connected by the foot of the T, the T-branch being arranged substantially vertically.
  • the first ring 268 comprises a horizontal annular wall extending at its outer edge by a vertical annular wall.
  • the second ring 264 formed of an annular vertical wall, is mounted by its lower edge 264a against the upper edge 268b of the vertical wall of the first ring 268, said edges 264a, 268b being shaped to form a T-shaped housing for receiving the lower tab 373 of the membrane 307.
  • the annular flange 265 is mounted by its lower edge 265a against the upper edge 264b of the second ring 264, said edges 264b, 265a being shaped to form a T-shaped housing for receiving the upper tab 372 of the membrane.
  • the membrane 307 is mounted on the second ring 264, the inner portions of the legs of the tabs 372, 373 being housed in grooves of the upper and lower edges 264a, 264b of the second ring.
  • the flange 265 and the first ring 268 are then placed on either side of the second ring.
  • the cylindrical internal passages of the two rings and the flange form a cylindrical housing for receiving the spout.
  • the two rings and the flange are externally rectangular or square to allow their assembly by their corners on the first tube 261.
  • the assembly formed of the two rings, the flange and the membrane is placed on the first tube, the edge 268a lower the annular wall of the first ring against the upper edge 261a of the first tube, a seal 269 sealing plate being interposed between the two edges 268a, 261a.
  • the assembly is clamped from above by means of four screws 266 passing through bores formed at the four corners of the flange 265, the second ring 264 and the first ring 268, and screwed into threaded blind holes provided on the edge upper 261a of the first tube.
  • the second ring For inflation of the membrane, the second ring has a channel 264c passing through its tubular wall from side to side.
  • the supply of pressurized fluid is performed from the outer orifice of the channel which is disposed substantially opposite the second tube 263.
  • the nose When moving from its second low position to its operating position, the nose enters the flange 265 and the two rings 264, 268, the membrane being in an uninflated state, as illustrated in FIG. figure 10 .
  • the membrane 307 In the service position, the membrane 307 is disposed around the cylindrical wall 320 of the second piece 32 of the spout.
  • the lower edge 323a of the spout is disposed just above the horizontal wall of the first ring 268.
  • the membrane In the inflated state, the membrane bears against the cylindrical wall of the spout.

Landscapes

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Description

  • La présente invention concerne une machine rotative de remplissage équipée d'un dispositif de nettoyage en place. L'invention concerne plus particulièrement une machine rotative équipée d'une pluralité de becs de remplissage pour le remplissage de récipients creux, tel que des bouteilles ou des pots, avec toute sorte de produits, liquides à visqueux, en particulier un produit alimentaire, le dispositif de nettoyage comprenant des éléments collecteurs individuels associés auxdits becs de remplissage.
  • Le document brevet WO2007/019590 divulgue une machine de remplissage de récipients selon le préambule de la revendication 1.
  • Le document brevet EP 2 110 359 A1 est publié le 21.10.2009, revendique la date de priorité du 15.04.2008. En vertu de l'art. 54(3) CBE, le contenu de ce document tel qu'il a été déposé est donc considéré comme compris dans l'état de la technique à prendre en compte au titre de la nouveauté.
  • De telles machines rotatives de remplissage comprennent classiquement un carrousel rotatif portant une cuve de produit de remplissage et une pluralité de postes de remplissage, chaque poste de remplissage comprenant un bec de remplissage relié à la cuve, un système de support permettant de supporter un récipient en dessous du bec de remplissage, et des moyens de dosage pour délivrer une quantité déterminée de produit de remplissage dans chaque récipient.
  • De telles machines doivent être régulièrement nettoyées à l'aide d'un agent de nettoyage, tel qu'une solution de nettoyage (soude, acide, eau ou désinfectant) ou de la vapeur sous pression, que l'on fait circuler dans la machine à la place du produit de remplissage, pour enlever toute trace du produit et/ou d'éventuels contaminants biologiques ou bactériologiques.
  • Pour limiter la consommation d'agent de nettoyage ou éviter de souiller l'intérieur de la machine, en particulier le plateau inférieur, ou pour permettre le passage de vapeur sous pression, il est connu de prévoir des dispositifs de nettoyage en place, dits dispositifs NEP ou CIP, permettant la récupération de l'agent de nettoyage en sortie des becs de remplissage en vue de sa circulation en circuit fermé.
  • Ces dispositifs de nettoyage peuvent comprendre, tel que décrit dans le document brevet FR 2 899 220 , une pluralité d'éléments collecteurs individuels, tels que des tubes ou vases, chaque élément collecteur étant déplaçable verticalement entre une position haute de service dans laquelle l'élément collecteur vient en contact de manière étanche avec un bec de remplissage pour récupérer dans leur passage interne l'agent de nettoyage délivré par ledit bec, et une position basse escamotée dans laquelle ledit élément collecteur est écarté dudit bec de remplissage pour permettre le remplissage de récipients. Les éléments collecteurs sont connectés à un même tube de collecte annulaire monté mobile sur un bâti fixe pour déplacer l'ensemble des éléments collecteurs entre leurs deux positions par translation verticale. Les machines de remplissage sont classiquement associées à des centrales de nettoyage en place, dites centrales NEP, qui sont utilisées pour préparer des solutions de nettoyage, envoyer les solutions de nettoyage dans la cuve de la machine de remplissage, puis les récupérer, et éventuellement les recycler. Pour la récupération des solutions de nettoyage, le tube de collecte est connecté à un bac intermédiaire, dit de reprise, équipé d'un système de pompage et de vannes pour évacuer la solution de nettoyage vers la centrale de nettoyage.
  • En position basse escamotée les éléments collecteurs doivent être disposés sous les récipients à remplir. La course verticale entre les deux positions est relativement importante, et le dispositif de nettoyage présente un encombrement important en partie inférieure de la machine. Des moyens de déplacement et de guidage lourds et complexes sont nécessaires pour réaliser cette course verticale et garantir un déplacement correct de l'ensemble des éléments collecteurs en position haute. Leur présence encombre le plateau de la machine, compliquant son nettoyage en cas de souillure accidentelle.
  • Les éléments collecteurs peuvent venir s'emmancher tous ensemble sur des parties cylindriques des becs de remplissage, des moyens d'étanchéité formés des joints racleurs étant alors prévus pour assurer l'étanchéité. De tels tubes de récupération, équipés de joints racleurs et venant s'emmancher sur les becs, assurent une bonne étanchéité, même lorsque la machine comprend un grand nombre de becs de remplissage, avec des différences de hauteur entre les becs. Toutefois, leur encombrement peut s'avérer incompatible avec les systèmes de support de récipient classiques.
  • On peut également prévoir des éléments collecteurs équipés en extrémité supérieure d'un joint torique apte à venir en appui contre la surface extérieure conique du bec de remplissage ou contre le bord annulaire inférieur entourant l'orifice de décharge du bec. Une telle étanchéité avec un joint torique ne peut être correctement assurée sur une machine équipée d'un grand nombre de becs de remplissage, car en pratique, les différences de hauteur entre les becs de remplissage ne pourront être rattrapées par l'écrasement d'un joint torique.
  • Dans le document brevet précité, il a été proposé d'équiper les éléments collecteurs d'embouts tubulaires déformables aptes à diminuer axialement en longueur de manière élastique pour compenser les différences de hauteur entre les becs de remplissage. Ces embouts tubulaires ne peuvent toutefois être utilisés dans certains cas, notamment en fonction du type de bec de remplissage et /ou du type de système de support.
  • Le but de la présente invention est de proposer une machine de remplissage avec un dispositif de nettoyage palliant au moins l'un des inconvénients précités.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet une machine rotative de remplissage de récipients comprenant
    • plusieurs postes de remplissage comportant chacun un bec de remplissage relié à des moyens de distribution de liquide de remplissage, et
    • un dispositif de nettoyage comportant
      • plusieurs éléments collecteurs individuels tubulaires, chaque élément collecteur comprenant un passage interne s'étendant d'une extrémité amont à une extrémité aval, et étant apte à venir en contact par son extrémité amont contre un bec de remplissage pour effectuer des opérations de nettoyage,
      • un tube de collecte sur lequel sont montés rigidement lesdits éléments collecteurs par leur extrémité aval pour collecter l'agent de nettoyage récupéré par lesdits éléments collecteurs,
      • des moyens de déplacement aptes à déplacer ledit tube de collecte entre une position de service dans laquelle les éléments collecteurs individuels sont en contact par leur extrémité amont contre les becs de remplissage pour récupérer dans leur passage interne un agent de nettoyage délivré par lesdits becs, et une position escamotée dans laquelle lesdits éléments collecteurs sont écartés des becs de
      remplissage pour permettre le remplissage de récipients placés sous les becs de remplissage,
    caractérisée en ce que ledit tube de collecte porte latéralement radialement vers l'intérieur lesdits éléments collecteurs individuels de sorte que, dans la position escamotée du tube de collecte, lesdits éléments collecteurs soient disposés entre les becs de remplissage, les moyens de déplacement étant aptes à déplacer ledit tube de collecte depuis sa position escamotée vers sa position de service par au moins un déplacement en translation verticale vers le bas, parallèlement aux axes longitudinaux des becs de remplissage, suivi d'un déplacement horizontal, perpendiculairement aux axes longitudinaux des becs de remplissage, de sorte que l'extrémité amont de chaque élément collecteur soit sensiblement centré selon l'axe longitudinal d'un bec de remplissage.
  • Ainsi, selon l'invention, les éléments collecteurs sont disposés entre les becs de remplissage, et le déplacement du tube de collecte entre ses deux positions s'effectue en combinant un mouvement vertical et un mouvement horizontal. Un tel déplacement nécessite peu d'espace sous les becs de remplissage et permet de limiter les courses de déplacement entre la position de service et la position escamotée, ce qui permet de réduire les risques de défauts de positionnement entre les becs et les éléments collecteurs, d'utiliser des moyens de déplacement qui soient simples de conception et de réalisation et peu encombrants, et ainsi de proposer des machines de remplissage de hauteur réduite. La distance entre les becs et le tube de collecte étant réduite, le chemin parcouru par l'agent de nettoyage entre les becs et la sortie du tube de collecte est réduit, ce qui diminue les pertes de charges et les surfaces à nettoyer, améliorant ainsi la qualité et le temps de nettoyage.
  • Par ailleurs, en position de service, le tube de collecte selon l'invention peut être disposé à une hauteur qui permet un retour de solutions de nettoyage vers une centrale de nettoyage, par simple gravité, sans nécessiter de bac intermédiaire avec système de pompage et de vannes. La suppression de ce bac intermédiaire permet d'implanter la centrale de nettoyage à proximité de la machine de remplissage, et ainsi d'intégrer les automatismes de la machine et de la centrale de nettoyage dans une armoire électrique commune.
  • Avantageusement, au moins les éléments collecteurs, et de préférence les éléments collecteurs et le tube de collecte, sont disposés sensiblement au niveau de ou au-dessus des bords inférieurs des becs de remplissage dans la position escamotée du tube de collecte.
  • Selon un mode de réalisation, pour amener le tube de collecte en position de service, le déplacement horizontal est suivi d'un déplacement en translation verticale vers le haut, parallèlement aux axes longitudinaux des becs de remplissage.
  • Selon un mode de réalisation, la machine est de type rotative, lesdits postes de remplissage étant disposés à espaces angulaires réguliers sur une structure support montée rotatif sur un bâti fixe, ledit tube de collecte est de forme générale annulaire et porte latéralement, du côté intérieur ou du coté extérieur du cercle décrit par les becs de remplissage, à espaces angulaires réguliers, les éléments collecteurs individuels, ledit tube de collecte étant monté mobile sur ladite structure support via lesdits moyens de déplacement, lesdits moyens de déplacement étant aptes à déplacer le tube de collecte en translation verticale et en rotation, ledit déplacement horizontal consistant en une rotation autour de l'axe de rotation de la structure support, sur un angle correspondant au maximum à un demi pas entre deux becs de remplissage successifs.
  • Selon un mode de réalisation, chaque élément collecteur individuel comprend un premier tube vertical, d'axe vertical, comportant une extrémité supérieure ouverte constituant ladite extrémité amont de l'élément collecteur et une extrémité inférieure fermée par une paroi sensiblement horizontale, et un second tube, de préférence sensiblement horizontal, solidaire du premier tube, dont le passage interne débouche par une première extrémité dans le passage interne du premier tube, sa deuxième extrémité constituant la deuxième extrémité de l'élément collecteur par laquelle ce dernier est fixée radialement au tube de collecte annulaire. Cette structure particulière permet d'obtenir des éléments collecteurs ayant un encombrement vertical réduit, facilitant leur disposition au-dessus des bords inférieurs des becs de remplissage dans la position escamotée du tube de collecte.
  • De préférence, le tube de collecte annulaire et les seconds tubes sont de section sensiblement circulaire, les seconds tubes étant de préférence fixés tangentiellement à la paroi inférieure de l'élément collecteur et/ou tangentiellement à la paroi du tube de collecte, de sorte que les fonds du tube de collecte et des seconds tubes soient sensiblement disposés selon un même plan. Avantageusement, ledit second tube s'étend radialement vers l'intérieur depuis le tube de collecte, le tube de collecte étant disposé du côté extérieur du cercle décrit par les axes des becs de remplissage.
  • Selon un mode de réalisation, le tube de collecte comprend une sortie d'évacuation, le tube de collecte comprenant deux branches symétriques, de forme générale semi annulaire, s'étendant depuis ladite sortie d'évacuation, et se reliant à leur extrémité opposée à ladite sortie d'évacuation,
    • le passage interne de chaque branche présentant une section transversale augmentant de son extrémité opposée à ladite sortie, en direction de ladite sortie d'évacuation, et/ou
    • lesdites extrémités des branches sont fermées, et avantageusement reliées rigidement entre elles par une tige pleine.
  • Ainsi, la section du tube de collecte augmente avantageusement de façon progressive avec le débit au fur et à mesure que les becs de remplissage délivrent leur débit individuel d'agent de nettoyage, ce qui permet d'assurer une vitesse d'écoulement suffisante, par exemple comprise entre 1 et 2 m/s, pour obtenir un bon nettoyage du tube de collecte, sans encrassement dans le temps. Par ailleurs, le tube de collecte est de préférence pas complètement fermé sur lui-même, les deux branches n'étant pas en communication fluidique au niveau de leurs extrémités, de manière à obliger l'agent de nettoyage à circuler dans une direction imposée et de supprimer ainsi toute zone de stagnation dans le tube collecteur, en particulier entre les deux éléments collecteurs opposés à la sortie d'évacuation, qui conduirait à un encrassement dans le temps.
  • Selon un mode de réalisation, les moyens de déplacement comprennent au moins deux chariots auxquels est assemblé le tube de collecte, le tube de collecte étant assemblé à chaque chariot par au moins un vérin vertical de montée/descente, pour assurer les déplacements en translation verticale du tube de collecte, lesdits chariots étant montés coulissant sur un rail de guidage horizontal circulaire solidaire de la structure support rotatif, au moins un vérin de rotation étant monté entre la structure support et un chariot pour assurer le déplacement en rotation du tube de collecte.
  • Selon un mode de réalisation, la machine comprend un dispositif d'évacuation général solidaire du bâti fixe, comportant un tube d'évacuation, disposé de préférence du côté extérieur du tube de collecte et, apte à venir sensiblement en vis-à-vis de la sortie d'évacuation du tube de collecte lorsque le tube de collecte est en position de service et la structure support dans une position fixe donnée, ledit tube d'évacuation étant manoeuvrable en translation horizontale entre une position écartée et une position active dans laquelle il vient se connecter sur la sortie d'évacuation du tube de collecte.
  • Selon un mode de réalisation, ladite extrémité amont de chaque élément collecteur est équipé de moyens d'étanchéité par lesquels ledit élément collecteur vient en contact avec un bec de remplissage, pour garantir l'étanchéité entre le bec de remplissage et l'élément collecteur dans sa position de service, lesdits moyens d'étanchéité comprenant de préférence une membrane gonflable annulaire montée à l'extrémité amont de l'élément collecteur et apte à venir, en contact avec le bec de remplissage lorsqu'elle est dans un état gonflée et que le tube de collecte est dans sa position de service. Les membranes gonflables annulaires permettent de compenser efficacement les défauts de positionnement des éléments collecteurs individuels par rapport à leurs becs de remplissage respectifs, à savoir les différences de hauteur entre les becs de remplissage et/ou les différences de hauteur entre les éléments collecteurs, et/ou les défauts d'alignement de leurs axes verticaux, et donc de garantir une connexion étanche de l'ensemble des éléments collecteurs de la machine avec les becs de remplissage.
  • Selon un mode de réalisation, la membrane gonflable annulaire est apte à venir en appui contre le bord inférieur du bec de remplissage, autour de l'orifice de décharge, la membrane laissant passer en son centre l'agent de nettoyage sortant du bec de remplissage. Selon un autre mode de réalisation, ladite membrane gonflable est apte à venir enserrer latéralement la paroi cylindrique du bec de remplissage. Dans ce mode de réalisation, la pression de plaquage est supportée uniquement par le bec de remplissage. Lors des opérations de nettoyage, la membrane n'exerce aucun effort vertical sur le bec de remplissage, et il n'est donc pas nécessaire de renforcer la structure supportant les becs de remplissage, ni celle supportant les éléments collecteurs. Par ailleurs, les becs de remplissage peuvent alors aisément être portés directement par leurs conduites d'alimentation fixées rigidement en partie inférieure des moyens de distribution, formés par exemple d' une cuve centrale, les moyens de dosage étant avantageusement directement portés par le bec de remplissage.
  • Selon un mode de réalisation, la membrane gonflable d'un élément collecteur est montée sur le bord supérieur du premier tube de l'élément collecteur au moyen d'au moins une bride fixée sur ledit premier tube au moyen de vis ou tiges filetées, et serrées depuis le bord supérieur de la bride, et/ou serrées, le cas échéant au moyen d'écrous, par le bord inférieur dudit premier tube, après insertion des vis ou tiges filetées dans des alésages longitudinaux dudit premier tube. Ainsi, les membranes gonflables peuvent être aisément montée et démontée.
  • Selon un mode de réalisation chaque poste de remplissage comprend un dispositif de support de récipient, comprenant de préférence au moins un élément de maintien apte à coopérer avec le col d'un récipient, tel qu'une pince, ladite structure support de la machine comprenant une colonne supérieure portant à son extrémité supérieure, éventuellement via une couronne support, les moyens de distribution et les becs de remplissage, et une colonne inférieure portant les dispositifs de support, et dans laquelle est montée coulissante la première colonne, la colonne supérieure étant manoeuvrable entre une position basse pour les opérations de remplissage et une position haute pour écarter lesdits dispositifs de support, en particulier lesdits éléments de maintien, des becs de remplissage pour les opérations de nettoyage.
  • La machine peut comprendre avantageusement des moyens de centrage du tube de collecte dans la position escamotée et dans la position de service, ces moyens de centrage étant formés par exemple par des butées sur le rail de guidage et/ou par des moyens solidaires de la structure support qui coopèrent avec des moyens complémentaires solidaires du tube de collecte.
  • L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier actuellement préféré de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels :
    • les figures 1A et 1B représentent deux vues en perspective d'une machine rotative de remplissage selon l'invention, équipée d'un dispositif de nettoyage, le tube de collecte portant les éléments collecteurs individuels étant en position de service ;
    • les figures 2A et 2B représentent des vues analogues aux figures 1A et 1B, le tube de collecte étant en position escamotée ;
    • la figure 3 représente une vue partielle agrandie en coupe de la figure 1A, selon un plan de coupe radial passant par un élément collecteur, illustrant la membrane gonflable dudit élément collecteur dans un état gonflé, en contact avec un bec de remplissage ;
    • la figure 4 représente une vue partielle agrandie du bec de remplissage et de l'élément collecteur associé de la figure 3 ;
    • la figure 5A représente une vue analogue à la figure 4, la membrane étant dans un état non gonflé ou non déformé ;
    • la figure 5B est une vue analogue à la figure 5A selon un autre plan de coupe, illustrant un système de fixation possible par le bas de la membrane gonflable ;
    • la figure 6 est une vue en perspective du tube annulaire de collecte portant les éléments collecteurs, ces derniers n'étant pas équipés de leur membrane gonflable ;
    • la figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 5B, illustrant un élément collecteur selon une première variante de réalisation ;
    • la figure 8 est une vue analogue à celle de la figure 3, illustrant un élément collecteur selon une deuxième variante de réalisation ;
    • la figure 9 est une vue de dessus d'un collecteur selon une troisième variante de réalisation ; et,
    • la figure 10 est une vue en coupe selon le plan de coupe X-X de la figure 9.
  • Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, en référence en particulier aux figures 1A et 1B, la machine de remplissage est de type rotative, et comprend un carrousel 1 comportant une structure 10 support, destinée à être montée tournante sur un bâti fixe (non représenté) autour d'un axe A de rotation vertical. La structure support porte des moyens de distribution de liquide de remplissage formés ici d'une cuve 2 centrale cylindrique, et une pluralité de postes de remplissage disposés à espace angulaire régulier autour de l'axe A. La structure support comprend un fût ou colonne 11 supérieure, munie à son extrémité supérieure d'une couronne 12 support sur laquelle est montée un cylindre 12b de rehausse supportant la cuve, cette colonne supérieure étant montée coulissante dans une colonne 13 inférieure munie d'une embase 13a par laquelle la structure support est montée sur le bâti fixe. Les deux colonnes sont solidaires en rotation, la colonne 11 supérieure pouvant être manoeuvrée verticalement via des moyens appropriés entre une position haute et une position basse, tel que décrit ci-après.
  • Chaque poste de remplissage comprend un dispositif de remplissage comportant un bec 3 avec un orifice de décharge en communication fluidique avec la cuve 2, et des moyens 4 de dosage pour délivrer une quantité déterminée de produit de remplissage dans chaque récipient amené sous le bec, le poste de remplissage comprenant en outre un dispositif 5 de support d'un récipient R, ici une bouteille, pour le maintien d'un récipient sous le bec.
  • En référence aux figures 3 et 4, le bec 3, d'axe C longitudinal, est formé d'un corps 30 globalement tubulaire présentant un passage interne, une extrémité 34 axiale supérieure ouverte et une extrémité axiale inférieure ouverte constituant l'orifice 33 de décharge du bec de remplissage. Le corps tubulaire est muni d'un orifice 35 d'alimentation radial. Un conduit 21 d'alimentation est connecté à l'orifice 35 d'alimentation pour l'alimentation du bec de remplissage en produit de remplissage. Les conduits d'alimentation de l'ensemble des becs sont raccordés d'un côté à un bec de remplissage et de l'autre côté à la cuve. Dans le présent mode de réalisation les becs sont portés par les conduits d'alimentation fixés à la cuve.
  • Le corps 30 tubulaire est constitué de deux pièces afin de faciliter le montage et démontage du bec : une première pièce 31, munie de l'extrémité 34 axiale supérieure et de l'orifice 35 d'alimentation, par laquelle ledit corps est monté sur la structure support, et une deuxième pièce 32 munie de l'orifice 33 de décharge, qui est montée de manière amovible sur la première pièce.
  • Cette deuxième pièce 32 présente extérieurement une paroi 320 de forme cylindrique. Son passage 320a interne présente de bas en haut un tronçon supérieur cylindrique, un tronçon tronconique se réduisant progressivement vers le bas, et un tronçon inférieur cylindrique délimité par l'orifice de décharge. La paroi cylindrique présente ainsi une épaisseur plus importante au niveau des tronçons tronconique et tronçon inférieur, et une gorge 322 annulaire est ménagée sur le bord inférieur de cette deuxième pièce dans l'épaisseur de la paroi cylindrique, cette gorge formant une jupe 323 extérieure autour de l'orifice de décharge.
  • Les moyens 4 de dosage comprennent un système d'obturation comprenant un clapet 41 disposé dans le bec. Ce clapet est commandé en ouverture et en fermeture par un système de commande comprenant un vérin 42, par exemple pneumatique. Le corps du vérin est monté sur la première pièce du bec et le clapet 41 est relié à sa tige 44, de sorte que le clapet puisse être déplacé en translation verticale par le vérin entre une position fermée, illustrée à la figure 3, pour fermer l'orifice de décharge, et une ou plusieurs positions ouvertes pour ouvrir l'orifice de décharge.
  • En référence à la figure 1A, le dispositif 5 de support d'un récipient R, connu en soi, est monté à espace angulaire régulier sur un anneau 14 par des moyens d'assemblage (non représentés), cet anneau étant fixé à la deuxième colonne 13, sous la cuve. Le dispositif de support comprend par exemple une pince 51 apte à saisir la bouteille au dessus ou en dessous de sa collerette située à la base de son col, un socle 52 pour soutenir la bouteille par son fond, et une cale 53 intermédiaire venant contre la paroi cylindrique de la bouteille. La pince, le socle et la cale sont montés de manière réglable sur une tige verticale par laquelle le dispositif support est monté sur l'anneau. Les moyens de dosage sont par exemple de type pondéral, l'actionnement du vérin étant asservi par un capteur de pesée qui est placé au niveau du dispositif de support de récipient associé du poste de remplissage, par exemple au niveau de ses moyens d'assemblage ou en lieu et place de ses moyens d'assemblage. En variante, le vérin est asservi par un capteur de détection du niveau de remplissage du récipient ou un capteur de débit venant s'intercaler entre le récipient et le bec au moment du remplissage ou un moyen de dosage volumétrique.
  • Le dispositif de nettoyage comprend des éléments 6 collecteurs individuels montés sur un tube 8 de collecte de forme générale annulaire, appelé également tore de collecte, qui est monté mobile sur la structure 10 support. Les éléments collecteurs sont disposés à espace angulaire régulier sur le tube de collecte et leur nombre correspond à celui des becs de la machine.
  • En référence aux figures 3 et 4, chaque élément 6 de collecte est formé d'un premier tube 61 cylindrique vertical, d'axe C longitudinal vertical, ouvert à son extrémité supérieure et dont l'extrémité inférieure est fermée par une paroi 62 inférieure horizontale, et un second tube 63 cylindrique horizontal fixé perpendiculairement à la paroi cylindrique du premier tube par une première extrémité, la paroi cylindrique du second tube étant disposée sensiblement tangentiellement à la paroi 62 inférieure, le passage 630 interne de ce deuxième tube débouchant dans le passage 610 interne du premier tube. L'élément 6 collecteur est monté sur le tube de collecte par la deuxième extrémité de son second tube 63, son passage 630 interne débouchant sur le passage 81 interne du tube 8 de collecte. Le second tube s'étend radialement vers l'intérieur depuis le tube de collecte, la paroi cylindrique du second tube étant disposée tangentiellement à la paroi cylindrique du tube de collecte, de sorte que le fond du second tube soit sensiblement au même niveau que le fond du tube de collecte.
  • Les éléments collecteurs sont montés à espaces angulaires réguliers sur le tube de collecte, de sorte que les axes C de leurs premiers tubes 61 soient disposés selon un cercle correspondant à celui décrit par les axes B desdits becs, et selon un pas d'écartement correspondant à celui des becs.
  • L'extrémité ouverte du premier tube 61 est équipée de moyens d'étanchéité par lequel l'élément collecteur vient contre un bec lors des opérations de nettoyage pour récupérer l'agent de nettoyage dans son passage interne qui est constitué par le passage 610 interne du premier tube et le passage 630 interne du second tube.
  • En référence aux figures 5A et 5B, les moyens d'étanchéité sont formés d'une membrane 7 gonflable annulaire montée de manière étanche sur le bord 611 supérieur de la paroi cylindrique du premier tube. Le montage de la membrane est réalisé au moyen d'une bague 64 comprenant une paroi 641 annulaire horizontale se prolongeant au niveau de son bord 641b circulaire extérieur par une paroi 642 cylindrique verticale. La membrane peut avoir initialement une forme plane, et est pliée sur la bague de manière à amener ses deux bords 71, 72 circulaires de part et d'autre de la paroi 641 annulaire de la bague, sensiblement au niveau du bord 641a circulaire intérieur, la membrane montée sur la bague présentant une partie 73 dite externe du côté extérieur de la bague et une partie 74 dite interne du coté intérieur de la bague. En variante, la bague est moulée et présente initialement la forme illustrée sur la figure 5A, avec une partie interne et une partie externe, la bague étant alors insérée dans la membrane jusqu'à amener son bord 641a circulaire intérieur au niveau des bords circulaires de la membrane.
  • La bague 64 équipée de la membrane est placée contre le bord 611 supérieur du premier tube par sa paroi 641 annulaire, et est fixée au moyen d'une bride 65 annulaire de montage. La bride 65 est placée sur la partie externe de la membrane, au niveau de la paroi 641 annulaire, et serrée au moyen de tiges 66 filetées, par exemple au nombre de quatre. Pour ce faire, en référence à la figure 5B, la paroi cylindrique du premier tube est munie d'alésages 612 longitudinaux s'étendant de son bord 613 inférieur jusqu'à son bord 611 supérieur. Les tiges filetées sont par exemple vissées dans des trous 651 taraudés de la bride 65, puis soudées sur la bride. Chaque tige filetée est insérée par une ouverture 76 de la partie interne de la membrane, puis passe successivement dans un alésage 643 vertical de la paroi 641 annulaire de la bague, dans une ouverture 75 de la partie externe de la membrane, puis dans un alésage 612 longitudinal. Des écrous 67 borgnes, vissés sur les extrémités des tiges filetées qui dépassent du bord 613 inférieur, assurent le serrage de la membrane sur l'élément collecteur. Lors du serrage de la bride, la partie 74 interne de la membrane est serrée entre la bride 65 et la bague 64 et sa partie 73 externe est serrée entre le bord 611 supérieur et la bague.
  • En variante, la bride peut venir plaquer la membrane sur le premier tube par l'intermédiaire de vis insérées par le dessus dans trous taraudés borgnes ménagés dans la paroi cylindrique du premier tube.
  • Une fois fixée, la membrane s'étend verticalement vers le haut au dessus de la bride, la paroi cylindrique de la bague qui s'étend au dessus de la bride servant de tuteur pour maintenir la membrane dans cette position verticale, au dessus du premier tube de l'élément collecteur.
  • En référence aux figures 4 et 5A, la membrane gonflable peut être gonflée par injection d'un fluide sous pression passant dans un premier canal 614 ménagé dans l'épaisseur de la paroi cylindrique du premier tube, et dans un deuxième canal 644 ménagé dans l'épaisseur de la paroi annulaire de la bague et qui débouche à l'intérieur de la membrane. Le premier canal 614 s'étend horizontalement vers l'intérieur depuis la surface extérieure de la paroi cylindrique du tube, à l'opposé du second tube 63, puis verticalement vers le haut pour déboucher sur le bord 611 supérieur, au niveau d'une ouverture 77 ménagée dans la partie externe de la membrane. Le second canal 644 s'étend horizontalement vers l'intérieur depuis le bord 641b extérieur de la paroi annulaire de la bague, puis verticalement vers le bas pour déboucher sur la face inférieure de la paroi annulaire, au niveau de ladite ouverture 77 de la partie externe de la membrane. L'alimentation en fluide est effectuée depuis l'orifice 614a du premier canal sur la paroi cylindrique. Les orifices 614a de l'ensemble des éléments collecteurs sont connectés via des conduites flexibles à un système d'alimentation permettant l'alimentation simultanée de l'ensemble des membranes en fluide sous pression.
  • Chaque membrane est réalisée en un matériau élastiquement déformable, tel qu'un élastomère, par exemple de type silicone, EPDM nitrile EPT ou EPDM. Lorsque la membrane est mise sous pression, elle se gonfle et se déforme tel que décrit ci-après. La partie 73 extérieure de la membrane peut être renforcée pour favoriser la déformation de la partie 74 intérieure, et obtenir une meilleure étanchéité sur le bec.
  • En référence à la figure 6, le tube 8 de collecte comprend une sortie 82 d'évacuation unique. Le tube de collecte comprend deux branches 80A, 80B tubulaires symétriques de forme globalement semi-annulaire qui s'étendent depuis ladite sortie 82 et dont les extrémités 84a opposées à la sortie sont fermées. Ces extrémités 84a dites fermées, sont reliées entre elles par une tige 83 rigide pleine servant à la tenue mécanique du tube de collecte. La section du passage interne de chaque branche augmente de son extrémité 84a fermée jusqu'à la sortie. Chaque branche est formée de plusieurs tronçons de sections transversales différentes, chaque tronçon ayant une section transversale constante. Le premier tronçon 84, le plus éloigné de la sortie et de plus faible section, comprend l'extrémité 84a fermée et est raccordé par un raccord 87a à un deuxième tronçon 85 de section transversale plus importante que le premier tronçon. Ce deuxième tronçon est raccordé par un raccord 87b à un troisième tronçon 86 de section plus grande que celle du deuxième tronçon. Les troisièmes tronçons 86 des branches sont formés d'une même pièce munie de la sortie 82 d'évacuation. Les raccords sont avantageusement de type réduction excentrique, de sorte que les fonds des tronçons soient disposés sensiblement selon un même plan. Deux éléments collecteurs sont montés sur le tube de collecte au plus près des extrémités fermées, de part et d'autre de la tige pleine.
  • La longueur et la section de chaque tronçon sont adaptés pour chaque application au nombre d'élément collecteurs qu'il porte, au nombre d'éléments collecteurs disposés en amont par rapport au sens d'écoulement de l'agent de nettoyage, et au diamètre des orifices de décharge des becs, afin d'adapter le tube de collecte au débit d'agent de nettoyage et garantir un nettoyage correct de l'ensemble de la paroi interne du tube de collecte. A titre d'exemple, tel qu'illustré sur les figures, pour une machine à 28 becs, chaque premier tronçon, chaque second tronçon et chaque troisième tronçon portent respectivement 3, 5 et 6 éléments collecteurs. La section maximale de tronçon est définie par le débit maximum des solutions de nettoyage envoyées dans la cuve.
  • Le tube 8 est équipée de pattes 88 de montage formées de plaques horizontales fixées en partie supérieure du tube, par exemple quatre pattes disposées à 90° les unes des autres, avec une patte sur chaque deuxième portion et chaque troisième portion d'une branche.
  • En référence à la figure 2b, la sortie d'évacuation comprend un tube 820 de sortie horizontal droit s'étendant radialement vers l'extérieur depuis le tube de collecte.
  • Le tube de collecte est monté sur la structure support, sensiblement horizontalement, et centré selon l'axe A, via ses pattes 88, avec un système 9 de déplacement qui est intercalé entre ses pattes et la cuve et qui est apte à déplacer le tube de collecte en rotation et en translation verticale.
  • En référence aux figures 1A et 1B, chaque patte de la couronne est reliée via deux vérins 91, 92 verticaux, dit de montée/descente, sur un chariot 93, ce dernier étant monté coulissant sur un rail 94 de guidage circulaire fixé horizontalement à la structure support, le déplacement en rotation du tube de collecte par rapport à la structure support, et autour de l'axe A, étant réalisé avec au moins un vérin 95, dit de rotation, agissant sur l'un des chariots, par exemple deux vérins de rotation agissant sur deux chariots diamétralement opposés.
  • Le montage du rail 94 de guidage est réalisé au moyen de quatre bras 96 radiaux montés sur le cylindre 12b de rehausse, chaque bras passant entre deux dispositifs de remplissage. Les extrémités libres des bras radiaux sont disposées au-delà des dispositifs de remplissage et portent des tiges 97 verticales s'étendant vers le haut, aux extrémités supérieures desquelles est assemblé le rail 94. Chaque chariot consiste globalement en une platine rectangulaire portant sur une face des roues par lesquelles le chariot est monté coulissant sur le rail. Les deux vérins 91, 92 de montée/descente sont montés sur l'autre face de la platine. Les deux vérins sont assemblés l'un à l'autre, dos à dos. Un premier vérin 92, dit supérieur de montée/descente, a sa tige 92a qui s'étend vers le haut, et est assemblé par l'extrémité libre de sa tige à une patte 931 latérale en partie supérieure de la platine. La tige 91a de l'autre vérin 91, dit inférieur de montée/descente, qui s'étend vers le bas, est reliée à une tige qui passe dans un bloc 932 de guidage en partie inférieure de la platine, et son extrémité libre est fixée à une patte 88. Le corps de chaque vérin de rotation est assemblé de manière pivotante à l'extrémité d'une patte extérieure fixée au rail 94, afin de déporter le corps de vérin vers l'extérieur, et l'extrémité libre de sa tige est assemblée de manière pivotante à un chariot 93. La machine comprend un carter de protection représenté partiellement sur les figures, comprenant une paroi 15 horizontale annulaire et une paroi 16 cylindrique.
  • Dans une position, dite haute escamotée, du tube 8 de collecte, qui est illustrée aux figures 2A, et 2B, les becs 3 sont disposés entre deux éléments 6 collecteurs, le tube 8 de collecte et les éléments collecteurs étant disposés au-dessus des orifices de décharge des becs. Les premiers tubes 61 des éléments collecteurs équipés des membranes gonflables sont disposés entre les deuxièmes pièces 32 des becs, leurs axes C étant positionnés sur le cercle décrit par les axes B des becs. Les vérins 91, 92 de montée/descente sont chacun dans une position rétractée, et les vérins 95 de rotation sont chacun dans une position d'extension.
  • Pour amener le tube 8 dans une position de service permettant la récupération de l'agent de nettoyage par les éléments 6 collecteurs, les vérins de montée/descente sont dans un premier temps commandés vers leur position d'extension pour effectuer un déplacement en translation verticale vers le bas du tube de collecte depuis la position haute escamotée jusqu'à une première position basse, dans laquelle les premiers tubes 61 équipés des membranes gonflables sont disposées en dessous des becs. Les vérins 95 de rotation sont commandés vers leur position rétractée pour déplacer le tube de collecte en rotation dans le sens anti-horaire sur un angle correspondant à un demi pas entre deux becs successifs, jusqu'à amener le tube de collecte dans une deuxième position basse dans laquelle les premiers tubes des éléments collecteurs sont disposées sous les becs, chaque premier tube étant sensiblement centré selon l'axe B longitudinal d'un bec. Lors du mouvement de rotation, les orifices 33 de décharge passent de préférence au ras des membranes, sans contact avec ces dernières.
  • Dans un troisième temps, les vérins 91 inférieurs de montée/descente sont ensuite commandés en position rétractée pour monter légèrement le tube de collecte de cette deuxième position basse vers une position de service, illustrée aux figures 1A, 1B, 5A et 5B, dans laquelle, la membrane de chaque élément collecteur, dans un état non gonflé, est disposée autour de la paroi 320 cylindrique de la deuxième pièce 32 du bec, l'orifice 33 de décharge et le bord 323a inférieur de la jupe 323 étant disposé environ 2 mm au dessus de la bride 65. Cette position de service est définie en fonction d'éventuels jeux de quelques dixièmes de millimètre de sorte que les becs ne soient pas en contact avec les brides de leurs éléments collecteurs associés.
  • Dans cette position de service, un fluide sous pression peut être injecté dans les membranes via les orifices 314a, afin de gonfler les membranes dans un état gonflé pour qu'elles viennent en appui contre les parois cylindriques des becs, tel qu'illustré aux figures 1A, 1B, 3 et 5, afin de connecter de manière étanche les éléments collecteurs aux becs.
  • Une fois l'opération de nettoyage terminée, les membranes sont dégonflées en ramenant l'intérieur des membranes à pression atmosphérique, par mise en communication des canaux 614, 644 d'alimentation avec la pression atmosphérique, et le tube de collecte est ramené dans sa position haute escamotée en effectuant la séquence décrite précédemment dans le sens inverse : déplacement vers le bas par translation verticale de la position de service vers la deuxième position basse, rotation dans le sens horaire d'un demi pas vers la première position basse, puis déplacement vers le haut par translation verticale dans la position haute escamotée.
  • Lors des opérations de remplissage de récipients, la colonne 11 supérieure est en position basse afin d'amener les becs au plus près des récipients portés par les dispositifs de support solidaires de la couronne 14 support, et le tube de collecte est maintenu en position haute escamotée et tourne avec la cuve et les postes de remplissage. Pour le nettoyage de la machine, la colonne 11 supérieure est remontée en position haute pour dégager les becs des pinces 51. La cuve est de préférence stoppée en rotation. Le tube 8 de collecte est alors amené en position de service par actionnement des vérins 91, 92, 95, puis les membranes sont gonflées. Un agent de nettoyage est chargé dans la cuve de liquide de remplissage. Les clapets 41 des becs sont commandés en position ouverte pour faire circuler l'agent de nettoyage dans les becs et le récupérer par les éléments collecteurs et le tube de collecte. Les membranes seront maintenues à l'état gonflé pendant toute la durée de l'opération de nettoyage.
  • En référence aux figures 1A et 2B, pour les opérations de nettoyage, le carrousel est avantageusement stoppé en rotation dans une position fixe donnée, de sorte que le tube 820 de sortie du tube de collecte soit disposé en vis-à-vis d'un dispositif 89 d'évacuation général lorsque le tube de collecte est en position de service. Le dispositif d'évacuation générale comprend un tube 891 d'évacuation monté mobile en translation horizontale sur un support 892 monté sur le bâti fixe de la machine. Le tube d'évacuation est manoeuvrable, via un vérin 893, entre une position écartée et une position active dans laquelle il vient s'engager de manière étanche par une première extrémité sur le tube 820 de sortie du tube de collecte. Dans l'exemple illustré, le vérin est monté par son cylindre sur le support, l'extrémité de sa tige est fixée à une collerette 891a du tube d'évacuation, ce dernier étant ainsi porté par la tige de vérin et positionné parallèlement au vérin. Le support 892 est avantageusement monté sur le bâti fixe via un système 894 de fixation souple, par exemple de type silentbloc, afin de compenser un éventuel jeu dans l'alignement des axes du tube de sortie et du tube d'évacuation. Le tube d'évacuation est relié via une conduite flexible au circuit d'égout ou à un circuit équipé d'une pompe pour le recyclage en circuit fermé de l'agent de nettoyage vers la cuve.
  • Selon un mode de réalisation, le tube d'évacuation est connecté, de préférence directement, sans système de pompage intermédiaire, à une centrale de nettoyage utilisée pour préparer des solutions de nettoyage, les envoyer dans la cuve de la machine de remplissage, les récupérer et éventuellement les recycler. Avantageusement, la centrale de nettoyage est apte à faire circuler une solution de nettoyage en sens inverse, la solution de nettoyage s'écoulant dans le tube de collecte puis dans les éléments collecteurs, en direction des becs. Une alternance d'écoulement gravitaire et d'écoulement, dit en contre-courant, de la solution de nettoyage permet d'augmenter l'efficacité du nettoyage par un décollement plus rapide et plus sûr des traces de produit de remplissage, notamment sur le bord inférieur des becs de remplissage, et en particulier dans les gorges 322 des becs.
  • La figure 7 illustre une variante de réalisation dans laquelle une membrane gonflable 107 est montée comme précédemment au moyen d'une bague 164 et d'une bride, la bague 164 étant formée uniquement d'une paroi 1641 annulaire horizontale, sans paroi cylindrique verticale. La membrane est moulée sous sa forme illustrée à la figure 7, et son élasticité est définie de sorte qu'elle se déforme latéralement vers l'intérieur lorsqu'elle est gonflée, sans nécessiter de tuteur, pour venir enserrer le bec. La membrane peut éventuellement présenter des zones d'élasticité différentes pour obtenir une déformation plus importante de sa partie interne dans son état gonflé. La partie interne 174 de la membrane est par exemple formée d'un matériau élastomère présentant une élasticité plus importante que celle du matériau élastomère constituant la partie externe 173 de la membrane. En variante, tel qu'illustré sur la figure 7, la partie externe 173 comprend un renfort 179, par exemple formé d'une bande de tissu noyée dans le matériau élastomère.
  • La figure 8 illustre une deuxième variante de réalisation dans laquelle une membrane 207 gonflable annulaire est montée au moyen d'une bride 165 annulaire. La membrane est munie au niveau de son bord interne circulaire et de son bord externe circulaire d'un bourrelet 278 périphérique. La membrane recouvre la face supérieure de la bride et ses bords interne et externe sont ramenés du côté de la face interne de la bride, et ses bourrelets périphériques sont logés dans des rainures 1652 annulaires ménagées sur la face interne de la bride, de part et d'autre d'une nervure circulaire centrale de la bride.
  • Chaque élément 106 collecteur comprend comme précédemment un premier tube 161 et un second tube 163, et est monté sur le tube 8 de collecte. La bride équipée de la membrane est placée contre le bord 611 supérieur du premier tube par sa nervure circulaire centrale, et serrée comme précédemment par le dessous de l'élément collecteur au moyen de vis 166. La paroi cylindrique du premier tube est munie d'alésages longitudinaux s'étendant de son bord inférieur jusqu'à son bord supérieur. Chaque vis est insérée, depuis le bord inférieur, dans un alésage longitudinal de la paroi cylindrique du premier tube, et est vissée dans un trou borgne taraudé ménagée dans la nervure circulaire de la bride. Lors du serrage de la bride, les bords circulaires de la bride sont serrés entre le bord supérieur et la bride.
  • La membrane gonflable peut être gonflée par injection d'un fluide sous pression passant dans un premier canal 1614 ménagé dans l'épaisseur de la paroi cylindrique du premier tube et dans un deuxième canal 1652 vertical ménagé dans la bride qui débouche à l'intérieur de la membrane. Le premier canal 614 s'étend horizontalement vers l'intérieur depuis la surface extérieure de la paroi cylindrique du premier tube, à l'opposé du second tube, puis verticalement vers le haut pour déboucher sur le bord supérieur, au niveau du deuxième canal 1652 de la bride. L'alimentation en fluide est effectuée depuis l'orifice 1614a du premier canal sur la paroi cylindrique.
  • Lorsque le tube collecteur est en position de service, la membrane 207 à l'état gonflé vient en appui contre le bord 323a inférieur de la jupe 323, autour de l'orifice 33 de décharge, sans contact avec ce dernier. Le déplacement du tube de collecte de sa position escamotée vers sa position de service peut s'effectuer comme précédemment, ou uniquement par translation verticale vers le bas puis rotation d'un demi-pas, sans translation verticale supplémentaire vers le haut. La position de service correspond alors à la deuxième position basse précitée, la membrane étant alors apte à se déformer suffisamment lors de la mise sous pression pour venir se plaquer contre les éléments collecteurs et assurer un contact étanche entre les éléments collecteurs et les becs.
  • Les figures 9 et 10 illustrent une troisième variante de réalisation dans laquelle une membrane 307 gonflable annulaire est montée au moyen d'une première bague 268, d'une seconde bague 264 et d'une bride 265 annulaire. Chaque élément 206 collecteur comprend comme précédemment un premier tube 261 et un second tube 263, et est monté sur le tube 8 de collecte.
  • La membrane 307 comprend une paroi 371 principale cylindrique verticale se prolongeant à chaque extrémité vers l'extérieur par une patte 372, 373 d'assemblage de section en T. Chaque patte est reliée par le pied du T, la branche du T étant disposée sensiblement verticalement.
  • La première bague 268 comprend une paroi annulaire horizontale se prolongeant au niveau de son bord extérieur par une paroi annulaire verticale. La seconde bague 264, formée d'une paroi verticale annulaire, est montée par son bord 264a inférieur contre le bord 268b supérieur de la paroi verticale de la première bague 268, lesdits bords 264a, 268b étant conformés pour former ensemble un logement en T pour la réception de la patte 373 inférieure de la membrane 307. La bride 265 annulaire est montée par son bord 265a inférieur contre le bord 264b supérieur de la seconde bague 264, lesdits bords 264b, 265a étant conformés pour former ensemble un logement en T pour la réception de la patte 372 supérieure de la membrane.
  • Pour son montage, la membrane 307 est montée sur la seconde bague 264, les parties internes des branches des pattes 372, 373 étant logées dans des rainures des bords 264a, 264b supérieur et inférieur de la seconde bague. La bride 265 et la première bague 268 sont ensuite placées de part et d'autre de la seconde bague. Les passages internes cylindriques des deux bagues et de la bride forment un logement cylindrique pour recevoir le bec. Les deux bagues et la bride présentent extérieurement une forme rectangulaire ou carrée pour permettre leur assemblage par leurs coins sur le premier tube 261. L'ensemble formé des deux bagues, de la bride et de la membrane est placé sur le premier tube, le bord 268a inférieur de la paroi annulaire de la première bague contre le bord 261a supérieur du premier tube, un joint 269 plat d'étanchéité étant intercalé entre les deux bords 268a, 261a. L'ensemble est serré par le dessus au moyen de quatre vis 266 passant dans des alésages ménagés aux quatre coins de la bride 265, de la seconde bague 264 et de la première bague 268, et vissées dans des trous borgnes taraudés ménagés sur le bord supérieur 261a du premier tube.
  • Pour le gonflage de la membrane, la seconde bague présente un canal 264c traversant sa paroi tubulaire de part en part. L'alimentation en fluide sous pression est effectuée depuis l'orifice extérieur du canal qui est disposé sensiblement à l'opposé du second tube 263.
  • Lors de son déplacement de sa deuxième position basse vers sa position de service, le bec pénètre dans la bride 265 et les deux bagues 264, 268, la membrane étant dans un état non gonflé, tel qu'illustré à la figure 10. Dans la position de service, la membrane 307 est disposée autour de la paroi 320 cylindrique de la deuxième pièce 32 du bec. Le bord inférieur 323a du bec est disposé juste au dessus de la paroi horizontale de la première bague 268. A l'état gonflé, la membrane vient en appui contre la paroi cylindrique du bec.

Claims (13)

  1. Machine rotative de remplissage de récipients comprenant
    - plusieurs postes de remplissage comportant chacun un bec (3) de remplissage relié à des moyens (2) de distribution de liquide de remplissage, et
    - un dispositif de nettoyage comportant
    - plusieurs éléments (6) collecteurs individuels tubulaires, chaque élément collecteur comprenant un passage (610, 630) interne s'étendant d'une extrémité amont à une extrémité aval, et étant apte à venir en contact par son extrémité amont contre un bec de remplissage,
    - un tube (8) de collecte sur lequel sont montés rigidement lesdits éléments collecteurs par leur extrémité aval,
    - des moyens (9) de déplacement aptes à déplacer ledit tube de collecte entre une position de service dans laquelle les éléments collecteurs individuels sont en contact par leur extrémité amont contre les becs de remplissage, et une position escamotée dans laquelle lesdits éléments collecteurs sont écartés des becs de remplissage,
    caractérisée en ce que ledit tube (8) de collecte porte latéralement radialement vers l'intérieur lesdits éléments (6) collecteurs individuels de sorte que, dans la position escamotée du tube de collecte, lesdits éléments collecteurs soient disposés entre les becs (3) de remplissage, les moyens (9) de déplacement étant aptes à déplacer ledit tube de collecte depuis sa position escamotée vers sa position de service par au moins un déplacement en translation verticale vers le bas, parallèlement aux axes (B) longitudinaux des becs de remplissage, suivi d'un déplacement horizontal, perpendiculairement aux axes longitudinaux des becs de remplissage, de sorte que l'extrémité amont de chaque élément collecteur soit sensiblement centré selon l'axe longitudinal d'un bec de remplissage.
  2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments (6) collecteurs et le tube (8) de collecte sont disposés sensiblement au niveau de ou au-dessus des bords (323a) inférieurs des becs (3) de remplissage dans la position escamotée du tube de collecte.
  3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que, pour amener le tube (8) de collecte en position de service, le déplacement horizontal est suivi d'un déplacement en translation verticale vers le haut, parallèlement aux axes (B) longitudinaux des becs (3) de remplissage.
  4. Machine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, lesdits postes de remplissage étant disposés espaces angulaires réguliers sur une structure (10) support montée rotatif sur un bâti fixe, ledit tube (8) de collecte est de forme générale annulaire et porte latéralement, à espaces angulaires réguliers, les éléments (6) collecteurs individuels, ledit tube de collecte étant monté mobile sur ladite structure support via lesdits moyens de déplacement, lesdits moyens de déplacement étant aptes à déplacer le tube de collecte en translation verticale et en rotation, ledit déplacement horizontal consistant en une rotation autour de l'axe (A) de rotation de la structure support.
  5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque élément (6) collecteur individuel comprend
    - un premier tube (61) vertical, d'axe (C) vertical, comportant une extrémité supérieure ouverte constituant ladite extrémité amont de l'élément collecteur et une extrémité inférieure fermée par une paroi (62) sensiblement horizontale,
    - et un second tube (63) solidaire du premier tube, dont le passage (630) interne débouche par une première extrémité dans le passage (610) interne du premier tube, sa deuxième extrémité constituant la deuxième extrémité de l'élément collecteur par laquelle ce dernier est fixée radialement au tube de collecte annulaire.
  6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit second tube (63) s'étend radialement vers l'intérieur depuis le tube (8) de collecte, le tube de collecte étant disposé du côté extérieur du cercle décrit par les axes (B) des becs (3) de remplissage.
  7. Machine selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que le tube (8) de collecte comprend une sortie (82) d'évacuation, le tube de collecte comprenant deux branches (80A, 80B) symétriques, s'étendant depuis ladite sortie d'évacuation, et se reliant à leur extrémité (84a) opposée à ladite sortie d'évacuation, le passage interne de chaque branche présentant une section transversale augmentant de son extrémité (84a) opposée à ladite sortie, en direction de ladite sortie d'évacuation, lesdites extrémités des branches étant fermées.
  8. Machine selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que les moyens (9) de déplacement comprennent au moins deux chariots (93) auxquels est assemblé le tube (8) de collecte, le tube de collecte étant assemblé à chaque chariot par au moins un vérin (91, 92) vertical de montée/descente, lesdits chariots étant montés coulissant sur un rail (94) de guidage horizontal circulaire solidaire de la structure support rotatif, au moins un vérin (84) de rotation étant monté entre la structure support et un chariot.
  9. Machine selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que la machine comprend un dispositif (89) d'évacuation général solidaire du bâti fixe, comportant un tube (891) d'évacuation apte à venir sensiblement en vis-à-vis de la sortie (82) d'évacuation du tube de collecte lorsque le tube de collecte est en position de service et la structure support dans une position fixe donnée, ledit tube d'évacuation étant manoeuvrable en translation horizontale entre une position écartée et une position active dans laquelle il vient se connecter sur la sortie d'évacuation du tube de collecte.
  10. Machine selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que ladite extrémité amont de chaque élément (6) collecteur est équipé de moyens d'étanchéité par lesquels ledit élément collecteur vient en contact avec un bec de remplissage, lesdits moyens d'étanchéité comprenant une membrane (7, 107, 207) gonflable annulaire montée à l'extrémité amont de l'élément collecteur et apte à venir, en contact avec le bec (3) de remplissage lorsqu'elle est dans un état gonflée et que le tube de collecte est dans sa position de service,.
  11. Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que ladite membrane (7) est apte à venir enserrer latéralement la paroi (320) cylindrique du bec (3) de remplissage.
  12. Machine selon la revendication 10 ou 11, en combinaison avec la revendication 5, caractérisée en ce que la membrane (7, 107, 207) gonflable d'un élément collecteur est montée sur le bord (611)supérieur du premier tube (61) de l'élément collecteur au moyen d'une bride (65, filetées insérées dans des alésages longitudinaux dudit premier tube, et serrées par le bord (613) inférieur dudit premier tube.
  13. Machine selon l'une des revendications 4 à 12, caractérisée en ce que chaque poste de remplissage comprend un dispositif (5) de support de récipient (R), ladite structure support de la machine comprenant une colonne (11) supérieure portant à son extrémité supérieure, les moyens (2) de distribution et les becs (3) de remplissage, et une colonne (13) inférieure portant les dispositifs de support, et dans laquelle est montée coulissante la première colonne, la colonne supérieure étant manoeuvrable entre une position basse pour les opérations de remplissage et une position haute pour écarter lesdits dispositifs de support des becs de remplissage pour les opérations de nettoyage.
EP10759657.9A 2009-09-29 2010-09-29 Machine de remplissage equipee d'un dispositif de nettoyage en place a elements collecteurs individuels Not-in-force EP2483195B1 (fr)

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