FR2516495A1

FR2516495A1 - METHOD FOR PRESSURIZING BOTTLES IN A FILLING MACHINE, AND FILLING DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD

Info

Publication number: FR2516495A1
Application number: FR8219321A
Authority: FR
Inventors: Egon Ahlers; Egbert Diehl
Original assignee: Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG
Current assignee: Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1982-11-18
Publication date: 1983-05-20
Also published as: BE895064A; FR2516495B1; DE3145761A1

Abstract

Method for pressurising bottles using filling elements having a long filling tube, compensating channel for lowering the liquid column, situated in the open liquid path of the filling tube, at the filling end and electrical closure control for the liquid valve on liquid contact at a predetermined bottle filling height, in such a way that the bottles are pressurised with an inert gas introduced close to the base region of the bottles via the compensating channel and the liquid path of the filling tube, and filling element having a long filling tube, compensating channel and electrical closure control for counterpressure-filling machines of single- or multi-chamber design for carrying out the pressurising method.

Description

La présente invention se rapporte à un procédé permettant la mise sous pression de bouteilles à l'aide d'un gaz comprimé dans des dispositifs de remplissage dotés d'un long tube de remplissage, d'un canal d'équilibrage pour faire baisser, à la fin du remplissage, le niveau du liquide s'écou lant en circuit ouvert dans ledit tube de remplissage, ainsi que d'une commande électrique de la fermeture de la soupape à liquide lorsque se produit un contact avec le liquide parvenu à une hauteur de renplissage prédéterminée. The present invention relates to a method for pressurizing bottles using compressed gas in filling devices with a long filling tube, a balancing channel for lowering, at the end of filling, the level of the liquid flowing in open circuit in said filling tube, as well as an electric control of the closing of the liquid valve when contact with the liquid occurs at a height of predetermined filling.

Du fait du laps de temps de plus en plus en grand séparant le remplissage de bouteilles par des boissons gazeuses et la consommation de ces boissons, par exemple de la bière, et notamment par suite de la pénurie d'énergie et de l'augmenta- tion des coûts de transport qu'elle implique, il est plus que jamais nécessaire, pour conserver la qualité des boissons mises en bouteilles, d'attacher une grande importance à l'absorption d'oxygène par la boisson au moment du remplissage ou après ce dernier, sans que les mesures mises en oeuvre pour éviter cette absorption d'oxygène dépassent notablement l'ampleur qu'elles ont actuellement. Due to the increasing length of time separating the filling of bottles with carbonated drinks and the consumption of these drinks, for example beer, and in particular as a result of the energy shortage and the increase in tion of the transport costs which it implies, it is more than ever necessary, to maintain the quality of bottled drinks, to attach great importance to the absorption of oxygen by the drink at the time of filling or after last, without the measures implemented to avoid this absorption of oxygen significantly exceed the extent they currently have.

Il s'est avéré particulièrement approprié, pour assurer le remplissage par des boissons renfermant du qaz carbonique, telles que la bière, d'utiliser le procédé de remplissage fondamentalement employé avec le dispositif de remplissage décrit dans ia demande de brevet DE-3 001 099 pour des machines de remplissage à contre-pression du type comprenant plusieurs chambres, procédé dans lequel le gaz comprimé utilisé pour la mise sous pression est de l'air, et dans lequel l'équilibrage a lieu après que la soupape à liquide a été fermée.Dans ce procédé connu, bien qu'une mesure particulière soit prise pour empêcher l'absorption d'oxygène grâce à la séparation qui a lieu, dès le côté admission, entre le liquide de remplissage et le gaz comprimé, il continue de se produire lors du processus de remplissage, du fait de la mise sous pression par de l'air, une faible absorption d'oxygène qui est nuisible à la bière. Cela est dû au fait que, dès le début du remplissage, le qaz carbonique qui se déraye de la bière forme une- protection pour la quantité de bière sui
vante qui monte dans la bouteille emplie à chaque fois d'air, ce qui fait que, jusqu' à la formation de cette protection, la bière a le temps d'absorber de l'oxygène provenant du gaz comprimé.De plus, étant donné que ce procédé connu prévoit l'évacuation, par l'intermédiaire d'un trajet de gaz dirigé de bas en haut à partir du goulot de la bouteille maintenue sous pression, du gaz chassé par le liquide qui pénètre, il
est déjà fait en sorte que le gaz carbonique qui se dégage lors du remplissage réduit considérablement la quantité d'air présente dans la zone-de gaz qui s'étend dans les bouteilles emplies, du niveau du liquide à une hauteur prédéterminée, jusqu'au goulot de chaque bouteille. Cependant, la faible quantité d'air persistant dans cette chambre à gaz provo-que un débordement par moussage qui entraîne une perte de bière (même si cette dernière est négligeable) et qui se produit après le retrait de chaque bouteille emplie, sur le trajet de celle-ci jusqu'à la maell e de bouchage.It has proved particularly suitable, for filling with drinks containing carbon dioxide, such as beer, to use the filling process basically employed with the filling device described in the patent application DE-3 001 099 for back pressure filling machines of the type comprising several chambers, process in which the compressed gas used for pressurizing is air, and in which balancing takes place after the liquid valve has been closed In this known process, although a special measure is taken to prevent the absorption of oxygen thanks to the separation which takes place, from the intake side, between the filling liquid and the compressed gas, it continues to occur during the filling process, due to the pressurization by air, a low absorption of oxygen which is harmful to beer. This is due to the fact that, from the start of filling, the carbon dioxide which decays from the beer forms a protection for the quantity of beer followed.
It rises in the bottle filled with air each time, so that, until this protection is formed, the beer has time to absorb oxygen from the compressed gas. that this known method provides for the evacuation, via a path of gas directed from bottom to top from the neck of the bottle maintained under pressure, of the gas expelled by the liquid which penetrates,
is already done so that the carbon dioxide released during filling considerably reduces the amount of air present in the gas zone which extends into the filled bottles, from the level of the liquid at a predetermined height, up to neck of each bottle. However, the small amount of air persisting in this gas chamber causes an overflow by foaming which causes a loss of beer (even if this is negligible) and which occurs after the withdrawal of each filled bottle, on the way from it to the capping cell.

L'invention a pour objet de perfectionner un procédé du type précité appliqué à des dispositifs de.remplissage à commande électrique et équipés d'un long tube de remplissage, de. manière à empêcher dans une large mesure l'absorption d'oxygène lors du remplissage et les pertes de bière par débordement moussant, sans nuire pour autant à l'équilibrage, sans diminuer le rendement des dispositifs ou de la machine de remplissage et sans devoir rendre plus complexe et onéreuse la forme de réalisation. The object of the invention is to improve a method of the aforementioned type applied to electrically controlled filling devices fitted with a long filling tube,. so as to largely prevent the absorption of oxygen during filling and the loss of beer by foaming overflow, without adversely affecting the balancing, without reducing the performance of the filling devices or machine and without having to return more complex and expensive the embodiment.

Selon les caractéristiques essentielles de l'invention, la mise sous pression a lieu à l'aide d'un gaz inerte qui est introduit à proximité du fond de la bouteille en empruntant le canal d'équilibrage et le trajet parcouru par le liquide dans le tube de remplissage. Un tel procédé satisfait à l'exigence d'une faible absorption d'oxygène et d'une faible perte par moussage > car dorénavant, du fait de la mise sous pression à l'aide d'un gaz inerte, l'introduction et l'ascension du liquide dans la bouteille se produisent dans une atmosphère évitant largement l'absorption d'oxygène, et la quantité d'air
qui se trouvait encore jusqu'à présent dans la zone de gaz de la bouteille emplie est remplacée pour l'essentiel par le gaz inerte.Un autre avantage réside dans le fait que, grâce â l'utilisation du canal d'équilibrage pour l'admission du gaz inerte dans le trajet parcouru par le liquide dans le tube de remplissage, il est désormais possible de nettoyer et de désinfecter ce canal, conjointement au canal d'admission du gaz com primé, par le processus de circulation, ce qui n'était pas possible jusqu'à présent. Les conditions microbiologiques s'en trouvent ainsi considérablement améliorées.According to the essential characteristics of the invention, the pressurization takes place using an inert gas which is introduced near the bottom of the bottle using the balancing channel and the path traveled by the liquid in the filling tube. Such a process satisfies the requirement of a low absorption of oxygen and a low loss by foaming> because henceforth, due to the pressurization using an inert gas, the introduction and the rise of the liquid in the bottle occurs in an atmosphere largely avoiding the absorption of oxygen, and the amount of air
which was still up to now in the gas zone of the filled cylinder is mainly replaced by the inert gas. Another advantage lies in the fact that, thanks to the use of the balancing channel for the admission of inert gas into the path traveled by the liquid in the filling tube, it is now possible to clean and disinfect this channel, together with the intake channel of the compressed gas, by the circulation process, which doesn’t was not possible so far. Microbiological conditions are thus considerably improved.

Selon d'.autres caractéristiques du procédé de l'invention, la mise sous pression peut avoir lieu alors que la soupape à liquide est obligatoirement maintenue dans sa position de fermeture. En outre, le gaz inerte peut être dii gaz carbonique ou de l'azote. According to other characteristics of the process of the invention, the pressurization can take place while the liquid valve is necessarily maintained in its closed position. In addition, the inert gas can be carbon dioxide or nitrogen.

Un dispositif de remplissage pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention est caractérisé par le fait que le mécanisme à soupape de commande du gaz comprimé présente un disque obturateur qui peut être commandé et qui comporte un canal et un trajet de liaison, et, dans l'une des ,positions de commande de ce disque obturateur, la liaison peut être établie par ledit canal entre le canal d'admission du gaz comprimé et le canal d'équilibrage, cependant que, dans une autre position de commande de ce disque obturateur, la liaison peut être établie par ledit trajet de liaison entre ledit canal d'équilibrage et le canal de jonction débouchant dans la zone de qaz de la bouteille emplie. A filling device for carrying out the method of the invention is characterized in that the mechanism with a valve for controlling the compressed gas has a shutter disc which can be controlled and which comprises a channel and a connection path, and , in one of the control positions of this obturating disc, the connection can be established by said channel between the inlet channel of the compressed gas and the balancing channel, however, in another control position of this obturator disc, the connection can be established by said connection path between said balancing channel and the junction channel opening into the qaz zone of the filled bottle.

L'invention peut à présent être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels
la figure 1 est une coupe axiale représentant en position de repos le dispositif de remplissage selon l'invention destiné à une machine du type comprenant plusieurs chambres
la figure 2 illustre en position de mise sous pression le dispositif de remplissage selon la figure 1
la figure 3 représente ledit dispositif de rem
plissage selon la fig. 1 en position de remplissage lorsque
sa soupape d'évacuation du gaz est fermée
la figure 4 représente le dispositif de remplis
sage de la figure 3 lorsque sa soupape d'évacuation du gaz
est ouverte
la fig. 5 montre en position d'équilibrage le dispositif de remplissage selon la figure 1 ; et
les figures 6a à 6c sont des coupes selon la ligne
I-I de la figure 1 représentant le disque obturateur du mécanisme à soupape de commande du gaz comprimé dans différentes
positions de fonctionnement.The invention can now be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which
Figure 1 is an axial section showing in the rest position the filling device according to the invention for a machine of the type comprising several chambers
Figure 2 illustrates in the pressurized position the filling device according to Figure 1
Figure 3 shows said rem device
pleating according to fig. 1 in filling position when
its gas discharge valve is closed
Figure 4 shows the filling device
sage of Figure 3 when its gas exhaust valve
is open
fig. 5 shows in the balancing position the filling device according to Figure 1; and
Figures 6a to 6c are sections along the line
II of FIG. 1 representing the obturating disc of the valve mechanism for controlling the compressed gas in different
operating positions.

Le dispositif de remplissage 20 selon l'exemple
de réalisation des figures 1 à 6 est un dispositif de remplis
sage destiné à des machines de remplissage de bouteilles à contre-pression du type comprenant plusieurs chambres. bes dispositifs de remplissage 20 de ce type , équipant -la machine de remplissage rotative non représentée en détail, sont placés
sur une chambre annulaire 21 de liquide dont la face inféprieure supporte un canal annulaire 22 de gaz comprimé assurant
l'admission d'un gaz inerte (par exemple du CO2 ou de l'azote)
et un canal annulaire 23 d'évacuation du gaz, percé d'orifices d'échappement 24 ouverts en permanence. Ces orifices
d'échappement 24 peuvent déboucher à l'air libre ou être
raccordés à une installation de récupération du gaz inerte.The filling device 20 according to the example
of embodiment of FIGS. 1 to 6 is a device for filling
sage intended for filling machines for back-pressure bottles of the type comprising several chambers. bes filling devices 20 of this type, fitted to the rotary filling machine not shown in detail, are placed
on an annular chamber 21 of liquid, the lower face of which supports an annular channel 22 of compressed gas ensuring
the admission of an inert gas (for example CO2 or nitrogen)
and an annular gas discharge channel 23, pierced with exhaust openings 24 permanently open. These orifices
exhaust 24 may lead to the open air or be
connected to an inert gas recovery installation.

Le dispositif de remplissage 20 possède un bloc 25 comprenant
un corps de soupape 26 ét un corps 27 délimitant une chambre
de gaz comprimé et fabriqué en une matière plastique électri
quement isolante. A l'intérieur du corps de soupape 26, se
trouve une soupape verticale 28 à liquide soumise à l'action
d'un ressort 29 de rappel à la position d'ouverture. Un méca
nisme électromagnétique de commande 31 agit1par l'intermé-
diaire d'un coulisseau 30 sur l'obturateur de la soupape 28
à liquide qui prend appui sur un siège à l'intérieur du corps
26. Lorsqu'il est enclenché, ce mécanisme de commande pousse
l'obturateur de la soupape contre son siège à l'encontre de
l'action du ressort 29 et il détermine ainsi la position de
fermeture de ladite soupape 28. The filling device 20 has a block 25 comprising
a valve body 26 and a body 27 defining a chamber
compressed gas and made of electric plastic
only insulating. Inside the valve body 26, is
finds a vertical liquid valve 28 subjected to the action
a spring 29 for returning to the open position. A mechanic
electromagnetic control mechanism 31 acts1 through
diary of a slide 30 on the valve plug 28
liquid supported on a seat inside the body
26. When engaged, this control mechanism pushes
the valve shutter against its seat against
the action of the spring 29 and it thus determines the position of
closing of said valve 28.

Un tube de remplissage 32 muni d'une tête 33 est emboîté par en-dessous dans la face inférieure du corps de soupape 26. Ce tube de remplissage 32 traverse le corps 27 délimitant la chambre de gaz comprimé, dans lequel est formée une chambre annulaire 34. Sur le côté du corps de soupape 26, est monté un mécanisme 35 à soupape de commande du gaz comprimé dans un boîtier 36 duquel un disque obturateur 37 formant un disque de commande est monté rotatif au moyen d'un support 38.A son extrémité libre faisant saillie au delà du boîtier 36, le support 38 présente un levier d'actionnement 39, qui coopèr-e, lorsque la machine tourne, avec des organes de commande 72 (par exemple des cames de commande) montés à distance les uns des autres et dans des plans différents sur le bâti de la machine de remplissage, de manière à faire pivoter le disque obturateur 37 à sa position de fonctionnement respective souhaitée. Un ressort presse le disque obturateur 37 d'une manière étanche aux gaz contre une plaque de base 40 et, dans la face de cette plaque de base tournée vers ledit disque obturateur 37, débouche un canal 41 d'admission du gaz comprimé qui provient du canal.annulaire 22 de gaz comprimé et traverse la région inférieure de la chambre annulaire 21 de liquide et le corps de soupape 26. A filling tube 32 provided with a head 33 is fitted from below into the underside of the valve body 26. This filling tube 32 passes through the body 27 delimiting the chamber of compressed gas, in which an annular chamber is formed. 34. On the side of the valve body 26 is mounted a mechanism 35 with a valve for controlling the compressed gas in a housing 36 of which a shutter disc 37 forming a control disc is rotatably mounted by means of a support 38. free end projecting beyond the housing 36, the support 38 has an actuating lever 39, which cooperates when the machine is running, with control members 72 (for example control cams) mounted at a distance from others and in different planes on the frame of the filling machine, so as to rotate the shutter disc 37 to its respective desired operating position. A spring presses the obturator disc 37 in a gas-tight manner against a base plate 40 and, in the face of this base plate facing said obturator disc 37, opens a channel 41 for admission of the compressed gas which comes from the annular channel 22 of compressed gas and passes through the lower region of the annular chamber 21 of liquid and the valve body 26.

En outre, dans la face de la plaque de base 40 tournée vers le disque obturateur 37, débouchent un canal d'équilibrage 42 qui gagne une chambre d'équilibrage formée entre la soupape 28 et le tube de remplissage 32, ainsi qu'un canal de jonction 43 qui, conduisant à la chambre annulaire 34 à l'intérieur du corps 27, est mis en communication avec ledit canal d'équilibrage 42 par le disque obturateur 37 lorsque ce dernier est en position d'équilibrage.In addition, in the face of the base plate 40 facing the obturator disc 37, open a balancing channel 42 which gains a balancing chamber formed between the valve 28 and the filling tube 32, as well as a channel junction 43 which, leading to the annular chamber 34 inside the body 27, is placed in communication with said balancing channel 42 by the shutter disc 37 when the latter is in the balancing position.

Comme il ressort des figures 6a, 6b, 6c, le disque obturateur 37 est percé de deux trous 41a et 42a dont les dimensions correspondent aux embouchures respectives du canal 41 d'admission du gaz comprimé et du canal d'équilibrage 42 dans la surface de la plaque de base 40. Ces trous 41a et 42a sont reliés l'un à l'autre à l'intérieur du disque obturateur 37 par un canal 44 et ils sont distants d'un écartement mutuel tel que, dans une position efficace, ils relient entre elles au moins deux embouchures de canaux.De surcroît, la plaque de base 40 présente un gorge 73 partant de l'embouchure du canal d'équilibrage 42 et s'étendant en direction de l'embouchure du canal de jonction 43, cependant que le disque olilr- teur 37 comporte une gorge 74 qui part-du trou 41a et s'étend dans le sens horaire. Les longueurs, les sections et les allures de ces gorges 73 et 74 sont telles qu'elles coincident lorsque le disque obturateur 37 occupe sa position d'équilibrage, et qu'elles forment ainsi un trajet de liaison entre le canal d'équilibrage 42 et le canal de jonction 43.Dans le boîtier 36 du mécanisme 35 à soupape de commande du gaz comprimé, est incorporé un interrupteur électrique de commande 45 qui est en prise par un palpeur 46 avec une face circonférentielle 47, conformée en une came de commande, du disque obturateur 37 ou de son support 38. Cet interrupteur 45 possède une enveloppe 48 en une matière électriquement isolante (en particulier une matière plastique), dans laquelle une tige de guidage 49 en une matière électroconductrice (par exemple un métal), montée sur le palpeur 46,.est mobile axialement. L'enveloppe 48 de l'interrupteur loge en outre un ressort 50 quipousse le palpeur 46 contre la face circonférentielle 47. A son extrémité libre, la tige de guidage 49 supporte une butée discoidale 51 et un raccord électrique 52.Selon les figures 1 à 6, la face circonférentielle 47 conformée en une came de commande sert en même temps de piste de contact, ou bien elle est revêtue d'une telle piste. Cette piste de contact est alors en liaison électroconductrice avec le bloc 25 du dispositif de remplissage et avec le tube de remplissage 32 grâce au montage du disque obturateur 37 (ou de son support 38) et du boîtier 36 du mécanisme 35
Au cas où la présence de l'interrupteur de commande 45 n'est pas souhaitée, cet interrupteur peut être remplacé par une unité centrale de commande non représentée, telle que décrite dans la demande de brevet DE-P 30 19 940.7-23. As is apparent from FIGS. 6a, 6b, 6c, the obturator disc 37 is pierced with two holes 41a and 42a, the dimensions of which correspond to the respective mouths of the channel 41 for admission of the compressed gas and of the balancing channel 42 in the surface of the base plate 40. These holes 41a and 42a are connected to each other inside the obturator disc 37 by a channel 44 and they are spaced apart from one another so that, in an effective position, they interconnect at least two mouths of channels. In addition, the base plate 40 has a groove 73 starting from the mouth of the balancing channel 42 and extending towards the mouth of the junction channel 43, however that the oiling disc 37 has a groove 74 which extends from the hole 41a and extends clockwise. The lengths, sections and paces of these grooves 73 and 74 are such that they coincide when the shutter disc 37 occupies its balancing position, and that they thus form a connecting path between the balancing channel 42 and the junction channel 43. In the housing 36 of the mechanism 35 with a valve for controlling the compressed gas, there is incorporated an electric control switch 45 which is engaged by a feeler 46 with a circumferential face 47, shaped as a control cam, of the shutter disc 37 or of its support 38. This switch 45 has a casing 48 made of an electrically insulating material (in particular a plastic material), in which a guide rod 49 made of an electrically conductive material (for example a metal), mounted on the probe 46 is movable axially. The casing 48 of the switch further houses a spring 50 which pushes the probe 46 against the circumferential face 47. At its free end, the guide rod 49 supports a disc stop 51 and an electrical connector 52. According to FIGS. 1 to 6, the circumferential face 47 shaped as a control cam serves at the same time as a contact track, or else it is coated with such a track. This contact track is then in electroconductive connection with the block 25 of the filling device and with the filling tube 32 thanks to the mounting of the shutter disc 37 (or of its support 38) and of the housing 36 of the mechanism 35
If the presence of the control switch 45 is not desired, this switch can be replaced by a central control unit, not shown, as described in patent application DE-P 30 19 940.7-23.

Pour assurer la commande de la soupape 28 à liquide, il est prévu un organe de commutation 55 et pour former cé dernier, on place sur la face externe du tube de remplissage 32 fabriqué en une matière électroconductrice (en particulier un métal) un revêtement 53 électriquement isolant, qui s'étend vers le haut à partir de la zone médiane du tube de remplissage proprement dit jusqu'à la partie de la tête 33 dudit tube de remplissage devant être emboîtée dans le corps de soupape 26. Ce revêtement 53 électriquement isolant s'étend ralement sur un épaulement 54 orienté vers le bas et ménagé entre le tube de remplissage proprement dit et la tête 33 de ce dernier.Un conducteur électrique annulaire 55a, fabriqué de préférence en une mince couche d'acier inoxydable appliquée par pression, est placé sur le revêtement 53 électriquement isolant Ce conducteur électrique 55a s'étend de haut en bas à partir de l'épaulement 54, en longeant la face externe du tube de remplissage 32, jusqu'au dessous d'une hauteur correspondant à le hauteur de remplissage souhaitée de récipients ou bouteilles 60.Le raccordement électrique de l'organe de commutation 55 agissant comme une sonde est assuré par une tige de contact 56 qui, insérée dans le corps 27 électriquement isolant, est poussée au moyen d'un ressort 57 contre le conducteur électrique 55a et vient simultanément en prise par en-dessous avec l'épaulement 54, maintenant ainsi fermement le tube de remplissage 32 dans sa position d'emboîtement dans ie corps de soupape 26. Pour soulever cette tige de contact 56 d l'écart du conducteur électrique 55a et pour la rétracter en deçà de la région de l'épaulement 54, il est prévu, sur l'extrémité de cette tige 56 dépassant vers l'extérieur, un coin rotatif 58 muni d'un levier pivotant 59 et butant contre un coin rotatif complémentaire formé sur le corps 27 délimitant la chambre de gaz comprime. To control the liquid valve 28, there is provided a switching member 55 and to form the latter, a coating 53 is placed on the external face of the filling tube 32 made of an electrically conductive material (in particular a metal). electrically insulating, which extends upwards from the central zone of the filling tube proper up to the part of the head 33 of said filling tube to be fitted into the valve body 26. This coating 53 electrically insulating extends over a downwardly facing shoulder 54 formed between the actual filling tube and the head 33 of the latter. An annular electrical conductor 55a, preferably made of a thin layer of pressure-applied stainless steel, is placed on the electrically insulating coating 53 This electrical conductor 55a extends from top to bottom from the shoulder 54, along the external face of the filling tube 32, to the underside of '' a height corresponding to the desired filling height of containers or bottles 60. The electrical connection of the switching member 55 acting as a probe is ensured by a contact rod 56 which, inserted in the electrically insulating body 27, is pushed by means of a spring 57 against the electrical conductor 55a and simultaneously engages from below with the shoulder 54, thus firmly holding the filling tube 32 in its position of fitting into the valve body 26. To lift this contact rod 56 away from the electrical conductor 55a and to retract it below the region of the shoulder 54, a rotary wedge 58 is provided on the end of this rod 56 projecting towards the outside provided with a pivoting lever 59 and abutting against a complementary rotary wedge formed on the body 27 delimiting the compressed gas chamber.

Le corps de soupape 26 présente en outre un canal 61 de purge d'air qui débouche dans le canal 23 d'évacuatiofl du gaz à la face inférieure de la chambre annulaire 21-de liquide. La chambre 34 est raccordée à ce canal 61 de purge d'air par l'intermédiaire d'un canal d'échappement 62 ménagé dans le corps 27 délimitant la chambre de gaz comprimé et débutant dans la région iT.fGr-leure de ladite chambre annulaire 34. Ce canal d'échappement 62 est en liaision permanente et ouverte avec le canal 61 de purge d'air par l'intermédiaire d'un étroit ajutage 65.Un canal de bifurcation 64, raccordé au canal d'échappement 62 au dessous de l'ajutage 65, débouche par l'intermédiaire d'un ajutage 66 dans la chambre, communiquant avec le canal 61 de purge d'air, d'une soupape 67 d'évacuation du gaz qui, établissant et rompant la liaison, est munie d'un dispositif électromagnétique d'actionnement 68. Par rapport à l'ajutage 65, l'ajustage 66 à l'entrée de la chambre de la soupape possède une plus grande section d'ouverture et il est agencé de telle sorte que, lorsque la soupape 67 est ouverte, il soit maintenu l'intérieur de la bouteille 60 à emplir, une pression de gaz comprimé suffisante pour que, lors du processus de remplissage, la soupape 28 à liquide soit maintenue de façon suffisamment sûre à l'état ouvert sous l'action de son ressort 29 de rappel à la position d'ouverture. The valve body 26 further has an air purge channel 61 which opens into the gas evacuation channel 23 at the underside of the annular chamber 21 of liquid. The chamber 34 is connected to this air purge channel 61 via an exhaust channel 62 formed in the body 27 delimiting the compressed gas chamber and starting in the region iT.fGr-leure of said chamber annular 34. This exhaust channel 62 is in permanent and open connection with the air purge channel 61 by means of a narrow nozzle 65. A bifurcation channel 64, connected to the exhaust channel 62 below of the nozzle 65, opens via a nozzle 66 in the chamber, communicating with the air purge channel 61, of a gas evacuation valve 67 which, establishing and breaking the connection, is provided with an electromagnetic actuating device 68. Compared with the nozzle 65, the fitting 66 at the inlet of the valve chamber has a larger opening section and it is arranged so that, when the valve 67 is open, the inside of the bottle 60 to be filled is kept, a pressure of compressed gas sufficient to ensure that, during the filling process, the liquid valve 28 is held in a sufficiently safe state in the open state under the action of its spring 29 returning to the open position.

Parmi les éléments électriques décrits ci-dessus, l'organe de commutation 55 et le mécanisme électromagnétique de commande 31 de la soupape 28 à liquide sont reliés l'un à l'autre par un circuit comportant un dispositif électrique de commande 70. Ce circuit établi par contact avec le liquide est formé, à partir de l'organe de commutation 55 et de la tige de contact 56 qui lui est raccordée, par un conducteur b menant au mécanisme électromagnétique de commande 31, raccordé à une source de courant a et sur lequel est branché le dispositif de commande 70 ; par la chambre 21 de liquide ; par le corps de soupape 26 du dispositif de remplissage ; et par le tube de remplissage 32. L'interrupteur de commande 45 et le raccord électrique 52 partant du palpeur 46 sont branchés en parallèle à ce circuit sur le conducteur b.La face circonférentielle 47, le disque obturateur 37 et la plaque de base 40 permettent ainsi de la même manière une liaison conductrice avec le corps de soupape 26 du bloc 25 du dispositif de remplissage. Le dispositif de commande 70 raccordé à la source
de courant a alimentant les circuits électriques possède des
moyens électriques de commutation pour commander le mécanisme
de commande 31 associé à la soupape 28 à liquide et, comme
illustré, ce dispositif 70 peut être placé sur la face supe
rieure ou sur le pourtour interne de la chambre annulaire
2lde liquide.Par l'intermédiaire d'un conducteur c, la soupape
67 d'évacuation du gaz peut être raccordée par son dispositif
électromagnétique d'actionnement 68 à d'autres moyens de
commande incorporés dans le dispositif de commande 70.Among the electrical elements described above, the switching member 55 and the electromagnetic control mechanism 31 of the liquid valve 28 are connected to each other by a circuit comprising an electrical control device 70. This circuit established by contact with the liquid is formed, from the switching member 55 and the contact rod 56 which is connected to it, by a conductor b leading to the electromagnetic control mechanism 31, connected to a current source a and to which the control device 70 is connected; through the liquid chamber 21; by the valve body 26 of the filling device; and by the filling tube 32. The control switch 45 and the electrical connection 52 starting from the probe 46 are connected in parallel to this circuit on the conductor b. The circumferential face 47, the sealing disc 37 and the base plate 40 thus allow in the same way a conductive connection with the valve body 26 of the block 25 of the filling device. The control device 70 connected to the source
current supplying the electrical circuits has
electrical switching means for controlling the mechanism
31 associated with the liquid valve 28 and, as
illustrated, this device 70 can be placed on the upper face
rior or on the internal circumference of the annular chamber
2l of liquid. Via a conductor c, the valve
67 gas outlet can be connected by its device
electromagnetic actuation 68 to other means of
control incorporated in the control device 70.

Dans la position de fonctionnement qualifiée
de position de repos et illustrée sur les figures 1-et 6a, dans laquelle la soupape 28 à liquide est fermée, le mécanisme
35 à soupape de commande du gaz comprimé est également fermé du fait qu'aucun des trous 41a et 42a du disque obturateur
37 ne communique avec les embouchures des canaux 41 et 42 dans la plaque de base 40, et que ces trous sont obturés par
le disque obturateur 37.Dans ces conditions, il n'y a aucun
contact entre le palpeur 46 (qui, sous l'action du ressort
50 , est appliqué par sa butée 51 contre un paulement correspondant de l'enveloppe 48 de l'interrupteur) et la face circonférentielle 47, et/ou la piste de contact, si bien que le circuit électrique allant de la source de courant a au mécanisme de commande 31 est interrompu dans le circuit parallèle comprenant le dispositif de commande 70, le conducteur b, le raccord électrique 52, le disque obturateur 37,la plaque de base 40, le corps de soupape 26, la chambre annulaire 21 de liquide et ledit mécanisme de commande 31. En outre, à cet instant, l'électro-aimant du dispositif 68 d'actionnement de la soupape 67 d'évacuation du gaz comprimé ne reçoit pas de courant, si bien que cette soupape d'évacuation 67 conserve sa position de fermeture.Dans cette position de fonctionnement, l'organe de commutation 55 est
inefficace.In the qualified operating position
of the rest position and illustrated in FIGS. 1 and 6a, in which the liquid valve 28 is closed, the mechanism
35 with compressed gas control valve is also closed because none of the holes 41a and 42a of the shutter disc
37 communicates with the mouths of the channels 41 and 42 in the base plate 40, and that these holes are closed by
the obturator disc 37. Under these conditions, there is no
contact between the probe 46 (which, under the action of the spring
50, is applied by its stop 51 against a corresponding payment of the casing 48 of the switch) and the circumferential face 47, and / or the contact track, so that the electrical circuit going from the current source has to control mechanism 31 is interrupted in the parallel circuit comprising the control device 70, the conductor b, the electrical connection 52, the sealing disc 37, the base plate 40, the valve body 26, the annular chamber 21 of liquid and said control mechanism 31. In addition, at this instant, the electromagnet of the device 68 for actuating the valve 67 for discharging the compressed gas receives no current, so that this discharge valve 67 retains its closed position. In this operating position, the switching member 55 is
ineffective.

Dans la position de fonctionnement suivante selon
les figures 2 et 6b, qualifiée de position de mise sous pres
sion, une bouteille 60 à emplir a été pressée de bas en haut
contre le dispositf de remplissage 20 au moyen de 1 organe
élevateur après avoir été préalablement centrée, et le disque obturateur 37 a été amené par pivotement, du fait d'un contact entre le levier d'actionnement 39 et un organe de commande 72 monté sur le bâti de la machine, à une position dans laquelle le trou 41a et le trou 42a communiquent respec vivement avec les embouchures du canal 41 d'admission du gaz comprimé et du canal d'équilibrage 42.Le palpeur 46 se trouve désormais sur une partie élevée de la face circonférentielle 47, ce qui fait qde le circuit parallèle précité est fermé et que le mécanisme de commande 31 est enclenché efficacement. L'obturateur de la soupape 28 fermée est maintenu contre son siège et bloqué dans sa position de fermeture.In the following operating position according to
FIGS. 2 and 6b, qualified as the placing under pressure
sion, a bottle 60 to fill was pressed from bottom to top
against the filling device 20 by means of 1 member
elevator after having been previously centered, and the shutter disc 37 has been brought by pivoting, due to contact between the actuating lever 39 and a control member 72 mounted on the frame of the machine, in a position in which the hole 41a and the hole 42a communicate respec strongly with the mouths of the channel 41 of admission of the compressed gas and the balancing channel 42. The probe 46 is now located on an elevated part of the circumferential face 47, which makes qde the aforementioned parallel circuit is closed and the control mechanism 31 is effectively engaged. The shutter of the closed valve 28 is held against its seat and locked in its closed position.

La soupape 67 d'évacuation du gaz reste elle-aussi fermée.The gas discharge valve 67 also remains closed.

Le gaz comprimé se présentant sous la forme d'un ge? inerte tel que du gaz carbonique ou de l'azote peut toutefois sortir du canal annulaire 22 pour gagner le canal d'équilibrage 42 en empruntant le canal 41 d'admission du gaz comprimé etle canal 44, puis s'échapper par conséquent, en passant par le trajet parcouru par le -liquide dans le tube de remplissage 32, à proximité du fond de la bouteille 60 à emplir et, après qu'il a "rincé" cette bouteille, pénétrer dans le,canal annulaire 23 d'évacuation du gaz en empruntant le canald'échappe- ment 62, l'ajustage 65 et le canal 61 de purge d'air. Du fait de la présence de ce trajet d'évacuation du gaz, ouvert en direction de l'atmosphère, il se développe la pression souhaitée à l'intérieur de la bouteille à emplir, de sorte qu'une partie considérable de l'air qui a été amené par la bouteille à emplir est refoulée dans le canal annulaire 23 d'évacuation du gaz.Compressed gas in the form of a ge? inert such as carbon dioxide or nitrogen can however leave the annular channel 22 to gain the balancing channel 42 by borrowing the channel 41 for admission of the compressed gas and the channel 44, then escape therefore, while passing by the path traveled by the liquid in the filling tube 32, near the bottom of the bottle 60 to be filled and, after it has "rinsed" this bottle, enter the annular gas discharge channel 23 using the exhaust duct 62, the fitting 65 and the air purge channel 61. Due to the presence of this gas discharge path, open towards the atmosphere, the desired pressure develops inside the bottle to be filled, so that a considerable part of the air which has been brought by the bottle to be filled is discharged into the annular gas discharge channel 23.

Lorsque le dispositif de remplissage 20 poursuit sa révolution à l'achèvement de la phase de mise sous pression, le disque obturateur 37 est ramené par pivotement à sa position de repos de la figure 6a lorsque le levier d'actionnement 39 vient au contact d'un autre organe de commande 72 assujetti au bâti de la machine de remplissage.Dans cette position de remplissage, dans laquelle la communication est interrompue entre les trous 41a et 42a et les embouchures respectives du canal 41 d'admission du gaz comprimé et du canal de
jonction 43, et dans laquelle le circuit parallèle précité
est interrompu, l'excitation de l'électro-aimant du mécanisme
de commande 31 cesse, de sorte que le ressort 29 soulève l'obtu
rateur de la soupape 28 à liquide à l'écart de son siège et
que le liquide pénètre, par l'intermédiaire du tube de remplis
age 32, dans la bouteille 60 dans laquelle règne une atmos
phère pauvre en air par suite de la mise sous pression à l'aide
du gaz inerte.Par l'intermédiaire du canal d'échappement 62,
de l'ajutage 65 et du canal 61 de purge d'air, le gaz refoulé par le liquide qui pénètre parvient dans le canal annulaire 23 d'évacuation du gaz et de là, en empruntant les orifices d'échappement 24, il gagne l'air libre ou le dispositif no représenté de récupération du gaz inerte. Dans le cas de la pénétration du liquide illustrée sur la figure 3, il est prévu dans le dispositif de commande 70 un élément de temporisation pour commander le dispositif 68 d'actionnement de la soupape 67 d'évacuation du gaz, raccordé au conducteur c. Cet élément de temporisation est enclenché lorsque le circuit parallèle est interrompu, et il maintient la soupape 67 encore fermée.When the filling device 20 continues its revolution at the completion of the pressurizing phase, the shutter disc 37 is returned by pivoting to its rest position of FIG. 6a when the actuation lever 39 comes into contact with another control member 72 secured to the frame of the filling machine. In this filling position, in which communication is interrupted between the holes 41a and 42a and the respective mouths of the channel 41 for admission of the compressed gas and the channel
junction 43, and in which the aforementioned parallel circuit
is interrupted, the excitation of the electromagnet of the mechanism
31 stops, so that spring 29 lifts the shutter
valve valve 28 away from its seat and
as the liquid enters, via the filling tube
age 32, in bottle 60 in which there is an atmos
air-poor sphere due to pressurization using
inert gas. Via the exhaust channel 62,
from the nozzle 65 and the air purge channel 61, the gas discharged by the liquid which enters reaches the annular gas discharge channel 23 and from there, by passing the exhaust orifices 24, it gains l air or the device shown in the recovery of inert gas. In the case of the penetration of the liquid illustrated in FIG. 3, there is provided in the control device 70 a time-delay element for controlling the device 68 for actuating the valve 67 for discharging the gas, connected to the conductor c. This timer element is activated when the parallel circuit is interrupted, and it keeps the valve 67 still closed.

Le liquide peut ainsi pénétrer dans la bouteille 6Q en passant par le tube de remplissage 32, mais d'une maniere ralentit correspondant au refoulement du gaz autorisé par l'étroite section de passage de l'ajutage 65. La commutation différée de l'élément de temporisation-dans le dispositif de commande
70 est judicieusement réglée ou réglable de telle façon que cette séquence de la pénétration ralentie du liquide soit achevée lorque le niveau du liquide montant dans la bou-teille a atteint au moins l'extrémité inférieure du tube de remplissage
32. A l'expiration de la durée de temporisation réglée, le dispositif d'actionnement 68 est commandé pour ouvrir la soupas
pe 67 d'évacuation du gaz, comme l'illustre la figure 4.Avec
la pénétration du liquide amorcée à présent, une fois la soupape
67 ouverte, et s'accélérant continûment presque jusqu'au début du col
de la bouteille, le gaz s'échappe en plus par l'ajutage 66
présentant une plus grande section d'ouverture que l'ajutage
65. Lorsque ce niveau de liquide est atteint, un autre élément
réglable de temporisation, incorporé dans le dispositif de
commande 70 et enclenché lors de l'ouverture de la soupape
67 d'évacuation du gaz, sollicite de nouveau le dispositif
d'actionnement de cette soupape 67 vers la position de ferme
ture, ce qui fait que la pénétration du liquide coritiriue
Isni:;n'est plus déterminée que par l'ajutage 65 et s'en trouve
ainsi ralentie.Cette pénétration ralentie du liquide se
poursuit jusqu'à ce que le niveau de liquide dans la bouteille
60 ait atteint l'organe de commutation 55. Du fait que ce
liquide est électriquement conducteur, il établit le contact
avec ledit organe de commutation 55, ce qui fait que, par
l'intermédiaire du circuit instauré par contact du liquide,
il est délivré au dispositif de commande 70 un signal de
commande de fermeture, qui influence les moyens de commutation
dudit dispositif 70 de telle manière que l'électro-aimant du mécanisme de commande 31 soit excité et que la soupape
28 à liquide prenne sa position de fermeture.Lorsque la révo
lution du dispositif de remplissage 20 se poursuit et que
le levier d'actionnement 39 vient dé nouveau buter contre
un autre organe de commande 72, le disque obturateur 37 est
immédiatement amené par pivotement à sa position d'équilibrage
illustrée sur les figures 5 et 6c. Dans cette position, dans.The liquid can thus penetrate into the bottle 6Q passing through the filling tube 32, but in a slower manner corresponding to the discharge of the gas authorized by the narrow passage section of the nozzle 65. The delayed switching of the element timer-in the control device
70 is judiciously adjusted or adjustable in such a way that this sequence of the slowed down penetration of the liquid is completed when the level of the liquid rising in the bottle has reached at least the lower end of the filling tube
32. At the expiration of the set delay time, the actuating device 68 is controlled to open the valve
eg gas outlet, as shown in Figure 4.
the penetration of the primed liquid now, once the valve
67 open, and continuously accelerating almost until the start of the neck
from the bottle, the gas also escapes through the nozzle 66
having a larger opening section than the nozzle
65. When this liquid level is reached, another element
adjustable time delay, incorporated in the
control 70 and engaged when opening the valve
67 gas evacuation, requests the device again
actuation of this valve 67 to the closed position
ture, so that the penetration of the liquid coritiriue
Isni:; is only determined by nozzle 65 and is found there
This slowed down penetration of the liquid is
continues until the liquid level in the bottle
60 has reached the switching member 55. Because this
liquid is electrically conductive, it makes contact
with said switching member 55, which means that, by
through the circuit established by contact with the liquid,
a control signal is delivered to the control device 70
closing command, which influences the switching means
of said device 70 so that the electromagnet of the control mechanism 31 is energized and the valve
28 liquid takes its closed position. When the revo
filling of the filling device 20 continues and that
the actuating lever 39 again comes to abut against
another control member 72, the shutter disc 37 is
immediately pivoted to its balancing position
illustrated in Figures 5 and 6c. In this position, in.

laquelle le palpeur 46, sans être en contact avec la face
circonférentielle 47, prend sa position de butée représentée
dans l'enveloppe 48 de l'interrupteur 45, dans laquelle le
circuit parallèle est ouvert et le circuit établi par contact
du liquide est maintenu, le trou 41a reste au-dessus de l'em
bouchure du canal de jonction 43, et la gorge 74 se prolongeant
par ce trou 41a reste en communication avec la gorge 73 du
canal d'équilibrage 42= d'où résulte une communication entre
ledit canal d'équilibrage 42 et ledit canal de jonction 43.which the probe 46, without being in contact with the face
circumferential 47, takes its stop position shown
in the casing 48 of the switch 45, in which the
parallel circuit is open and the circuit established by contact
liquid is maintained, hole 41a remains above the em
closure of the junction channel 43, and the groove 74 extending
through this hole 41a remains in communication with the groove 73 of the
balancing channel 42 = where communication between
said balancing channel 42 and said junction channel 43.

La liaison ainsi établie permettant l'écoulement du gaz,de
la chambre sus-jacente au tube de remplissage 32 à la chambre
34 > a pour effet que les niveaux respectifs du liquide à l'intérieur du tube de remplissage 32 et dans la bouteille 60 se
compensent mutuellement. Simultanément, la surpression qui
règne encore dans la zone de gaz de la bouteille 60 et dans
les composants du dispositif raccordés à cette zone de gaz par les canaux 42 et 43 est supprimée par le canal 62, l'ajutage 65 et le canal 61 grâce au canal annulaire 23 d'évacuation du gaz. Dans cette position -de fonctionnement, dans laquelle le circuit parallèle est ouvert, le circuit établi par contact avec le liquide reste fermé. De ce fait, le mécanisme de commande 31 reste efficace et il maintient la soupape 28 à liquide dans sa position de fermeture.The connection thus established allowing the flow of gas,
the chamber overlying the filling tube 32 to the chamber
34> has the effect that the respective levels of the liquid inside the filling tube 32 and in the bottle 60
compensate each other. Simultaneously, the overpressure which
still reigns in the gas zone of bottle 60 and in
the components of the device connected to this gas zone by the channels 42 and 43 is eliminated by the channel 62, the nozzle 65 and the channel 61 thanks to the annular gas discharge channel 23. In this operating position, in which the parallel circuit is open, the circuit established by contact with the liquid remains closed. As a result, the control mechanism 31 remains effective and keeps the liquid valve 28 in its closed position.

Lorsque le dispositif de remplissage 20 continue de tourner, la bouteille est prélevée par suite d'un abaissement de ce dispositif 20 et, après avoir passé par un dispositif classique non représenté surveillant le débordement par moussage, elle est dirigée vers la machine de bouchage. When the filling device 20 continues to rotate, the bottle is removed as a result of a lowering of this device 20 and, after having passed through a conventional device not shown monitoring the overflow by foaming, it is directed towards the capping machine.

Le mode opératoire selon la présente invention peut naturellement aussi être appliqué à des dispositifs de remplissage à long tube de remplissage dans des machines de remplissage à contre-pression du type comportant une seule chambre, lorsque le dispositif de remplissage est réalisé d'une manière correspondante pour effectuer la mise sous pression gazeuse à l'aide du gaz provenant de la zone de gaz de la chambre de liquide au-dessus du liquide de remplissage. The procedure according to the present invention can naturally also be applied to filling devices with long filling tube in back-pressure filling machines of the type comprising a single chamber, when the filling device is produced in a corresponding manner. for gas pressurization using gas from the gas zone of the liquid chamber above the filling liquid.

I1 va donc de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et au dispositif décrits et représentéssans sortir du cadre de l'invention. It therefore goes without saying that numerous modifications can be made to the method and to the device described and shown without going beyond the ambit of the invention.

Claims

1. Method for pressurizing bottles using compressed gas in filling devices with a long filling tube, a balancing channel for lowering, at the end of filling , the level of the liquid flows in an open circuit in the said filling tube, as well as an electric control of the closing of the liquid valve when contact occurs with the liquid reaching a predetermined heightening step, process characterized by the fact that the pressurization is carried out using an inert gas which is introduced in the vicinity of the bottom of the bottle using said balancing channel and the path traveled by the liquid in said filling tube.

2. Method according to claim 1, characterized in that the pressurization takes place when the liquid valve is necessarily maintained in its closed position.

3. Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that the inert gas is carbon dioxide or nitrogen.

4. Filling device for back-pressure filling machines of the type comprising one or more chambers, comprising a controlled mechanism with a control valve for the compressed gas to cause a gaseous pressurization in the container to be filled held in place by prior pressure introduction of the liquid; a liquid valve opening under the action of a spring upon completion of the pressurization; a control mechanism for said valve

which closes the latter against the action of the return spring in the open position; and an electrical switching member intended to generate a closing control signal so that said control mechanism of the liquid valve takes its closed position when there is contact with the liquid rising in the container, device characterized in that said compressed gas control valve mechanism (35) has a shutter disc (37) which can be controlled and which has a channel (44) and a connecting path (73,74); and by the fact that, in a control position of this obturating disc (37), the connection can be established by said channel (44) between the channel (41) for admission of the compressed gas and the balancing channel (42 ), however, in another control position of this obturating disc (37), the connection can be established by said connection path (73,74) between said balancing channel (42) and the junction channel (43 ) opening into the gas chamber of the filled cylinder.