FR2618124A2 - Method and installation for filling containers with a mixture of at least two pasty and/or liquid products - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé et instalLation de remplissage de récipients avec un méLange d'au moins deux produits pâteux et/ou Liquides.Method and installation for filling containers with a mixture of at least two pasty and / or liquid products.
La présente invention concerne un procédé de remplissage de récipients avec un mélange d'au moins deux produits pâteux et/ou liquides, selon lequel :
- on soutire un produit de base d'un premier réservoir de stockage dans lequel règne une Légère surpression, et un produit additif d'un deuxième réservoir de stockage dans Lequel règne également une surpression, ce produit additif étant soutiré dans un rapport de proportions déterminé eu égard aux doses du produit de base,
- on conduit Le produit de base directement dans un doseur-distributeur et on l'y dose en des quantités déterminées,
- on dose le produit additif dans un autre doseur volumétrique tout en le protégeant contre toute oxydation par l'air ambiant,
- on injecte Le produit additif dans Le produit de base en un endroit situé en aval de la soupape d'admission et en amont de la soupape d'éjection du doseur-distributeur, et
- on éjecte des quantités dosées du mélange de produits à travers au moins une buse d'éjection du doseur-distributeur dans au moins un récipient prévu au-dessous de Ladite buse.The present invention relates to a process for filling containers with a mixture of at least two pasty and / or liquid products, according to which:
- a basic product is drawn off from a first storage tank in which there is a slight overpressure, and an additive product from a second storage tank in which there is also an overpressure, this additive product being drawn off in a determined proportion ratio having regard to the doses of the basic product,
- the basic product is led directly into a metering-dispenser and it is dosed there in determined quantities,
- the additive product is dosed in another volumetric dispenser while protecting it against any oxidation by ambient air,
the additive product is injected into the base product at a location located downstream of the intake valve and upstream of the metering-distributor ejection valve, and
- Ejected metered quantities of the product mixture through at least one ejection nozzle of the metering-dispenser in at least one container provided below said nozzle.
Dans un mode -de réalisation décrit dans le brevet principal, le produit additif contenant des éléments cristallisant tels que du sucre est protégé contre L'oxydation par l'air ambiant du fait que la face arrière du piston-doseur du doseur volumétrique pour Le produit additif est recouverte.par le produit de base. In an embodiment described in the main patent, the additive product containing crystallizing elements such as sugar is protected against oxidation by ambient air because the rear face of the metering piston of the volumetric metering device for the product. additive is covered by the base product.
Cette solution, bien qu'efficace contre L'oxydation du produit additif et le grippage du piston-doseur- suite à une cristallisation de certains éléments constitutifs du produit additif, peut conduire à des fuites de faibles quantités de produit additif dans le produit de base ou e'Les se mélangent avec ledit produit de base Cet état de chose est ressenti comme un inconvénient, car, lors du remplacement du mélange initial de produits (base et additif) par un autre mélange de produits constitue du même produit de base et d'un autre additif, on obtiendra dans un premier temps un mélange de produits comprenant le produit de base, des traces plus ou moins importantes du premier additif et l'autre additif. On comprendra que ce type de mélange est impropre à La commercialisation. This solution, although effective against oxidation of the additive product and seizure of the metering piston - following crystallization of certain components of the additive product, can lead to leaks of small amounts of additive product in the base product or e'Les mix with said basic product This state of affairs is felt to be a disadvantage because, when replacing the initial mixture of products (base and additive) by another mixture of products constitutes the same basic product and d 'Another additive, we will first obtain a mixture of products comprising the basic product, more or less significant traces of the first additive and the other additive. It will be understood that this type of mixture is unsuitable for marketing.
En outre, comme la tige de commande solidaire du pistondoseur pour le produit additif pénètre dans le réservoir de stockage pour le produit de base, une partie non négligeable du volume de ce réservoir est occupée par Ladite tige de commande ou
Les tiges de commande si l'on utilise une batterie de doseurs pour remplir simultanément plusieurs récipients. De ce fait, pour un volume global donné, le volume de stockage disponible pour le produit de base est donc réduit de sorte que la réserve en produit de base contenue dans ledit réservoir risque d'être un volume tampon insuffisant lorsqu'apparaît un incident d'alimentation en amont dudit réservoir. Dans ce cas, l'opération de remplissage doit être interrompue.In addition, as the control rod integral with the pistondoser for the additive product enters the storage tank for the basic product, a non-negligible part of the volume of this tank is occupied by said control rod or
The control rods if a battery of dispensers is used to fill several containers simultaneously. Therefore, for a given overall volume, the storage volume available for the basic product is therefore reduced so that the reserve of basic product contained in said reservoir risks being an insufficient buffer volume when an incident occurs. feed upstream of said tank. In this case, the filling operation must be interrupted.
La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients tout en conservant le concept général du brevet principal 87 00 531 du 19 janvier 1987. The present invention aims to eliminate these drawbacks while retaining the general concept of main patent 87 00 531 of January 19, 1987.
Ce but est atteint dans le cadre d'un procédé défini ci-dessus du fait qu'à l'endroit du piston du doseur volumétrique pour le produit additif, on sépare ce dernier aussi bien du produit de base que de l'air ambiant tout en disposant ledit piston et sa tige de commande en dehors mais très près du réservoir de stockage pour le produit de base et l'on injecte le produit additif dosé dans le produit de base à un endroit situé non seulement en aval de la soupape d'admission et en amont de la soupape d'éjection du doseur-distributeur mais aussi trés près, d'une part, du fond dudit réservoir de stockage pour le produit de base et d'autre part, de la sortie du doseur volumétrique pour le produit additif. This object is achieved within the framework of a process defined above because at the place of the volumetric metering piston for the additive product, the latter is separated both from the basic product and from ambient air while by placing said piston and its control rod outside but very close to the storage tank for the basic product and injecting the metered additive product into the basic product at a location located not only downstream of the valve inlet and upstream of the metering-distributor ejection valve but also very close, on the one hand, to the bottom of said storage tank for the basic product and, on the other hand, to the outlet of the volumetric metering unit for the product additive.
Pour séparer de l'air ambiant le produit additif contenu dans le doseur volumétrique, on peut utiliser une membrane flexible non élastique en forme de calotte semi-retournée qui entoure te piston et ferme la partie supérieure de la cavité de dosage de façon à empêcher tout contact entre l'air ambiant et le piston, d'une part et le produit additif, d'autre part, qui se trouve dans la cavité de dosage, la tige dudit piston étant disposée à l'extérieur mais au voisinage immédiat du réservoir de stockage pour le produit de base. To separate the additive product contained in the volumetric dispenser from the ambient air, it is possible to use a flexible non-elastic membrane in the form of a semi-inverted cap which surrounds the piston and closes the upper part of the dosing cavity so as to prevent any contact between the ambient air and the piston, on the one hand, and the additive product, on the other hand, which is in the metering cavity, the rod of said piston being arranged outside but in the immediate vicinity of the reservoir storage for the commodity.
Une autre proposition avantageuse consiste, d'une part, à prévoir pour le produit additif, dans le corps du doseur volumétrique, une cavité cylindrique de dosage dans laquelle se déplace de façon étanche un piston-doseur, cavité dont les deux extrémités sont susceptibles d'être reliées entre elles, dont l'extrémité supérieure débouche dans une chambre de passage reliée en permanence à une source de -produit additif et susceptible d'être reliée à t'extrémité inférieure de ladite cavité, à l'aide d'un conduit de dérivation ou de pontage, et cavité dont L'extrémité inférieure est susceptible d'être reliée à un point d'injection du produit additif dans le produit de base et d'être coupée en même temps de l'extrémité supérieure de ladite cavité, et, d'autre part, à munir le piston-doseur > qui se déplace sans jeu latéral dans la cavité cylindrique de dosage de façon à séparer celle-ci en une chambre supérieure et une chambre inférieure, d'une tige de commande qui traverse ladite chambre supérieure et ladite chambre de passage avant de passer de façon étanche à l'extérieur du corps dudit doseur près du réservoir de stockage pour le produit de base, et à entourer ladite tige de commande d'un soufflet qui est disposé dans ladite chambre superieure et ladite chambre de passage et qui est fixé- de façon étanche d'une part sur la face arrière dudit piston et,d'autre part, sur le corps dudit doseur volumétrique au niveau de la paroi supérieure de ladite chambre de passage, le point d'injection du produit additif dans le produit de base étant situé en amont de la soupape d'éjection du doseur-distributeur et en aval de la soupape d'admission dudit doseur-distributeur, soupape d'admission-ui agit en plus en tant que soupape de sortie du réservoir de stockage pour le produit de base. Another advantageous proposal consists, on the one hand, of providing for the additive product, in the body of the volumetric metering device, a cylindrical metering cavity in which a piston-metering piston moves in leaktight manner, cavity the two ends of which are capable of '' be interconnected, the upper end of which opens into a passage chamber permanently connected to a source of additive product and capable of being connected to the lower end of said cavity, using a conduit bypass or bypass, and cavity, the lower end of which can be connected to a point of injection of the additive product into the base product and be cut at the same time from the upper end of said cavity, and, on the other hand, to provide the metering piston> which moves without lateral play in the cylindrical metering cavity so as to separate the latter into an upper chamber and a lower chamber, with a control rod which passes through said room su and said passage chamber before passing in leaktight manner outside the body of said metering device near the storage tank for the basic product, and surrounding said control rod with a bellows which is disposed in said upper chamber and said passage chamber and which is fixed tightly on the one hand on the rear face of said piston and, on the other hand, on the body of said volumetric metering device at the upper wall of said passage chamber, the point d injection of the additive product into the basic product being situated upstream of the metering-distributor ejection valve and downstream of the intake valve of said metering-distributor, intake valve-which acts in addition as storage tank outlet valve for the basic product.
Cette conception permet de réaliser une installation de remplissage très compacte et de pouvoir distribuer avec un- doseurdistributeur à buses multiples autant de mélanges de produits differents qu'il y a de buses, ou bien de changer rapidement pour une buse donnée la composition du mélange de produits et ceci sans perte notable en produits. This design makes it possible to produce a very compact filling installation and to be able to dispense with a dispenser dispenser with multiple nozzles as many mixtures of different products as there are nozzles, or else to quickly change the composition of the mixture of mixtures for a given nozzle. products and this without significant loss in products.
Selon une autre caractéristique avantageuse qui permet de simplifier et rendre compacté encore davantage l'installation de remplissage,on prévoit une seule soupape qui constitue la soupape d'admission du doseur-distributeur et en plus, pour le doseur du produit additif, une soupape de liaison alternative d'une part, entre le réservoir de stockage pour le produit additif ou la chambre supérieure et la chambre inférieure de la cavité de dosage pour le produit additif et, d'autre part, entre la chambre inférieure de ladite cavité de dosage et le point d'injection du produit additif dans le produit de base. According to another advantageous characteristic which makes it possible to simplify and make the filling installation even more compact, there is provided a single valve which constitutes the inlet valve of the metering-dispenser and in addition, for the metering unit of the additive product, a alternative connection on the one hand, between the storage tank for the additive product or the upper chamber and the lower chamber of the metering cavity for the additive product and, on the other hand, between the lower chamber of said metering cavity and the point of injection of the additive product into the base product.
Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que l'on évite toute stagnation de produit(s) aussi bien dans le doseur pour le produit additif que dans celui pour le mélange de produits et dans la soupape à fonctions multiples, à savoir, soupape d'admission pour le doseur-distributeur et soupape de liaison alternative d'une part, entre le réservoir de stockage pour le produit additif ou la chambre supérieure du doseur pour le produit additif et la chambre inférieure dudit doseur, et d'autre part, entre la chambre inférieure ou sortie dudit doseur et le point d'injection du produit additif dans le produit de base. Another advantage of the present invention lies in the fact that any stagnation of product (s) is avoided both in the dispenser for the additive product, in that for the mixture of products and in the multi-function valve, namely , inlet valve for the metering-dispenser and alternating connection valve on the one hand, between the storage tank for the additive product or the upper chamber of the metering unit for the additive product and the lower chamber of said metering unit, and on the other hand part, between the lower chamber or outlet of said metering device and the point of injection of the additive product into the base product.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de deux modes de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 6 est une vue en élévation d'une coupe transversale à travers un premier mode de réalisation de l'installation de remplissage de récipients avec un mélange d'au moins deux produits ;;
- la figure 7 est une vue agrandie en coupe verticaledu doseur pour le produit additif et de la soupape d'admission du doseur-distributeur suivant le plan VII-VII d la figure 8, cette vue se distinguant de celle représentée à la figure 6 du fait que la tige du doseur est faiblement inclinée par rapport à la verticale pour être plus pris du réservoir de stockage pour le produit de base sans être gênée par Ledit résrevoir, la soupape de liaison alternative étant en une position dans laquelle les deux extrémités de la cavité de dosage sont reliées l'une à L'autre ;
- la figure 8 est une vue en plan suivant un plan déterminé par la Ligne brisée VIII-VIII de la figure 7, la position de la soupape de liaison étant celle de la figure 7 ;;
- la figure 9 est une vue agrandie d'une coupe verticale à travers le doseur pour le produit additif suivant un plan parallèle à celui de la figure 7, et déterminé par La ligne IX-IX de la figure 10, la soupape de liaison alternative étant en une position dans laquelle La chambre inférieure du doseur est reliée au point d'injection dans le produit de base ;
- la figure 10 est une vue en plan du doseur suivant la
Ligne brisée X-X de la figure 9 ;
- La figure 11 est une coupe verticale à travers le piston et le souffLet du doseur pour le produit additif ; et
- la figure 12 est une vue schématique, partiellemént en coupe, d'un deuxième mode de réalisation de l'installation.Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the following description of two embodiments, description made with reference to the appended drawings in which
- Figure 6 is an elevational view of a cross section through a first embodiment of the container filling installation with a mixture of at least two products;
FIG. 7 is an enlarged view in vertical section of the dispenser for the additive product and of the inlet valve of the dispenser-distributor according to the plane VII-VII of FIG. 8, this view being distinguished from that shown in FIG. 6 of fact that the metering rod is slightly inclined relative to the vertical to be more taken from the storage tank for the basic product without being obstructed by said reservoir, the alternative connecting valve being in a position in which the two ends of the metering cavity are connected to each other;
- Figure 8 is a plan view along a plane determined by the broken line VIII-VIII of Figure 7, the position of the connecting valve being that of Figure 7;
- Figure 9 is an enlarged view of a vertical section through the dispenser for the additive product along a plane parallel to that of Figure 7, and determined by Line IX-IX of Figure 10, the alternative connection valve being in a position in which the lower chamber of the dispenser is connected to the point of injection into the basic product;
- Figure 10 is a plan view of the dispenser according to the
Broken line XX of Figure 9;
- Figure 11 is a vertical section through the piston and the bellows of the dispenser for the additive product; and
- Figure 12 is a schematic view, partially in section, of a second embodiment of the installation.
Il convient d'abord de remarquer que pour des raisons de clarté, on a indiqué en pointillé sur le côté gauche de La figure 6, la conduite générale 3 comme si elle était disposée derrière le plan de figure 6 ; elle se trouve en réalité devant ce plan, comme ceci ressort de la figure 8. It should first be noted that for reasons of clarity, the dotted line on the left side of FIG. 6 has been indicated, the general pipe 3 as if it were arranged behind the plane of FIG. 6; it is actually in front of this plane, as shown in Figure 8.
Tel que représenté sur le dessin, L'installation comprend un réservoir de stockage 1 qui contient un produit de base 2 et qui est ici disposé transversalemer et au-dessus du trajet des rangées successives 45 de récipients 21. Dans le t oc de fond 24 de ce réservoir 1 est ménagée au moins une conduite d'alimentation générale 3 et de préférence sont ménagées autant de conduites générales 3 qu'il y a de doseurs-distributeurs 6, chaque conduite générale 3 reliant une sortie 4 du réservoir 1 à l'entrée 5 d'un doseur-distributeur 6.Dans le corps de fond 24 est ménagé un logement transversal 46 qui présente une cuvette 46a de forme semi-cylindrique prolongée vers le haut par des parois verticales parallèles 46b de façon à déboucher dans le réservoir de stockage et délimiter par leur extrémité supérieure l'ouverture de sortie 4 du réservoir 1, et qui reçoit un corps cylindrique 47 faisant partie de la soupape d'admission 7 du doseur-distributeur 6.Cette soupape d'admission 7 comprend, dans le cas présent, au fond de la cuvette 46a au moins une paire d'orifices de distribution 3a et 3b auxquelles est raccordée l'extrémité supérieure de la conduite générale 3, ces deux orifices de distribution 3a et 3b étant séparés l'un de l'autre par une petite cloison 3c et destinés à être reliés à travers le corps cylindrique 47, l'un (3a) au fond du réservoir 1 et l'autre (3b) à la chambre de dosage 25 du doseur 14 pour le produit additif.Le corps cylindrique 47 est réalisé en tant que tiroir qui est susceptible de recouvrir de façon étanche les orifices de distribution 3a et 3b et de se déplacer axialement et qui comporte pour chaque conduite générale 3 un passage vertical 48 susceptible de s'aligner sur l'orifice 3a et un passage coudé 49 susceptible de venir s'aligner sur l'orifice 3b et dont les axes sont situés dans le même plan vertical perpendiculaire à l'axe du corps cylindrique 47 que l'axe du passage vertical 48. As shown in the drawing, the installation comprises a storage tank 1 which contains a basic product 2 and which is here arranged to cross and over the path of the successive rows 45 of containers 21. In the bottom toc 24 of this tank 1 is formed at least one general supply line 3 and preferably there are as many general lines 3 as there are metering-distributors 6, each general line 3 connecting an outlet 4 of the tank 1 to the inlet 5 of a metering-dispenser 6. In the bottom body 24 is provided a transverse housing 46 which has a bowl 46a of semi-cylindrical shape extended upwards by parallel vertical walls 46b so as to open into the reservoir of storage and delimit by their upper end the outlet opening 4 of the tank 1, and which receives a cylindrical body 47 forming part of the inlet valve 7 of the metering-dispenser 6.This inlet valve 7 comprises, in the present case, at the bottom of the bowl 46a at least one pair of distribution orifices 3a and 3b to which the upper end of the general pipe 3 is connected, these two distribution orifices 3a and 3b being separated one from the another by a small partition 3c and intended to be connected through the cylindrical body 47, one (3a) at the bottom of the tank 1 and the other (3b) to the metering chamber 25 of the metering device 14 for the additive product. The cylindrical body 47 is produced as a drawer which is capable of sealingly covering the distribution orifices 3a and 3b and of moving axially and which comprises, for each general pipe 3, a vertical passage 48 capable of aligning with the orifice 3a and an elbow passage 49 capable of coming into alignment with orifice 3b and the axes of which are situated in the same vertical plane perpendicular to the axis of the cylindrical body 47 as the axis of the vertical passage 48.
La partie verticale 49a du passage coudé 49 est juxtaposée au passage vertical 48 et peut déboucher au fond de la cuvette semi-cylindrique 46a, soit dans l'orifice de distribution 3b (Fig 9, 10) de la conduite générale 3, soit dans l'orifice 50a (Fig 7, 8) d'un conduit 50 qui va vers la chambre inférieure 25a de la cavité de dosage 25 du doseur 14 pour le produit additif et qui sert à ladite chambre inférieure 25a de conduit d'entrée, l'orifice 50a étant situé à côté de l'orifice 3b sur le trajet de déplacement rectiligne de la partie verticale 49a du passage coudé 49, trajet paralléle à l'axe du tiroir cylindrique 47. The vertical part 49a of the bent passage 49 is juxtaposed with the vertical passage 48 and can lead to the bottom of the semi-cylindrical bowl 46a, either in the dispensing orifice 3b (Fig 9, 10) of the general pipe 3, or in the orifice 50a (FIG. 7, 8) of a conduit 50 which goes towards the lower chamber 25a of the metering cavity 25 of the metering device 14 for the additive product and which serves for said lower chamber 25a as an inlet conduit, the orifice 50a being situated next to orifice 3b on the path of rectilinear displacement of the vertical part 49a of the bent passage 49, path parallel to the axis of the cylindrical slide 47.
La partie horizontale 49b du passage coudé 49 est disposée au-dessus de la partie verticale 49a de ce dernier et peut déboucher, en face de la paroi seri-cylindrique 46a soit dans l'orifice 51a (Fig 9, 10) d'un conduit 51 qui est relié à la chambre inférieure 25a de la cavité de dosage 25 du doseur volumétrique 14 pour le produit additif et qui sert de conduit de sortie, soit dans C'orifice 52a d'un conduit 52 qui est relié en permanence à La sortie du reservoir (non représenté) pour le produit additif (Fig 7, 8). The horizontal part 49b of the bent passage 49 is disposed above the vertical part 49a of the latter and can lead, opposite the seri-cylindrical wall 46a, either into the orifice 51a (Fig 9, 10) of a conduit 51 which is connected to the lower chamber 25a of the metering cavity 25 of the volumetric metering device 14 for the additive product and which serves as an outlet conduit, either in the orifice 52a of a conduit 52 which is permanently connected to the outlet of the reservoir (not shown) for the additive product (Fig 7, 8).
La cuvette semi-cylindrique transversale 46a du logement transversal 46 comprend donc- à côté de L'orifice de distribution 3a l'orifice de distribution 3b qui tous deux relient simultanément la conduite générale 3, lorsque le passage vertical 48 coincide avec
L'orifice 3a et le passage coudé 49 avec l'orifice 3b, d'une part, au réservoir 1 pour le produit de base 2 et, d'autre part, au conduit de sortie 51 du doseur 14 (côté droit de la figure 6), les axes des orifices 3a et 3b étant situés dans le même plan vertical et perpendiculaire à l'axe 53 de la cuvette semi-cylindrique 46a et du distributeur cylindrique 47 dont le diamètre est, au jeu de glissement près, identique à celui de la cuvette 46a ou à la distance entre les deux parois verticales de prolongement 46b du logement transversal 46. On comprendra aisément que dans ce mode de réalisation, le point d'injection du produit additif 11 dans le produit de base 2 se trouve dans la conduite générale 3, immédiatement en dessous des orifices 3a et 3b et de leur cloison de séparation 3c, le passage vertical 48 et Le passage coudé 49 étant dans ce cas utilisés en tant que buses d'injection du produit de base 2 et du produit additif 11 respectivement dans la conduite générale 3.The transverse semi-cylindrical bowl 46a of the transverse housing 46 therefore comprises- next to the dispensing orifice 3a the dispensing orifice 3b which both simultaneously connect the general pipe 3, when the vertical passage 48 coincides with
The opening 3a and the bent passage 49 with the opening 3b, on the one hand, to the reservoir 1 for the basic product 2 and, on the other hand, to the outlet duct 51 of the metering device 14 (right side of the figure 6), the axes of the orifices 3a and 3b being located in the same vertical plane and perpendicular to the axis 53 of the semi-cylindrical cup 46a and of the cylindrical distributor 47 whose diameter is, apart from sliding play, identical to that of the bowl 46a or at the distance between the two vertical extension walls 46b of the transverse housing 46. It will easily be understood that in this embodiment, the point of injection of the additive product 11 into the base product 2 is located in the main line 3, immediately below the orifices 3a and 3b and their partition 3c, the vertical passage 48 and the bent passage 49 being in this case used as injection nozzles for the base product 2 and the additive product 11 respectively in the general conduct 3.
La soupape d'admission 7 remplit dans ce mode de réalisation, non seulement la fonction d'une soupape de sortie du réservoir de stockage 1 et d'une soupape d'admission pour le doseur-distributeur 6, mais aussi la fonction d'une soupape d'entrée et d'une soupape de sortie du doseur 14 pour le produit additif de sorte que la chambre inférieure 25a de la cavité de dosage 25 de ce doseur 14 peut être reliée alternativement soit via
La conduite secondaire 13 au réservoir de stockage du produit additif (Fig 7, 8) soit au doseur-distribu.eur t via la conduite générale 3 (Fig 9, 10).The intake valve 7 fulfills in this embodiment not only the function of an outlet valve of the storage tank 1 and an intake valve for the metering-dispenser 6, but also the function of a inlet valve and an outlet valve of the metering device 14 for the additive product so that the lower chamber 25a of the metering cavity 25 of this metering device 14 can be connected alternately either via
The secondary pipe 13 to the storage tank for the additive product (Fig 7, 8) or to the metering-dispenser t via the general pipe 3 (Fig 9, 10).
La structure du doseur 14 pour le produit additif est conçue de façon à éviter toute stagnation de produit dans Les différents conduits et chambres dudit doseur. A cet effet, la cavité de dosage 25 comprend une partie de forme cylindrique 25b dans laquelle se déplace de façon étanche le piston-doseur 27 qui est muni d'un joint d'étanchéité 27a et divise cette cavité de dosage 25 en une chambre inférieure 25a dont la partie extrême est élargie par rapport à la partie cylindrique 25b, et en une chambre supérieure 25c dont la partie extrême s'élargit également par rapport à la partie cylindrique 25b de la cavité de dosage 25. La chambre supérieure 25c est en permanence reliée au réservoir de stockage pour le produit additif par l'intermédiaire de La conduite secondaire 13. Ainsi, la face supérieure ou arrière du piston-doseur 27 est constamment recouverte par le produit additif. The structure of the metering device 14 for the additive product is designed so as to avoid any stagnation of product in the various conduits and chambers of said metering device. To this end, the metering cavity 25 comprises a cylindrical portion 25b in which the metering piston 27 moves in leaktight manner which is provided with a seal 27a and divides this metering cavity 25 into a lower chamber. 25a, the end part of which is widened with respect to the cylindrical part 25b, and in an upper chamber 25c, the end part of which also widens with respect to the cylindrical part 25b of the metering cavity 25. The upper chamber 25c is permanently connected to the storage tank for the additive product via the secondary pipe 13. Thus, the upper or rear face of the metering piston 27 is constantly covered by the additive product.
La face arrière du piston 27 est solidaire de La tige de commande 28 qui traverse la chambre supérieure 25c et la partie extrême de celle-ci élargie en chambre de passage 54 avant de passer de façon étanche à l'extérieur à travers le corps de doseur 23 qui, dans ce cas également est disposé très près du fond 24 du réservoir de stockage 1 et, de préférence, est solidaire dudit fond 24. La partie de la tige de commande 28 qui se trouve dans la chambre supérieure 25c et dans la chambre de passage 54 est entourée d'un soufflet 55 dont le diamètre maximal est inférieur au diamètre de la chambre 25c et qui est disposé dans lesdites chambres 25c et 54 et fixé de façon étanche, d'une part, à la face supérieure ou arrière du pistondoseur 27 et, d'autre part, au corps de doseur 23 à l'endroit où ladite tige 28 quitte ledit corps de doseur 23.The rear face of the piston 27 is integral with the control rod 28 which passes through the upper chamber 25c and the end part thereof widened in the passage chamber 54 before passing in leaktight manner to the outside through the metering body 23 which, in this case also is arranged very close to the bottom 24 of the storage tank 1 and, preferably, is integral with said bottom 24. The part of the control rod 28 which is located in the upper chamber 25c and in the chamber passage 54 is surrounded by a bellows 55 whose maximum diameter is less than the diameter of chamber 25c and which is arranged in said chambers 25c and 54 and fixed in a sealed manner, on the one hand, to the upper or rear face of the pistondoseur 27 and, on the other hand, to the metering body 23 at the place where said rod 28 leaves said metering body 23.
On est ainsi sûr que le produit additif se trouvant dans Les chambres 25c et 54 au dessus ou derrière le piston 27 et autour de la tige de commande 28 est séparé de l'air ambiant et protégé contre toute oxydation, cristallisation ou pollution extérieure. It is thus certain that the additive product located in chambers 25c and 54 above or behind the piston 27 and around the control rod 28 is separated from the ambient air and protected against any oxidation, crystallization or external pollution.
Avantageusement, le conduit 52, relié en permanence à la sortie du réservoir de stockage 10 pour le produit additif 11 ou au conduit secondaire 13 dudit réservoir, débouche dans la chambre de passage 54 ou extrémité supérieure de la cavité de dosage 25 et constitue, en coopération avec le passage coudé du tiroir 47 en position appropriée et avec le conduit d'entrée 50, un conduit de dérivation ou de pontage grâce auquel l'extrémIté supérieure de la cavité de dosage 25, c'est-à-dire ta chambre supérieure 25c et la chambre de passage 54 peuvent être reliées cylcliquement à l'extrémité inférieure de ladite cavité 25, c'est-à-dire à la chambre inferieure 25a de celle-ci qui constitue La véritable chambre de dosage.Cette disposition particulière garantit que le produit additif ne peut stagner dans la chambre supérieure 25c et est chassé hors des chambres 25c et 54 en direction de la chambre inférieure 25a à travers le conduit de dérivation 49, 50, 52 (Fig 6 côté gauche et Fig 7 et 8) à chaque course de recul ou d'aspiration vers Le - haut du piston-doseur 27 Dans ce cas, le tiroir cylindrique 47 se trouve dans la position dans laquelle le passage coudé 49 relie Le conduit d'entrée 50 du doseur 14 au conduit 52 allant vers Le réservoir du produit additif, tandis que le passage vertical 48 est obturé à son extrémité inférieure par la paroi de la cuvette semi-cylindrique 46a (Fig 7 et 8). Advantageously, the duct 52, permanently connected to the outlet of the storage tank 10 for the additive product 11 or to the secondary duct 13 of said tank, opens into the passage chamber 54 or upper end of the metering cavity 25 and constitutes, in cooperation with the bent passage of the drawer 47 in the appropriate position and with the inlet conduit 50, a bypass or bridging conduit by which the upper end of the metering cavity 25, i.e. your upper chamber 25c and the passage chamber 54 can be cyclically connected to the lower end of said cavity 25, that is to say to the lower chamber 25a thereof which constitutes the real metering chamber. This particular arrangement guarantees that the additive product cannot stagnate in the upper chamber 25c and is driven out of the chambers 25c and 54 towards the lower chamber 25a through the bypass duct 49, 50, 52 (Fig 6 left side and Fig 7 and 8) at each a recoil or suction stroke towards the top of the metering piston 27 In this case, the cylindrical slide 47 is in the position in which the bent passage 49 connects the inlet duct 50 of the metering unit 14 to the duct 52 going Towards the reservoir of the additive product, while the vertical passage 48 is closed at its lower end by the wall of the semi-cylindrical bowl 46a (FIGS. 7 and 8).
On comprend aisément que cette position du tiroir cylindrique 47 correspond à la position de fermeture de la soupape d'admission 7 de sorte que des l'ouverture de la soupape d'éjection 35 du doseur-distributeur 6 une quantité dosée du mélange de produits (base et additif) peut être expulsée de ce dernier et être introduite dans un récipient 21 (voir côté gauchesde la figure 6) par la descente du piston-doseur annulaire 22 le-long de la tige d'obturation 42 jusqu'au- dessus de l'embouchure de La conduite générale 3 dans l'enceinte cylindrique verticale 39 à la jonction de la chambre de dosage supérieure 16 et la chambre de distribution inférieure 34 délimitées par ladite enceinte 39.Dans ce cas, le piston annulaire 22 atteint la position indicée sur le coté gauche de la figure 6 pendant que la tige d'obturation 42 est encore engagée dans le récipient 21 (voir côté droit de la figure 6) pour permettre l'écoulement du mélange de produits à travers le canal inférieur d'éjection 56 ménagé dans la partie inférieure de La tige d'obturation 42 et débouchant à ses deux extrémités sur La face extérieure cylindrique de celle-ci d'une part, à l'aide d'orifices d'éjection obliques 57 reliant à l'extérieur l'extrémité inférieure dudit canal 56 et dirigés vers le bas et vers l'extérieur prés de l'extrémité inférieure de ladite tige 42 au-dessus d'un joint torique d'étanchéité 58 solidaire de ladite extrémité, et, d'autre part, à l'aide de perçages radiaux supérieurs 59 reliant à l'extérieur l'extrémité supérieure dudit canal 56 et disposés à un endroit tel de ladite tige 42 que même en position extrême basse de celle-ci, ces perçages 59 sont situés à l'intérieur de la chambre de distribution 34 (voir côté gauche fig. 6). Lorsque le joint d'étanchéité 58 est appliqué contre l'alésage cylindrique vertical 40 ménagé dans le corps 41 de la soupape d'éjection 35 prévue à l'extrémité inférieure de la chambre de distribution 34, les orifices d'éjection 57 de ladite soupape d'éjection 35 sont obturés (côté droit fig. 6) et le piston annulaire 22 peut commencer sa course d'aspiration vers le haut, à partir de sa position basse, (fig 6 côté droit) pour arriver en position haute (fig 6 côté gauche) d'où une nouvelle course descendante d'éjection peut s'effectuer. It is easy to understand that this position of the cylindrical slide 47 corresponds to the closed position of the intake valve 7 so that from the opening of the ejection valve 35 of the metering-dispenser 6 a metered amount of the mixture of products ( base and additive) can be expelled from the latter and be introduced into a container 21 (see left side of FIG. 6) by the descent of the annular metering piston 22 along the closure rod 42 to above the mouth of the general pipe 3 in the vertical cylindrical enclosure 39 at the junction of the upper metering chamber 16 and the lower distribution chamber 34 delimited by said enclosure 39. In this case, the annular piston 22 reaches the position indicated on the left side of Figure 6 while the shutter rod 42 is still engaged in the container 21 (see right side of Figure 6) to allow the flow of the product mixture through the lower ejection channel 56 housework in the lower part of the shutter rod 42 and opening at its two ends on the cylindrical outer face thereof on the one hand, using oblique ejection orifices 57 connecting the outside lower end of said channel 56 and directed downwards and outwards near the lower end of said rod 42 above an O-ring seal 58 secured to said end, and, on the other hand, to using upper radial bores 59 connecting the upper end of said channel 56 to the outside and arranged in a location such as said rod 42 that even in the extreme lower position thereof, these bores 59 are located inside of the distribution chamber 34 (see left side fig. 6). When the seal 58 is applied against the vertical cylindrical bore 40 formed in the body 41 of the ejection valve 35 provided at the lower end of the distribution chamber 34, the ejection orifices 57 of said valve ejection 35 are closed (right side fig. 6) and the annular piston 22 can start its suction stroke upwards, from its low position (fig 6 right side) to reach the high position (fig 6 left side) from where a new downward ejection stroke can take place.
Bien entendu, dès la fermeture de la soupape d'éjection 35 et avant le début de La course ascendante ou d'aspiration du piston annulaire 22 du doseur-distributeur 6, le tiroir cylindrique 47 est poussé dans son autre position extrême (voir Fig 6, côté droit et fig 9 et 10) dans laquelle est fermée la soupape d'entrée du doseur volumétrique 14 et sont ouvertes la soupape de sortie dudit doseur volumétrique 14 et la soupape d'admission 7 du doseurdistributeur 6. Dans ce cas, le passage vertical 48 du tiroir 47 établit la communication entre le réservoir de stockage 1 pour le produit de base et la conduite générale 3 (ou l'entrée du doseurdistributeur 6) et le passage coudé 49 dudit tiroir 47 relie la sortie du doseur 14 pour le produit de base (conduit 51) à la conduite générale 3 (ou l'entrée de La chambre de dosage 16 du doseur-distributeur 6).Ainsi, le passage coudé 49 du tiroir 47 constitue, en coopération avec les orifices 50a, 52 ou 51a, 3b, une soupage de liaison alternative 26 d'une part entre le réservoir de stockage pour le produit additif ou la chambre supérieure 25c du doseur 14 pour le produit additif et la chambre inférieure 25a dudit doseur 14, et, d'autre part, entre la chambre inférieure 25a ou conduit de sortie 51 dudit doseur 14 et le -point d'injection (conduite générale 3) du produit additif dans le produit de base 2. IL s'entend de soi-même que le piston 27 du doseur 14 effectue sa course descendante d'expulsion du produit additif pendant que le piston annulaire 22 exécute sa course ascendante d'aspiration, les mouvements de ces pistons 22, 27 étant synchrones, mais de directions opposées l'une à l'autre. Of course, as soon as the ejection valve 35 is closed and before the start of the upward or suction stroke of the annular piston 22 of the metering-distributor 6, the cylindrical slide 47 is pushed into its other extreme position (see FIG. 6 , right side and fig 9 and 10) in which is closed the inlet valve of the volumetric metering device 14 and are open the outlet valve of said volumetric metering unit 14 and the inlet valve 7 of the metering valve 6. In this case, the passage vertical 48 of drawer 47 establishes communication between the storage tank 1 for the basic product and the general line 3 (or the inlet of the metering valve 6) and the bent passage 49 of said drawer 47 connects the outlet of the metering unit 14 for the product base (conduit 51) to the general line 3 (or the inlet of the metering chamber 16 of the metering-dispenser 6). Thus, the bent passage 49 of the drawer 47 constitutes, in cooperation with the orifices 50a, 52 or 51a , 3b, an alternative connection soup 26 d firstly between the storage tank for the additive product or the upper chamber 25c of the metering device 14 for the additive product and the lower chamber 25a of said metering device 14, and, secondly, between the lower chamber 25a or outlet duct 51 of said metering device 14 and the injection point (general line 3) of the additive product in the base product 2. It is self-evident that the piston 27 of the metering device 14 performs its downward stroke for expelling the additive product while the annular piston 22 performs its upward suction stroke, the movements of these pistons 22, 27 being synchronous, but in opposite directions to each other.
Pendant la course descendante du piston 27, une certaine quantité du produit additif 71 est aspirée dans la chambre supérieure 25c qui s' agrandit au fur et à mesure que descend ledit piston 27 pendant sa course de refoulement ou expulsion du produit 11 dosé préalablement dans la chambre inférieure 25a. During the downward stroke of the piston 27, a certain quantity of the additive product 71 is sucked into the upper chamber 25c which becomes larger as the said piston 27 descends during its delivery or expulsion stroke of the product 11 previously dosed in the lower chamber 25a.
Pendant la course ascendante du piston 27, qui constitue la course d'aspiration du produit additif 11 dans la chambre inférieure 25a, la quantité de produit additif 11 contenue dans la chambre supérieure 25c est expulsée de celle-ci et envoyée, avec une autre quantité de produit Il venant du conduit 13, vers la chambre inférieure 25a via le conduit de dérivation 49, 50, 52 (voir fig 7 et 8). During the upward stroke of the piston 27, which constitutes the suction stroke of the additive product 11 in the lower chamber 25a, the quantity of additive product 11 contained in the upper chamber 25c is expelled therefrom and sent, with another quantity of product II coming from the conduit 13, to the lower chamber 25a via the bypass conduit 49, 50, 52 (see fig 7 and 8).
La tige d'obturation 42 peut aussi être pleine sur toute sa longueur et, par son extrémité inférieure, servir d'obturateur à l'alésage cylindrique vertical 40 du corps 41 de la soupape d'éjection 35 prevue à l'extrémité inférieure de la chambre de distribution 34 du doseur-distributeur 6. Dans ce cas, le corps 41 muni de son alésage 40 remplit la fonction de la buse d'éjection fixe 20. Pour ouvrir la soupape d'éjection 35, il est alors nécessaire de déplacer la tige d'obturatior 42 vers le haut et de rentrer l'extrémité inférieure de celle-ci à l'intérieur de la chambre de distribution 34 en vue de libérer plus ou moins l'alésage vertical 40. Dans la zone de la chambre de distribution 34, la tige d'obturation 42 présente, le cas échéant, des organes de brassage 44 tels que des ailettes plus ou moins obliques. The shutter rod 42 can also be full over its entire length and, by its lower end, serve as a shutter for the vertical cylindrical bore 40 of the body 41 of the ejection valve 35 provided at the lower end of the distribution chamber 34 of the metering-distributor 6. In this case, the body 41 provided with its bore 40 fulfills the function of the fixed ejection nozzle 20. To open the ejection valve 35, it is then necessary to move the shutter rod 42 upwards and return the lower end thereof inside the distribution chamber 34 in order to more or less release the vertical bore 40. In the area of the distribution chamber 34, the closure rod 42 has, if necessary, stirring members 44 such as more or less oblique fins.
Selon une particularité avantageuse, le piston-doseur 27 et le soufflet 55 y compris sa bride de fixation 55a sur le corps de doseur 23 à l'endroit du passage de la tige de commande 28 hors de la chambre de passage 54 et de la chambre supérieure 25c sont réalisés à partir d'un même bloc en matière synthétique telle que du polytétrafLuoréthyLene. Comme on peut le voir sur la figure 11, le soufflet 55 réalisé dans la même matière que le piston 27 par alésage du bloc de matière à un diamètre légèrement supérieur à celui de la tige de commande 28, alésage suivi d'un taraudage de gorges annulaires successives superposées 55b dont la section selon un plan radial est un triangle isocèle dont la base repose contre ladite tige 28, les sommets ou fonds de ces gorges annulaires étant situés sur une enveloppe cylindrique dont le diamètre est inférieur au diamètre du piston 25. Sur le côté extérieur du bloc de départ sont taillées ou filetées des rainures annulaires superposées 55c intercalées chacunes entre deux gorges annulaires intérieures 55b, la section radiale de ces rainures extérieures 55c étant également en forme de triangle isocèle dont la base est située sur l'enveloppe cylindrique entourant de façon imaginaire le soufflet 55 dont la paroi 55d en forme d'accordéon cylindrique sépare alternativement une gorge intérieure 55b d'une -rainure extérieure voisine superposée 55c.L'extrémité supérieure du soufflet 55 se termine par la bride de fixation 55a qui comprend une partie tubulaire 55e raccordée à l'extrémité supérieure de la paroi 55d du soufflet 55, et un disque annulaire de fixation 55f, le diamètre intérieur de la partie tubulaire de la bride de fixation 55a étant égal au diamètre extérieur de la tige de commande 28. La bride de fixation 55a est montée de façon étanche sur le corps de doseur 23 et empêche ainsi toute fuite de fluide de l'extérieur vers l'intérieur et vice versa du doseur 14. L'extrémité 28a de la tige de commande 28 est filetée et est vissée dans un taraudage borgne 27b du piston 27. Bien entendu, le profil des gorges intérieures 55b et des rainures extérieures 55c n'est pas nécessairement triangulaire avec des sommets ou fonds pointus; il est également possible d'arrondir plus ou moins fortement le profil de ces sommets ou fonds. According to an advantageous feature, the metering piston 27 and the bellows 55 including its fixing flange 55a on the metering body 23 at the point of passage of the control rod 28 out of the passage chamber 54 and the chamber upper 25c are made from the same block of synthetic material such as polytétrafLuoréthyLene. As can be seen in FIG. 11, the bellows 55 made of the same material as the piston 27 by boring the block of material to a diameter slightly greater than that of the control rod 28, boring followed by a tapping of grooves successive superimposed annulars 55b, the section of which along a radial plane is an isosceles triangle, the base of which rests against said rod 28, the tops or bottoms of these annular grooves being situated on a cylindrical casing whose diameter is less than the diameter of the piston 25. On the outer side of the starting block are cut or threaded superimposed annular grooves 55c each interposed between two inner annular grooves 55b, the radial section of these outer grooves 55c also being in the form of an isosceles triangle whose base is located on the cylindrical envelope imaginally surrounding the bellows 55 whose wall 55d in the form of a cylindrical accordion alternately separates an inner groove 55b from a - adjacent superimposed external gear 55c. The upper end of the bellows 55 ends with the fixing flange 55a which comprises a tubular part 55e connected to the upper end of the wall 55d of the bellows 55, and an annular fixing disc 55f, the inside diameter of the tubular part of the fixing flange 55a being equal to the outside diameter of the control rod 28. The fixing flange 55a is sealingly mounted on the metering body 23 and thus prevents any leakage of fluid from the outside towards the inside and vice versa of the metering device 14. The end 28a of the control rod 28 is threaded and is screwed into a blind tapping 27b of the piston 27. Of course, the profile of the internal grooves 55b and the external grooves 55c is not necessarily triangular with pointed vertices or bottoms; it is also possible to round more or less strongly the profile of these peaks or bottoms.
Un autre mode de réalisation représenté sur la figure 12 comporte un doseur-distributeur 6 de structure connue par exemple par le brevet français 2 067 983. Pour éviter une description répétitive, les chiffres de référence sont les mêmes que ceux des modes de réalisation précédemment décritslorsqu'ils désignent des éléments identiques ou similaires à ceux déjà décrits en liaison -avec les modes de réalisation précédents. Pour des raisons de clarté du dessin, on a représenté le doseur 14 à une échelle relativement grande par rapport à la partie doseur du doseurdistributeur 6. Ce qui importe dans ce mode de réalisation, c'est que le doseur 14 pour le produit additif 11 a sensiblement la même structure que la partie doseur du doseur-distributeur 6.En effet, le piston 27 du doseur 14 est muni d'une sorte de soufflet ou membrane 55 qui est flexible et non élastique et qui présente la forme d'une calotte semi-retournée recouvrant la face frontale et
La face latérale dudit piston 27 et fixée de façon étanche, sur son pourtour, au corps de doseur 23. Ainsi, la tige de commande 28 et
Le piston 27 ne sont jamais en contact avec le produit additif 11 passant à travers la cavité de dosage 25 du doseur 14 et cette dernière est maintenue parfaitement étanche vis à vis de
L'extérieur. Le conduit secondaire 13 raccordé à la sortie du réservoir 10 pour le produit additif 11 débouche dans la cavité de dosage 25 à travers une soupape d'entrée 26a du type à membrane commande par voie pneumatique et te conduit de sortie 17 de ladite cavité 25 débouche, selon cet exemple, dans le- conduit de liaison 33 entre l-a chambre de dosage 16 et la chambre de distribution 34 du doseur-distributeur 6. Ce conduit de sortie 17 est muni d'un clapet de retenue 26b ouvrant en direction du conduit de liaison 33 et fermant en celle de la cavité 25.Bien ertendu, dans ce mode de réalisation aussi, les pistons 22 et 27 du doseur-distributeur 6 et du doseur 14 respectivement sont mûs de façon synchrone et en sens opposés de sorte que lorsque L'un, par exemple le piston 22, exécute sa course ascendante d'aspiration, L'autre, par exemple le piston 27, effectue sa course descendante d'expulsion ou de refoulement. Bien que, sur la figure 11, le fond 24 du réservoir 1soit représenté, pour la commodité du dessin, à une distance relativement grande de la soupape d'admission 7 du doseur-distributeur 6 et du conduit de sortie 17 du doseur 14, ledit fond 24 du réservoir 1 est en réalité très rapproché de ces organes 7, 17 en vue de réaliser un ensemble très compact.Another embodiment shown in FIG. 12 comprises a metering-dispenser 6 of structure known for example from French patent 2,067,983. To avoid repetitive description, the reference numbers are the same as those of the embodiments previously described when 'They designate elements identical or similar to those already described in connection with the previous embodiments. For reasons of clarity of the drawing, the metering device 14 has been shown on a relatively large scale relative to the metering part of the metering dispenser 6. What is important in this embodiment is that the metering device 14 for the additive product 11 has substantially the same structure as the metering part of the metering-dispenser 6. Indeed, the piston 27 of the metering unit 14 is provided with a kind of bellows or membrane 55 which is flexible and non-elastic and which has the shape of a cap semi-inverted covering the front face and
The lateral face of said piston 27 and tightly fixed, around its periphery, to the metering body 23. Thus, the control rod 28 and
The piston 27 is never in contact with the additive product 11 passing through the metering cavity 25 of the metering device 14 and the latter is kept perfectly sealed with respect to
The exterior. The secondary conduit 13 connected to the outlet of the reservoir 10 for the additive product 11 opens into the metering cavity 25 through an inlet valve 26a of the pneumatically controlled membrane type and the outlet conduit 17 from said cavity 25 opens , according to this example, in the connection conduit 33 between the metering chamber 16 and the distribution chamber 34 of the metering-distributor 6. This outlet conduit 17 is provided with a check valve 26b opening in the direction of the conduit link 33 and closing in that of the cavity 25. Of course, in this embodiment also, the pistons 22 and 27 of the metering-distributor 6 and of the metering unit 14 respectively are moved synchronously and in opposite directions so that when L 'One, for example the piston 22, performs its upward stroke of suction, The other, for example the piston 27, performs its downward stroke of expulsion or discharge. Although, in FIG. 11, the bottom 24 of the reservoir 1 is shown, for the convenience of the drawing, at a relatively great distance from the inlet valve 7 of the metering-dispenser 6 and the outlet duct 17 of the metering unit 14, said bottom 24 of the reservoir 1 is actually very close to these members 7, 17 in order to produce a very compact assembly.
Bien entendu, les modes de réalisation précédemment décrits peuvent subir un certain nombre de modifications sans que l'on sorte pour cela du cadre de protection défini par les revendications annexées. Of course, the previously described embodiments may undergo a certain number of modifications without departing from the protective framework defined by the appended claims.
Claims (14)
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1987
- 1987-07-15 FR FR8709966A patent/FR2618124B2/en not_active Expired - Lifetime
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| IT201800005061A1 (en) * | 2018-05-04 | 2019-11-04 | Mixer-doser apparatus for rotary packaging machines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2618124B2 (en) | 1990-02-02 |
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