FR2688196A1

FR2688196A1 - FILLING SPOUT.

Info

Publication number: FR2688196A1
Application number: FR9202523A
Authority: FR
Inventors: Achard Jean-Luc; Picaud Gabriel; Sabiron Gerard; C O Serac Group
Original assignee: Serac Group SAS
Current assignee: Serac Group SAS
Priority date: 1992-03-03
Filing date: 1992-03-03
Publication date: 1993-09-10
Anticipated expiration: 2012-03-03
Also published as: JPH07112879B2; DE69301944D1; ES2086198T3; DE69301944T2; EP0559513B1; FR2688196B1; JPH068997A; BR9300335A; EP0559513A1

Abstract

Il comporte un corps tubulaire (1) ayant au moins une partie de paroi interne conique (6) adjacente à un orifice inférieur (7) du bec de remplissage, et un organe de calibrage ayant au moins une partie de calibrage conique (10) disposée en regard de la partie de paroi interne conique (6) du corps tubulaire et délimitant avec celui-ci un espace annulaire de section décroissante jusqu'à l'orifice inférieur (7) du bec de remplissage, cet espace annulaire ayant une longueur L au moins égale à environ huit fois la largeur l de l'espace annulaire prise selon une direction radiale au niveau de l'orifice inférieur (7).It comprises a tubular body (1) having at least one conical inner wall portion (6) adjacent to a lower orifice (7) of the filling spout, and a sizing member having at least one conical sizing part (10) disposed facing the conical internal wall portion (6) of the tubular body and defining therewith an annular space of decreasing section as far as the lower orifice (7) of the filling spout, this annular space having a length L at the less equal to about eight times the width l of the annular space taken in a radial direction at the level of the lower orifice (7).

Description

La présente invention concerne un bec de remplissage et plusThe present invention relates to a filling spout and more

particulièrement un bec de remplissage especially a filling spout

pour une machine à dosage pondéral. for a weight metering machine.

On sait que l'un des problèmes du dosage pondérai réside dans le débit des becs de remplissage En effet, si l'ouverture du bec est très faible, le débit à travers le bec est lui-même très faible et le remplissage est très lent Si au contraire on prévoit des becs de remplissage ayant une grande ouverture et donc un débit important, la cadence de chaque bec est augmentée mais des phénomènes défavorables apparaissent En particulier un jet à fort débit s'écoule généralement selon un régime turbulent qui tend à provoquer un moussage du produit La formation de mousse est elle-même un inconvénient important car les récipients sont généralement dimensionnés pour avoir un faible volume libre au-dessus du produit lorsque le récipient est plein et la formation de mousse provoque donc généralement un débordement We know that one of the problems of the metered dosage lies in the flow rate of the filling spouts. Indeed, if the opening of the spout is very small, the flow rate through the spout is itself very low and the filling is very slow. If on the contrary provision is made for filling spouts having a large opening and therefore a large flow rate, the rate of each spout is increased but unfavorable phenomena appear In particular a high flow jet generally flows in a turbulent regime which tends to cause foaming of the product The formation of foam is itself an important drawback since the containers are generally sized to have a small free volume above the product when the container is full and the formation of foam therefore generally causes an overflow

en fin de remplissage.at the end of filling.

Afin de faire revenir le jet en régime laminaire au moment de sa sortie du bec de remplissage, on connaît des -becs de remplissage équipés d'une grille au voisinage de l'orifice inférieur du bec de remplissage Toutefois, dans le cas de produits contenant des particules d'une dimension importante par rapport aux mailles de la grille, par exemple de la pulpe dans le cas du conditionnement de jus de fruit, les particules obturent progressivement les mailles de la grille jusqu'à ce que celle-ci soit totalement bouchée et nécessite une intervention d'un opérateur De plus, dans le cas d'une grille, le jet sortant du bec de remplissage n'a qu'une faible stabilité et l'impact du jet sur la surface du liquide contenu dans le récipient détruit généralement cette stabilité et tend à nouveau à provoquer la formation de mousse. Un but de l'invention est de proposer un bec de remplissage ayant une structure permettant d'obtenir un jet particulièrement stable à la sortie du bec de remplissage et In order to return the jet to a laminar regime when it leaves the filling spout, filling nozzles are known which are fitted with a grid in the vicinity of the lower orifice of the filling spout. However, in the case of products containing particles of a large size relative to the mesh of the grid, for example of the pulp in the case of the packaging of fruit juice, the particles gradually close the mesh of the grid until it is completely blocked and requires the intervention of an operator In addition, in the case of a grid, the jet leaving the filling spout has only a low stability and the impact of the jet on the surface of the liquid contained in the destroyed container generally this stability and again tends to cause foaming. An object of the invention is to propose a filling spout having a structure making it possible to obtain a particularly stable jet at the outlet of the filling spout and

minimiser ainsi la formation de mousse dans le récipient. thus minimize foaming in the container.

En vue de la réalisation de ce but, on propose selon l'invention un bec de remplissage comportant un corps tubulaire ayant au moins une partie de paroi interne conique adjacente à un orifice inférieur du bec de remplissage, et un organe de calibrage ayant au moins une partie de calibrage conique disposée en regard de la partie de paroi interne conique du corps tubulaire et délimitant avec celle-ci un espace annulaire de section décroissante jusqu'à l'orifice inférieur du bec, cet espace annulaire ayant une longueur au moins égale à environ huit fois la largeur de l'espace annulaire prise selon une direction radiale au niveau de In order to achieve this goal, there is provided according to the invention a filling spout comprising a tubular body having at least one portion of conical internal wall adjacent to a lower orifice of the filling spout, and a calibrating member having at least a conical calibration part disposed opposite the conical internal wall part of the tubular body and delimiting therewith an annular space of decreasing section up to the lower orifice of the spout, this annular space having a length at least equal to about eight times the width of the annular space taken in a radial direction at the level of

l'orifice inférieur.the lower opening.

Ainsi, avant sa sortie du bec de remplissage, le produit à conditionner est soumis à une accélération qui ramène le jet de produit à un régime laminaire très stable quelles que soient les perturbations auxquelles le produit est soumis en amont du bec de remplissage, et le produit s'écoule selon une veine annulaire ne comportant aucun obstacle de sorte que le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour conditionner des liquides contenant des particules en particulier des jus de fruit contenant de la pulpe. Selon une version avantageuse de l'invention, l'organe de calibrage est mobile axialement à l'intérieur du corps tubulaire Ainsi le déplacement de l'organe de calibrage permet de régler le débit du bec de remplissage tout en conservant les propriétés d'accélération du produit Thus, before it leaves the filling spout, the product to be conditioned is subjected to an acceleration which brings the jet of product to a very stable laminar regime whatever the disturbances to which the product is subjected upstream of the filling spout, and the product flows along an annular vein having no obstacle so that the device according to the invention can be used to condition liquids containing particles, in particular fruit juices containing pulp. According to an advantageous version of the invention, the calibration member is movable axially inside the tubular body. Thus the displacement of the calibration member makes it possible to adjust the flow rate of the filling spout while retaining the acceleration properties. of the product

au voisinage de l'orifice inférieur du bec de remplissage. near the lower opening of the filling spout.

D'autres caractéristiques et avantages de Other features and benefits of

l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui the invention will appear on reading the description which

suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention en liaison avec les figures ci-jointes parmi lesquelles: la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un premier mode de réalisation du bec de remplissage selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un second mode de réalisation du bec de remplissage selon l'invention. Sur les deux figures, l'organe de calibrage est mobile axialement et a été représenté dans une position de fermeture du bec de remplissage sur la moitié gauche de la figure et dans une position d'ouverture du bec de remplissage follows of particular nonlimiting embodiments of the invention in connection with the attached figures among which: FIG. 1 is a view in axial section of a first embodiment of the filling spout according to the invention, FIG. 2 is an axial sectional view of a second embodiment of the filling spout according to the invention. In the two figures, the calibration member is axially movable and has been shown in a closed position of the filling spout on the left half of the figure and in an open position of the filling spout.

sur la moitié droite de la figure.on the right half of the figure.

En référence à la figure 1, le bec de remplissage selon l'invention comporte un corps tubulaire 1 équipé à son extrémité supérieure d'un collet 2 destiné à le raccorder à un tube d'alimentation en produit à conditionner La paroi interne du corps tubulaire comporte une première partie cylindrique 3 adjacente à l'extrémité supérieure du corps tubulaire suivie d'une série de parties coniques 4 qui convergent vers l'extrémité inférieure du bec de remplissage, puis une partie cylindrique 5 suivie d'une partie conique 6 dont l'extrémité inférieure coïncide avec l'orifice inférieur 7 du bec de remplissage Au niveau de l'orifice inférieur 7, la paroi interne du bec de remplissage comporte un Referring to Figure 1, the filling spout according to the invention comprises a tubular body 1 equipped at its upper end with a collar 2 intended to connect it to a tube for supplying the product to be conditioned The internal wall of the tubular body comprises a first cylindrical part 3 adjacent to the upper end of the tubular body followed by a series of conical parts 4 which converge towards the lower end of the filling spout, then a cylindrical part 5 followed by a conical part 6, the l the lower end coincides with the lower opening 7 of the filling spout At the lower opening 7, the internal wall of the filling spout has a

décrochement 8 suivi d'une partie conique divergente 9. offset 8 followed by a divergent conical part 9.

A l'intérieur du corps tubulaire 1, le bec de remplissage comporte un organe de calibrage comportant une partie inférieure conique 10 convergente vers le bas et s'étendant en regard de la partie conique 6 de la paroi interne du corps tubulaire 1 Dans le mode de réalisation particulier illustré, la partie conique 10 a une conicité égale à la partie conique 6 de sorte que les faces en regard de la partie conique 10 et de la partie conique 6 sont parallèles Au-dessus de la partie conique 10, c'est-à-dire en amont de celle-ci par référence à un sens d'écoulement du produit dans le bec de remplissage, l'organe de calibrage comporte une partie conique il divergente vers le bas et dont l'extremité supérieure est reliée par une tige de liaison 12 à un clapet de fermeture 13 comportant une partie de surface externe 14 ayant une conicité identique à l'une des parties coniques 4 de la paroi interne du corps tubulaire 1 de façon à assurer une fermeture étanche du bec de remplissage lorsque le clapet de fermeture 13 est appliqué sur la partie conique correspondante 4 La tige de liaison 12 comporte des ailettes de centrage 15 s'étendant radialement dans la partie cylindrique 5 de la paroi interne du corps tubulaire 1 Les ailettes de centrage 15 sont montées pour coulisser dans la partie cylindrique 5 A son extrémité supérieure, le clapet de fermeture 13 est relié à une tige de commande 16 associée à un mécanisme non représenté pour régler la position axiale Inside the tubular body 1, the filling spout comprises a calibrating member comprising a conical lower part 10 which converges downwards and extends opposite the conical part 6 of the internal wall of the tubular body 1 In the mode of particular embodiment illustrated, the conical part 10 has a conicity equal to the conical part 6 so that the opposite faces of the conical part 10 and of the conical part 6 are parallel Above the conical part 10, it is that is to say upstream of the latter by reference to a direction of flow of the product in the filling spout, the calibrating member has a conical part which diverges downwards and the upper end of which is connected by a connecting rod 12 to a closing valve 13 comprising an external surface part 14 having a conicity identical to one of the conical parts 4 of the internal wall of the tubular body 1 so as to ensure a tight closure of the spout smoothing when the closing valve 13 is applied to the corresponding conical part 4 The connecting rod 12 comprises centering fins 15 extending radially in the cylindrical part 5 of the internal wall of the tubular body 1 The centering fins 15 are mounted to slide in the cylindrical part 5 At its upper end, the closing valve 13 is connected to a control rod 16 associated with a mechanism not shown to adjust the axial position

de l'organe de calibrage dans le bec de remplissage. of the sizing member in the filling spout.

Ainsi qu'il a été indiqué ci-dessus, la moitié gauche de la figure 1 illustre le premier mode de réalisation de l'invention dans une position de fermeture Le clapet de fermeture 13 est alors en appui sur le siège de clapet 4 tandis que la partie conique 10 est faiblement espacée de la partie conique 6 en regard De préférence, l'espacement entre les parties coniques 6 et 10 est suffisamment faible pour éviter que le produit contenu dans le corps tubulaire 1 en dessous du clapet de fermeture 13 ne s'écoule lorsque le clapet de fermeture 13 est appliqué sur son siège Dans cette position, l'extrémité inférieure de la partie conique 10 dépasse de l'orifice inférieur 7 et est protégée par la partie de paroi du corps tubulaire 1 correspondant à la As indicated above, the left half of FIG. 1 illustrates the first embodiment of the invention in a closed position. The closure valve 13 is then supported on the valve seat 4 while the conical part 10 is slightly spaced from the opposite conical part 6 Preferably, the spacing between the conical parts 6 and 10 is sufficiently small to prevent the product contained in the tubular body 1 below the closing valve 13 from s flows when the closing valve 13 is applied to its seat In this position, the lower end of the conical part 10 protrudes from the lower orifice 7 and is protected by the wall part of the tubular body 1 corresponding to the

partie conique divergente 9.divergent conical part 9.

La moitié droite de la figure illustre le bec de remplissage avec l'organe de calibrage dans une position d'ouverture sensiblement maximale pour laquelle l'extrémité inférieure de la partie conique 10 coïncide avec l'orifice inférieur 7 Bien que les parties de surface coniques en regard 6 et 10 soient de même conicité et soient donc parallèles l'une à l'autre, la conicité de ces parties de surface assure une décroissance de la section de passage entre ces parties de surface, prise selon des plans The right half of the figure illustrates the filling spout with the calibrating member in a substantially maximum open position for which the lower end of the conical part 10 coincides with the lower orifice 7 Although the conical surface parts opposite 6 and 10 are of the same taper and are therefore parallel to each other, the taper of these surface parts ensures a decrease in the passage section between these surface parts, taken along planes

perpendiculaires à l'axe longitudinal du corps tubulaire 1. perpendicular to the longitudinal axis of the tubular body 1.

Dans la position d'ouverture maximale illustrée sur la figure, l'extrémité supérieure de la partie conique 10 est à un niveau supérieur à l'extrémité supérieure de la partie conique 6 de sorte que la longueur L selon laquelle l'espace annulaire compris entre les parties de surface 6 et 10 est In the maximum open position illustrated in the figure, the upper end of the conical part 10 is at a level higher than the upper end of the conical part 6 so that the length L along which the annular space between the surface parts 6 and 10 is

décroissant coïncide avec la hauteur de la partie conique 6. decreasing coincides with the height of the conical part 6.

On remarquera que dans le cas o l'organe de calibrage est dans une position intermédiaire entre la position illustrée sur la moitié droite de la figure et la position illustrée sur la moitié gauche de la figure avec l'extrémité supérieure de la partie conique 10 en dessous de l'extrémité supérieure de la partie conique 6, l'espace annulaire entre l'organe de calibrage et la paroi interne du corps tubulaire 1 est alors décroissante depuis l'extrémité supérieure de la partie conique il jusqu'à l'orifice inférieur 7 On remarquera également que dans ce mode de réalisation la partie conique 10 de l'organe de calibrage peut avoir une conicité légèrement supérieure à la conicité de la partie de paroi 6 en regard du moment que la différence des conicités entre la partie de paroi 10 et la partie de paroi 6 est suffisante pour que la section de l'espace annulaire entre les parties de parois coniques 6 et 10 soit décroissante sur une longueur L au moins égale à huit fois la largeur 1 de l'espace annulaire prise selon une direction radiale au niveau de l'orifice inférieur 7 Cette valeur est satisfaisante pour la plupart des produits mais elle n'est pas absolument critique et peut être légèrement adaptée en It will be noted that in the case where the calibration member is in an intermediate position between the position illustrated on the right half of the figure and the position illustrated on the left half of the figure with the upper end of the conical part 10 in below the upper end of the conical part 6, the annular space between the calibrating member and the internal wall of the tubular body 1 is then decreasing from the upper end of the conical part 11 to the lower orifice 7 It will also be noted that in this embodiment the conical part 10 of the calibrating member may have a taper slightly greater than the taper of the wall part 6 compared with the time that the difference in taper between the wall part 10 and the wall part 6 is sufficient for the section of the annular space between the conical wall parts 6 and 10 to decrease over a length L at least equal to eight times the width 1 of the annular space taken in a radial direction at the level of the lower orifice 7 This value is satisfactory for most products but it is not absolutely critical and can be slightly adapted in

fonction du produit à conditionner. depending on the product to be packaged.

Dans ces conditions on a constaté que le jet sortant de l'orifice inférieur 7 du bec de remplissage est particulièrement stable, ce qui se traduit par une surface Under these conditions it has been found that the jet leaving the lower orifice 7 of the filling spout is particularly stable, which results in a surface

externe très lisse du jet sortant du bec de remplissage. very smooth external jet coming out of the filling spout.

La figure 2 illustre un second mode de réalisation de l'invention pour lequel les parties ayant une fonction identique à celle de la figure 1 ont été référencées avec les mêmes références numériques. Dans ce second mode de réalisation, le corps tubulaire 1 est prévu pour être monté directement dans un orifice d'une paroi inférieure d'une cuve d'alimentation et, à cet effet, le collet de montage 2 est disposé dans la partie inférieure du corps tubulaire 1 qui comporte cette fois des ouvertures d'alimentation 17 à travers lesquelles le produit à conditionner s'écoule radialement avant de s'écouler axialement dans l'espace annulaire compris entre la partie de surface conique 10 de l'organe de calibrage et la paroi interne en regard du corps tubulaire 1 La surface de guidage interne 5 du corps tubulaire 1 s'étend au-dessus des ouvertures d'alimentation 17 et l'organe de calibrage comporte une partie de liaison cylindrique 12 qui se raccorde FIG. 2 illustrates a second embodiment of the invention for which the parts having a function identical to that of FIG. 1 have been referenced with the same reference numbers. In this second embodiment, the tubular body 1 is designed to be mounted directly in an orifice in a lower wall of a supply tank and, for this purpose, the mounting collar 2 is arranged in the lower part of the tubular body 1 which this time has supply openings 17 through which the product to be packaged flows radially before flowing axially in the annular space comprised between the conical surface part 10 of the calibrating member and the internal wall opposite the tubular body 1 The internal guide surface 5 of the tubular body 1 extends above the feed openings 17 and the calibration member has a cylindrical connecting part 12 which is connected

directement à la partie conique inférieure 10. directly to the lower conical part 10.

Dans ce mode de réalisation, la partie de surface conique 6 de la surface interne du corps tubulaire 1 est divisée en une partie de surface supérieure 6 1 ayant une conicité supérieure à la conicité de la partie de surface conique 10, et une partie inférieure 6 2 dont la conicité est égale à la conicité de la partie de surface conique 10 de l'organe de calibrage Le bord inférieur de la partie conique 6.1 est légèrement espacé de l'orifice inférieur 7 de sorte que la partie conique 6 2 constitue un siège pour la partie conique 10 de l'organe de calibrage et, lorsque celui-ci est en position basse illustrée sur la partie gauche de la figure 2, la partie de surface conique 10 de l'organe de calibrage fait fonction de clapet de fermeture La section de l'espace annulaire entre la partie de surface conique 10 de l'organe de calibrage et la partie de surface conique 6 est ainsi décroissante depuis les orifices d'alimentation 17 jusqu'à l'orifice inférieur 7 du bec de remplissage et l'on obtient donc comme précédemment une accélération du produit favorable In this embodiment, the conical surface part 6 of the internal surface of the tubular body 1 is divided into an upper surface part 6 1 having a taper greater than the taper of the conical surface part 10, and a lower part 6 2, the conicity of which is equal to the conicity of the conical surface part 10 of the sizing member The lower edge of the conical part 6.1 is slightly spaced from the lower orifice 7 so that the conical part 6 2 constitutes a seat for the conical part 10 of the calibrating member and, when the latter is in the low position illustrated on the left-hand side of FIG. 2, the conical surface part 10 of the calibrating member acts as a closing valve La section of the annular space between the conical surface part 10 of the sizing member and the conical surface part 6 is thus decreasing from the supply orifices 17 to the lower orifice 7 of the rem spout pleating and thus we obtain as before an acceleration of the favorable product

à la stabilité du jet sortant du bec de remplissage. the stability of the jet coming out of the filling nozzle.

Dans ce mode de réalisation la portion inférieure 10 1 de la partie de calibrage conique 10 s'étendant au-delà de l'orifice inférieur 7 pour une position fermée du bec de remplissage a une conicité supérieure à une portion immédiatement en amont par référence à un sens d'écoulement de produit dans le bec de remplissage On a observé que l'on minimisait ainsi le risque de formation d'une goutte lors de la fermeture du bec de remplissage Il est souhaitable que la conicité de la portion inférieure de la partie de surface conique soit aussi forte que possible mais il faut veiller à ce que pour une position ouverte du bec de remplissage la section de l'espace annulaire compris entre les surfaces 6 et reste décroissante Ceci limite donc en pratique la conicité de la portion inférieure de la partie de calibrage In this embodiment, the lower portion 10 1 of the conical calibration portion 10 extending beyond the lower orifice 7 for a closed position of the filling spout has a taper greater than a portion immediately upstream with reference to a direction of product flow in the filling spout It has been observed that this minimizes the risk of a drop forming when closing the filling spout It is desirable that the taper of the lower portion of the part of conical surface is as strong as possible but it must be ensured that for an open position of the filling spout the section of the annular space between the surfaces 6 and remains decreasing This therefore limits in practice the conicity of the lower portion of the calibration part

conique 10.conical 10.

Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et on peut y apporter des Of course, the invention is not limited to the embodiments described and may be added thereto.

variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. variant embodiments without departing from the scope of the invention.

En particulier, dans les deux modes de réalisation illustrés, on peut utiliser des organes de centrage différents des ailettes 15, par exemple en associant l'organe de calibrage à In particular, in the two illustrated embodiments, it is possible to use centering members different from the fins 15, for example by associating the calibration member with

un corps cylindrique coulissant dans le corps tubulaire 1. a cylindrical body sliding in the tubular body 1.

Dans le cas du second mode de réalisation il n'est même pas nécessaire que l'organe de guidage soit percé d'ouvertures puisque le produit à conditionner pénètre dans le corps tubulaire 1 en dessous de l'organe de guidage De même, dans le second mode de réalisation, on peut prévoir une partie de surface conique 6 ayant une conicité unique sur toute sa hauteur, cette conicité étant alors égale à la conicité de la partie de surface conique 10 afin d'assurer une fermeture du bec de remplissage lorsque l'organe de calibrage est en In the case of the second embodiment, it is not even necessary for the guide member to be pierced with openings since the product to be packaged penetrates into the tubular body 1 below the guide member. Similarly, in the second embodiment, a conical surface part 6 can be provided with a single conicity over its entire height, this conicity then being equal to the conicity of the conical surface part 10 in order to ensure closure of the filling spout when the calibration body is in

position basse.low position.

Claims

1 filling spout comprising a tubular body (1) having at least one portion of conical internal wall (10) adjacent to a lower orifice (7) of the filling spout characterized in that it comprises a calibrating member having at least one conical calibration part (10) disposed opposite the conical internal wall part (6) of the tubular body and delimiting therewith an annular space of decreasing section up to the lower orifice (7) of the filling spout, this annular space having a length (L) at least equal to approximately eight times the width (1) of the annular space taken in a radial direction at the level of

the lower orifice (7).

2 filling spout according to claim 1 characterized in that the calibration member is movable

axially inside the tubular body (1).

3 filling spout according to claim 2 characterized in that the calibration member is associated with a closing valve (13) disposed upstream of the calibration member with reference to a direction of flow of product in

the filling spout.

4 filling spout according to claim 2 characterized in that at least in the vicinity of the lower orifice (7), the conical inner wall part (6 2) has a taper equal to the conical surface part (10) in look

of the calibration device.

Filling spout according to claim 4 characterized in that upstream of the lower orifice (7) the conical internal wall comprises a part (6 1) having a lower edge spaced from the lower orifice (7) and an upper taper to the opposite conical surface part (10) of

the calibration body.

6 filling spout according to claim 4 or claim 5 characterized in that a portion (10 1) of the conical calibration portion (10) extending beyond the lower orifice (7) for a closed position of the filling spout has a taper greater than a portion immediately upstream with reference to a direction of flow

of product in the filling spout.