FR2766473A1 - Procede pour le remplissage de recipients, et installation pour la mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

Pour remplir un récipient (8) sans le détériorer, lorsque le remplissage comporte une phase (17; 13) au cours de laquelle une différence de pression notable apparaît entre l'intérieur du récipient et l'ambiance extérieure à l'installation de remplissage, au moins durant une partie de ladite phase, on place le récipient dans une enceinte (9) étanche l'isolant de l'extérieur et on modifie (18; 12) la pression à l'intérieur de l'enceinte pour réduire, voire annuler, la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du récipient. L'invention est notamment applicable au remplissage de récipients en matière plastique, avec des boissons gazéifiées et/ ou à leur remplissage après une phase de mise sous vide de leur volume intérieur.

Description

PROCEDE POUR LE REMPLISSAGE DE RECIPIENTS. ET
INSTALLATION POUR LA MISE EN OEUVRE.

L'invention concerne des perfectionnements apportés au remplissage de récipients lorsque le remplissage comporte au moins une étape au cours de laquelle une différence de pression notable survient entre l'intérieur du récipient et le milieu extérieur à l'installation de remplissage. C'est le cas lorsque la phase de remplissage du récipient avec un produit quelconque est précédée d'une mise sous vide de l'intérieur du récipient (remplissage avec de la bière notamment) ou lors du remplissage avec un liquide gazéifié ou sous pression. Elle concerne un procédé et une installation pour sa mise en oeuvre.

Elle s'applique tout particulièrement, bien que non exclusivement, au remplissage des récipients en matière plastique.

Le remplissage d'un récipient avec un produit quelconque peut parfois être précédé d'une mise sous vide ou en dépression prononcée de l'intérieur du récipient, par exemple pour l'assécher et supprimer toute trace de produit de rinçage afin de ne pas dénaturer le produit qui sera finalement conditionné dans le récipient. C'est par exemple le cas lors du remplissage de produits oxydo-sensibles tels de la bière, certains jus de fruits ou autres : toute trace de produit oxydant doit être retirée.

Le remplissage d'un récipient, tel qu'une bouteille, avec un liquide gazéifié consiste classiquement en une phase de mise sous pression de l'intérieur de la bouteille avec un gaz, typiquement du gaz carbonique, suivie d'une phase de remplissage avec le liquide, et d'une phase de dépressurisation pour retirer le gaz en excès. La gazéification survient au moment du remplissage, du fait de la présence du gaz sous pression qui vient saturer le liquide.

La différence de pression est la source de problèmes particulièrement sur les récipients en matière plastique, ou en autres matériaux tels que le métal fin, un peu moins sur les récipients en verre ou en autres matériaux qui sont par nature plus résistants que le plastique ou le métal fin.

Avec des récipients en plastique, ou en métal fin, ou plus généralement des récipients déformables, il n'est pas possible de réaliser une mise en dépression préalable au remplissage, sans provoquer une déformation par collapsage ou affaissement du récipient.

Avec ce même type de récipients, le remplissage avec des liquides gazéifiés pose le problème suivant : la phase de mise sous pression de l'intérieur du récipient avant remplissage entraîne parfois leur éclatement.

Ceci est d'autant plus sensible que, pour gagner du temps, la phase de mise sous pression est souvent réalisée très rapidement, d'où l'apparition de phénomènes de type "coup de bélier" d'autant plus importants que cette phase est rapidement effectuée.

Un problème supplémentaire survient parfois lors du remplissage des récipients en matière plastique, lorsque ce remplissage est effectué quelques secondes après que les récipients ont été sortis du moule de soufflage et sont encore chauds, comme c'est le cas dans les installations dites de remplissage en ligne.

Dans ce cas, on assiste parfois à des déformations ou des éclatements du corps des récipients, mais on assiste encore relativement souvent à des déformations affectant plus particulièrement les fonds des récipients.

Ce phénomène est dû au fait qu'un récipient en matière plastique s'obtient par soufflage d'une ébauche (préforme, paraison, récipient intermédiaire) préalablement portée à sa température de soufflage, donc ramollie, par chauffage. Lorsque le récipient sort du moule de soufflage, il subsiste des zones plus ou moins chaudes, donc des zones plus ou moins malléables. Généralement, ce sont les zones qui ont été les moins étirées lors du soufflage qui se refroidissent le plus lentement pour diverses raisons. Et le fond est l'une des zones les moins étirées. Or, si, pendant que la différence de pression est présente, la température dépasse encore la température de ramollissement, une déformation peut survenir en raison de la contrainte mécanique exercée sur ces zones, du fait de la différence de pression.

I1 arrive encore, mais cependant moins souvent, que des éclatements ou des déformations surviennent lorsque le remplissage s'effectue sans dépression ou mise sous pression préalable avec un gaz, mais lorsque la pression d'introduction du liquide ou, plus généralement, du produit de remplissage est assez élevée.

L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients.

Selon l'invention, un procédé pour le remplissage d'un récipient, comportant une phase au cours de laquelle une différence de pression notable existe entre l'intérieur du récipient et l'ambiance extérieure à l'installation de remplissage, est caractérisé en ce que, au moins durant une partie de ladite phase, le récipient est placé dans une enceinte étanche l'isolant de l'ambiance extérieure, la pression à l'intérieur de l'enceinte est modifiée par rapport à l'ambiance extérieure de façon à réduire voire annuler la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du récipient.

Ainsi, en réduisant, voire en annulant la différence de pression qui existe entre l'intérieur et l'extérieur du récipient, on supprime les risques d'éclatement ou de déformation.

Selon une autre caractéristique, lorsque la différence de pression entre l'intérieur du récipient et l'ambiance extérieure est obtenue en faisant le vide dans le récipient, la pression à l'intérieur de l'enceinte est modifiée en la réduisant pour la rapprocher de, voire atteindre celle de l'intérieur du récipient.

De préférence, la réduction de pression à l'intérieur de l'enceinte et celle à l'intérieur du récipient sont effectuées simultanément.

Selon une autre caractéristique, le produit de remplissage est un liquide gazéifié et la modification de la pression est effectuée en injectant un fluide sous pression dans l'enceinte isolant le récipient de l'ambiance extérieure.

Selon une autre caractéristique, le fluide est un gaz. Dans une mise en oeuvre, lorsque le liquide est gazéifié, la modification de la pression est effectuée à l'aide du gaz servant à la gazéification.

Dans ce cas, on peut facilement aboutir à un équilibre de pression entre l'intérieur et l'extérieur du récipient en modifiant simultanément les pressions dans le récipient et dans l'enceinte et on s'affranchit alors totalement des problèmes d'éclatement ou de déformation.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, faite en regard des figures annexées, sur lesquelles
- la figure 1 illustre schématiquement les différentes phases d'un remplissage avec gazéification selon l'art antérieur;
- la figure 2 illustre schématiquement le principe de l'invention appliqué au remplissage avec un liquide gazéifié;
- la figure 3 illustre schématiquement le principe de l'invention appliqué à la mise en dépression préalable de l'intérieur d'un récipient;
- la figure 4 illustre schématiquement le principe de l'invention appliqué à une mise en dépression préalable d'un récipient suivie d'un remplissage avec un liquide gazéifié;
- les figures 5 et 6 illustrent deux modes de réalisation possibles d'une installation pour la mise en oeuvre de l'invention, pour le remplissage avec un liquide gazéifié;
- la figure 7 est une vue schématique, de dessus, d'une installation pour la mise en oeuvre;
- les figures 8 et 9 sont des vues schématiques de variantes d'une partie de l'installation pour la mise en oeuvre de l'invention;
- la figure 10 illustre un mode de réalisation avantageux d'une partie des figures 8 et 9.

En se référant à la figure 1, un cycle connu de remplissage d'un récipient à l'aide d'un liquide gazéifié, tel un liquide carbonaté, comporte typiquement les phases suivantes.

1) Une "phase 1" au cours de laquelle le récipient, ici une bouteille 1, est introduit dans la remplisseuse et est positionné de sorte que son col 2 se trouve en regard d'une tete 3 de remplissage. Lorsque la bouteille 1 est en matière plastique, elle est maintenue, lors des différentes phases, sous son col 2, à l'aide de moyens appropriés, tels que des pinces 4, ceci pour éviter qu'au cours des phases ultérieures, la bouteille 1 ne s'affaisse sous l'effet de la force d'appui exercée par la tête 3.

2) Une "phase 2" lors de laquelle la bouteille 1, et plus précisément son col 2 est centré par rapport à la tête 3 de remplissage et cette dernière est plaquée contre le col pour assurer l'étanchéité;
3) une "phase 3" de mise sous pression intérieure de la bouteille 1 à l'aide d'un gaz approprié, typiquement du gaz carbonique ou un gaz se trouvant à l'état naturel dans le liquide. Cette phase de mise en pression intérieure s'effectue en injectant le gaz au travers de conduit(s) débouchant dans la tête 3 de remplissage. Elle est schématisée par la flèche 5 sur la figure;
4) une "phase 4" de remplissage par le biais de la tête 3 de remplissage (flèche 6 sur la figure);
5) une "phase 5" d'évacuation du gaz en excès dans le récipient (flèche 7). Durant cette phase, l'excès de gaz peut être retourné vers le réservoir à partir duquel il avait été injecté durant la phase 3;
6) une "phase 6" de libération de la tête 3 de remplissage et d'évacuation de la bouteille 1 pleine toujours maintenue par les pinces 4 sous son col 2.

C'est généralement lors de la phase 3 (mise en pression) et/ou de la phase 4 (remplissage) que surviennent les problèmes d'éclatement ou de déformation mentionnés au préambule.

Bien entendu, lors d'un remplissage sans injection préalable de gaz, les phases 3 et 5 n'existent pas. C'est pendant la phase de remplissage (phase 4) que les problèmes peuvent survenir, notamment si la pression et/ou le débit de remplissage sont (est) trop important(s).

La figure 2 illustre le principe du procédé de l'invention appliqué au remplissage de récipients, tels que des bouteilles, avec des liquides gazéifiés, tels que des boissons carbonatées.

Le procédé peut se résumer en trois phases illustrées par les schémas 2-1, 2-2 et 2-3.

Sur la figure 2-1
Après que le récipient 8, ici une bouteille, a été placé dans une enceinte 9 étanche, et que son col 10 a été mis en communication étanche avec une tête 11 de remplissage, du gaz est injecté (flèche 12) à l'intérieur du récipient 8 par un conduit débouchant dans la tête 11, et un fluide est injecté (flèche 13) dans l'enceinte étanche par un conduit pour exercer une contrepression à l'extérieur du récipient.

De préférence, le fluide utilisé pour exercer la contrepression est un gaz. Un liquide pourrait aussi être utilisé, mais cela compliquerait notablement la mise en oeuvre de l'invention : il faudrait, en effet, à moins d'utiliser un liquide non mouillant, assécher l'extérieur des récipients après remplissage.

Le moment où le fluide est injecté dans l'enceinte 9 par rapport à celui où le gaz est injecté dans le récipient 8, de même que les valeurs relatives des pressions à l'intérieur et à l'extérieur du récipient importent peu: ce qui est essentiel est que la différence de pression, à tout moment, soit telle que le récipient ne subisse pas d'éclatement ou de déformation. Ces paramètres dépendent du type des récipients et de l'état dans lequel ils se trouvent au moment du remplissage (chaudes ou froides).

Ainsi, à titre d'exemple, en injectant simultanément le fluide de contrepression et le gaz de gazéification dans des bouteilles froides, avec des pressions finales respectives de 7 bars pour la contrepression et de 4 bars pour la gazéification, on n'a pas observé de déformations significatives ou d'éclatements des récipients.

Cependant, de préférence, afin de faciliter la mise en oeuvre du procédé, l'injection du fluide de contrepression et celle du gaz ont lieu simultanément.

Alternativement, il est possible de décaler légèrement le moment où l'augmentation de pression est commencée dans le récipient 8 par rapport à celui où elle est commencée dans l'enceinte 9, en commençant d'abord à augmenter la pression dans le récipient et en commençant ensuite dans l'enceinte 9, avant que la pression dans le récipient ne soit trop élevée.

Survient ensuite la phase de remplissage, par un conduit 14, sur la figure 2.2, au cours de laquelle, de préférence, la contrepression est maintenue.

Suit alors (figure 2.3) une phase de dégazage de l'intérieur du récipient 8 (flèche 15 sur cette figure) et une phase de relâchement de la contrepression (flèche 16 sur la même figure), avant que le récipient soit sorti de la machine pour être bouché, ou alternativement bouché avant d'être sorti au cas où la machine est une remplisseuse-boucheuse.

Dans une mise en oeuvre, la contrepression est relâchée juste après que la pression interne est établie, c'est-à-dire avant le remplissage ou pendant celui-ci. Le processus est cependant plus aléatoire, et plus difficile à maîtriser car si le récipient n'est pas suffisamment refroidi par le liquide de remplissage et/ou la pression interne subsistant demeure trop élevée, on peut encore assister à des déformations et/ou des éclatements.

Dans une autre mise en oeuvre, le relâchement de la contrepression débute après le début du dégazage, c'est-àdire lorsque les contraintes dues à la pression à l'intérieur du récipient ont commencé à diminuer. Cette solution offre le maximum de sécurité, mais ralentit sensiblement le temps de cycle.

C'est pourquoi, de préférence, le retrait du gaz en excès à l'intérieur du récipient 8 et le relâchement de la contrepression sont effectués en même temps. Cette solution permet d'optimiser le temps de cycle et la sécurité.

Dans une mise en oeuvre, c'est l'ensemble de l'installation qui est en surpression, pour exercer la contrepression à l'extérieur des récipients. Cette solution est cependant lourde à gérer, car il faut prévoir des moyens, tels des sas, pour permettre l'entrée et la sortie des récipients sans que la surpression diminue notablement à l'intérieur de l'installation.

C'est pourquoi, de préférence, comme illustré par les figures 3 à 7, chaque récipient introduit dans la machine de remplissage est enfermé dans une enceinte permettant de l'isoler du reste de l'atmosphère ambiante de la machine.

Lorsque cette enceinte est fermée, surviennent alors les phases de gazéification, de contrepression, de remplissage, de dégazage et de relâchement de la contrepression.

Ainsi, si les récipients sont introduits un par un, les uns à la suite des autres, de sorte que les récipients subissent les différentes phases avec un décalage, chaque récipient est enfermé dans une enceinte différente de celui qui le précède et de celui qui le suit dans l'installation.

Par contre, si les récipients sont introduits par groupes successifs, alors tous les récipients d'un même groupe peuvent être introduits simultanément dans une même enceinte, différente de celle du groupe précédent ou de celle du groupe suivant. Cependant, il est encore possible que tous les récipients d'un même groupe soient introduits simultanément dans des enceintes distinctes.

Sur la figure 3 est illustrée la façon dont l'invention est applicable à la mise sous vide préalable d'un récipient 8, et permet ainsi de réaliser, avec des récipients en plastique ou de relativement faible tenue à la déformation, ce que les procédés de l'art antérieur ne permettaient pas.

Après que le récipient 8 a été emprisonné dans l'enceinte étanche 9, et que son col 10 a été mis en communication avec la tête 11 de remplissage, une dépression (flèche 17) est créée à l'intérieur du récipient et est accompagnée (flèche 18) par une dépression à l'intérieur de l'enceinte pour éviter le collapsage du récipient 8.

Les dépressions dans l'enceinte 9 et dans le récipient 8 peuvent être de même valeur et être réalisées simultanément. On peut alors aboutir à un équilibre de pression à l'intérieur et à l'extérieur du récipient.

Alternativement il est possible de décaler légèrement le moment où la dépression est commencée dans lé récipient par rapport à celui où elle est commencée dans l'enceinte, de préférence en commençant d'abord à faire le vide dans l'enceinte 9. De même, les valeurs finales des dépressions dans l'enceinte et dans le récipient peuvent ne pas être égales. Il faut les adapter pour qu'en définitive il n'y ait pas de déformation non souhaitée du récipient.

Après que la dépression dans le récipient a fait son effet (pour mémoire, par exemple, assèchement de celui-ci), une pression ambiante peut être rétablie à l'intérieur du récipient 8 et de l'enceinte 9. Pour ce, comme illustré par la figure 3.2, tant l'intérieur du récipient 8 que celui de l'enceinte 9 sont remis à l'air libre (flèches 19 et 20 respectivement).

De préférence, pour éviter toute déformation du récipient 8 à ce stade, il peut être remis à la pression ambiante avant l'enceinte 9.

Ensuite (figure 3.3), le récipient est rempli (flèche 21). Il n'est pas fondamental, à ce stade, qu'il soit maintenu dans l'enceinte 9 puisque la pression interne de l'enceinte 9 est équivalente à celle de l'ambiance extérieure depuis la phase précédente (figure 3.2), à moins que le remplissage n'ait pour but de gazéifier le contenu, ce qui sera expliqué en regard de la figure 4.

Le récipient peut ensuite être bouché, puis évacué.

Comme illustré par la figure 4, l'invention présente l'avantage particulier qu'une seule et même installation peut être utilisée pour combiner les deux méthodes évoquées en regard des figures 2 et 3 respectivement.

Les mêmes éléments portent les mêmes références.

Après qu'un récipient 8, ici une bouteille, a été placé dans l'enceinte 9 étanche (figure 4.1), une dépression est créée tant à l'intérieur de la bouteille (flèche 17) que de l'enceinte (flèche 18).

Ensuite (figure 4.2), l'intérieur de la bouteille et celui de l'enceinte sont remis à la pression de l'ambiance extérieure (flèches 19 et 20), puis (figure 4.3), l'intérieur de la bouteille et celui de l'enceinte peuvent être mis en pression (flèches 12 et 13) avant que la bouteille soit remplie (flèche 14 sur la figure 4.4).

Ensuite (figure 4.5), les pressions à l'intérieur de l'enceinte et de la bouteille peuvent être relâchées (flèches 15 et 16), avant que la bouteille pleine soit sortie de l'enceinte (figure 4.6).

On conçoit donc qu'une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention peut être très simple à réaliser : il suffit de prévoir une enceinte étanche avec les conduits appropriés pour réaliser le vide dans l'enceinte et le récipient et/ou pour mettre en surpression l'intérieur de l'enceinte et l'intérieur du récipient.

Les figures 5 et 6 illustrent schématiquement deux modes possibles de réalisation d'installations pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Plus précisément, ces figures montrent les parties des installations utilisées pour le remplissage avec mise sous vide du récipient et/ou mise en pression interne.

Sur ces figures, on a représenté des installations de remplissage en ligne, dans lesquelles les récipients sont déplacés de façon continue. L'invention est, bien entendu, applicable à d'autres types d'installations.

La différence entre les figures 5 et 6 est la suivante
- dans le mode de réalisation de la figure 5, le fluide de mise en pression de l'enceinte associée à un récipient est différent de celui servant à la mise en pression de l'intérieur du récipient. L'enceinte peut être mise en pression avec de l'air comprimé alors que le récipient est mis en pression avec le gaz pour gazéifier le produit de remplissage (par exemple du gaz carbonique dans le cas de boissons carbonatées);
- dans le mode de réalisation de la figure 6, c'est le gaz de mise sous pression du récipient qui est également utilisé pour mettre l'enceinte en pression.

Cette dernière solution présente l'avantage de permettre une isopression entre l'enceinte et le récipient.

Par contre, à l'ouverture de l'enceinte, la quantité de gaz subsistant dans l'enceinte à l'issue du dégazage est perdue.

Elle n'est donc pas forcément économique en termes de consommation de gaz.

Du fait des similitudes existant entre les deux figures, les éléments similaires ou identiques portent les mêmes références. Par ailleurs, afin de simplifier la compréhension de ces figures, on a associé aux divers conduits, chaque fois que nécessaire, des symboles montrant l'existence ou non de flux de liquide et/ou de gaz (flèches indiquant l'existence et le sens d'un flux, ou trait barrant un conduit, pour indiquer que ledit conduit est ou doit être obturé, pour empêcher le passage de liquide ou de gaz).

Les installations des figures 5 et 6 sont des installations de remplissage au défilé des récipients, c'est-à-dire que chaque récipient, tout en étant animé d'un mouvement de translation continue sur un parcours déterminé, est mis en relation avec les moyens pour faire le vide et/ou pour effectuer la mise en pression d'une part, et les moyens de remplissage, d'autre part.

Sur les figures 5 et 6 sont représentés six récipients (ici des bouteilles) 220; ... ; 225, associés chacun à une enceinte distincte et donc à des moyens distincts de mise sous vide et/ou de mise en pression et de remplissage.

Chaque enceinte est constituée de deux parties distinctes, respectivement une partie haute 230H; ...

235H formant couvercle, et une partie basse 230B; ...

235B, -formant un réceptacle pour accueillir le récipient correspondant. Les dimensions d'un réceptacle 230B; ...

235B, sont telles que lorsque le couvercle 230H; ... ; 235H est en place, le récipient est contenu dans l'enceinte, comme il sera expliqué plus loin.

Les parties hautes 230H; ... , 235H, de même que les parties basses 230B; ... ; 235B, sont fixées à la structure mobile 24 de l'installation, de sorte que toutes les parties hautes 230H; ... ; 235H suivent un même parcours avec un déphasage dans le temps d'une part, toutes les parties basses 230B; ... ; 235B suivent un même parcours avec, là encore, un déphasage dans le temps.

Par ailleurs, dans les modes de réalisation illustrés par les figures 5 et 6, chaque partie basse 230B; ...

235B peut être éloignée de la partie haute (couvercle) 230H; ... ; 235H correspondante, notamment lors des phases de mise en place ou de sortie des récipients. A cet effet, chaque partie basse est associée à des moyens tels qu'une tige de guidage, respectivement 250; ... ; 255 coulissant par exemple dans un palier 260; ... ; 265 ménagé dans la structure mobile 24.

De préférence, comme illustré par ces figures 5 et 6, la structure mobile 24 provoque un déplacement à composante horizontale des parties hautes et basses respectivement, et les moyens 250; ... ; 255; 260; ... ; 265, provoquent une translation verticale des parties basses 230B; ... ; 235B par rapport à la structure mobile lors de son déplacement dans le sens de la flèche 27, et donc par rapport aux parties hautes 230H; ... ; 235H.

Pour la translation verticale, on prévoit, par exemple, comme illustré par ces figures 5 et 6, une came fixe 28 agissant sur un galet 290; ... ; 295 respectif, associé à chaque tige 250; ... ; 255.

Plus précisément, la came 28 est fixée au châssis, non représenté, de l'installation, de sorte que lorsque le galet associé à une tige, et donc à la partie basse (réceptacle) correspondante, rencontre la came fixe, il suit le profil imposé par la forme de la came, provoquant un mouvement correspondant du réceptacle associé.

Dans l'exemple illustré par les figures 5 et 6, un premier réceptacle 230B est en position basse; le récipient 220 correspondant vient d'être chargé; le galet 290 est en bas de la came.

Le second réceptacle 231B correspondant au second récipient 221 est partiellement remonté.

Les trois suivants 232B; ... ; 234B sont totalement remontés et au contact de leur couvercle 232H; ... ; 234H correspondant : les enceintes sont donc fermées, et la mise sous vide et/ou la mise en pression, de même que le remplissage, peuvent avoir lieu.

Le dernier réceptacle 235B enfin est en cours de descente, la bouteille 225 correspondante étant remplie et pouvant être libérée à l'issue de la descente.

Alternativement, on pourrait envisager que les parties basses soient fixes par rapport à la structure mobile 24, les parties hautes étant mobiles en translation verticale par rapport à cette structure. Cela compliquerait sensiblement l'installation car, comme illustré par les figures 5 et 6, les parties hautes sont associées à des têtes de remplissage 300; ... ; 305 respectives, avec des conduits non seulement pour le remplissage, mais encore pour la mise sous vide et/ou la mise en pression de l'intérieur de l'enceinte et/ou du récipient correspondant.

De préférence, comme illustré par la figure 7, l'installation peut être du type rotatif. La structure mobile 24 est alors un carrousel tournant autour d'un axe de rotation 31, ledit carrousel portant les enceintes plus généralement référencées en 23 avec une partie haute (couvercle) 23H et une partie basse (réceptacle) 23B, et la came 28 de guidage des galets 29 est alors en arc de cercle.

De façon connue en soi, les récipients sont introduits un par un dans l'installation (entrée matérialisée par la flèche 320 sur la figure 7); ils sont saisis au niveau de leur col par des pinces 330; ... ; 335 respectives, associées à chaque tête de remplissage 300; ... ; 305 (les pinces sont schématisées sur les figures 5 et 6). Les pinces sont mobiles verticalement, pour plaquer le buvant des récipients contre la tête de remplissage. Le mouvement de remontée de chaque pince s'effectue par exemple lorsque le réceptacle est en cours de remontée.

Ceci est symbolisé par une flèche montante sur la pince 331 associée au récipient 221.

Après remplissage et éventuel dégazage du récipient et de l'enceinte associés, la pince 335 correspondante redescend, pour libérer le col du récipient 225 de la tête de remplissage, avant qu'il soit sorti de l'installation (la zone de sortie est matérialisée par la flèche 321 sur la figure 7).

Afin d'éviter de surcharger les figures 5 et 6, on n'y a illustré que ceux, parmi les conduits, qui servent à assurer la mise en surpression interne des enceintes et des récipients et le remplissage de ces derniers. De même, on n'a pas illustré la connexion entre ces conduits et les sources de liquide et de gaz, ni les sources elles-mêmes, car l'homme du métier sera en mesure de reconstituer ces connexions à la lueur de la description.

Chaque tête 300; ... ; 305 est traversée par un conduit 340; ... ; 345 pour la mise en pression interne du récipient (gazéification) et par un conduit 350; ... , 355 pour le remplissage.

Par ailleurs, un autre conduit 360; ... ; 365 est prévu pour la mise en pression interne de l'enceinte.

Sur la figure 5, les conduits 360; ... , 365 débouchent dans la partie basse 230B; ... ; 235B correspondante. Alternativement, comme illustré par la figure 6, ils débouchent dans la partie haute 230H; ...

235H.

Sur la figure 5, les conduits 340; ... ; 345 pour la gazéification des récipients sont indépendants de ceux 360; ... ; 365 pour la mise en pression interne des enceintes.

Ainsi, il est possible de mettre chaque enceinte en pression avec un fluide distinct du gaz pour la gazéification du produit de remplissage. A titre d'exemple, il est possible d'utiliser de l'air comprimé pour mettre l'intérieur de l'enceinte en pression.

Sur la figure 6, chaque conduit 340; ... , 345 pour la gazéification d'un récipient est associé (mise en dérivation) au conduit correspondant 360; ... ; 365 pour la mise en pression de l'enceinte. Ainsi, le gaz pour la gazéification du récipient peut aussi être utilisé pour la mise en pression de l'enceinte.

Les opérations de mise en pression et de remplissage s'effectuent après fermeture de l'enceinte, conformément à ce qui a été décrit en regard de la figure 3. Dans l'exemple des figures 5 et 6, le récipient 222 et l'enceinte 232H, 232B correspondante sont en cours de mise sous pression; le récipient 223 est en cours de remplissage, la pression dans ce récipient et dans l'enceinte sont maintenues (ce qui est matérialisé par un trait barrant le conduit 363 de mise en pression de l'enceinte), le récipient 224 est plein, et la pression est relâchée tant dans le récipient que dans l'enceinte; enfin, la partie basse 235B de l'enceinte associée au récipient 225, plein, est en cours de descente pour permettre la sortie de ce récipient.

Sur la figure 8, est représenté le schéma de principe d'une partie haute 23H perfectionnée adaptable au mode de réalisation de la figure 5, et permettant en outre la dépression dans le récipient et dans l'enceinte.

En plus des conduits, plus généralement désignés par 34, pour la gazéification du récipient 22, au travers de la tête 30 de remplissage, 36 pour la mise en surpression de l'enceinte, et 35 pour le remplissage au travers de la tête 30, sont prévus de

Un problème présenté par les modes de réalisation des figures 5, 6, 8, 9 est que deux 34, 35 ou trois 34, 35, 38 conduits traversent la tête 30 de remplissage, ce qui complique quelque peu sa constitution.

C'est pourquoi, dans un mode de réalisation illustré par la figure 10, on prévoit que les conduits sont reliés à une vanne 39 à commande 40 mécanique, électrique ou autre.

Un conduit intermédiaire 41 est relié à la tête 30 et met en communication cette vanne et l'intérieur du récipient 22. En agissant sur la commande 40, on met en communication l'intérieur du récipient 22 soit avec le conduit 38 de mise sous vide (lorsqu'il est présent) soit avec le conduit 34 de gazéification (lorsqu'il est présent), soit avec le conduit 35 de remplissage.

L'invention permet de remplir des récipients sans qu'ils subissent de déformations particulières, en raison de la limitation du différentiel de pression qu'elle permet entre l'intérieur et l'extérieur des récipients. De plus, on a constaté que le liquide de remplissage, en cas de remplissage de récipients chauds, avec gazéification, contribue à refroidir le fond des récipients, avant que la pression extérieure soit remise au niveau de l'ambiance. De ce fait, les fonds sont stabilisés lorsque la pression extérieure est relâchée.

Bien entendu, et comme il résulte de ce qui précède, l'invention n'est pas limitée à ceux des modes de réalisation et d'application qui ont été plus particulièrement envisagés : elle en embrasse au contraire toutes les variantes.

Claims (25)

ssEVENDICATIONs

1. Procédé pour le remplissage d'un récipient (8; 22; 220; ... , 225) comportant une phase au cours de laquelle une différence de pression notable apparaît entre l'intérieur du récipient et l'ambiance extérieure à l'installation de remplissage, caractérisé en ce que, au moins durant une partie de ladite phase, le récipient est placé dans une enceinte (9; 23B, 23H; 230B, 230H; ...

235B, 235H) étanche l'isolant de l'ambiance extérieure, et la pression à l'intérieur de l'enceinte est modifiée par rapport à l'ambiance extérieure de façon à réduire, voire annuler, la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du récipient.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la différence de pression entre l'intérieur du récipient et l'ambiance extérieure est obtenue en faisant le vide (17) dans le récipient, et la pression à l'intérieur de l'enceinte est modifiée en la réduisant (18) pour la rapprocher de, voire atteindre, celle de l'intérieur du récipient.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le remplissage étant effectué avec un produit, tel un liquide, gazéifié, et comportant en conséquence une phase préalable de mise sous pression (12) interne du récipient avec le gaz servant à la gazéification, la modification de la pression à l'intérieur de l'enceinte est réalisée en injectant (13) un fluide sous pression dans l'enceinte.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fluide est un gaz.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le gaz injecté dans l'enceinte est le même que celui servant à la gazéification à l'intérieur du récipient.

6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le gaz injecté dans le récipient est différent de celui injecté dans l'enceinte.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le gaz est de l'air comprimé.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la modification de pression dans l'enceinte et la modification de pression dans le récipient ont lieu simultanément.

9. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la réduction de pression dans l'enceinte est amorcée avant celle dans le récipient.

10. Procédé selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la modification de pression dans l'enceinte pour la mettre en surpression est amorcée après celle dans le récipient.

11. Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 10 au remplissage de récipients en matière déformable, tels que des bouteilles en matière plastique ou en métal fin.

12. Application selon la revendication 11 au remplissage de récipients en matière plastique obtenus par chauffage, puis soufflage, alternativement étirage / soufflage, de préformes, immédiatement après le soufflage, alternativement l'étirage / soufflage.

13. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'elle compte au moins une enceinte (9; 23B, 23H; 230B, 230H; ... ; 235B, 235H) étanche pour recevoir au moins un récipient (8; 22; 220; ... ; 225), des moyens pour mettre l'intérieur du récipient en communication avec un conduit (14; 21; 35; 350; ... ; 355) de remplissage, et des moyens pour modifier la pression à l'intérieur de l'enceinte et à l'intérieur du récipient.

14. Installation selon la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens pour modifier la pression à l'intérieur d'une enceinte sont constitués par un conduit (37) mettant l'enceinte en communication avec des moyens pour réduire (18) la pression à l'intérieur de l'enceinte, et les moyens pour modifier la pression dans le récipient, sont constitués par un conduit (38) mettant le récipient en communication avec des moyens pour réduire (17) la pression à l'intérieur du récipient.

15. Installation selon la revendication 14 caractérisée en ce que les conduits (37; 38) associés à une enceinte sont reliés entre eux et à un moyen unique, tel qu'une pompe à vide, pour réduire la pression dans l'enceinte et dans le récipient.

16. Installation selon la revendication 15 caractérisée en ce que les conduits (37; 38) associés à une enceinte sont reliés à des moyens distincts, telles des pompes à vide, pour réduire la pression dans l'enceinte et dans le récipient.

17. Installation selon la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens pour modifier la pression à l'intérieur d'une enceinte sont constitués par un conduit (36, 360; ... , 365) mettant l'enceinte en communication avec des moyens pour en augmenter (13) la pression interne, et les moyens pour modifier la pression dans le récipient sont constitués par un conduit (34; 340; ... ; 345) mettant le récipient en communication avec des moyens pour en augmenter (12) la pression interne.

18. Installation selon la revendication 17, caractérisée en ce que les conduits (36; 360; ... ; 365; 34; 340; ... ; 345) associés à une enceinte sont reliés entre eux et à une source unique de fluide pour augmenter la pression dans l'enceinte et dans le récipient.

19. Installation selon la revendication 18, caractérisée en ce que le produit de remplissage étant gazéifié, la source unique de fluide est la source de production du gaz de gazéification.

20. Installation selon la revendication 17, caractérisée en ce que les conduits (36; 360; ... ; 365; 34; 340; ... , 345) associés à une même enceinte sont associés à des sources distinctes de fluide pour augmenter la pression dans l'enceinte et dans le récipient.

21. Installation selon l'une des revendications 13 à 20, caractérisée en ce que chaque enceinte comporte deux parties séparables l'une de l'autre, une partie haute (23H; 230H; ... ; 235H) formant un couvercle associé à la tête (30; 300; ... , 305) de remplissage et une partie basse (23B; 230B; ... ; 235B) formant un réceptacle pour accueillir le récipient (22; 220; ... ; 225).

22. Installation selon la revendication 21, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (28; 250; ... ; 255; 260; ... ; 265 ; 290; ... ; 295) pour rapprocher ou écarter chaque couvercle du réceptacle correspondant.

23. Installation selon la revendication 22, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (24) pour supporter les parties hautes et les parties basses, tout en permettant le rapprochement d'une partie haute relativement à la partie basse correspondante, et pour entraîner lesdites parties sur un parcours (27) déterminé.

24. Installation selon la revendication 22, caractérisée en ce que les moyens (24) de support et d'entraînement d'une enceinte sont un carrousel tournant autour d'un axe (31), et les moyens pour rapprocher les parties hautes et basses sont constituées par une came (28) fixe par rapport à l'installation, ladite came coopérant avec au moins un galet (290; ... ; 295) associé à une tige (250; ... ; 255) de support et de guidage de l'une des parties de l'enceinte.

25. Installation selon la revendication 24, caractérisée en ce que la tige supporte la partie basse (230B; ... ; 235B) de l'enceinte.