FR2905121A1 - Seat for mono-jet or multi-jet filling spout, has channels each including recess that is arranged in extension of channel and below upper part, where section of recess is greater than section of upper part - Google Patents
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- B67C3/2608—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks comprising anti-dripping means
Abstract
Description
La présente invention concerne un siège pour le bec de remplissage d'uneThe present invention relates to a seat for the filling spout of a
remplisseuse, un bec de remplissage comprenant un tel siège, ainsi qu'une remplisseuse comprenant au moins un tel bec de remplissage. Une remplisseuse est un dispositif qui assure le remplissage d'un emballage à l'aide d'un produit contenu dans un réservoir. Une remplisseuse comporte un ou plusieurs becs de remplissage destinés à délivrer le produit dans le ou les emballages à remplir. La Fig. 1 représente un bec de remplissage 100 d'une remplisseuse de l'état de la technique destiné à remplir un emballage 50 d'un produit contenu dans un réservoir 101. Le bec de remplissage 100 comprend un siège 103, un embout 106, un joint 108. Le siège 103 est la partie qui vient en vis-à-vis de l'emballage 50 et qui est fixé au réservoir 101 au moyen d'un écrou 104 qui se visse sur une partie filetée 102 du réservoir 101. Un joint 105 est positionné entre la partie filetée 102 et le réservoir 101 et est comprimé par serrage de l'écrou 104 afin d'assurer l'étanchéité. L'embout 106 est solidaire d'une tige 107, elle-même déplacée verticalement par des moyens non représentés. L'emballage 50 est disposé sous le bec de remplissage 100 qui est alimenté en produit, à partir du réservoir 101. Préalablement à l'étape de remplissage, l'emballage vide 50 a été placé sous le bec de remplissage 100, c'est-à-dire sous le siège 103. Le remplissage commence dès que l'embout 106 est déplacé verticalement vers le haut afin d'ouvrir un espace pour permettre l'écoulement du produit entre l'embout 106 et le siège 103. Quand la quantité de produit désirée a été atteinte, l'embout 106 est déplacé verticalement vers le bas afin d'obturer l'espace et ainsi interdire le passage du produit. Le joint 108 vient en pression contre le siège 103 afin de d'obturer l'espace. Parmi les conditions d'écoulement, certaines sont particulièrement importantes pour l'utilisateur : il s'agit du débit de remplissage mais aussi de l'absence d'éclaboussures lors de l'ouverture et de l'obturation de l'espace ainsi que de l'absence de gouttes sous le siège 103 après l'obturation de l'espace. En effet, ces éclaboussures ou ces gouttes sont susceptibles de souiller les emballages qui doivent dans ce cas être nettoyés individuellement, générant ainsi des coûts supplémentaires. Les conditions d'écoulement sont liées notamment aux conditions telles que la pression du produit en amont du bec de remplissage 100, les caractéristiques du produit et en particulier sa 2905121 2 viscosité, mais dépendent aussi des formes et dimensions des différentes parties du bec de remplissage 100. Afin de réduire le risque de gouttes après la fermeture du bec de remplissage, il est utilisé différentes solutions : 5 une première solution consiste, comme cela est représenté sur la Fig. 2, à réaliser un bec de remplissage dont le siège 109 comprend plusieurs canaux 110 orientés de bas en haut sous le dispositif d'obturation constitué par l'embout 106. Ainsi la veine de fluide est divisée, et pour une même section totale d'écoulemen,t les forces de capillarité qui retiennent le produit à la 10 partie inférieure du bec après l'arrêt de l'écoulement se trouvent augmentées. Ce type de bec est appelé bec multi jet , tandis que le type de bec représenté par la Fig. 1 est appelé mono jet . Une deuxième solution consiste à retenir le produit subsistant à la base du bec après la fermeture de celui-ci en le faisant remonter par un dispositif 15 d'aspiration. Cette deuxième solution non représentée est parfois combinée avec la première solution. Ces différentes solutions présentent cependant les inconvénients suivants : La première solution bec mult:i-jet de l'état de la technique est d'une 20 fiabilité faible car le produit retenu est localisé à la partie inférieure des canaux et il suffit que les quantités de produit de deux canaux voisins se rejoignent pour créer les conditions suffisantes à la formation d'une goutte. La deuxième solution nécessite une action complémentaire à la fermeture du bec afin de générer la remontée d,e produit. filling machine, a filling spout comprising such a seat, and a filler comprising at least one such filling spout. A filler is a device that ensures the filling of a package with a product contained in a tank. A filler comprises one or more filler nozzles intended to deliver the product into the packaging or packs to be filled. Fig. 1 represents a filling spout 100 of a filling machine of the state of the art intended to fill a package 50 with a product contained in a tank 101. The filling spout 100 comprises a seat 103, a nozzle 106, a gasket 108. The seat 103 is the part that comes opposite the package 50 and is attached to the tank 101 by means of a nut 104 which is screwed onto a threaded portion 102 of the tank 101. A seal 105 is positioned between the threaded portion 102 and the reservoir 101 and is compressed by clamping the nut 104 to seal. The tip 106 is secured to a rod 107, itself moved vertically by means not shown. The package 50 is placed under the filling spout 100 which is supplied with product from the container 101. Prior to the filling step, the empty package 50 has been placed under the filling spout 100, which is under the seat 103. The filling starts as soon as the tip 106 is moved vertically upwards to open a space to allow the flow of the product between the nozzle 106 and the seat 103. When the quantity desired product has been reached, the tip 106 is moved vertically downward to close the space and thus prohibit the passage of the product. The seal 108 comes into pressure against the seat 103 in order to seal the space. Among the flow conditions, some are particularly important for the user: it is the filling flow but also the absence of splashing when opening and closing the space as well as the absence of drops under the seat 103 after closing the space. Indeed, these splashes or drops are likely to contaminate the packaging which must in this case be cleaned individually, thus generating additional costs. The flow conditions are related in particular to conditions such as the product pressure upstream of the filling spout 100, the characteristics of the product and in particular its viscosity, but also depend on the shapes and dimensions of the different parts of the filling spout. In order to reduce the risk of drops after closure of the filling spout, different solutions are used: a first solution consists, as shown in FIG. 2, to achieve a filling spout whose seat 109 comprises several channels 110 oriented from bottom to top under the closure device constituted by the tip 106. Thus the fluid stream is divided, and for the same total section of As a result, the capillary forces that retain the product at the bottom of the spout after stopping the flow are increased. This type of bill is called a multi-jet nozzle, while the type of bill shown in FIG. 1 is called mono jet. A second solution is to retain the product remaining at the base of the nozzle after closing it by raising it by a suction device. This second solution, not shown, is sometimes combined with the first solution. These different solutions however have the following drawbacks: The first solution beak mult: i-jet of the state of the art is of low reliability because the product retained is located at the bottom of the channels and it is sufficient that the quantities two neighboring channels come together to create sufficient conditions for the formation of a drop. The second solution requires a complementary action to the closure of the nozzle in order to generate the rise of the product.
25 Un objet de la présente invention est de proposer un siège pour le bec de remplissage d'une remplisseuse qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui, en particulier, permette d'éviter la formation de gouttes après l'arrêt de l'écoulement du produit. A cet effet, est proposé un siège pour un bec de remplissage comprenant au 30 moins un canal s'étendant verticalement, et caractérisé en ce que chaque canal comprend une partie supérieure, un évidement disposé dans le prolongement et au-dessous de la partie supérieure correspondante et un évasement reliant la partie supérieure à l'évidement correspondant, la section de chaque évidement étant supérieure à la section de la partie supérieure correspondante.An object of the present invention is to provide a seat for the filling spout of a filler which does not have the drawbacks of the prior art and which, in particular, makes it possible to avoid the formation of drops after stopping. the flow of the product. For this purpose, there is provided a seat for a filling spout comprising at least one vertically extending channel, and characterized in that each channel comprises an upper part, a recess arranged in the extension and below the upper part. corresponding and a flare connecting the upper part to the corresponding recess, the section of each recess being greater than the section of the corresponding upper part.
2905121 Selon un mode de réalisation particulier, chaque évasement prend la forme d'une marche à angle droit. Selon un autre mode de réalisation particulier, chaque évasement prend la forme d'une rampe présentant un angle obtus avec la paroi de la partie supérieure.According to a particular embodiment, each flare takes the form of a step at right angles. According to another particular embodiment, each flare takes the form of a ramp having an obtuse angle with the wall of the upper part.
5 Selon un autre mode de réalisation particulier, chaque évasement prend la forme d'une rampe présentant un angle aigu avec la paroi de la partie supérieure. Avantageusement, la différence de section entre la partie supérieure et l'évidement est inférieure au diamètre des gouttes de produit susceptibles de se former. L'invention propose également un bec de remplissage comprenant un siège selon 10 l'une des variantes précédentes. L'invention propose également une remplisseuse comprenant au moins un bec de remplissage selon la variante précédente. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de 15 réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : - la Fig. 1 représente un bec de remplissage mono jet de l'état de la technique, - la Fig. 2 représente un siège pour un bec de remplissage "multi-jet" de l'état de la technique, 20 - la Fig. 3 représente un siège pour un bec de remplissage "multi-jet" selon l'invention, - la Fig. 4 représente le siège selon l'invention lors d'une phase sans écoulement, - la Fig. 5 représente le siège selon l'invention au début d'une phase d'écoulement, 25 - la Fig. 6 représente le siège selon l'invention lors d'une phase où l'écoulement est maximum; -la Fig. 7 représente le siège selon l'invention à l'instant où l'écoulement s'arrête, - la Fig. 8 représente le siège selon l'invention après l'arrêt de l'écoulement, 30 - la Fig. 9 représente un siège pour un bec de remplissage "mono-jet" selon l'invention, - la Fig. 10 représente un siège pour un bec de remplissage "multi-jet" selon un autre mode de réalisation de l'invention, et 2905121 4 - la Fig. 11 représente un siège pour un bec de remplissage "mono jet" selon un autre mode de réalisation de l'invention. Pour faciliter la compréhension de l'invention, seuls les sièges, les embouts et les joints ont été représentés, et ceci avec une échelle plus importante. Les éléments 5 qui sont identiques pour différentes Figs. portent les mêmes références. La Fig. 3 représente un siège 201 pour un bec de remplissage multi-jet selon l'invention, ainsi qu'un embout 106 et un joint 108. Le siège 201 comporte à sa base plusieurs canaux 202. Chaque canal 202 est constitué d'une partie supérieure 203 de section constante, d'un évasement 204 assurant le raccordement avec un évidement 10 205 situé dans la partie inférieure du canal 202, la section de l'évidement 205 étant supérieure à la section de la partie supérieure 203. La partie supérieure 203 est ainsi en vis-à-vis de l'embout 106 et la partie inférieure est ainsi en vis-à-vis de l'emballage à remplir. L'évidement 205 est disposé dans le prolongement et au-dessous de la partie supérieure 203 correspondante.According to another particular embodiment, each flare takes the form of a ramp having an acute angle with the wall of the upper part. Advantageously, the difference in section between the upper part and the recess is smaller than the diameter of the drops of product likely to form. The invention also proposes a filling spout comprising a seat according to one of the preceding variants. The invention also proposes a filling machine comprising at least one filling spout according to the preceding variant. The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made in connection with the attached drawings, among which: FIG. 1 represents a single-jet filling nozzle of the state of the art, FIG. 2 shows a seat for a "multi-jet" filling spout of the state of the art, FIG. 3 shows a seat for a multi-jet filling spout according to the invention; FIG. 4 represents the seat according to the invention during a phase without flow, - FIG. 5 represents the seat according to the invention at the beginning of a flow phase, FIG. 6 represents the seat according to the invention during a phase where the flow is maximum; FIG. 7 represents the seat according to the invention at the moment when the flow stops, FIG. 8 shows the seat according to the invention after stopping the flow, - FIG. 9 shows a seat for a "single-jet" filling spout according to the invention; FIG. 10 shows a seat for a multi-jet filling spout according to another embodiment of the invention, and FIG. 11 shows a seat for a "single jet" filling spout according to another embodiment of the invention. To facilitate the understanding of the invention, only the seats, the end pieces and the joints have been represented, and this with a larger scale. The elements 5 which are identical for different FIGS. bear the same references. Fig. 3 shows a seat 201 for a multi-jet filling nozzle according to the invention, as well as a nozzle 106 and a seal 108. The seat 201 comprises at its base several channels 202. Each channel 202 consists of an upper part 203 of constant section, of a flare 204 ensuring the connection with a recess 205 in the lower part of the channel 202, the section of the recess 205 being greater than the section of the upper part 203. The upper part 203 is thus vis-à-vis the tip 106 and the lower part is thus vis-à-vis the packaging to fill. The recess 205 is disposed in the extension and below the corresponding upper part 203.
15 La Fig. 4 représente le siège 201 lorsqu'il n'y a aucun écoulement. Du produit est ainsi contenu dans chacun des canaux 202 mais, comme cela est expliqué ci-après, le produit reste, par capillarité, dans la partie supérieure 203 de chaque canal 202 et le produit qui est dans l'un des canaux 202 ne peut pas venir en contact avec le produit qui est dans l'un des canaux 202 voisin, empêchant ainsi la formation d'une goutte.FIG. 4 represents the seat 201 when there is no flow. The product is thus contained in each of the channels 202 but, as explained below, the product remains, by capillarity, in the upper part 203 of each channel 202 and the product which is in one of the channels 202 can not not come into contact with the product that is in one of the adjacent channels 202, thus preventing the formation of a drop.
20 La Fig. 5 représente le siège 201 au début de la phase d'écoulement du produit. Le produit a une vitesse faible compte tenu que son écoulement est limité par l'espace disponible entre l'embout 106 et le siège 201. Du fait de cette faible vitesse d'écoulement, le produit s'écoule en occupant la totalité du volume disponible de chaque canal. 202, y compris le volume de l'évidement 205.FIG. 5 represents the seat 201 at the beginning of the product flow phase. The product has a low speed considering that its flow is limited by the space available between the nozzle 106 and the seat 201. Due to this low flow rate, the product flows by occupying the entire available volume of each channel. 202, including the volume of the recess 205.
25 La Fig. 6 représente le siège 201 lorsque l'écoulement est maximum. Le bec de remplissage est alors totalement ouvert, la vitesse du produit est plus importante et le produit s'écoule en occupant seulement une section correspondant à la section de la partie supérieure 203 du canal 202. La surface de l'évidement 205 n'est alors plus en contact avec le produit en cours d'écoulement. La vitesse d'écoulement est alors 30 suffisante pour faire décoller la veine de produit de la paroi de l'évidement 205. Pour éviter que des gouttes de produit se forment sur les parois de l'évidement 205, l'espace disponible entre la veine de produit et la paroi de l'évidement 205 est réduite. En d'autres termes, si du produit s'est accumulé sur les parois de l'évidement 205 au cours de la phase représentée en Fig. 5, la veine de produit telle que 2905121 5 représentée en Fig. 6 vient absorber ce produit accumulé, limitant ainsi la quantité de produit qui reste sur les parois de l'évidement 205. Un moyen simple pour permettre l'absorption du produit par la veine de produit est que la différence de section entre la partie supérieure 203 et l'évidement 205 est inférieure au diamètre des gouttes de 5 produit susceptibles de se former. La différence de section doit être adaptée selon les caractéristiques physiques du produit de remplissage et, en particulier, de sa viscosité et du diamètre minimum des gouttes qu'il peut produire. La Fig. 7 représente le siège 201 à l'instant où l'écoulement s'arrête. A l'instant où le joint 108 rentre en contact avec 1,e siège 201, les canaux 202 ne sont plus 10 alimentés en produit et les veines de produit se rompent au niveau de chaque évasement 204, c'est-à-dire immédiatement au-dessus de chaque évidement 205. La vitesse d'obturation de l'espace doit être suffisante pour éviter que l'écoulement repasse par une phase similaire à celle représentée en Fig. 5, c'est-à-dire que l'écoulement remplisse chaque évidement 205.FIG. 6 represents the seat 201 when the flow is maximum. The filling spout is then fully open, the speed of the product is greater and the product flows by occupying only a section corresponding to the section of the upper portion 203 of the channel 202. The surface of the recess 205 is then more in contact with the product during the flow. The flow velocity is then sufficient to loosen the product vein from the wall of the recess 205. To prevent drops of product from forming on the walls of the recess 205, the space available between the vein of product and the wall of the recess 205 is reduced. In other words, if product has accumulated on the walls of the recess 205 during the phase shown in FIG. 5, the product vein such as 2905121 shown in FIG. 6 just absorbs this accumulated product, thus limiting the amount of product remaining on the walls of the recess 205. A simple way to allow product absorption by the product vein is that the difference in section between the upper part 203 and the recess 205 is smaller than the diameter of the drops of product likely to form. The section difference must be adapted according to the physical characteristics of the filling product and, in particular, its viscosity and the minimum diameter of the drops that it can produce. Fig. 7 represents the seat 201 at the moment when the flow stops. At the moment when the seal 108 comes into contact with the seat 201, the channels 202 are no longer supplied with product and the product veins break at each flare 204, that is to say immediately above each recess 205. The shutter speed of the space must be sufficient to prevent the flow from returning to a phase similar to that shown in FIG. 5, i.e. the flow fills each recess 205.
15 La Fig. 8 représente le siège 201 après l'arrêt de l'écoulement. A l'instant qui suit l'arrêt de l'écoulement, le joint 108 est comprimé par l'action de l'embout 106, ce qui a pour effet de repousser le produit dans les canaux 202. Le produit ainsi repoussé se localise dans la partie supérieure de l'évidement 205 où il reste en équilibre par l'effet des forces de capillarité. La longueur de chaque évidement 205 doit être 20 supérieure à la longueur du déplacement du produit, pour éviter que le produit d'un canal 202 vienne en contact avec le produit d'une autre canal 202 au risque de former une goutte. La succession des cycles de remplissage n'aura pas de conséquences sur le fonctionnement décrit car le produit ne peut s'accumuler dans l'évidement 205 en 25 quantité suffisante pour générer une goutte. L'évasement 204 peut prendre différentes formes. Par exemple, il peut prendre la forme d'une marche à angle droit comme cela est mieux vu sur la Fig. 9 qui est expliquée ci-après. Il peut prendre la forme d'une rampe présentant un angle obtus avec la paroi de la partie supérieure 203 comme cela est représenté sur les Fig. 3 à 8. Il 30 peut prendre la forme d'une rampe présentant un angle aigu avec la paroi de la partie supérieure 203. La présence d'un angle aigu créé un volume supplémentaire de stockage du produit qui est ainsi retenu par capillarité dans chaque évidement 205.FIG. 8 represents the seat 201 after stopping the flow. At the instant following the cessation of the flow, the seal 108 is compressed by the action of the nozzle 106, which has the effect of pushing the product back into the channels 202. The product thus repoussé is located in the upper part of the recess 205 where it remains in equilibrium by the effect of the capillary forces. The length of each recess 205 must be greater than the length of the displacement of the product, to prevent the product of a channel 202 from coming into contact with the product of another channel 202 at the risk of forming a drop. The succession of filling cycles will have no consequences on the operation described because the product can not accumulate in the recess 205 in an amount sufficient to generate a drop. The flare 204 can take different forms. For example, it may take the form of a right-angle step as best seen in FIG. 9 which is explained below. It may take the form of a ramp having an obtuse angle with the wall of the upper portion 203 as shown in FIGS. 3 to 8. It may take the form of a ramp having an acute angle with the wall of the upper part 203. The presence of an acute angle creates an additional volume of storage of the product which is thus retained by capillarity in each recess 205.
2905121 6 Le fonctionnement d'un siège pour un bec de remplissage multi jet qui a été expliqué ci-dessus, s'applique aussi à un bec de remplissage mono jet tel que représenté sur la Fig. 9. Le siège 301 pour un tel bec de remplissage "mono jet" comporte à sa base un 5 canal 302, constitué d'une partie supérieure 303 de section constante, d'un évasement 304 assurant le raccordement avec un évidement 305 situé dans la partie inférieure du canal 302, la section de l'évidement 305 étant supérieure à la section de la partie supérieure 303. L'évasement 304 aura avantageusement une forme adaptée pour assurer une retenue annulaire du produit par capillarité et, en particulier, elle peut 1 o prendre la forme d'une marche à angle droit, ou celle d'une rampe présentant un angle obtus avec la paroi de la partie supérieure 303 ou la forme d'une rampe présentant un angle aigu avec la paroi de la partie supérieure 303. Dans les modes de réalisation qui ont été décrits ci-dessus, chaque embout 106 est muni d'un joint 108, cependant, le fonctionnement de becs de remplissage ne 15 comportant pas de joint, sera tout à fait similaire, sous réserve que les formes et dimensions soient adaptées et que les becs soient étanches en position fermée. La Fig. 10 représente, en partie, un tel bec de remplissage multi jet sans joint dont l'embout 256 a été adapté. La Fig. 11 représente, en partie, un tel bec de remplissage mono jet sans joint dont l'embout 256 a été adapté.2905121 6 The operation of a seat for a multi-jet filling spout which has been explained above, also applies to a single jet filler as shown in FIG. 9. The seat 301 for such a "single-jet" filling spout comprises at its base a channel 302, consisting of an upper portion 303 of constant section, with a flare 304 providing connection with a recess 305 located in the the lower part of the channel 302, the section of the recess 305 being greater than the section of the upper part 303. The flaring 304 advantageously has a shape adapted to provide annular retention of the product by capillarity and, in particular, it can o take the form of a step at right angles, or that of a ramp having an obtuse angle with the wall of the upper part 303 or the shape of a ramp having an acute angle with the wall of the upper part 303. In the embodiments which have been described above, each nozzle 106 is provided with a gasket 108, however, the operation of nozzles with no gasket will be quite similar, provided that the shapes and dimensions are adapted and that the nozzles are sealed in the closed position. Fig. 10 represents, in part, such a multi-jet filling no seal whose tip 256 has been adapted. Fig. 11 shows, in part, such a single-jet filling spout seamless whose endpiece 256 has been adapted.
20 Une remplisseuse peut comporter une pluralité de becs de remplissage "mono-jet" ou "multi-jet", chaque bec de remplissage comportant un siège conforme à l'un de modes de réalisation de l'invention. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes 25 accessibles à l'homme de l'art.A filler may have a plurality of "single-jet" or "multi-jet" filler nozzles, each filler nozzle having a seat according to one of embodiments of the invention. Of course, the present invention is not limited to the examples and embodiments described and shown, but it is capable of many variants accessible to those skilled in the art.
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