FR2997691A1 - Machine for filling of container with filling product i.e. metal, has proportioning heads including lower part that extends out of casing, where each of proportioning heads is arranged to receive container under casing - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne une machine de remplissage de récipients avec un produit de remplissage. De façon connue une telle machine comprend : - un carter étanche au produit de remplissage et à l'intérieur duquel sont disposés, en partie au moins : - une cuve de stockage du produit de remplissage, - des têtes de dosage sous chacune desquelles un récipient est à disposer, pour être rempli de façon dosée par l'intermédiaire d'une dite tête de dosage, - et des tubes d'alimentation en produit de remplissage qui s'étendent entre les têtes de dosage et la cuve de stockage et qui sont fixés à elles. Typiquement, nombre de fabricants de telles machines de remplissage de récipients, qui sont souvent pourvues d'un dispositif de nettoyage, prévoient que tous les composants précités soient enfermés dans le carter. Il peut en résulter une difficulté de nettoyage, de maintenance (praticité d'accès réduite), de coûts (taille des carters), de difficulté de circulation des récipients puisqu'ils doivent entrer et sortir du carter. Afin d'apporter une solution à une partie au moins des problèmes ci-dessus, il est proposé que les têtes de dosage comprennent chacune une partie inférieure : - qui s'étend hors du carter, sous lui, - et qui reçoit, sous elle, hors du carter, un des récipients à remplir. Un problème corolaire est alors lié à la traversée du carter par les têtes de dosage. Afin de présenter une solution pratique, il est proposé que, le carter comprenant une paroi transversale (inférieure) : - qui s'étend transversalement à un axe vertical parallèlement auquel sont orientées les têtes de dosage, - et qui ferme le carter en partie inférieure, - et la paroi transversale présentant des passages à travers lesquels passent les têtes de dosage, - le carter soit fixé de façon étanche auxdites têtes de dosage, dans l'environnement desdits passages, par des moyens de fixation. En pratique, le positionnement des têtes de dosage varie en fonction des tolérances de fabrication mais surtout à cause des dilatations thermiques lors des phases de remplissage ou de stérilisation à la vapeur (une telle opération étant normalement prévue, pour l'hygiène).The invention relates to a machine for filling containers with a filling product. In known manner such a machine comprises: - a casing sealed to the filling product and inside which are arranged, in part at least: - a storage tank of the filling product, - dosing heads in each of which a container is to be arranged, to be filled metered by means of a said dosing head, and filler supply tubes which extend between the dosing heads and the storage tank and which are attached to them. Typically, many manufacturers of such container filling machines, which are often provided with a cleaning device, provide that all the aforementioned components are enclosed in the housing. This can result in a difficulty of cleaning, maintenance (practicality of reduced access), costs (size of the housings), difficulty of circulation of the containers since they must enter and leave the housing. In order to provide a solution to at least some of the above problems, it is proposed that the dosing heads each comprise a lower part: - which extends out of the housing, under it, - and which receives, under it outside the housing, one of the containers to be filled. A corollary problem is then related to the crossing of the housing by the dosing heads. In order to present a practical solution, it is proposed that, the casing comprising a transverse wall (lower): - which extends transversely to a vertical axis parallel to which are oriented the dosing heads, - and which closes the casing at the bottom and the transverse wall having passages through which the dosing heads pass, the casing is sealed to said dosing heads in the environment of said passages by means of fixing. In practice, the positioning of the dosing heads varies according to the manufacturing tolerances but especially because of the thermal expansions during filling or steam sterilization phases (such an operation is normally provided for hygiene).
Ainsi, il serait souhaitable que les têtes de dosage puissent pouvoir bouger d'environ 1 mm par rapport à la cartérisation, tout en assurant, si possible, la fonction support de cette cartérisation, ceci de préférence en maintenant l'étanchéité.Thus, it would be desirable for the dosing heads to be able to move about 1 mm relative to the housing, while ensuring, if possible, the support function of this housing, this preferably by maintaining the seal.
Une solution satisfaisante visant à atteindre une partie au moins de ces objectifs consiste en ce que des éléments mobiles soient interposés entre chaque tête de dosage et le carter, dans l'environnement des passages, pour autoriser un mouvement relatif entre ladite tête de dosage et le carter. On conseille que, pour autoriser des mouvements multidirectionnels entre les têtes de dosage et le carter, à l'endroit des passages, les éléments mobiles comprennent des joints souples montés, a priori interposés radialement, entre les têtes de dosage et la paroi transversale du carter.A satisfactory solution to achieve at least part of these objectives is that movable elements are interposed between each metering head and the housing, in the environment of the passages, to allow relative movement between said metering head and the casing. It is recommended that, to allow multidirectional movements between the metering heads and the housing, at the location of the passages, the movable elements comprise flexible seals mounted, a priori interposed radially, between the metering heads and the transverse wall of the housing. .
Afin de favoriser le soutien/maintien souple du carter, on recommande en outre que : - les têtes de dosage soient disposées en porte-à-faux par rapport à la cuve à laquelle chaque tête de dosage est reliée et fixée ainsi par un dit tube, - et les fixations des têtes de dosage à ladite paroi transversale du carter tiennent le carter en partie inférieure de celui-ci. Pour associer étanchéité performante, soutien/maintien souple du carter et respect des règles de conceptions hygiéniques, on recommande par ailleurs que chaque joint s'étende radialement entre la tête de dosage et la paroi transversale du carter avec laquelle le joint vient localement et radialement de niveau, en périphérie du passage. Dans le même but, et particulièrement pour la recherche d'une hygiène performante, on prévoit de préférence: - que, monté entre la tête de dosage et le carter, le (chaque) joint présente une face radiale inférieure, extérieurement visible, qui s'étend de niveau avec la face inférieure de ladite paroi transversale du carter, et/ou - que, à l'écart de la paroi transversale du carter et sans décrochement, la face radiale inférieure du joint s'incurve vers le bas par un arrondi qui se prolonge par une courte face dressée, extérieurement visible du joint et dans le prolongement de laquelle s'étend une paroi extérieure dressée de la tête de remplissage. Pour associer là encore étanchéité performante, soutien/maintien souple du carter, hygiène et aussi maintenance aisée, on recommande par ailleurs que les moyens de fixation précités comprennent des brides bloquant les joints et auxquelles est fixée de façon amovible la paroi transversale, ainsi tenue, lesdites brides étant fixées en partie plus centrale à la tête de dosage qu'elles entourent et/ou reposant ainsi sur ladite tête de dosage. A titre subsidiaire, aux mêmes fins, il est conseillé en outre qu'entre la paroi transversale du carter et la tête de dosage qu'il entoure, chaque joint présente une face inférieure continue entièrement libre d'accès, tout en présentant une face supérieure opposée localement surmontée et contrainte par les brides. D'autres caractéristiques et avantages de la solution ici proposée pourront encore apparaître dans la description plus détaillée qui suit d'un mode de réalisation où : - la figure 1 montre un schéma partiel en perspective, mais assez général d'une machine de remplissage de récipients, - la figure 2 montre un détail marqué II figure 1, - la figure 3 montre un détail marqué III figure 1, suivant une coupe verticale médiane, et - la figure 4 montre aussi le détail III, suivant une perspective. Figure 1, la machine figurée est une machine 1 de remplissage, avec un produit de remplissage, de récipients 3, pots, bouteilles_ouvert(e)s en partie supérieure. Le produit de remplissage peut être plus ou moins visqueux : liquides à boire, crèmes, moutarde_ et/ou homogène ou comportant des morceaux.In order to promote the support / flexible retention of the housing, it is furthermore recommended that: the dosing heads are arranged cantilevered with respect to the tank to which each dosing head is connected and thus fixed by a said tube and the fastenings of the dosing heads to said transverse wall of the casing hold the housing in the lower part thereof. To combine effective sealing, support / flexible maintenance of the housing and compliance with the rules of hygienic designs, it is further recommended that each seal extends radially between the metering head and the transverse wall of the housing with which the seal comes locally and radially from level, on the outskirts of the passage. For the same purpose, and particularly for the search for high performance hygiene, it is preferably provided: - that, mounted between the metering head and the housing, the (each) seal has a lower radial face, externally visible, which extends level with the underside of said transverse wall of the housing, and / or - that, away from the transverse wall of the housing and without recess, the lower radial face of the joint curves downwards by a rounded which is extended by a short erect face, externally visible from the seal and in the extension of which extends an upstanding outer wall of the filling head. To associate again effective sealing, support / flexible maintenance of the housing, hygiene and also easy maintenance, it is further recommended that the aforementioned fixing means comprise flanges blocking the joints and to which is fixed in a removable manner the transverse wall, thus held, said flanges being fixed in a more central part to the dosing head which they surround and / or resting on said dosing head. In the alternative, for the same purposes, it is furthermore recommended that between the transverse wall of the housing and the dosing head which it surrounds, each gasket has a continuous bottom face which is entirely free to access, while having an upper face. Opposite locally overcome and constrained by the flanges. Other features and advantages of the solution proposed here may still appear in the following more detailed description of an embodiment where: FIG. 1 shows a partial perspective diagram, but rather general of a filling machine of FIG. 2 shows a marked detail III in FIG. 1, in a median vertical section, and FIG. 4 also shows detail III in perspective. Figure 1, the illustrated machine is a filling machine 1, with a filling product, containers 3 pots, bottles_ouvert (e) s in the upper part. The filling product may be more or less viscous: drinking liquids, creams, mustard and / or homogeneous or having pieces.
Cette machine comprend un carter 5 étanche au produit de remplissage (typiquement en métal) et à l'intérieur duquel sont disposés, en partie au moins : - une cuve 7 de stockage du produit 9 de remplissage, - des têtes 11 de dosage, - et des tubes 13 d'alimentation en produit de remplissage des têtes 11 de dosage. Le carter 5 est celui de la tourelle qui est ici concernée. Ce carter est a priori distinct du carter de la machine, plus extérieur. Les tubes 13 d'alimentation s'étendent entre ces têtes de dosage et la cuve 7 de stockage. Ils sont fixés à l'un et l'autre. Figure 2, la platine 13a schématise cette fixation, côté cuve 7 de stockage. Ces tubes 13 sont en outre traversés par un conduit interne et peuvent être en pente, de façon à descendre vers les têtes de dosage (étant précisé que la pente pourrait monter vers les têtes de dosage).This machine comprises a casing 5 sealed to the filling product (typically made of metal) and inside which are arranged, in part at least: - a tank 7 for storing the product 9 for filling, - dosing heads 11, - and feed tubes 13 for filling the dosing heads 11. The casing 5 is that of the turret which is concerned here. This housing is a priori distinct from the machine housing, more outside. The supply tubes 13 extend between these metering heads and the storage tank 7. They are attached to each other. Figure 2, the plate 13a shows schematically this fixing tank side 7 storage. These tubes 13 are further traversed by an inner conduit and may be inclined, so as to descend towards the dosing heads (it being specified that the slope could rise towards the dosing heads).
Le carter 5 présente, figure 1, par rapport à l'axe 15 vertical principal de la machine, une paroi 5a transversale inférieure (ici radiale), une paroi 5b transversale supérieure (ici radiale) et, qui les relie, une paroi 5c périphérique. Le carter 5 définit ainsi une enceinte 6 qui renferme la cuve 7, les tubes 13 et pour partie les têtes 11 de dosage. Dans la solution préférée illustrée, les têtes 11 de dosage sont chacune disposées en porte-à-faux par rapport à la cuve 7 à laquelle chaque tête de dosage est reliée et fixée ainsi par un dit tube 13, et les fixations, tels 13a (avec des maintiens vissés ou soudés par exemple), des têtes de dosage à la paroi 5a transversale tiennent le carter 5, en partie inférieure de celui-ci. Au moment du remplissage, sous chacune des têtes 11 de dosage, un récipient 3 est disposé (amené automatiquement) pour être rempli de façon dosée par l'intermédiaire d'une dite tête 11 de dosage. Traversant le carter 5, chaque tête 11 de dosage comprend une partie lia inférieure qui s'étend hors du carter, sous lui, et qui reçoit, sous elle, hors du carter, un des récipients 3 à remplir, comme illustré figure 1. Figure 1, on voit également que le carter 5 comprend une paroi 5a transversale : - qui s'étend transversalement à un axe 15 vertical sensiblement parallèlement auquel sont orientées les têtes 11 de dosage, ici verticales, - et qui ferme le carter 5 en partie inférieure. Cette paroi 5a transversale assure un positionnement et/ou maintien angulaire précis des têtes 11 de dosage. A cet endroit, la paroi 5a transversale présente des passages 17 (figure 3) à travers lesquels passent les têtes 11 de dosage auxquels le carter 5 est fixé de façon étanche, dans l'environnement desdits passages, par des moyens 19 de fixation. En associant les figures 3-4 et 1-2, on voit et comprend par ailleurs que des éléments 21 mobiles sont interposés entre chaque tête 11 de dosage et la paroi 5a transversale inférieure du carter 5, dans l'environnement des passages 17 traversants, pour autoriser un mouvement relatif entre la tête de dosage considérée et le carter.The casing 5 has, with respect to the main vertical axis 15 of the machine, a lower transverse wall 5a (here radial), an upper transverse wall 5b (here radial) and, which connects them, a peripheral wall 5c. . The housing 5 thus defines an enclosure 6 which encloses the tank 7, the tubes 13 and partly the dosing heads 11. In the preferred solution illustrated, the dosing heads 11 are each arranged cantilever with respect to the tank 7 to which each dosing head is connected and thus fixed by a said tube 13, and the fasteners, such as 13a (FIG. with screwed or welded holders for example), dosing heads at the wall 5a transverse hold the housing 5, in the lower part thereof. At the time of filling, under each of the dosing heads 11, a container 3 is arranged (brought automatically) to be metered by means of a said dosing head 11. Crossing the housing 5, each metering head 11 comprises a lower portion 11a which extends out of the housing, under it, and which receives, under it, out of the housing, one of the containers 3 to be filled, as shown in FIG. 1, we also see that the casing 5 comprises a transverse wall 5a: - which extends transversely to a vertical axis substantially parallel to which are oriented the dosing heads 11, here vertical, - and which closes the casing 5 in the lower part . This transverse wall 5a ensures precise positioning and / or angular retention of the dosing heads 11. At this point, the transverse wall 5a has passages 17 (FIG. 3) through which the dosing heads 11 pass, to which the casing 5 is sealed, in the environment of said passages, by fastening means 19. By associating FIGS. 3-4 and 1-2, it is also seen and understood that movable elements 21 are interposed between each metering head 11 and the lower transverse wall 5a of the casing 5, in the environment of the through-passages 17, to allow relative movement between the metering head and the housing.
En particulier, figures 3-4, on voit en outre que les éléments 21 mobiles comprennent des joints 21a souples montés, ici interposés radialement et continument, chacun entre une tête 11 de dosage et la périphérie du passage 17 de la paroi 5a transversale du carter, afin d'autoriser des mouvements multidirectionnels entre chaque tête de dosage et le carter, à l'endroit du passage 17 considéré. Ainsi, on a préféré conseiller une solution à joint flexible, par exemple en élastomère, à une solution à soufflets. Un joint ne crée pas de creux ou recoins propices à des développements de « zone d'altération » (avec moisissures, bactéries."). Cet effet peut se combiner avec l'absence de décrochement et l'arrondi 213 évoqués ci-après. Les têtes étant des tubes cylindriques à l'endroit des passages 17, chaque joint 21a peut être un anneau continu adapté à entourer de façon serrée la tête 11 considérée, de façon étanche au produit 9.In particular, Figures 3-4, we see further that the movable elements 21 comprise flexible seals 21a mounted here radially interposed and continuously, each between a metering head 11 and the periphery of the passage 17 of the transverse wall 5a of the housing , in order to allow multidirectional movements between each metering head and the housing, at the location of the passage 17 considered. Thus, it has been preferred to recommend a flexible seal solution, for example an elastomer, to a bellows solution. A joint does not create hollows or nooks conducive to developments of "zone of weathering" (with mold, bacteria. ") This effect can be combined with the absence of recess and the rounding 213 evoked hereafter. The heads being cylindrical tubes at the location of the passages 17, each seal 21a can be a continuous ring adapted to tightly surround the head 11 in question, in a sealed manner to the product 9.
On conseille que chaque joint 21a s'étend radialement entre la tête 11 de dosage et la paroi 5a transversale du carter avec laquelle le joint viendra alors localement et radialement de niveau, en périphérie du passage 17, comme montré figure 3, en 210. Ici la paroi 5a transversale et le joint viennent dans la continuité l'un de l'autre. Plus précisément, toujours figure 3, on voit qu'il est préféré que, monté entre la tête 11 de dosage considérée et la paroi 5a transversale, le joint 21a présente une face 211 radiale inférieure, extérieurement visible (23 repère l'environnement extérieur), qui s'étend de niveau avec la face 50a inférieure de ladite paroi 5a transversale du carter. Encore figure 3, on voit qu'il est aussi préféré qu'à l'écart de la paroi 5a transversale, et sans décrochement, la face 211 radiale inférieure du joint s'incurve vers le bas par un arrondi 213 (qui pourrait se prolonger par une courte face rectiligne dressée, ici verticale) extérieurement visible et dans le prolongement duquel s'étend une paroi 110 extérieure dressée de la tête de remplissage, à l'endroit de la partie lia. Le rayon de cet arrondi sera de préférence supérieur ou égal à lmm. Ainsi, on évitera les épaulements, creux et autres cavités qui risquent d'altérer l'hygiène et/ou compliquer la maintenance. Dans la solution décrite et illustrée, la paroi 5a transversale, la face inférieure (extérieurement visible) du joint et la paroi 110 extérieure dressée (ici verticale) forment une surface continue sans décrochement, que se soit en saillie ou en creux. Pour tenir les joints 21a et le carter, on conseille par ailleurs que les moyens 19 de fixation comprennent des brides 25 bloquant ces joints. Ainsi tenue, la paroi 5a transversale est fixée de façon amovible aux brides 25, lesquelles reposent en partie plus centrale sur la tête 11 de dosage qu'elles entourent ; voir figures 3-4. Figure 3 en particulier, on voit qu'il est même préféré qu'entre la paroi 5a transversale et la tête 11 de dosage qu'il entoure, chaque joint 21a présente sa face 211-213 inférieure continue entièrement libre d'accès, tout en présentant une face 215 supérieure opposée localement surmontée et contrainte par les brides 25. Des moyens 27 de serrage démontables, tels des vis amovibles (figure 4), pourront fixer ensemble la paroi 5a transversale et les brides 25. Pour le maintien efficace serré, étanche, de chaque joint, celui-ci pourra, comme illustré, présenter favorablement, en périphérie radiale extérieure, un bourrelet 217 engagé dans une fente 290 périmétrique d'un anneau 29 par exemple bridé par les pièces 25 en face supérieure de la paroi 5a transversale et, en périphérie radiale intérieure, un pied 31 élargi maintenu à force avec, ou par exemple collé dans, un creux 33 formé à son niveau dans la paroi 110 extérieure verticale et dont il occupe tout l'espace. Chaque joint 21a doit en outre être maintenu à force dans son passage 17, par la forme 210 d'engagement. Sur sa face 215 supérieure reposent les brides 25. Ainsi, ces brides reposent bien sur la tête de dosage qu'elles entourent. En partie 35 radialement intérieure, chaque bride repose sur une partie 37 périphérique de la tête 11 de dosage considérée, pour reprendre les efforts de maintien précités. Un arceau 39 peut relier entre elles deux brides autour d'une même tête de dosage. Toute ou partie de la solution ci-avant est aussi bien applicable à une machine rotative qu'à une machine linéaire et est indépendante de la technologie de dosage : pondérale, volumétrique, débit-métrique, temporisée, ... Une conception actuelle performante, telle que celle illustrée figure 1, prévoit l'utilisation d'une tourelle rotative centrale pondérale, conçue comme une petite cuve, et autour de laquelle rayonnent des têtes de dosage et leurs tubes 13 unitaires d'alimentation rigide. Le carter 5 de la tourelle est de préférence 5 étanche et contient tous les éléments et composants nécessaires au fonctionnement des têtes de dosage. Parmi les avantages de la solution proposée ci- avant dans toutes ou parties de ses composantes, on relève, comme déjà en partie mentionné ci-avant : 10 supporter la cartérisation, ne pas contrarier la dilation des tubes pouvant atteindre 1 mm, être (si nécessaire parfaitement) étanche, respecter les impositions des normes d'hygiènes, autoriser des tolérances de fabrication élargies pour la cuve, les tubes et les têtes 15 de dosage. La géométrie préférée du joint souple supprime toute cavité au-dessus et en-dessous de la zone de fixation, ce qui permet de répondre aux strictes normes d'hygiène (voir figure 3).It is recommended that each seal 21a extends radially between the metering head 11 and the transverse wall 5a of the casing with which the seal will then come locally and radially level, at the periphery of the passage 17, as shown in FIG. 3, at 210. the transverse wall 5a and the seal come in continuity with one another. More precisely, still FIG. 3 shows that it is preferred that, mounted between the metering head 11 considered and the wall 5a transverse, the seal 21a has a lower radial face 211, externally visible (23 identifies the external environment) , which extends level with the lower face 50a of said transverse wall 5a of the housing. Again Figure 3, we see that it is also preferred that apart from the wall 5a transverse, and without recess, the lower radial face 211 of the seal curved downwards by a rounded 213 (which could extend by a short rectilinear face erect, here vertical) externally visible and in the extension of which extends an upstanding wall 110 of the filling head, at the location of the portion 11a. The radius of this rounding will preferably be greater than or equal to 1 mm. Thus, the shoulders, hollows and other cavities that may affect hygiene and / or complicate maintenance are avoided. In the solution described and illustrated, the transverse wall 5a, the lower face (externally visible) of the gasket and the raised outer wall 110 (here vertical) form a continuous surface without recess, whether projecting or recessed. To hold the seals 21a and the housing, it is furthermore advised that the fixing means 19 comprise flanges 25 blocking these seals. Thus held, the transverse wall 5a is removably attached to the flanges 25, which rest in part more centrally on the dosing head 11 they surround; see Figures 3-4. Figure 3 in particular, it is seen that it is even preferred that between the transverse wall 5a and the metering head 11 that surrounds, each seal 21a has its continuous lower face 211-213 completely free access, while having an opposite top face 215 locally surmounted and constrained by the flanges 25. Removable clamping means 27, such as removable screws (FIG. 4), will be able to fasten together the transverse wall 5a and the flanges 25. For effective holding tight, waterproof of each seal, it may, as illustrated, present favorably, at the outer radial periphery, a bead 217 engaged in a perimeter slot 290 of a ring 29, for example flanged by the parts 25 in the upper face of the wall 5a transverse and, at the inner radial periphery, an enlarged foot 31 forcibly held with, or for example glued in, a recess 33 formed at its level in the vertical outer wall 110 and of which it occupies ut the space. Each seal 21a must also be held in force in its passage 17, by the form 210 of engagement. On its upper face 215 rest the flanges 25. Thus, these flanges are well on the dosing head they surround. In part radially inner, each flange rests on a peripheral portion 37 of the dosing head 11 considered, to resume the aforementioned holding forces. A hoop 39 can connect two flanges together around the same dosing head. All or part of the above solution is equally applicable to a rotary machine as a linear machine and is independent of the dosing technology: weight, volumetric flow-metric, timed, ... A current performance design, such as that illustrated in FIG. 1, provides for the use of a central weight rotating turret, designed as a small tank, and around which radiate dosing heads and their unitary rigid supply tubes. The casing 5 of the turret is preferably sealed and contains all the elements and components necessary for the operation of the dosing heads. Among the advantages of the solution proposed above in all or parts of its components, it should be noted, as already mentioned in part above: support the housing, do not thwart the expansion of the tubes up to 1 mm, be (if necessary perfectly) tight, comply with the impositions of hygiene standards, allow expanded manufacturing tolerances for the tank, tubes and dosing heads. The preferred geometry of the flexible seal eliminates any cavities above and below the attachment area, thereby meeting the strict hygienic standards (see Figure 3).
20 Comme mentionné précédemment, chaque joint 21a souple pourra avoir un diamètre intérieur légèrement inférieur à celui de son emplacement sur le corps de doseur (tête 11) : il viendra alors se serrer de lui-même autour du corps de doseur (par son élasticité, pour 25 laquelle on préfère 30-50 Shore A).As mentioned above, each flexible joint 21a may have an inside diameter slightly smaller than that of its location on the metering body (head 11): it will then come to tighten itself around the metering body (by its elasticity, for which 30-50 Shore A is preferred.
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