FR3001034A1 - Volumetric dosing cylinder for use in volumetric analysis system utilized for proportioning and packing e.g. product in bottle, has fluid inlet conduit for supplying fluid into cavity, and fluid outlet conduit discharging fluid from cavity - Google Patents
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Abstract
Description
Arrière-plan de l'invention La présente invention a pour objet un vérin de dosage volumétrique. Elle trouve en particulier une application pour le dosage et le conditionnement d'un produit dans un contenant, le produit pouvant être, par exemple et de manière non limitative, un produit alimentaire, une substance médicale ou cosmétique, une substance pâteuse telle que du silicone, ou tout autre produit devant être conditionné, de manière industrielle, dans un contenant tel qu'un pot, une bouteille ou tout autre dispositif pouvant contenir un produit, tel qu'un fluide.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a volumetric dosing cylinder. It finds in particular an application for the dosage and packaging of a product in a container, the product may be, for example and without limitation, a food product, a medical or cosmetic substance, a pasty substance such as silicone , or any other product to be packaged, industrially, in a container such as a pot, a bottle or any other device that may contain a product, such as a fluid.
On connaît différents types de vérin de dosage volumétrique, qui trouvent de nombreuses applications, par exemple dans l'industrie agroalimentaire, pour le conditionnement de produits tels que des yaourts ou des crèmes. On connaît plus particulièrement un vérin de dosage volumétrique comportant une première extrémité munie d'au moins une ouverture de sortie, un corps et un piston monté coulissant dans le corps du vérin selon un axe longitudinal et comportant une tête, une chambre de dosage étant définie entre la première extrémité du vérin et la tête du piston. De manière traditionnelle, le piston est relié, directement ou par exemple par l'intermédiaire d'un moyen d'actionnement monté sur la tige du piston, à un système de translation, configuré pour translater le piston dans le corps du vérin. Dans la phase de remplissage du vérin, de manière similaire au remplissage bien connu d'une seringue, le piston est translaté de sorte que le volume de la chambre dosage augmente, de manière à accueillir le produit à conditionner ; dans la phase de vidange du vérin, le système de translation est actionné de manière à réduire le volume de la chambre de dosage, pour expulser le produit à conditionner dans un contenant, au travers de l'ouverture de sortie. De tels vérins de dosage volumétrique permettent de réaliser des dosages calibrés répétitifs et précis, à forte cadence, de différents types de produits. Afin de respecter les contraintes, en particulier sanitaires dans le cas du dosage volumétrique d'un produit alimentaire, ou pour permettre le dosage d'un produit différent par le même vérin de dosage volumétrique, sans en altérer les propriétés, des nettoyages réguliers du vérin de dosage volumétrique doivent être réalisés. Au cours de ces opérations de nettoyage, désignées habituellement sous l'expression « nettoyages en place », dans la mesure où le piston est maintenu dans le corps du vérin, un liquide de nettoyage à haute température est introduit dans la chambre de dosage de manière à éliminer les particules de produit qui adhérent aux parois des différents éléments qui constituent le vérin de dosage volumétrique. Le problème posé par ce type de vérin est que l'utilisation de liquides de nettoyage à haute température détériore les matériaux constituant les différents éléments du vérin et, par là même, risque d'en compromettre le fonctionnement. En outre, les opérations de nettoyage immobilisent le vérin de dosage volumétrique pendant des périodes significatives, dans la mesure où, en particulier, la température du vérin, augmentée par l'introduction des liquides de nettoyage à haute température, doit être diminuée avant de permettre de nouveau l'utilisation du vérin pour le dosage du produit à conditionner.There are various types of volumetric dosing ram, which find many applications, for example in the food industry, for the packaging of products such as yogurts or creams. More particularly known is a volumetric dosing cylinder having a first end provided with at least one outlet opening, a body and a piston slidably mounted in the cylinder body along a longitudinal axis and comprising a head, a metering chamber being defined. between the first end of the cylinder and the piston head. In a traditional manner, the piston is connected, directly or for example by means of an actuating means mounted on the piston rod, to a translation system, configured to translate the piston into the body of the jack. In the filling phase of the cylinder, similarly to the well-known filling of a syringe, the piston is translated so that the volume of the dosing chamber increases, so as to accommodate the product to be packaged; in the cylinder emptying phase, the translation system is actuated so as to reduce the volume of the metering chamber, to expel the product to be packaged in a container, through the outlet opening. Such volumetric dosing cylinders make it possible to perform calibrated repetitive and precise dosages, at a high rate, of different types of products. In order to respect the constraints, especially sanitary in the case of volumetric dosing of a food product, or to allow the dosing of a different product by the same volumetric dosing cylinder, without altering its properties, regular cleaning of the cylinder volumetric dosing must be performed. During these cleaning operations, usually referred to as "cleaning in place", since the piston is held in the cylinder body, a high temperature cleaning liquid is introduced into the metering chamber to eliminate the product particles adhering to the walls of the various elements that constitute the volumetric dosing cylinder. The problem with this type of cylinder is that the use of high temperature cleaning liquids deteriorates the materials constituting the various elements of the cylinder and, thereby, may compromise its operation. In addition, the cleaning operations immobilize the volumetric dosing cylinder for significant periods, insofar as, in particular, the temperature of the cylinder, increased by the introduction of cleaning liquids at high temperature, must be reduced before allowing again the use of the cylinder for the dosage of the product to be packaged.
Ainsi, la productivité de la machine mettant en oeuvre un tel vérin de dosage volumétrique est significativement réduite par les opérations de nettoyage ; en outre, la durée de vie de ces vérins est également diminuée, du fait de l'utilisation de liquides de nettoyage à haute température qui endommagent progressivement les éléments constituant le vérin. Objet et résumé de l'invention La présente invention a pour but de répondre aux problèmes décrits précédemment, en proposant un vérin de dosage volumétrique permettant 25 de réduire la durée des opérations de nettoyage et leurs effets sur le vérin. Ce but est atteint par le fait que l'invention porte sur un vérin de dosage volumétrique dont la tête du piston comporte une cavité, et dont le piston comporte un conduit d'entrée de fluide et un conduit de sortie de 30 fluide, tous deux débouchant dans la cavité de la tête, le conduit d'entrée permettant d'alimenter la cavité de la tête en fluide, tandis que le conduit de sortie est prévu pour permettre l'écoulement de fluide hors de la cavité. Ainsi, ce dispositif permet à un fluide de circuler dans la cavité 35 formée dans la tête du piston, pour y maintenir des conditions, par exemple de pression ou de température, constantes, en particulier lors des opérations de nettoyage. Le fluide qui circule ainsi dans la cavité formée dans la tête du piston permet alors, par exemple et de manière non limitative, par un phénomène de convection, de réguler la température de la tête du piston, celle-ci pouvant être, par exemple et de manière non limitative, augmentée par la présence de liquides de nettoyage à haute température dans la chambre de dosage. Par suite, le temps nécessaire au refroidissement du vérin, après l'introduction des liquides de nettoyage à haute température dans la chambre de dosage, peut être réduit, et les détériorations des éléments du vérin par les liquides de nettoyage à haute température sont également limitées. Ainsi, le vérin de dosage volumétrique selon la présente invention permet d'améliorer la productivité du système de dosage volumétrique dans lequel est monté le vérin de dosage volumétrique, d'augmenter la durée de vie du vérin de dosage volumétrique, et de permettre rapidement de conditionner un produit différent, sans en compromettre les propriétés, afin de s'adapter aux différents besoins. Plus généralement, la circulation de fluide dans la cavité permet d'ajuster la température et la pression de la tête du piston. Par conduit, on entend aussi bien une conduite, telle qu'une gaine, 20 contenue dans le volume intérieur du piston, ou un canal, formé par évidement dans la matière constituant le piston. L'invention est déclinée ci-après dans une série de variantes de réalisation, qui peuvent être considérées seules ou en combinaison avec une ou plusieurs des précédentes. 25 Avantageusement, au moins l'un des conduits d'entrée et de sortie est déporté par rapport à l'axe longitudinal du piston. De manière avantageuse, les conduits d'entrée et de sortie sont tous deux déportés par rapport à l'axe longitudinal du piston. De préférence, le déport est radial. 30 Par cette disposition des conduits d'entrée et de sortie, le vérin de dosage volumétrique selon la présente invention peut aisément être monté dans un corps de vérin traditionnel, de manière à équiper les systèmes de dosage volumétrique existants, sans requérir le remplacement de tous les éléments le constituant, et en particulier sans 35 devoir modifier le système de translation configuré pour faire coulisser le piston dans le corps du vérin de dosage volumétrique. En outre, l'écoulement du fluide vers ou depuis la cavité est facilité par cette disposition des conduits d'entrée et de sortie de fluide. Le fluide peut également être échangé aisément avec l'extérieur du vérin. Par ailleurs, le coulissement du piston dans le corps du vérin n'est pas compromis par la présence des conduits d'entrée et de sortie. Avantageusement, la cavité présente une forme torique. Par cette caractéristique, le fluide introduit dans la cavité peut circuler de manière diffuse, et parcourir un volume intérieur significatif de la tête du piston, de manière que les conditions, par exemple de température ou de pression, soient homogènes dans les différentes parties constituant la tête, et de manière également à favoriser les effets de la convection, dans le cas d'un fluide thermorégulé circulant dans la cavité. De manière avantageuse, mais non nécessairement, le tore présente une section rectangulaire. Cette disposition permet de faciliter la fabrication de la tête du piston, et en particulier de sa cavité. De préférence, l'axe du tore est parallèle à l'axe longitudinal du piston.Thus, the productivity of the machine implementing such a volumetric dosing cylinder is significantly reduced by the cleaning operations; in addition, the life of these cylinders is also reduced, because of the use of high temperature cleaning fluids that gradually damage the elements constituting the cylinder. OBJECT AND SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to respond to the problems described above by proposing a volumetric dosing cylinder making it possible to reduce the duration of the cleaning operations and their effects on the jack. This object is achieved by the fact that the invention relates to a volumetric dosing cylinder whose piston head comprises a cavity, and whose piston comprises a fluid inlet duct and a fluid outlet duct, both opening into the cavity of the head, the inlet conduit for supplying the cavity of the fluid head, while the outlet conduit is provided to allow the flow of fluid out of the cavity. Thus, this device allows a fluid to flow into the cavity 35 formed in the piston head, to maintain conditions, for example pressure or temperature, constant, especially during cleaning operations. The fluid thus circulating in the cavity formed in the piston head then allows, for example and in a non-limiting manner, by a convection phenomenon, to regulate the temperature of the piston head, which can be, for example and in a nonlimiting manner, increased by the presence of high temperature cleaning liquids in the metering chamber. As a result, the time required for the cooling of the cylinder, after the introduction of the high temperature cleaning liquids into the metering chamber, can be reduced, and the deterioration of the cylinder elements by the high temperature cleaning liquids is also limited. . Thus, the volumetric dosing cylinder according to the present invention makes it possible to improve the productivity of the volumetric dosing system in which the volumetric dosing ram is mounted, to increase the service life of the volumetric dosing ram, and to allow rapid condition a different product, without compromising its properties, in order to adapt to different needs. More generally, the circulation of fluid in the cavity makes it possible to adjust the temperature and the pressure of the piston head. By conduit is meant both a pipe, such as a sheath, contained in the internal volume of the piston, or a channel, formed by recess in the material constituting the piston. The invention is described below in a series of alternative embodiments, which may be considered alone or in combination with one or more of the previous ones. Advantageously, at least one of the inlet and outlet ducts is offset relative to the longitudinal axis of the piston. Advantageously, the inlet and outlet ducts are both offset relative to the longitudinal axis of the piston. Preferably, the offset is radial. By this arrangement of the inlet and outlet ducts, the volumetric dosing cylinder according to the present invention can easily be mounted in a conventional cylinder body, so as to equip the existing volumetric dosing systems, without requiring the replacement of all the elements constituting it, and in particular without having to modify the translation system configured to slide the piston in the body of the volumetric dosing cylinder. In addition, the flow of fluid to or from the cavity is facilitated by this arrangement of the fluid inlet and outlet conduits. The fluid can also be exchanged easily with the outside of the cylinder. Furthermore, the sliding of the piston in the cylinder body is not compromised by the presence of the inlet and outlet ducts. Advantageously, the cavity has a toric shape. By this characteristic, the fluid introduced into the cavity can circulate in a diffuse manner, and travel a significant internal volume of the piston head, so that the conditions, for example temperature or pressure, are homogeneous in the different parts constituting the head, and also to favor the effects of convection, in the case of a thermoregulated fluid circulating in the cavity. Advantageously, but not necessarily, the torus has a rectangular section. This arrangement makes it easier to manufacture the piston head, and in particular its cavity. Preferably, the axis of the torus is parallel to the longitudinal axis of the piston.
Avantageusement, l'axe du tore est confondu avec l'axe longitudinal du piston. Ainsi, la circulation du fluide dans la cavité est facilitée. En outre, la tête du piston n'est pas déséquilibrée par la présence de la cavité, un tel déséquilibre risquant de compromettre le fonctionnement du vérin de dosage volumétrique, et en particulier le coulissement du piston dans le corps du vérin. De manière avantageuse, la cavité comporte une chicane configurée pour forcer un fluide à parcourir la cavité. Par la présence de la chicane, le fluide introduit dans la cavité à partir du conduit d'entrée de fluide est contraint de circuler dans la cavité avant de s'écouler dans le conduit de sortie de fluide, de manière que le fluide parcourt l'ensemble de la cavité formée dans la tête du piston, pour que les conditions, par exemple de température ou de pression, soient homogènes dans l'ensemble de la cavité, et pour favoriser, dans le cas d'un fluide thermorégulé, les phénomènes de convection.Advantageously, the axis of the torus is coincident with the longitudinal axis of the piston. Thus, the circulation of the fluid in the cavity is facilitated. In addition, the piston head is not unbalanced by the presence of the cavity, such an imbalance may compromise the operation of the volumetric dosing cylinder, and in particular the sliding of the piston in the cylinder body. Advantageously, the cavity comprises a baffle configured to force a fluid through the cavity. By the presence of the baffle, the fluid introduced into the cavity from the fluid inlet conduit is forced to flow into the cavity before flowing into the fluid outlet conduit, so that the fluid flows through the cavity. all of the cavity formed in the piston head, so that the conditions, for example temperature or pressure, are homogeneous throughout the cavity, and to promote, in the case of a thermoregulated fluid, the phenomena of convection.
De préférence, les conduits d'entrée et de sortie présentent respectivement un orifice d'entrée et un orifice de sortie débouchant dans la cavité, les orifices d'entrée et de sortie étant disposés de part et d'autre de la chicane.Preferably, the inlet and outlet ducts respectively have an inlet and an outlet opening opening into the cavity, the inlet and outlet ports being disposed on either side of the baffle.
Par cette disposition, le fluide introduit dans la cavité par l'orifice d'entrée ne peut pas être directement dirigé vers l'orifice de sortie, sans circuler dans l'ensemble de la cavité. La présence de la chicane entre les orifices d'entrée et de sortie permet ainsi d'augmenter la longueur du parcours du fluide dans la cavité et, par là même, d'optimiser les effets, en particulier sur le vérin de dosage volumétrique, de cette circulation. Par suite, l'homogénéité et la rapidité de la régulation de température permise par la circulation de fluide dans la cavité de la tête sont améliorées. Avantageusement, la chicane s'étend radialement dans la cavité de la tête du piston.By this arrangement, the fluid introduced into the cavity through the inlet orifice can not be directly directed towards the outlet orifice, without circulating throughout the cavity. The presence of the baffle between the inlet and outlet ports thus makes it possible to increase the length of the path of the fluid in the cavity and, thereby, to optimize the effects, in particular on the volumetric dosing cylinder, of this circulation. As a result, the homogeneity and speed of the temperature regulation enabled by the circulation of fluid in the cavity of the head are improved. Advantageously, the baffle extends radially in the cavity of the piston head.
Par cette disposition de la chicane, le fluide introduit s'écoule dans la cavité sans que des turbulences se créent, de telles turbulences risquant de compromettre l'homogénéité des effets du fluide ainsi introduit dans la cavité, sur la tête du piston. De manière avantageuse, le piston comporte un dispositif 20 d'étanchéité configuré pour permettre une séparation étanche entre la chambre de dosage et la tête du piston. La présence du dispositif d'étanchéité empêche le produit, introduit dans la chambre de dosage par le coulissement du piston, lors de la phase de remplissage du vérin, de se diffuser dans l'ensemble du vérin de 25 dosage volumétrique. Par suite, le dispositif d'étanchéité permet de faire en sorte qu'une dose calibrée de produit soit expulsée dans le contenant, au travers de l'ouverture de sortie, permettant ainsi un conditionnement industriel précis du produit à conditionner. De préférence, le corps du vérin est de forme cylindrique, d'axe 30 confondu avec l'axe longitudinal du piston, le vérin comportant en outre une chambre de nettoyage débouchant dans la chambre de dosage et située à une seconde extrémité opposée à la première extrémité, la section transversale de la chambre de nettoyage étant plus grande que la section transversale de la tête du piston. 35 Les dimensions de la chambre de nettoyage sont telles qu'elles permettent à un liquide de nettoyage, lorsque le piston est translaté dans le corps du vérin de manière que la tête se trouve dans la chambre de nettoyage, de circuler tout autour de la tête, pour la nettoyer en éliminant les particules de matière qui peuvent y avoir adhéré. L'invention porte également sur un système de dosage volumétrique comprenant un vérin de dosage volumétrique selon la présente invention, le système de dosage volumétrique comportant en outre des moyens d'injection configurés pour injecter un fluide dans la cavité du piston depuis le conduit d'entrée, le conduit de sortie permettant l'évacuation du fluide hors de la cavité.By this arrangement of the baffle, the introduced fluid flows into the cavity without turbulence is created, such turbulence may compromise the homogeneity of the effects of the fluid thus introduced into the cavity on the piston head. Advantageously, the piston comprises a sealing device 20 configured to allow a sealed separation between the metering chamber and the piston head. The presence of the sealing device prevents the product, introduced into the metering chamber by the sliding of the piston, during the filling phase of the cylinder, to diffuse throughout the volumetric dosing cylinder. As a result, the sealing device makes it possible to ensure that a calibrated dose of product is expelled into the container, through the outlet opening, thus allowing precise industrial packaging of the product to be packaged. Preferably, the cylinder body is of cylindrical shape, of axis 30 coincides with the longitudinal axis of the piston, the cylinder further comprising a cleaning chamber opening into the metering chamber and located at a second end opposite the first one. end, the cross section of the cleaning chamber being larger than the cross section of the piston head. The dimensions of the cleaning chamber are such that they allow a cleaning liquid, when the piston is translated into the cylinder body so that the head is in the cleaning chamber, to circulate around the head. , to clean it by removing particles of material that may have adhered to it. The invention also relates to a volumetric dosing system comprising a volumetric dosing cylinder according to the present invention, the volumetric dosing system further comprising injection means configured to inject a fluid into the cavity of the piston from the conduit of the invention. inlet, the outlet conduit for evacuation of the fluid out of the cavity.
Par la présence des moyens d'injection, un fluide peut être introduit dans le conduit d'entrée, afin qu'il circule dans la cavité formée dans la tête du piston, depuis l'orifice d'entrée vers l'orifice de sortie, sa circulation étant contrainte par la présence de la chicane, avant de s'écouler hors de la cavité par le conduit de sortie. Ainsi, de manière synchronisée ou séquentielle avec l'introduction et l'expulsion de produit à conditionner dans et depuis la chambre de dosage, un fluide peut circuler dans la cavité formée dans la tête du piston. Avantageusement, le système de dosage volumétrique comporte un système de thermorégulation configuré pour réguler la température du fluide circulant dans la cavité. De manière avantageuse, le fluide circulant dans la cavité de la tête du piston est un fluide thermorégulé par le système de thermorégulation. La présence du système de thermorégulation permet à la température du fluide qui circule dans la cavité d'être régulée, permettant ainsi, par suite et par convection, de réguler la température de la tête du piston. Par cette disposition, la température de la tête du piston est maintenue constante, indépendamment du fonctionnement du vérin de dosage volumétrique actionné, par exemple, pour conditionner un produit ou pour être nettoyé par des liquides de nettoyage à haute température.By the presence of the injection means, a fluid can be introduced into the inlet duct so that it circulates in the cavity formed in the piston head, from the inlet orifice to the outlet orifice, its circulation being constrained by the presence of the baffle, before flowing out of the cavity through the outlet duct. Thus, synchronously or sequentially with the introduction and expulsion of product to be packaged in and from the metering chamber, a fluid can flow into the cavity formed in the piston head. Advantageously, the volumetric dosing system comprises a thermoregulation system configured to regulate the temperature of the fluid flowing in the cavity. Advantageously, the fluid flowing in the cavity of the piston head is a thermoregulated fluid by the thermoregulation system. The presence of the thermoregulation system allows the temperature of the fluid circulating in the cavity to be regulated, thereby allowing, by convection, to regulate the temperature of the piston head. By this arrangement, the temperature of the piston head is kept constant, regardless of the operation of the volumetric metering actuator actuated, for example, to condition a product or to be cleaned by high temperature cleaning liquids.
De manière avantageuse, le système de dosage volumétrique comporte en outre des moyens de contrôle de la pression configurés pour contrôler la pression du fluide circulant dans la cavité. La présence des moyens de contrôle de la pression permet de réguler la pression qui s'applique sur la tête du piston ; ainsi, que la 35 chambre de dosage soit vide ou occupée, partiellement ou totalement, par le produit à conditionner ou par des liquides de nettoyage, la pression qui s'applique à la tête du piston, et en particulier à son dispositif d'étanchéité, est constante, permettant des conditions de fonctionnement du vérin de dosage volumétrique constantes. De préférence, le fluide est un fluide coloré.Advantageously, the volumetric dosing system further comprises means for controlling the pressure configured to control the pressure of the fluid flowing in the cavity. The presence of the pressure control means makes it possible to regulate the pressure that applies to the piston head; thus, whether the metering chamber is empty or partially or completely occupied by the product to be conditioned or by cleaning liquids, the pressure which applies to the piston head, and in particular to its sealing device , is constant, allowing constant volumetric dosing cylinder operating conditions. Preferably, the fluid is a colored fluid.
Un intérêt est que, si une fuite se crée dans la tête du piston, par exemple suite à une rupture du dispositif d'étanchéité, le produit à conditionner expulsé depuis la chambre de dosage, qui sera alors mélangé avec le fluide circulant dans la cavité de la tête du piston, sera également coloré, permettant l'identification rapide de la fuite.An interest is that, if a leak is created in the piston head, for example following a rupture of the sealing device, the product to be expelled from the metering chamber, which will then be mixed with the fluid flowing in the cavity of the piston head, will also be colored, allowing rapid identification of the leak.
Par exemple et de manière non limitative, le fluide circulant dans la cavité est de l'eau, de l'air, de l'huile, ou tout autre fluide pouvant, par exemple, être thermorégulé. Enfin, l'invention porte sur un procédé de nettoyage d'un système de dosage volumétrique selon la présente invention, le système de dosage volumétrique comportant un vérin de dosage volumétrique selon la présente invention, le procédé comportant une étape consistant à coulisser le piston dans le corps du vérin de manière que la tête du piston soit disposée dans la chambre de nettoyage et une étape de nettoyage consistant à injecter un fluide de nettoyage dans le vérin, de manière à permettre le nettoyage de la tête du piston. De préférence, le fluide de nettoyage est un liquide de nettoyage porté à une température élevée, par exemple et de manière non limitative, supérieure à 80°C. Par exemple et de manière non limitative, le fluide de nettoyage est une solution aqueuse, qui peut consister en un mélange contenant de la soude, de l'acide nitrique, ou tout autre composant permettant d'éliminer les particules, par exemple de produits organiques ou de calcaire, qui se trouvent dans le vérin de dosage volumétrique. On peut également concevoir, et sans sortir du cadre de la présente invention, l'utilisation de vapeur pour nettoyer le vérin de dosage volumétrique. On peut également concevoir l'utilisation de différents fluides de nettoyage, pour réaliser différentes étapes successives du procédé de nettoyage. Par cette disposition, toute la surface extérieure de la tête du piston peut être nettoyée par le fluide de nettoyage, alors que, dans les vérins de 35 dosage volumétrique de l'art antérieur, les opérations de nettoyage en place ne permettent le nettoyage que de la surface de la tête du piston définissant la chambre de dosage. Les conditions d'hygiène s'en trouvent ainsi significativement améliorées. Avantageusement, on régule la température de la tête du piston en injectant un fluide dans la cavité de la tête du piston pendant ou à l'issue 5 de l'étape de nettoyage. L'injection du fluide dans la cavité permet ainsi de pouvoir utiliser, pour l'étape de nettoyage, des fluides de nettoyage à haute température, sans risquer d'endommager les éléments constituant la tête du piston. Par suite, le vérin de dosage volumétrique peut être remis en fonctionnement 10 normal, pour le conditionnement d'un produit, rapidement après la réalisation du nettoyage, permettant ainsi d'améliorer la productivité du système de dosage volumétrique, et plus généralement celle de l'installation de conditionnement du produit à conditionner. 15 Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière complète à la lecture de la description ci-après d'un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés suivants sur lesquels : 20 - la figure 1 représente schématiquement une vue partiellement éclatée en perspective d'un exemple de piston de vérin de dosage volumétrique selon la présente invention ; - les figures 2A et 2B représentent schématiquement des vues en coupe et en perspective d'une tête de piston de vérin de dosage 25 volumétrique selon la présente invention ; - la figure 3 représente schématiquement une vue en coupe d'un système de dosage volumétrique selon la présente invention, le vérin de dosage volumétrique se trouvant dans une position d'usage ; et 30 - la figure 4 représente schématiquement une vue en coupe d'un système de dosage volumétrique selon la présente invention, le vérin de dosage volumétrique se trouvant dans une position de nettoyage. 35 Description détaillée de l'invention La figure 1 représente une vue partiellement éclatée en perspective d'un exemple de piston 12 de vérin de dosage volumétrique selon la présente invention. Tel que représenté sur la figure 1, le piston 12 présente un axe longitudinal A ; il comporte une tête 14 et une tige 16. De manière connue, la tige 16 et la tête 14 du piston 12 présentent une forme cylindrique d'axe confondu avec l'axe longitudinal A, la tige 16 comportant un carter 17. Tel que représenté sur la figure 1, le carter 17 de la tige 16 du piston 12 définit un volume intérieur ; en outre, la tige 16 du piston 12 comporte une première 18 et une seconde 20 extrémités, entre lesquelles est disposé le carter 17 de la tige 16 du piston 12. Tel que représenté sur la figure 1, la tige 16 du piston comporte un conduit d'entrée de fluide 24 et un conduit de sortie de fluide 26, tous deux déportés radialement par rapport à l'axe longitudinal A du piston 12, dont l'utilité apparaîtra plus clairement dans la suite de la description. Par conduit, on entend, par exemple et de manière non limitative, une conduite, qui peut être matérialisée par une gaine, contenue dans le volume intérieur définit par la tige 16 ; on pourrait tout aussi bien concevoir, et sans sortir du cadre de la présente invention, un piston 12 de vérin de dosage volumétrique dans lequel les conduits d'entrée 24 et de sortie 26 de fluide seraient constitués par deux volumes étanches distincts, formés longitudinalement dans la tige 16 du piston 12, les conduits pouvant être séparés par une lame 22 de séparation étanche, tel que représenté sur la figure 1. Dans un mode de réalisation alternatif, les conduits d'entrée 24 et de sortie 26 de fluide peuvent être constitués par deux trous longitudinaux distincts formant canaux ménagés dans la matière constituant la tige 16 du piston 12. Par ailleurs, on pourrait tout aussi bien concevoir un piston 12 dont l'axe d'au moins l'un des conduits d'entrée 24 et de sortie 26 serait confondu avec l'axe longitudinal A du piston 12. La tête 14 du piston 12 comporte tout d'abord une base 28 de forme cylindrique, et d'axe confondu avec l'axe longitudinal A du piston 12.For example and without limitation, the fluid flowing in the cavity is water, air, oil, or any other fluid that may, for example, be thermoregulated. Finally, the invention relates to a method of cleaning a volumetric dosing system according to the present invention, the volumetric dosing system comprising a volumetric dosing ram according to the present invention, the method comprising a step of sliding the piston in the cylinder body so that the piston head is disposed in the cleaning chamber and a cleaning step of injecting a cleaning fluid into the cylinder, so as to allow the cleaning of the piston head. Preferably, the cleaning fluid is a cleaning fluid brought to a high temperature, for example and without limitation, greater than 80 ° C. For example and without limitation, the cleaning fluid is an aqueous solution, which may consist of a mixture containing sodium hydroxide, nitric acid, or any other component for removing particles, for example organic products. or limestone, which are in the volumetric dosing cylinder. It is also conceivable, and without departing from the scope of the present invention, the use of steam to clean the volumetric dosing cylinder. It is also conceivable to use different cleaning fluids to perform different successive steps of the cleaning process. By this arrangement, the entire outer surface of the piston head can be cleaned by the cleaning fluid, whereas, in the prior art volumetric dosing jacks, the cleaning operations in place only allow the cleaning of the piston head. the surface of the piston head defining the dosing chamber. The hygiene conditions are thus significantly improved. Advantageously, the temperature of the piston head is regulated by injecting a fluid into the cavity of the piston head during or after the cleaning step. Injecting the fluid into the cavity thus makes it possible to use, for the cleaning step, cleaning fluids at high temperature, without risking damaging the elements constituting the piston head. As a result, the volumetric dosing cylinder can be put back into normal operation, for the packaging of a product, quickly after the cleaning has been carried out, thus making it possible to improve the productivity of the volumetric dosing system, and more generally that of the packaging installation of the product to be packaged. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features and advantages of the invention will appear more clearly and completely on reading the following description of a preferred embodiment given by way of non-limiting example and with reference to the following accompanying drawings in which: - Figure 1 schematically shows a partially exploded perspective view of an exemplary volumetric actuator cylinder piston according to the present invention; FIGS. 2A and 2B schematically show sectional and perspective views of a volumetric dosing ram piston head according to the present invention; - Figure 3 shows schematically a sectional view of a volumetric dosing system according to the present invention, the volumetric dosing cylinder being in a position of use; and Figure 4 schematically shows a sectional view of a volumetric dosing system according to the present invention, the volumetric dosing cylinder being in a cleaning position. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIG. 1 shows a partially exploded view in perspective of an example of a volumetric actuator cylinder piston 12 according to the present invention. As shown in Figure 1, the piston 12 has a longitudinal axis A; it comprises a head 14 and a rod 16. In known manner, the rod 16 and the head 14 of the piston 12 have a cylindrical shape of axis coincident with the longitudinal axis A, the rod 16 having a housing 17. As shown in Figure 1, the housing 17 of the rod 16 of the piston 12 defines an interior volume; in addition, the rod 16 of the piston 12 has a first 18 and a second 20 ends, between which is disposed the housing 17 of the rod 16 of the piston 12. As shown in Figure 1, the rod 16 of the piston comprises a conduit fluid inlet 24 and a fluid outlet conduit 26, both offset radially with respect to the longitudinal axis A of the piston 12, the utility of which will appear more clearly in the following description. By conduit means, for example and without limitation, a pipe, which may be embodied by a sheath, contained in the interior volume defined by the rod 16; it would also be conceivable, and without departing from the scope of the present invention, a piston 12 volumetric dosing cylinder in which the inlet ducts 24 and fluid outlet 26 are constituted by two separate sealed volumes, formed longitudinally in the rod 16 of the piston 12, the ducts being separable by a sealing blade 22, as shown in FIG. 1. In an alternative embodiment, the inlet ducts 24 and the fluid outlet ducts 26 may consist of by two separate longitudinal holes forming channels in the material constituting the rod 16 of the piston 12. Moreover, one could just as easily conceive a piston 12 whose axis of at least one of the inlet ducts 24 and Exit 26 would coincide with the longitudinal axis A of the piston 12. The head 14 of the piston 12 comprises first of all a base 28 of cylindrical shape, and of axis coincident with the longitudinal axis A of the piston 12.
La base 28 de la tête 14 comporte un orifice d'entrée 32 et un orifice de sortie 34, tous deux traversant la base 28, et dans lesquels débouchent respectivement les conduits d'entrée 24 et de sortie 26 de fluide contenus dans la tige 16 du piston 12. La tête 14 du piston comporte par ailleurs une pièce de montage 30 configurée pour monter la tête 14 sur la première extrémité 18 de la tige 16. La tête 14 comporte en outre une chicane 35 configurée pour être montée sur la base 28, entre les orifices d'entrée 32 et de sortie 34, et une bordure supérieure 36, présentant par exemple et de manière non limitative la forme d'un tore d'axe confondu avec l'axe longitudinal A.The base 28 of the head 14 has an inlet port 32 and an outlet port 34, both passing through the base 28, and into which the fluid inlet 24 and outlet 26 conduits contained in the stem 16 respectively open respectively. The piston head 14 further includes a mounting piece 30 configured to mount the head 14 on the first end 18 of the rod 16. The head 14 further includes a baffle 35 configured to be mounted on the base 28. , between the inlet and outlet openings 32 and 34, and an upper edge 36, having, for example and without limitation, the shape of a torus of axis coinciding with the longitudinal axis A.
Enfin, la tête 14 comporte un couvercle de tête 38 comportant une face de fermeture 40 et une bordure latérale 42 s'étendant transversalement, de préférence perpendiculairement, par rapport à la face de fermeture 40. Le couvercle de tête 38 définit ainsi un volume intérieur de forme cylindrique, fermé en l'une de ses extrémités par la face de fermeture 40, d'axe confondu avec l'axe longitudinal A, et dimensionné de manière à contenir la bordure supérieure 36, la chicane 35 et la base 28 de la tête 14. La face de fermeture 40 du couvercle de tête 38 comporte un dispositif d'étanchéité 41, dont l'utilité apparaîtra plus clairement dans la suite de la description. La seconde extrémité 20 de la tige 16 du piston 12 comporte une bouche d'entrée 42 et une bouche de sortie 44, qui débouchent respectivement dans les conduits d'entrée 24 et de sortie 26 de fluide ; leur utilité apparaîtra également plus clairement dans la suite de la description. Enfin, le piston 12 comporte un moyen d'actionnement 46, disposé à la seconde extrémité 20 de la tige 16. Les figures 2A et 2B représentent schématiquement des vues en coupe et en perspective de la tête 14 du piston 12, les différents 30 éléments évoqués en référence à la figure 1 décrite précédemment étant montés ensemble. Tel que représenté sur ces figures, la chicane 35 s'étend radialement dans la tête 14, en étant disposée entre les orifices d'entrée et de sortie 32, 34. 35 La base 28, la bordure supérieure 36 et le couvercle de tête 38 définissent une cavité 50 annulaire, par exemple de forme torique, de préférence mais non nécessairement à section rectangulaire ; la cavité 50 comporte une première et une seconde extrémités, opposées l'une à l'autre longitudinalement selon l'axe A, définies respectivement par la bordure supérieure 36 et par la base 28 ; les bordures latérales extérieure et intérieure de la cavité 50 sont, pour leur part, définies respectivement par la bordure latérale 42 du couvercle de tête 38 et par le profil extérieur de la pièce de montage 30. La chicane 35 est disposée dans la cavité 50, en s'étendant radialement, de manière qu'un fluide introduit par l'orifice d'entrée 32 dans la cavité 50 ne peut pas s'écouler directement dans l'orifice de sortie 34 ; le fluide qui circule dans la cavité 50 est donc contraint de parcourir l'intégralité de la cavité 50 avant d'atteindre l'orifice de sortie 34. Tel que cela apparaît en particulier sur les figures 2A et 2B, les orifices d'entrée 32 et de sortie 34 sont disposés de part et d'autre de la chicane 35. De préférence, la chicane 35 forme une paroi étanche de la cavité 50, de manière que le fluide introduit par l'orifice d'entrée 32 et qui circule dans la cavité 50 n'a d'autre possibilité que de parcourir l'intégralité de la cavité 50 avant d'atteindre l'orifice de sortie 34. On comprend donc que la circulation du fluide dans la cavité est annulaire autour de l'axe A.Finally, the head 14 comprises a head cover 38 having a closing face 40 and a lateral edge 42 extending transversely, preferably perpendicularly, with respect to the closing face 40. The head cover 38 thus defines an interior volume. of cylindrical shape, closed at one of its ends by the closing face 40, of axis coincident with the longitudinal axis A, and dimensioned to contain the upper edge 36, the baffle 35 and the base 28 of the head 14. The closing face 40 of the head cover 38 comprises a sealing device 41, the utility of which will appear more clearly in the following description. The second end 20 of the rod 16 of the piston 12 comprises an inlet mouth 42 and an outlet mouth 44, which open respectively into the inlet ducts 24 and 26 of the fluid outlet; their utility will also become clearer in the rest of the description. Finally, the piston 12 comprises an actuating means 46, disposed at the second end 20 of the rod 16. FIGS. 2A and 2B schematically represent sectional and perspective views of the head 14 of the piston 12, the various elements mentioned with reference to Figure 1 previously described being mounted together. As shown in these figures, the baffle 35 extends radially into the head 14, being disposed between the inlet and outlet ports 32, 34. The base 28, the top edge 36 and the head cover 38 define an annular cavity 50, for example of toric shape, preferably but not necessarily rectangular section; the cavity 50 has first and second ends, opposite one another longitudinally along the axis A, respectively defined by the upper edge 36 and the base 28; the external and internal lateral edges of the cavity 50 are, for their part, respectively defined by the lateral edge 42 of the head cover 38 and by the external profile of the mounting piece 30. The baffle 35 is disposed in the cavity 50, extending radially, so that a fluid introduced through the inlet port 32 into the cavity 50 can not flow directly into the outlet port 34; the fluid flowing in the cavity 50 is thus forced to traverse the entire cavity 50 before reaching the outlet port 34. As appears particularly in Figures 2A and 2B, the inlet ports 32 and outlet 34 are arranged on either side of the baffle 35. Preferably, the baffle 35 forms a sealed wall of the cavity 50, so that the fluid introduced by the inlet port 32 and circulating in the the cavity 50 has no other possibility than to go through the entire cavity 50 before reaching the outlet orifice 34. It is thus clear that the circulation of the fluid in the cavity is annular about the axis A .
Les figures 3 et 4 représentent schématiquement des vues en coupe d'un système de dosage volumétrique 60 selon la présente invention. Le système de dosage volumétrique 60 comporte tout d'abord le vérin de dosage volumétrique 10 constitué du piston 12 décrit précédemment en référence aux figures 1, 2A et 2B. Dans cet exemple, le vérin de dosage volumétrique 10 comporte un corps 62 de forme cylindrique et d'axe confondu avec l'axe longitudinal A du piston 12. Le corps 62 est dimensionné de manière que le piston 12 peut coulisser dans le corps 62 selon l'axe longitudinal A. Une chambre de dosage 68 est ainsi définie dans le corps 62 du vérin 10, dont le volume varie par le coulissement du piston 12 dans le corps 62, la chambre de dosage 68 étant définie entre la tête 14 du piston 12 et une première extrémité 64 du vérin 10. Tel que représenté sur les figures 3 et 4, une ouverture de sortie 35 66 est formée à la première extrémité 64 du vérin 10, l'ouverture de sortie 66 débouchant dans la chambre de dosage 68 ; on comprend donc que la chambre de dosage 68 est plus particulièrement définie dans le corps 62 entre l'ouverture de sortie 66 et la face de fermeture 40 du couvercle de tête 38 de la tête 14 du piston 12. Le dispositif d'étanchéité 41, monté sur le couvercle de tête 38 de la tête 14, permet ainsi une séparation étanche entre la chambre de dosage 68 et la tête 14 du piston 12. Par ailleurs, le vérin de dosage volumétrique 10 comporte une seconde extrémité 70, opposée à la première extrémité 64 ; tel que représenté sur les figures 3 et 4, la seconde extrémité 70 comporte une chambre de nettoyage 72 qui, dans cet exemple particulier, est directement adjacente à la chambre de dosage 68. La chambre de nettoyage 72 présente une forme cylindrique, également d'axe confondu avec l'axe longitudinal A ; le diamètre de la chambre de nettoyage 72 est supérieur au diamètre de la chambre de dosage 68 formée dans le corps 62 du vérin de dosage volumétrique 10. Le piston 12, et en particulier sa tête 14, étant dimensionné de manière à coulisser dans le corps 62, le diamètre de la tête 14 est sensiblement égal au diamètre de la chambre de dosage 68. Par suite, le diamètre de la chambre de nettoyage 72 est donc supérieur au diamètre de la tête 14 du piston 12. En outre, tel que représenté sur les différentes figures, la longueur de la chambre de dosage 68 est, par exemple et de manière non limitative, supérieure à la longueur de la chambre de nettoyage 72. En outre, le système de dosage volumétrique 60 comporte des moyens d'injection 74 et des moyens de vidange 76 qui débouchent respectivement dans les bouches d'entrée 42 et de sortie 44 décrites précédemment en référence à la figure 1 ; les moyens d'injection 74 sont configurés de manière à injecter un fluide dans la cavité 50 formée dans la tête 14 du piston 12, depuis le conduit d'entrée 24 relié à la bouche d'entrée 42, le fluide pouvant par la suite s'écouler hors de la cavité 50 par le conduit de sortie 26 relié à la bouche de sortie 44, par les moyens de vidange 76. En outre, le système de dosage volumétrique 60 comporte, par exemple et de manière non limitative, une console de commande 80, pouvant comporter un système de thermorégulation et des moyens de contrôle de la pression de fluide.Figures 3 and 4 schematically show sectional views of a volumetric dosing system 60 according to the present invention. The volumetric dosing system 60 firstly comprises the volumetric dosing cylinder 10 consisting of the piston 12 described above with reference to FIGS. 1, 2A and 2B. In this example, the volumetric dosing cylinder 10 comprises a body 62 of cylindrical shape and of axis coincident with the longitudinal axis A of the piston 12. The body 62 is dimensioned so that the piston 12 can slide in the body 62 according to the longitudinal axis A. A metering chamber 68 is thus defined in the body 62 of the jack 10, the volume of which varies by the sliding of the piston 12 in the body 62, the metering chamber 68 being defined between the head 14 of the piston 12 and a first end 64 of the cylinder 10. As shown in Figures 3 and 4, an outlet opening 66 is formed at the first end 64 of the cylinder 10, the outlet opening 66 opening into the metering chamber 68 ; it is thus clear that the metering chamber 68 is more particularly defined in the body 62 between the outlet opening 66 and the closing face 40 of the head cover 38 of the head 14 of the piston 12. The sealing device 41, mounted on the head cover 38 of the head 14, thus allows a tight separation between the metering chamber 68 and the head 14 of the piston 12. Moreover, the volumetric dosing cylinder 10 has a second end 70, opposite the first one. end 64; As shown in FIGS. 3 and 4, the second end 70 includes a cleaning chamber 72 which, in this particular example, is directly adjacent to the metering chamber 68. The cleaning chamber 72 has a cylindrical shape, also of axis coincident with the longitudinal axis A; the diameter of the cleaning chamber 72 is greater than the diameter of the metering chamber 68 formed in the body 62 of the volumetric dosing ram 10. The piston 12, and in particular its head 14, is dimensioned so as to slide in the body 62, the diameter of the head 14 is substantially equal to the diameter of the metering chamber 68. As a result, the diameter of the cleaning chamber 72 is greater than the diameter of the head 14 of the piston 12. In addition, as shown in the various figures, the length of the metering chamber 68 is, for example and without limitation, greater than the length of the cleaning chamber 72. In addition, the volumetric metering system 60 comprises injection means 74. and drain means 76 which open respectively into the inlet 42 and outlet 44 mouths described above with reference to Figure 1; the injection means 74 are configured to inject a fluid into the cavity 50 formed in the head 14 of the piston 12, from the inlet conduit 24 connected to the inlet mouth 42, the fluid can subsequently be flow out of the cavity 50 through the outlet duct 26 connected to the outlet mouth 44, by the emptying means 76. In addition, the volumetric dosing system 60 comprises, for example and without limitation, a control console. control 80, which may comprise a thermoregulation system and means for controlling the fluid pressure.
Le système de dosage volumétrique 60 comporte en outre une ouverture d'entrée, non représentée sur les différentes figures. Le système de dosage volumétrique 60 est configuré de manière à permettre, lorsque le vérin de dosage volumétrique 10 se trouve dans la position d'usage représentée par la figure 3, le conditionnement d'une dose de produit, par exemple et de manière non limitative, alimentaire. Pour ce faire, dans une première phase, dite phase de remplissage, le piston 12 est coulissé dans le corps 62 selon l'axe longitudinal A, pour augmenter le volume de la chambre de dosage 68 ; un tel coulissement est réalisé par l'actionnement du moyen d'actionnement 46, monté sur la tige 16 du piston, qui peut être, par exemple et de manière non limitative, relié à un système de translation, tel qu'un système motorisé configuré pour translater le piston 12 dans le corps 62. Par suite, au cours de cette phase de remplissage, un produit, tel 15 qu'un produit alimentaire, est introduit dans la chambre de dosage 68 au moyen de l'ouverture d'entrée. Dans une seconde phase, dite phase de vidange, le piston 12 est coulissé vers la première extrémité 64 du corps 62, de sorte que la dose de produit contenue dans la chambre de dosage 68 est expulsée par 20 l'ouverture de sortie 66, par exemple pour remplir un contenant disposé à l'extérieur du corps 62, en regard de l'ouverture de sortie 66. On comprend ainsi que, par le coulissement du piston 12 dans le corps 62, la chambre de dosage 68 passe d'un volume minimal, pouvant être nul, atteint à l'issue de la phase de vidange, à un volume maximal, 25 atteint à l'issue de la phase de remplissage. Les phases de remplissage et de vidange se succèdent par le coulissement de manière alternée dans des directions opposées du piston 12 dans le corps 62 selon l'axe longitudinal A, de manière à permettre un conditionnement industriel d'une dose calibrée de produit. 30 On comprend que la succession des phases de remplissage et de vidange entraîne des frottements de la tête 14 dans le corps 62 ; par suite, la tête 14, et en particulier le dispositif d'étanchéité 41, peut s'échauffer, et ainsi se dégrader. En outre, la succession des phases de remplissage et de vidange soumet la tête 14 du piston 12 à des variations 35 répétées de la pression qu'elle subit, pouvant conduire à des risques de fuite de la chambre de dosage 68.The volumetric dosing system 60 further comprises an inlet opening, not shown in the various figures. The volumetric dosing system 60 is configured so as to allow, when the volumetric dosing cylinder 10 is in the position of use represented by FIG. 3, the packaging of a dose of product, for example and in a nonlimiting manner. , food. To do this, in a first phase, called the filling phase, the piston 12 is slid into the body 62 along the longitudinal axis A, to increase the volume of the metering chamber 68; such sliding is effected by the actuation of the actuating means 46, mounted on the rod 16 of the piston, which may be, for example and without limitation, connected to a translation system, such as a motorized system configured for translating the piston 12 into the body 62. As a result, during this filling phase, a product, such as a food product, is introduced into the metering chamber 68 by means of the inlet opening. In a second phase, called the emptying phase, the piston 12 is slid towards the first end 64 of the body 62, so that the dose of product contained in the metering chamber 68 is expelled through the outlet opening 66, through example for filling a container disposed outside the body 62, facing the outlet opening 66. It is thus understood that, by the sliding of the piston 12 in the body 62, the metering chamber 68 passes a volume minimum, which may be zero, reached at the end of the emptying phase, at a maximum volume, reached at the end of the filling phase. The filling and emptying phases are followed by sliding alternately in opposite directions of the piston 12 in the body 62 along the longitudinal axis A, so as to allow industrial packaging of a calibrated dose of product. It will be understood that the succession of the filling and emptying phases leads to friction of the head 14 in the body 62; consequently, the head 14, and in particular the sealing device 41, can heat up and thus degrade. In addition, the succession of the filling and emptying phases subjects the head 14 of the piston 12 to repeated variations in the pressure which it undergoes, which can lead to risks of leakage of the metering chamber 68.
Conformément à l'invention, dans ce mode de réalisation, on prévoit la circulation d'un fluide thermorégulé dans la cavité 50 formée dans la tête 14 du piston 12. Pour ce faire, on injecte un fluide qui circule dans la cavité 50, du fait de l'actionnement des moyens d'injection 74 et des moyens de vidange 76, combiné par exemple à un système de thermorégulation agencé dans la console de commande 80 et aux propriétés de thermorégulation du fluide circulant dans la cavité 50, grâce à quoi on peut réguler la température de la tête 14, et, par suite, celle du dispositif d'étanchéité 41.According to the invention, in this embodiment, the circulation of a thermoregulated fluid in the cavity 50 formed in the head 14 of the piston 12 is provided. To this end, a fluid is injected which circulates in the cavity 50, actuation of the injection means 74 and the emptying means 76, combined for example with a thermoregulation system arranged in the control console 80 and the thermoregulatory properties of the fluid flowing in the cavity 50, whereby it is possible to can regulate the temperature of the head 14, and consequently that of the sealing device 41.
Afin de limiter le risque que l'étanchéité de la chambre de dosage 68 soit compromise, du fait, en particulier, des variations répétées de la pression qui s'applique sur la tête 14, on peut également ajuster la pression s'appliquant à la tête 14, grâce au fluide qui circule dans la cavité 50, éventuellement combiné avec les moyens de contrôle de la pression de fluide disposés dans la console de commande 80. En outre, on comprend qu'une détérioration du dispositif d'étanchéité 41 risquerait de compromettre la séparation étanche entre la chambre de dosage 68 et la tête 14 du piston 12 ; pour détecter une telle détérioration, on peut imaginer l'utilisation d'un fluide coloré, pour circuler dans la cavité 50. Ainsi, lorsque, par exemple et de manière non limitative, une fente se forme dans la tête 14 conduisant à la perte de l'étanchéité de la chambre de dosage 68, le fluide coloré, qui circule dans la cavité 50 et qui s'écoule dans la chambre de dosage 68, se diffuse hors du corps 62 par l'ouverture de sortie 66 ; le système de dosage volumétrique 60, combiné par exemple à un dispositif de détection disposé à l'extérieur, permet alors de détecter toute fuite d'étanchéité de la chambre de dosage 68, permettant une réparation rapide du système de dosage volumétrique 60, et ainsi une réduction du nombre de contenants dégradés par cette fuite.In order to limit the risk that the tightness of the metering chamber 68 is compromised, in particular because of repeated variations in the pressure which is applied to the head 14, it is also possible to adjust the pressure applying to the head 14, thanks to the fluid flowing in the cavity 50, possibly combined with the fluid pressure control means arranged in the control console 80. In addition, it is understood that a deterioration of the sealing device 41 would risk compromising the tight separation between the metering chamber 68 and the head 14 of the piston 12; to detect such deterioration, one can imagine the use of a colored fluid to circulate in the cavity 50. Thus, when, for example and without limitation, a slot is formed in the head 14 leading to the loss of sealing the metering chamber 68, the colored fluid, which flows in the cavity 50 and flows into the metering chamber 68, diffuses out of the body 62 through the outlet opening 66; the volumetric dosing system 60, combined for example with an external detection device, then makes it possible to detect any leakage of the metering chamber 68, allowing rapid repair of the volumetric dosing system 60, and so a reduction in the number of containers degraded by this leak.
Une autre solution, éventuellement combinée aux différentes possibilités offertes par la circulation d'un fluide dans la cavité 50, pour remédier aux risques de dégradations évoqués plus haut, consiste à former les éléments constituant la tête 14 dans un matériau résistant, tel que de l'élastomère, afin d'améliorer la résistance de la tête 14 aux frottements. Par ailleurs, afin de limiter les frottements, et également de faciliter le nettoyage des éléments, les éléments constituant la tête 14, et en particulier le couvercle de tête 38, peuvent être constitués d'un matériau tel que du téflon, ou tout autre matériau favorisant le coulissement du piston 12 dans le corps 62, sans compromettre l'étanchéité de la séparation entre la chambre de dosage 68 et la tête 14 du piston 12. Afin de respecter les contraintes, en particulier sanitaires, liées au conditionnement d'un produit tel qu'un produit alimentaire, ou également pour permettre le dosage d'un produit différent, le nettoyage du système de dosage volumétrique 60 est rendu nécessaire.Another solution, possibly combined with the different possibilities offered by the circulation of a fluid in the cavity 50, to remedy the risk of damage mentioned above, consists in forming the elements constituting the head 14 in a resistant material, such as elastomer, in order to improve the resistance of the head 14 to friction. Moreover, in order to limit the friction, and also to facilitate the cleaning of the elements, the elements constituting the head 14, and in particular the head cover 38, may consist of a material such as Teflon, or any other material facilitating the sliding of the piston 12 in the body 62, without compromising the tightness of the separation between the metering chamber 68 and the head 14 of the piston 12. In order to comply with the constraints, particularly sanitary, related to the packaging of a product such as a food product, or also to allow the dosing of a different product, the cleaning of the volumetric dosing system 60 is made necessary.
Tel que représenté sur la figure 4 sur laquelle le vérin de dosage volumétrique 10 se trouve dans une position de nettoyage, le système de dosage volumétrique 60 est configuré de manière que le piston 12 peut être coulissé au-delà de la chambre de dosage 68, de sorte que la tête 14 du piston 12 est disposée dans la chambre de nettoyage 72.As shown in FIG. 4, in which the volumetric dosing cylinder 10 is in a cleaning position, the volumetric dosing system 60 is configured so that the piston 12 can be slid past the dosing chamber 68, so that the head 14 of the piston 12 is disposed in the cleaning chamber 72.
Lorsque la tête 14 se trouve ainsi disposée dans la chambre de nettoyage 72, un liquide de nettoyage peut être introduit dans le corps 62 du vérin de dosage volumétrique 10, afin de nettoyer simultanément le corps 62 et la tête 14 du piston 12, le liquide de nettoyage circulant alors autour de la tête 14 du piston 12.When the head 14 is thus disposed in the cleaning chamber 72, a cleaning liquid can be introduced into the body 62 of the volumetric dosing cylinder 10, in order to simultaneously clean the body 62 and the head 14 of the piston 12, the liquid cleaning then circulating around the head 14 of the piston 12.
Lors de cette phase de nettoyage, le fluide qui circule dans la cavité 50, éventuellement combiné avec le système de thermorégulation et les moyens de contrôle de la pression de fluide disposés dans la console de commande 80, permet de réguler la température et la pression appliquées à la tête 14 ; ainsi, les éléments constituant la tête 14 du piston 12, et en particulier le dispositif d'étanchéité 41, ne sont pas détériorés lors de cette phase de nettoyage, en particulier au contact du liquide de nettoyage qui peut présenter, à des fins d'efficacité du nettoyage, une température élevée. Dans les systèmes de dosage volumétrique connus de l'art antérieur, les températures élevées des liquides de nettoyage utilisés lors de cette phase de nettoyage conduisent à rendre mous les matériaux constituant la tête 14, et en particulier le dispositif d'étanchéité 41, de sorte qu'une remise en usage prématurée du vérin de dosage volumétrique 10 risque de déformer durablement les éléments constituant la tête 14 du piston 12. En outre, les températures élevées des liquides de nettoyage risquent également de rendre poreux les différents éléments constituant le vérin de dosage volumétrique 10. Dans le système de dosage volumétrique 60 de la présente invention, au contraire, du fait de la présence du fluide qui circule dans la 5 cavité 50 de la tête 14, qui peut être thermorégulé, le vérin de dosage volumétrique 10 peut être remis en usage plus rapidement à l'issue de la phase de nettoyage décrite précédemment en référence à la figure 4. L'ensemble de la description ci-dessus est donnée à titre d'exemple, et n'est donc pas limitatif de l'invention. 10 En particulier, la cavité 50 du vérin de dosage volumétrique 10 de la présente invention présente une forme torique à section rectangulaire ; on pourrait bien évidemment concevoir toute autre forme de cavité 50 formée dans la tête 14 et configurée pour permettre de réguler, par exemple, la température et la pression de la tête 14 du vérin 10. De 15 même, on pourrait concevoir une tête comportant plusieurs cavités pour la circulation d'un ou plusieurs fluides. Par ailleurs, on pourrait tout aussi bien concevoir un système de dosage volumétrique 60 ne comportant pas de chambre de nettoyage 72, le nettoyage de la chambre de dosage 68 et de la face de fermeture du 20 couvercle de tête 38 pouvant également être réalisé lorsque la tête 14 est contenue dans le corps 62 du vérin 10 pour délimiter la chambre de dosage 68. Dans l'exemple décrit précédemment, le système de dosage volumétrique permet conjointement de réguler la température et la 25 pression qui s'appliquent à la tête du vérin de dosage volumétrique, tout en détectant, au moyen d'un fluide coloré circulant dans la cavité, la perte d'étanchéité de la chambre de dosage ; on pourrait tout aussi bien concevoir, et sans sortir du cadre de la présente invention, un système de dosage volumétrique ne permettant que l'une ou l'autre de ces différentes 30 fonctionnalités. Dans l'exemple représenté sur les différentes figures, la tête 14 du piston 12 se trouve à l'une des extrémités de la tige 16 du piston 12 ; on pourrait tout aussi bien concevoir, et sans sortir du cadre de la présente invention, une tige 16 de vérin 12 s'étendant de part et d'autre de la tête 35 14.During this cleaning phase, the fluid flowing in the cavity 50, possibly combined with the thermoregulation system and the fluid pressure control means arranged in the control console 80, makes it possible to regulate the temperature and the pressure applied. at the head 14; thus, the elements constituting the head 14 of the piston 12, and in particular the sealing device 41, are not deteriorated during this cleaning phase, in particular in contact with the cleaning liquid which may have, for the purposes of cleaning efficiency, high temperature. In known volumetric dosing systems of the prior art, the high temperatures of the cleaning liquids used during this cleaning phase lead to soft materials constituting the head 14, and in particular the sealing device 41, so that a premature return to use of the volumetric dosing cylinder 10 may permanently deform the elements constituting the head 14 of the piston 12. In addition, the high temperatures of the cleaning liquids may also make porous the various elements constituting the metering cylinder In the volumetric dosing system 60 of the present invention, on the other hand, because of the presence of the fluid flowing in the cavity 50 of the head 14, which may be thermoregulated, the volumetric dosing ram 10 may be returned to use more quickly after the cleaning phase described above with reference to Figure 4. The whole of the description above is given by way of example, and is therefore not limitative of the invention. In particular, the cavity 50 of the volumetric dosing cylinder 10 of the present invention has a toroidal shape with a rectangular section; of course, any other form of cavity 50 formed in the head 14 and configured to allow regulation, for example, the temperature and the pressure of the head 14 of the jack 10 could be conceived. Similarly, it would be possible to design a head comprising several cavities for the circulation of one or more fluids. On the other hand, a volumetric dosing system 60 without a cleaning chamber 72 could also be designed, the cleaning of the dosing chamber 68 and the closing face of the head cover 38 also being possible when the head 14 is contained in the body 62 of the jack 10 to delimit the metering chamber 68. In the example described above, the volumetric metering system jointly makes it possible to regulate the temperature and the pressure that apply to the head of the jack volumetric dosing device, while detecting, by means of a colored fluid circulating in the cavity, the loss of sealing of the metering chamber; it would be equally conceivable, and without departing from the scope of the present invention, a volumetric dosing system allowing only one or other of these different functionalities. In the example shown in the various figures, the head 14 of the piston 12 is at one end of the rod 16 of the piston 12; it is equally conceivable, and within the scope of the present invention, a rod 16 of cylinder 12 extending on either side of the head 14.
On comprend à l'observation des différentes figures que le vérin de dosage volumétrique 10 de la présente invention peut aisément être monté sur un système de dosage volumétrique existant, la tête et le piston du vérin du système de dosage volumétrique existant devant simplement être remplacés par la tête 14 et le piston 12 de la présente invention. Enfin, l'invention, bien que particulièrement adaptée au domaine du conditionnement des produits alimentaires, peut tout aussi bien être utilisée pour tout type de dosage à des fins industrielles, permettant de transférer différents types de produits dans différents types de contenants.It is understood from the observation of the various figures that the volumetric dosing cylinder 10 of the present invention can easily be mounted on an existing volumetric dosing system, the head and piston of the cylinder of the existing volumetric dosing system simply to be replaced by the head 14 and the piston 12 of the present invention. Finally, the invention, although particularly suitable for the field of packaging of food products, can equally be used for any type of dosage for industrial purposes, for transferring different types of products in different types of containers.
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| FR1350390A FR3001034A1 (en) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | Volumetric dosing cylinder for use in volumetric analysis system utilized for proportioning and packing e.g. product in bottle, has fluid inlet conduit for supplying fluid into cavity, and fluid outlet conduit discharging fluid from cavity |
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| FR3001034A1 true FR3001034A1 (en) | 2014-07-18 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2013
- 2013-01-17 FR FR1350390A patent/FR3001034A1/en not_active Withdrawn
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