WO2008040876A1 - Machine rotative de remplissage - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/04—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus without applying pressure

Definitions

  • the present invention relates to a rotary machine for filling hollow containers, such as bottles or jars, with a food product, more particularly a filling liquid such as water, milk, oil or juice. of fruit.
  • a rotary filling machine comprising an annular tank for storing the filling product.
  • Such rotary filling machines conventionally comprise a rotary carousel carrying an annular tank and a plurality of filling stations, each filling station comprising a filling spout connected to the tank, and dosing means for delivering a determined quantity of filling product. filling in each container.
  • the metering means comprise a valve system disposed at the filling spout and valve control means for controlling the valve system in opening and closing.
  • These control means are mounted in the upper part of the annular tank with control cables extending towards the hollow central zone of the annular tank for their connection to a control unit.
  • the filling product feed means of this type of tank conventionally comprise a fixed vertical main tube extending in the central hollow zone along the axis of rotation of the tank and connected at the lower end via a rotary joint to one or several secondary tubes in communication fluidic with the annular tank, said secondary tubes rotating with the latter.
  • annular tanks make it possible to propose rotary machines with a large number of filling stations, while limiting the capacity of the tank.
  • their feed system with rotating joint is of complex design, delicate maintenance, and is difficult to clean.
  • the object of the present invention is to provide a rotary filling machine overcoming the aforementioned drawbacks, which is simple in design and easy to clean.
  • the present invention relates to a rotary machine for filling containers comprising
  • each filling station comprising a filling spout connected to the annular tank and dosing means, said metering means comprising a valve system arranged at the level of the filling spout and means for controlling the filling; valve mounted in the upper portion of the annular tank for controlling opening and closing of the valve system, with control cables extending from said control means to the hollow central zone of the annular tank, and
  • supply means for the annular tank characterized in that said supply means comprise at least one fixed feed tube, independent of the tank, without contact with the latter, arranged between the control means valve filling stations and the outer side wall of the annular tank.
  • a feed tube is fixedly mounted on a support element independent of the rotary tank, so as to extend substantially vertically between the outer side wall of the tank and the valve control means, without disturbing the rotation of the valve control means integral with the rotary tank.
  • a feed tube is particularly simple in design and easy to maintain.
  • the capacity of the tank can be easily adapted to the nature of the filling product and the number of filling stations by choosing the corresponding spacing between the inner side wall of the tank and the axis of rotation of the machine.
  • the fixed feed tube is of rectangular or circular cross section, preferably of rectangular section to limit its bulk.
  • the filling spouts are mounted on the bottom wall of the annular tank, the valve system being formed by a valve mounted at the free end of the rod of a jack, said jack, preferably pneumatic, constituting said valve control means.
  • the upper opening of the tank is covered by first protection means integral with the vessel and second fixed protection means, without contact with the vessel.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a rotary filling machine half according to the invention
  • FIG. 2 represents a schematic partial view from above of the machine of FIG. 1.
  • the rotary machine comprises a carousel 1, represented only schematically in FIG. 1, comprising a support structure 11 intended to be mounted in a rotating manner on a fixed frame (not shown) around a vertical axis of rotation A
  • the carousel 1 carries a tank 2 of annular filling liquid, equipped with a plurality of filling stations 3 arranged at regular angular space around the axis of rotation.
  • the annular shaft 2 of axis A comprises a cylindrical outer side wall 21, also called peripheral wall, an inner cylindrical sidewall 22 and a bottom wall 23, said walls defining between them a volume for storing a filling liquid.
  • the annular tank is fixed on the support structure 11 by its inner side wall, for example in the vicinity of the upper edge.
  • Each filling station 3 comprises a filling spout 31 mounted vertically on the bottom wall 23 of the filler tank, with a discharge port, facing downwards, in fluid communication with the filler tank.
  • the nozzles are for example arranged equidistant from the side walls of the tank, as shown in FIG.
  • Each station further comprises a container support system (not shown) for supporting and holding a container, such as a bottle, under the filling spout.
  • This support system comprises for example a clamp system capable of grasping a bottle and a base to support the bottle by its bottom.
  • Metering means 32 of the product are associated with each filling spout for delivering a determined quantity of product into each container brought under the filling spout.
  • These metering means comprise a valve 321 disposed in the filling spout and controlled in opening and closing by a pneumatic cylinder 322 disposed above the tank.
  • the body 322a of the jack is mounted on a support plate 5 specific to each of the bodies 332a of cylinders (not shown) or on a single annular support plate 5 assembled to the support structure 11, its rod 322b extends substantially vertically in the tank and carries at its free end the valve, so that the valve can be moved vertically in translation by the cylinder to open or close the discharge port.
  • the electrical cables 323 for controlling the cylinders are brought back to the hollow central zone 24 delimited by the inner side wall 22 of the tank, where they will be grouped to be connected to a mounted control unit, for example in the central area dig.
  • the dosing means are, for example, of the weight type, the cylinder being controlled by a weighing sensor placed at the level of the support system, for example at the aforementioned base.
  • the cylinder is controlled by a sensor for detecting the filling level of the container or a flow sensor that is interposed between the container and the nozzle at the time of filling.
  • the cylinder bodies 322a are disposed above the tank so as to maintain between said cylinders and the outer side wall 21 a free annular sector, shown schematically by the shaded area B in FIG. 2, to allow the passage of a tube fixed supply 61, hollow and straight.
  • This filling tube is preferably of rectangular section, as it appears in Figure 2, to limit the space required for its positioning without contact between the outer side wall and the cylinders.
  • This feed tube is mounted via fixing lugs 71 on a fixed support member 7, which is for example integral with the fixed frame of the carousel.
  • the feed tube extends vertically in the tank, near the outer side wall and parallel to the latter.
  • the plate support 5 for the cylinders partially covers the tank, and the free annular sector is covered by a first ring 81, fixed to the support plate, having an upward vertical outer flange which is directed upwards and disposed at a distance from the feed tube, and a second ring 82, which is fixedly mounted, without contact with the tank, like the feed tube, by suitable fixing means, this second ring having an outward rim directed downwards and disposed beyond the upper edge of the outer side wall, and extending above the first ring, slightly beyond the vertical rim of the latter.

Abstract

La présente invention concerne une machine rotative de remplissage de récipients comprenant une cuve (2) annulaire rotative pour le stockage de produit de remplissage, une pluralité de postes de remplissage (3), chaque poste de remplissage comportant un bec de remplissage (31) relié à la cuve annulaire et des moyens de dosage (32), lesdits moyens de dosage comprenant un système de vanne disposé au niveau du bec de remplissage et des moyens de commande de vanne montés en partie supérieure de la cuve annulaire pour commander en ouverture et en fermeture le système de vanne, avec des câbles de commande (323) s 'étendant vers la zone centrale creuse (24) de la cuve annulaire, et des moyens d'alimentation de la cuve annulaire comprenant au moins un tube d'alimentation fixe (61) disposé entre les moyens de commande de vanne (322) des postes de remplissage (3) et la paroi latérale extérieure (21) de la cuve (2) annulaire.

Description

MACHINE ROTATIVE DE REMPLISSAGE
La présente invention concerne une machine rotative pour le remplissage de récipients creux, tel que des bouteilles ou des pots, avec un produit alimentaire, plus particulièrement un liquide de remplissage tel que de l'eau, du lait, de l'huile ou du jus de fruit. La présente invention concerne plus particulièrement une machine rotative de remplissage comprenant une cuve annulaire pour le stockage du produit de remplissage.
De telles machines rotatives de remplissage comprennent classiquement un carrousel rotatif portant une cuve annulaire et une pluralité de postes de remplissage, chaque poste de remplissage comportant un bec de remplissage relié à la cuve, et des moyens de dosage pour délivrer une quantité déterminée de produit de remplissage dans chaque récipient. Les moyens de dosage comprennent un système de vanne disposé au niveau du bec de remplissage et des moyens de commande de vanne pour commander en ouverture et en fermeture le système de vanne. Ces moyens de commande sont montés en partie supérieure de la cuve annulaire avec des câbles de commande s ' étendant vers la zone centrale creuse de la cuve annulaire pour leur branchement à une unité de commande .
Les moyens d' alimentation en produit de remplissage de ce type de cuve comprennent classiquement un tube principal vertical fixe s' étendant dans la zone centrale creuse selon l'axe de rotation de la cuve et raccordé en extrémité inférieure via un joint tournant à un ou plusieurs tubes secondaires en communication fluidique avec la cuve annulaire, lesdits tubes secondaires tournant avec cette dernière.
De telles cuves annulaires permettent de proposer des machines rotatives avec un nombre de postes de remplissage importants, tout en limitant la contenance de la cuve. Toutefois, leur système d'alimentation avec joint tournant est de conception complexe, de maintenance délicate, et s'avère difficile à nettoyer.
Le but de la présente invention est de proposer une machine rotative de remplissage palliant les inconvénients précités, qui soit simple de conception et facile à nettoyer.
A cet effet, la présente invention a pour objet une machine rotative de remplissage de récipients comprenant
- une cuve annulaire rotative pour le stockage de produit de remplissage,
- une pluralité de postes de remplissage, chaque poste de remplissage comportant un bec de remplissage relié à la cuve annulaire et des moyens de dosage, lesdits moyens de dosage comprenant un système de vanne disposé au niveau du bec de remplissage et des moyens de commande de vanne montés en partie supérieure de la cuve annulaire pour commander en ouverture et en fermeture le système de vanne, avec des câbles de commande s ' étendant desdits moyens de commande vers la zone centrale creuse de la cuve annulaire, et
- des moyens d'alimentation de la cuve annulaire, caractérisée en ce que lesdits moyens d'alimentation comprennent au moins un tube d'alimentation fixe, indépendant de la cuve, sans contact avec cette dernière, disposé entre les moyens de commande de vanne des postes de remplissage et la paroi latérale extérieure de la cuve annulaire.
Selon l'invention, un tube d'alimentation est monté fixe sur un élément support indépendant de la cuve rotative, de manière à s'étendre sensiblement verticalement entre la paroi latérale extérieure de la cuve et les moyens de commande de vanne, sans gêner la rotation des moyens de commande de vanne solidaires de la cuve rotative. Pour un même nombre de postes de remplissage qu'une machine de l'art antérieur, et des moyens de dosage identiques, il peut être nécessaire d' agrandir légèrement la cuve pour permettre le positionnement du tube d'alimentation fixe. Un tel tube d' alimentation est particulièrement simple de conception et facile d'entretien. Par ailleurs, la contenance de la cuve peut être aisément adaptée à la nature du produit de remplissage et au nombre de postes de remplissage en choisissant l'écartement correspondant entre la paroi latérale intérieure de la cuve et l'axe de rotation de la machine.
Le tube d'alimentation fixe est de section transversale rectangulaire ou circulaire, de préférence de section rectangulaire pour limiter son encombrement.
Selon un mode de réalisation, les becs de remplissage sont montés sur la paroi de fond de la cuve annulaire, le système de vanne étant formé par un clapet monté à l'extrémité libre de la tige d'un vérin, ledit vérin, de préférence pneumatique, constituant lesdits moyens de commande de vanne . Avantageusement, l'ouverture supérieure de la cuve est recouverte par des premiers moyens de protection solidaires de la cuve et des seconds moyens de protection fixes, sans contact avec la cuve.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier actuellement préféré de l'invention, en référence au dessin schématique annexé, sur lequel :
- la figure 1 représente une vue schématique en coupe d'une moitié de machine rotative de remplissage selon l'invention ; et, la figure 2 représente une vue partielle schématique de dessus de la machine de la figure 1.
En référence aux figures, la machine rotative comprend un carrousel 1, représenté uniquement de manière schématique sur la figure 1, comportant une structure support 11 destiné à être montée tournante sur un bâti fixe (non représenté) autour d'un axe de rotation vertical A. Le carrousel 1 porte une cuve 2 de liquide remplissage annulaire, équipée une pluralité de postes de remplissage 3 disposés à espace angulaire régulier autour de l'axe de rotation.
La cuve 2 annulaire d'axe A comprend une paroi latérale extérieure 21 cylindrique, appelée également paroi périphérique, une paroi latérale cylindrique intérieure 22 et une paroi de fond 23, lesdites parois définissant entre elles un volume pour le stockage d'un liquide de remplissage. La cuve annulaire est fixée sur la structure support 11 par sa paroi latérale intérieure, par exemple au voisinage du bord supérieur.
Chaque poste de remplissage 3 comprend un bec de remplissage 31 monté verticalement sur la paroi de fond 23 de la cuve de remplissage, avec un orifice de décharge, orienté vers le bas, en communication fluidique avec la cuve de remplissage. Les becs sont par exemple disposés à équidistance des parois latérales de la cuve, tel qu'illustré sur la figure 1.
Chaque poste comprend en outre un système de support de récipient (non représenté) pour le support et le maintien d'un récipient, tel qu'une bouteille, sous le bec de remplissage. Ce système de support comprend par exemple un système de pince apte à saisir une bouteille et un socle pour soutenir la bouteille par son fond.
Des moyens de dosage 32 du produit sont associés à chaque bec de remplissage pour délivrer une quantité déterminée de produit dans chaque récipient amené sous le bec de remplissage. Ces moyens de dosage comprennent un clapet 321 disposé dans le bec de remplissage et commandé en ouverture et en fermeture par un vérin 322 pneumatique disposé au dessus de la cuve. Le corps 322a du vérin est monté sur une plaque support 5 propre à chacun des corps 332a de vérins (non représenté) ou sur une unique plaque support 5 annulaire assemblée à la structure support 11, sa tige 322b s'étend sensiblement verticalement dans la cuve et porte à son extrémité libre le clapet, de sorte que le clapet puisse être déplacé verticalement en translation par le vérin pour ouvrir ou fermer l'orifice de décharge .
Tel que représenté schématiquement sur les figures, les câbles électriques 323 de commande des vérins sont ramenés vers la zone centrale creuse 24 délimitée par la paroi latérale intérieure 22 de la cuve, où ils seront regroupés pour être connectés à une unité de commande montée par exemple dans la zone centrale creuse. Les moyens de dosage sont par exemple de type pondéral, le vérin étant asservi par un capteur de pesée placé au niveau du système support, par exemple au niveau du socle précité. En variante, le vérin est asservi par un capteur de détection du niveau de remplissage du récipient ou un capteur de débit venant s'intercaler entre le récipient et le bec au moment du remplissage.
Les corps 322a de vérin sont disposés au-dessus de la cuve de manière à maintenir entre lesdits vérins et la paroi latérale extérieure 21 un secteur annulaire libre, schématisé par la zone hachurée B sur la figure 2, pour permettre le passage d'un tube d'alimentation fixe 61, creux et droit. Ce tube de remplissage est de préférence de section rectangulaire, tel qu'il apparaît sur la figure 2, afin de limiter l'espace nécessaire pour son positionnement sans contact entre la paroi latérale extérieur et les vérins. Ce tube d'alimentation est monté via des pattes de fixation 71 sur un élément support fixe 7, qui est par exemple solidaire du bâti fixe du carrousel. Le tube d'alimentation s'étend verticalement dans la cuve, à proximité de la paroi latérale extérieure et parallèlement à cette dernière. Son extrémité inférieure 61a est disposée dans la cuve au dessus de la paroi de fond 23, par exemple à mi-profondeur, et le tube est connecté par son extrémité supérieure 61b, via des conduites 62, à une source de produit de remplissage (non représentée) . En fonctionnement, la cuve annulaire est entraînée en rotation alors que le tube d' alimentation reste stationnaire entre la paroi latérale extérieure 21 de la cuve et les vérins 322 des postes de remplissage.
Tel qu'illustré à la figure 1, afin de protéger de l'extérieur le produit contenu dans la cuve, la plaque support 5 pour les vérins recouvre partiellement la cuve, et le secteur annulaire libre est recouvert par un premier anneau 81, fixé à la plaque support, présentant un rebord vertical extérieur qui est dirigé vers le haut et disposé à distance du tube d'alimentation, et un second anneau 82, qui est monté fixe, sans contact avec la cuve, comme le tube d'alimentation, par des moyens de fixation appropriés, ce second anneau présentant un rebord extérieur dirigé vers le bas et disposé au-delà du bord supérieur de la paroi latérale extérieure, et s' étendant au-dessus du premier anneau, légèrement au- delà du rebord vertical de ce dernier.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Machine rotative de remplissage de récipients comprenant une cuve annulaire rotative pour le stockage de produit de remplissage, une pluralité de postes de remplissage, chaque poste de remplissage comportant un bec de remplissage relié à la cuve annulaire, et des moyens de dosage, lesdits moyens de dosage comprenant un système de vanne disposé au niveau du bec de remplissage et des moyens de commande de vanne montés en partie supérieure de la cuve annulaire pour commander en ouverture et en fermeture le système de vanne, avec des câbles de commande s 'étendant vers la zone centrale creuse de la cuve annulaire, et des moyens d'alimentation de la cuve annulaire, caractérisée en ce que lesdits moyens d'alimentation comprennent au moins un tube d'alimentation fixe (61) disposé entre les moyens de commande de vanne (322) des postes de remplissage (3) et la paroi latérale extérieure (21) de la cuve (2) annulaire.
2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube d'alimentation fixe (61) est de section rectangulaire .
3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les becs de remplissage (31) sont montés sur la paroi de fond (23) de la cuve (2) annulaire, le système de vanne étant formé par un clapet
(321) monté à l'extrémité libre de la tige (322b) d'un vérin (322), ledit vérin constituant lesdits moyens de commande de vanne .
4. Machine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'ouverture supérieure de la cuve est recouverte par des premiers moyens de protection (5, 81) solidaires de la cuve et des seconds moyens de protection fixes (82), sans contact avec la cuve.
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