WO2013041585A1 - Dispositif d'echappement controle associe a un dispositif de distribution sous pression de liquide dans un recipient - Google Patents

Dispositif d'echappement controle associe a un dispositif de distribution sous pression de liquide dans un recipient Download PDF

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WO2013041585A1
WO2013041585A1 PCT/EP2012/068466 EP2012068466W WO2013041585A1 WO 2013041585 A1 WO2013041585 A1 WO 2013041585A1 EP 2012068466 W EP2012068466 W EP 2012068466W WO 2013041585 A1 WO2013041585 A1 WO 2013041585A1
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exhaust
valve
lock valve
liquid
bore
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PCT/EP2012/068466
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Inventor
Jean-Jacques Graffin
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Serac Group
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    • 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
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    • B67C3/262—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened by mechanical or electrical actuation and the filling operation stopping when the liquid rises to a level at which it closes a vent opening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B67C3/2614—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling
    • B67C3/2625—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened automatically when a given counter-pressure is obtained in the container to be filled
    • B67C3/2628—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened automatically when a given counter-pressure is obtained in the container to be filled and the filling operation stopping when the liquid rises to a level at which it closes a vent opening

Definitions

  • the present invention relates to a controlled exhaust device associated with a dispensing device under pressure of liquid in a container.
  • filling spouts comprising: an annular connection portion configured to provide a sealing support with a container neck and delimit a dispensing area; a distribution duct connected to a liquid supply source under a distribution pressure via a dispensing valve and opening into the dispensing zone; an exhaust vent opening on the one hand in the distribution zone, and on the other hand according to a vent orifice, and a controlled exhaust device comprising an exhaust lock valve controlled by a liquid level in the exhaust vent, interposed in the exhaust vent between the dispensing zone and the venting port.
  • the existing devices include a flap exhaust lock associated with a float.
  • the float When the container is separated from the annular connecting portion, the float continues to be carried by the liquid contained in the exhaust vent.
  • the force applied by the float generates capillary retention forces at the interface between the exhaust lock valve and its seat.
  • the amount of liquid that rises in the exhaust vent and then returns to the container is a function of the volume of the float ensuring the closing maneuver of the exhaust lock valve. This poses a problem insofar as the liquid used to lift the float then returns to the container and may be polluted during its passage through the exhaust vent. It is therefore desirable to minimize the volume of the exhaust lock valve, which can not be done with a float.
  • An object of the invention is to minimize the volume of liquid passing through the exhaust vent while ensuring a rapid closure and reopening of the exhaust lock valve.
  • the invention proposes a controlled exhaust device associated with a device for dispensing liquid pressure into a container, the controlled exhaust device comprising:
  • an exhaust lock valve disposed in the chamber below the upper valve seat exhaust lock and controlled by a liquid level in the exhaust vent
  • the exhaust lock valve comprises a weighing valve mounted to slide between a high position and a low position in a lock valve guide exhaust system having a guide duct having a lower end communicating with the exhaust vent, and an upper end coaxial with the exhaust lock valve upper seat, and the exhaust locking flap mounted in the duct guide with a clearance creating a sufficient pressure drop so that the exhaust lock valve is pushed in the manner of a piston by liquid entering the enclosure through the exhaust vent.
  • the closing force is mainly a function of the pressure difference between the delivery pressure and the pressure beyond the exhaust lock valve.
  • the exhaust lock valve may therefore be small in size so that the amount of liquid flowing through the exhaust vent is small.
  • the pressure drops in the exhaust vent so that the exhaust locking valve is no longer pressed against its seat and therefore falls instantly.
  • the device comprises a short-circuit conduit extending in parallel with the guide duct and having a lower end opening below the exhaust locking valve and an upper end opening above it. the exhaust lock valve when it is in the down position.
  • the short-circuit conduit has a volume greater than a volume swept by the exhaust lock valve between the low position and the high position.
  • the short circuit conduit then acts as a buffer volume and ensures closure of the exhaust lock valve before liquid reaches the seat of the exhaust lock valve.
  • the short-circuit conduit is delimited by a notch on one side of the exhaust lock valve guide, and a side wall of the enclosure.
  • the device comprises a calibrated valve mounted between the exhaust locking valve and the venting orifice.
  • the exhaust vent is connected to a fluid introduction port equipped with a check valve. It is thus possible to condition gaseous liquids by establishing a counter-pressure in the container, or to condition oxygen-sensitive flat liquids by injecting a neutral gas into the container prior to filling.
  • FIG. 1 is a diagrammatic side view of a filling carousel equipped with filling nozzles according to the invention
  • FIG. 2 is a greatly enlarged sectional view of the box A of FIG. 1 along the line II-II of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a greatly enlarged sectional view of the box B of FIG. 1 along the line III-III of FIG. 1;
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view of the exhaust lock valve guide according to the invention.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the box C of FIG. 3.
  • the filling carousel comprises an annular supply manifold 1 supplied with pressurized liquid by radial ducts 2 having one end connected to the supply manifold 1 and an opposite end connected to a rotary joint 3 providing a connection with a pressurized liquid supply source symbolized by a pump 4 associated with a storage tank 5.
  • the collector 1 is formed by an annular groove 6 made in a tray 7, and closed by an annular cover 8 suitably fixed to the plate 7 by not shown bolts extending in holes 9, the seal between the plate 7 and the cover 8 being provided by O-rings 10 and 11.
  • Beaks fillers 12 are suspended under the plate 7.
  • Each filling spout 12 has a spout body 13 crossed by a vertical bore 14 having at its lower portion a recess 15 in which is mounted an annular seal 16 forming an annular connecting portion configured to provide a sealing with a container neck 17.
  • a distribution duct formed by a rectilinear tube 18 is mounted in the bore 14 and is held in place by an O-ring 19 compressed by a socket 20.
  • the lower end of the distribution duct 18 extends inside the container in which it defines a distribution zone 21.
  • the upper end 22 of the distribution duct 18 is fixed under the plate 7 and is connected to the supply manifold 1 by a bore 23, via a dispensing valve 24.
  • the dispensing valve 24 comprises a ball 25 resting on a bowl 26 sealingly mounted across the distribution duct 18 and having a dispensing orifice 27 having a diameter smaller than that of the ball 25.
  • the ball 25 is operated by a magnetic actuator comprising a finger 28 carried by a cylindrical magnetic reinforcement 29 disposed inside the duct 18 and whose position is determined by a magnetic ring 30 mounted axially movable to the distribution duct 18 and surrounding it at the level of the magnetic reinforcement 29.
  • the position of the magnetic ring is determined by an operating member here comprising a roller 31 fixed on the magnetic ring 30 and cooperating with a guide cam 32.
  • the finger 28 extends coaxially to the dispensing orifice 27 of the cup 26 so that depending on the axial movements of the magnetic armature 29, the ball 25 is either resting on the edge of the dispensing orifice 27 to ensure a closure of the supply conduit 18, or spaced from this position by the finger 28 so that pressurized liquid can flow through the dispensing orifice 27 into the dispensing duct 18.
  • the latter comprises a recess 33 in which is mounted a tube 34 which extends coaxially with the distribution duct 18 and is spaced from it and which extends downwards to close to the lower end of the distribution duct 18.
  • the tube 34 is pierced with an orifice 35 which coincides with a bore 36 in the spout body 13.
  • the tube 34 and the bore 36 thus define a portion of an exhaust vent whose upper end opens into an exhaust control member 37.
  • the exhaust control member 37 comprises a body 38 having a longitudinal bore 39. At its lower end, the bore 39 opens into a bore 44 of larger diameter than the bore 39 so that the recess between the bore 39 and the bore 44 defines an upper seat 45 for a weighing valve formed here by a steel ball 46.
  • the term "check valve” means a valve having a density that is not sufficient to be able to to be carried by the liquid to be conditioned.
  • the ball 46 is mounted in an exhaust locking valve guide formed here by a sleeve 47 having a cylindrical side wall 48 of the same diameter as the bore 44, provided with an annular flange 49 having dimensions identical to a recess.
  • the sleeve 47 is sealingly mounted in the body 38 and is applied from The sleeve 47 thus delimits with the bore 48 a closed enclosure 67 provided with an exhaust orifice 45.
  • the bushing 47 has a central bore 51 coaxial with the bore 39 in the body 38 and of the same diameter as the latter.
  • the lower end of the bore 51 coincides with the upper end of the bore 36 in the block 13.
  • the bushing 47 has an upper bore 52, coaxial with the bore 51 forming a guide duct for the ball 46 and having a diameter, greater than that of the ball, adapted so that the clearance between the ball 46 and the bore 52 creates a sufficient pressure drop so that the ball 46 is pushed in the manner of a piston by the arriving liquid by drilling 36.
  • a set of 0.5 tenths of a mm to one tenth of a mm is satisfactory.
  • the recess between the bore 51 and the bore 52 defines a lower seat 55 for the ball 46.
  • the lower seat 55 is at a distance from the upper seat such that the stroke d of the ball 46 between the low position shown in the line. continuous in Figure 5, and the upper position shown in dashes, at most equal to the radius of the ball 46.
  • the bushing 47 has a radial bore 54, of the same diameter as the bore 51, associated with a lateral notch 53 having a section greater than the bore 51 to delimit, with the lateral wall 48 of the enclosure 67 a short conduit.
  • -circuit extending in parallel to the guide duct 52 and having a lower end opening below the ball 46 and an upper end opening above the ball 46 when the latter in a rest position resting on the seat lower 55.
  • the short circuit conduit has a volume greater than a volume swept by the exhaust lock valve between a low position and a high position.
  • the body 38 further comprises a bore 56 transverse to the bore 39 and associated with a bore 57 in which is screwed a sleeve 58 whose central duct 59 forms part of the exhaust vent and opens outside the body 38 according to a venting orifice 60.
  • the bore 57 has a diameter greater than the bore 56 and the recess thus formed forms a seat for a ball 61 biased towards it by a spring 62 disposed in the central duct of the sleeve 58, and whose bearing force is determined by the screwing of the sleeve 58.
  • the sleeve 58, the ball 61 and the spring 62 thus form a valve calibrated between the orifice of exhaust 45 and vent port 60.
  • the upper end of the longitudinal bore 39 is equipped with a pressurized gas injection member comprising a bushing 40 in which a nonreturn valve 41 is mounted.
  • the bushing 40 is connected to a source of pressurized gas such as a nitrogen cylinder 42, via a valve 43 whose position is controlled by an operating member such as a roller associated with a cam, not shown.
  • the filling nozzle comprises a connecting duct 63 opening on the one hand into the dispensing duct 18 and on the other hand into the bore 39.
  • a valve 64 is mounted on the connecting duct 63 and its position is determined by a control member such as a roller 65 associated with a retractable cam 66.
  • the device thus described serves to implement the method according to the invention as described below.
  • the calibrated valve 61 is first set to close the exhaust vent according to a setting at the maximum exhaust pressure that is desired to reach the container during filling, this calibration pressure being of course lower. at the distribution pressure.
  • a container to be filled is pressed against the annular connection portion. If necessary depending on the desired filling conditions, a gas at a pressure at most equal to the exhaust pressure is injected into the exhaust vent.
  • the exhaust lock valve 46 is normally supported on the lower seat 55.
  • the exhaust lock valve is plated on the lower seat 55 with a greater force as the pressure is higher in the exhaust vent.
  • the dispensing valve is then opened and the The liquid then flows into the container at a rate which is a function of the difference between the dispensing pressure and the pressure in the container.
  • the liquid rises in the exhaust vent.
  • the bushing 47 the liquid rises simultaneously in the bore 51 and in the short-circuit conduit 53 but due to the difference in volume between the short-circuit conduit and the bore 51, the liquid rises faster in the bore 51 only in the short circuit conduit so that the exhaust lock valve is pushed against the upper seat 45 before the liquid reaches it through the short circuit conduit.
  • the exhaust vent is closed by the exhaust lock valve 46, the liquid ceases to flow into the container.
  • the dispensing valve 24 is then closed and the container is lowered to disengage it from the seal 16.
  • the neck of the container is thus vented and because of the pressurized gas trapped between the calibrated valve 61 and the locking valve exhaust 46, the latter is pushed sharply downwards and the liquid contained in the exhaust vent is driven to the container.
  • an exhaust locking valve of another material for example ceramic
  • an exhaust locking valve having another shape for example a truncated cone shape
  • an exhaust locking valve comprising a plurality of parts connected to each other, a part serving to close the exhaust port sealingly while another part serves as a maneuvering member.
  • the invention has been illustrated in connection with a device comprising a calibrated valve mounted between the exhaust locking valve and the venting orifice, and a fluid introduction member equipped with a non-return valve connected to the exhaust vent, which allows gaseous liquids or oxygen-sensitive flat liquids to be conditioned, the exhaust lock valve can open directly into the open air for the conditioning of flat liquids at a high rate.
  • the short-circuit conduit may be circuit in connection with the exhaust vent through a smaller orifice, which creates a greater pressure drop slowing the rise of the liquid in the short-circuit conduit, and reduces the dimensions of the short-circuit conduit. circuit and thus reduce the amount of liquid flowing through the exhaust vent, but the return of the liquid to the container will also be slowed. The dimensions of each component will therefore be determined according to the priorities of each case.

Landscapes

  • Self-Closing Valves And Venting Or Aerating Valves (AREA)
  • Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Le dispositif d'échappement contrôlé comporte : un évent d'échappement (36,39) débouchant d'une part dans une zone de distribution de liquide sous pression, et d'autre part dans une enceinte fermée (67) ayant une paroi supérieure comportant un orifice d'échappement (45) entouré d'un siège supérieur pour un clapet de verrouillage d'échappement (46); et un clapet de verrouillage d'échappement comprenant un clapet pesant (46) monté pour coulisser entre une position haute et une position basse dans un guide de clapet de verrouillage d'échappement comportant un conduit de guidage (52) ayant une extrémité inférieure communiquant avec l'évent d'échappement (36), et une extrémité supérieure coaxiale au siège supérieur de clapet de verrouillage d'échappement, et le clapet de verrouillage d'échappement est monté dans le conduit de guidage (52) avec un jeu créant une perte de charge suffisante pour que le clapet de verrouillage d'échappement (46) soit repoussé à la façon d'un piston par du liquide pénétrant dans l'enceinte (67) par l'évent d'échappement (36).

Description

DISPOSITIF D'ÉCHAPPEMENT CONTRÔLE ASSOCIE A UN DISPOSITIF DE DISTRIBUTION SOUS PRESSION DE LIQUIDE DANS UN RECIPIENT
La présente invention concerne un dispositif d'échappement contrôlé associé à un dispositif de distribution sous pression de liquide dans un récipient.
ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION
Pour le remplissage à niveau constant de récipients avec un liquide distribué sous pression on connaît des becs de remplissage comportant : une partie de liaison annulaire configurée pour réaliser un appui étanche avec un col de récipient et délimiter une zone de distribution ; un conduit de distribution relié à une source d'alimentation en liquide sous une pression de distribution par l'intermédiaire d'un clapet de distribution et débouchant dans la zone de distribution ; un évent d'échappement débouchant d'une part dans la zone de distribution, et d'autre part selon un orifice de mise à l'air libre, et un dispositif d'échappement contrôlé comprenant un clapet de verrouillage d'échappement commandé par un niveau de liquide dans l' évent d'échappement, interposé dans l' évent d'échappement entre la zone de distribution et l'orifice de mise à l'air libre. Lors du remplissage d'un récipient, l'air contenu dans le récipient est chassé par le liquide introduit dans le récipient et s'échappe par l'orifice de mise à l'air libre. Lorsque le liquide atteint l'extrémité inférieure de l' évent d'échappement, le liquide monte dans 1' évent d'échappement et provoque la fermeture du clapet de verrouillage d'échappement. Le clapet de distribution est ensuite fermé et le récipient est séparé de la partie de liaison annulaire de sorte que le liquide contenu dans 1' évent d'échappement retombe dans le récipient.
Pour éviter que du liquide s'échappe par l'orifice de mise à l'air libre, il est nécessaire que le clapet de verrouillage d'échappement se ferme avant que le liquide atteigne le siège du clapet de verrouillage d'échappement. Pour cela les dispositifs existants comprennent un clapet de verrouillage d'échappement associé à un flotteur. Lorsque le récipient est séparé de la partie de liaison annulaire, le flotteur continue d'être porté par le liquide contenu dans l'évent d'échappement. En outre la force appliquée par le flotteur engendre des forces de retenue par capillarité à l'interface entre le clapet de verrouillage d'échappement et son siège.
Par ailleurs, la quantité de liquide qui remonte dans l'évent d'échappement et retourne ensuite dans le récipient est fonction du volume du flotteur assurant la manœuvre de fermeture du clapet de verrouillage d'échappement. Ceci pose un problème dans la mesure où le liquide servant à soulever le flotteur retourne ensuite dans le récipient et risque d'être pollué lors de son passage dans l'évent d'échappement. Il est donc souhaitable de minimiser le volume du clapet de verrouillage d'échappement, ce qui ne peut pas être fait avec un flotteur.
OBJET DE L'INVENTION
Un but de l'invention est de minimiser le volume de liquide transitant par l'évent d'échappement tout en assurant une fermeture et une réouverture rapides du clapet de verrouillage d'échappement.
BRÈVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
En vue de la réalisation de ce but, on propose selon l'invention un dispositif d'échappement contrôlé associé à un dispositif de distribution sous pression de liquide dans un récipient, le dispositif d'échappement contrôlé comportant :
- un évent d'échappement débouchant d'une part dans une zone de distribution de liquide sous pression, et d' autre part dans une enceinte fermée ayant une paroi supérieure comportant un orifice d'échappement entouré d'un siège supérieur pour un clapet de verrouillage d' échappement ;
- un clapet de verrouillage d'échappement disposé dans l'enceinte en dessous du siège supérieur de clapet de verrouillage d'échappement et commandé par un niveau de liquide dans l'évent d'échappement, dans lequel le clapet de verrouillage d'échappement comprend un clapet pesant monté pour coulisser entre une position haute et une position basse dans un guide de clapet de verrouillage d'échappement comportant un conduit de guidage ayant une extrémité inférieure communiquant avec l'évent d'échappement, et une extrémité supérieure coaxiale au siège supérieur de clapet de verrouillage d'échappement, et le clapet de verrouillage d'échappement est monté dans le conduit de guidage avec un jeu créant une perte de charge suffisante pour que le clapet de verrouillage d'échappement soit poussé à la façon d'un piston par du liquide pénétrant dans l'enceinte par l'évent d'échappement.
Ainsi, la force de fermeture est principalement fonction de la différence de pression entre la pression de distribution et la pression au-delà du clapet de verrouillage d'échappement. Le clapet de verrouillage d'échappement peut donc être de petite dimension de sorte que la quantité de liquide transitant par l'évent d'échappement est faible. En outre dès le dégagement du récipient la pression chute dans l'évent d'échappement de sorte que le clapet de verrouillage d'échappement n'est plus plaqué contre son siège et retombe donc instantanément.
Selon une version avantageuse de l'invention, le dispositif comporte un conduit de court-circuit s 'étendant en parallèle au conduit de guidage et ayant une extrémité inférieure débouchant en dessous du clapet de verrouillage d'échappement et une extrémité supérieure débouchant au- dessus du clapet de verrouillage d'échappement lorsque celui-ci est dans la position basse. Ainsi dès que le clapet de verrouillage d'échappement quitte son siège une prise d'air s'établit au dessus du liquide contenu dans l'évent d'échappement de sorte que le liquide contenu dans l'évent d'échappement s'écoule très rapidement dans le récipient, ce qui permet d'augmenter la cadence de remplissage .
Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le conduit de court-circuit a un volume supérieur à un volume balayé par le clapet de verrouillage d'échappement entre la position basse et la position haute. Le conduit de court-circuit joue alors un rôle de volume tampon et garantit une fermeture du clapet de verrouillage d'échappement avant que du liquide atteigne le siège du clapet de verrouillage d'échappement.
Selon encore un autre aspect avantageux de l'invention le conduit de court-circuit est délimité par une encoche sur un coté du guide de clapet de verrouillage d'échappement, et une paroi latérale de l'enceinte. Ainsi on minimise les forces de frottement sur les parois du conduit de court-circuit et la vidange de l'évent d'échappement est encore accélérée.
Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif comporte un clapet taré monté entre le clapet de verrouillage d'échappement et l'orifice de mise à l'air libre. De préférence, l'évent d'échappement est relié à un orifice d'introduction de fluide équipé d'un clapet antiretour. Il est ainsi possible de conditionner des liquides gazeux en établissant une contre pression dans le récipient, ou de conditionner des liquides plats sensibles à l'oxygène en injectant un gaz neutre dans le récipient avant son remplissage.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de description qui suit d'un mode de réalisation préféré non limitatif du dispositif d'échappement contrôlé selon l'invention, en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles :
- la figure 1 est une vue de côté schématique d'un carrousel de remplissage équipé de becs de remplissage selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe très agrandie de l'encadré A de la figure 1, selon la ligne II-II de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en coupe très agrandie de l'encadré B de la figure 1, selon la ligne III-III de la figure 1,
- la figure 4 est une vue en perspective agrandie du guide de clapet de verrouillage d'échappement selon 1 ' invention,
- la figure 5 est une vue encore agrandie de l'encadré C de la figure 3.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
En référence à la figure 1, le carrousel de remplissage selon l'invention comporte un collecteur d'alimentation annulaire 1 alimenté en liquide sous pression par des conduits radiaux 2 ayant une extrémité reliée au collecteur d'alimentation 1 et une extrémité opposée reliée à un joint tournant 3 assurant une liaison avec une source d'alimentation en liquide sous pression symbolisée par une pompe 4 associée à une cuve de stockage 5. Comme illustré par la figure 2, le collecteur 1 est formé par une rainure annulaire 6 réalisée dans un plateau 7, et fermée par un couvercle annulaire 8 convenablement fixé au plateau 7 par des boulons non représentés s 'étendant dans des perçages 9, l'étanchéité entre le plateau 7 et le couvercle 8 étant assurée par des joint toriques 10 et 11. Des becs de remplissage 12 sont suspendus sous le plateau 7. Chaque bec de remplissage 12 comporte un corps de bec 13 traversé par un alésage vertical 14 comportant à sa partie inférieure un décrochement 15 dans lequel est monté un joint annulaire 16 formant une partie de liaison annulaire configurée pour réaliser un appui étanche avec un col de récipient 17.
Un conduit de distribution formé par un tube rectiligne 18 est monté dans l'alésage 14 et est maintenu en place par un joint torique 19 comprimé par une douille vissée 20. L'extrémité inférieure du conduit de distribution 18 s'étend à l'intérieur du récipient dans lequel elle définit une zone de distribution 21. L'extrémité supérieure 22 du conduit de distribution 18 est fixée sous le plateau 7 et est relié au collecteur d'alimentation 1 par un perçage 23, par l'intermédiaire d'un clapet de distribution 24. Dans le mode de réalisation illustré le clapet de distribution 24 comporte une bille 25 reposant sur une cuvette 26 montée de façon étanche en travers du conduit de distribution 18 et comportant un orifice de distribution 27 ayant un diamètre inférieur à celui de la bille 25. La bille 25 est manœuvrée par un actionneur magnétique comprenant un doigt 28 porté par une armature magnétique cylindrique 29 disposée à l'intérieur du conduit de distribution 18 et dont la position est déterminée par une bague magnétique 30 montée mobile axialement au conduit de distribution 18 et entourant celui-ci au niveau de l'armature magnétique 29. La position de la bague magnétique est déterminée par un organe de manœuvre comprenant ici un galet 31 fixé sur la bague magnétique 30 et coopérant avec une came de guidage 32. Le doigt 28 s'étend coaxialement à l'orifice de distribution 27 de la coupelle 26 de sorte qu'en fonction des mouvements axiaux de l'armature magnétique 29, la bille 25 est soit en appui sur le bord de l'orifice de distribution 27 pour assurer une fermeture du conduit d'alimentation 18, soit écartée de cette position par le doigt 28 de sorte que du liquide sous pression peut s'écouler à travers l'orifice de distribution 27 dans le conduit de distribution 18.
À la partie inférieure de l'alésage 14 celui-ci comporte un décrochement 33 dans lequel est monté un tube 34 qui s'étend coaxialement au conduit de distribution 18 en étant espacé de celui-ci et qui s'étend vers le bas jusqu'à proximité de l'extrémité inférieure du conduit de distribution 18. À son extrémité supérieure, le tube 34 est percé d'un orifice 35 qui coïncide avec un perçage 36 dans le corps de bec 13. Le tube 34 et le perçage 36 définissent ainsi une partie d'un évent d'échappement dont l'extrémité supérieure débouche dans un organe de contrôle d'échappement 37.
Dans le mode de réalisation illustré, l'organe de contrôle d'échappement 37 comporte un corps 38 comportant un perçage longitudinal 39. À son extrémité inférieure, le perçage 39 débouche dans un alésage 44 de plus grand diamètre que le perçage 39 de sorte que le décrochement entre le perçage 39 et l'alésage 44 définit un siège supérieur 45 pour un clapet pesant formé ici par une bille en acier 46. On entend par clapet pesant au sens de l'invention un clapet ayant une densité suffisante pour ne pas pouvoir être porté par le liquide à conditionner. La bille 46 est montée dans un guide de clapet de verrouillage d'échappement formé ici par une douille 47 ayant une paroi latérale 48 cylindrique de même diamètre que l'alésage 44, pourvue d'une collerette annulaire 49 ayant des dimensions identiques à un décrochement 50 de l'alésage 48 de sorte qu'après emmanchement à force de la douille 47 dans le corps 38 et fixation sur le corps 13 par des moyens non représentés, la douille 47 est montée de façon étanche dans le corps 38 et est appliquée de façon étanche sur le bloc 13. La douille 47 délimite ainsi avec l'alésage 48 une enceinte fermée 67 pourvue d'un orifice d'échappement 45.
La douille 47 comporte un perçage central 51 coaxial au perçage 39 dans le corps 38 et de même diamètre que celui-ci. L'extrémité inférieure du perçage 51 coïncide avec l'extrémité supérieure du perçage 36 dans le bloc 13. En regard de l'extrémité inférieure du perçage 39 la douille 47 comporte un perçage supérieur 52, coaxial au perçage 51 formant un conduit de guidage pour la bille 46 et ayant un diamètre, supérieur à celui de la bille, adapté pour que le jeu entre la bille 46 et le perçage 52 crée une perte de charge suffisante pour que la bille 46 soit repoussée à la façon d'un piston par du liquide arrivant par le perçage 36. En pratique un jeu de 0,5 dixième de mm à un dixième de mm est satisfaisant. Le décrochement entre le perçage 51 et l'alésage 52 définit un siège inférieur 55 pour la bille 46. De préférence le siège inférieur 55 est à une distance du siège supérieur telle que la course d de la bille 46 entre la position basse représentée en trait continu sur la figure 5, et la position haute représentée en tirets, soit au plus égale au rayon de la bille 46.
Par ailleurs, la douille 47 comporte un perçage radial 54, de même diamètre que le perçage 51, associé à une encoche latérale 53 ayant une section supérieure au perçage 51 pour délimiter, avec la paroi latérale 48 de l'enceinte 67 un conduit de court-circuit s 'étendant en parallèle au conduit de guidage 52 et ayant une extrémité inférieure débouchant en dessous de la bille 46 et une extrémité supérieure débouchant au-dessus de la bille 46 lorsque celle-ci dans une position de repos en appui sur le siège inférieur 55. De préférence, le conduit de court-circuit a un volume supérieur à un volume balayé par le clapet de verrouillage d'échappement entre une position basse et une position haute.
En référence à la figure 3, le corps 38 comporte en outre un perçage 56 transversal au perçage 39 et associé à un alésage 57 dans lequel est vissé une douille 58 dont le conduit central 59 forme une partie de l'évent d'échappement et débouche à l'extérieur du corps 38 selon un orifice de mise à l'air libre 60. L'alésage 57 a un diamètre supérieur au perçage 56 et le décrochement ainsi réalisé forme un siège pour une bille 61 rappelée vers celui-ci par un ressort 62 disposé dans le conduit central de la douille 58, et dont la force d'appui est déterminée par le vissage de la douille 58. La douille 58, la bille 61 et le ressort 62 forment ainsi un clapet taré entre l'orifice d'échappement 45 et l'orifice de mise à l'air libre 60. Toujours en référence à la figure 3, l'extrémité supérieure du perçage longitudinal 39 est équipée d'un organe d'injection de gaz sous pression comprenant une douille 40 dans laquelle est monté un clapet anti retour 41. La douille 40 est reliée à une source de gaz sous pression telle qu'une bouteille d'azote 42, par l'intermédiaire d'une vanne 43 dont la position est commandée par un organe de manœuvre tel qu'un galet associé à une came, non représentés.
Par ailleurs, le bec remplissage selon l'invention comporte un conduit de liaison 63 débouchant d'une part dans le conduit de distribution 18 et d'autre part dans le perçage 39. Une vanne 64 est montée sur le conduit de liaison 63 et sa position est déterminée par un organe de commande tel qu'un galet 65 associé à une came escamotable 66.
Le dispositif ainsi décrit sert à mettre en œuvre le procédé selon l'invention comme décrit ci-dessous. Le clapet taré 61 est tout d'abord réglé pour fermer l'évent d'échappement selon un tarage à la pression d'échappement maximale que l'on souhaite atteindre dans le récipient au cours du remplissage, cette pression de tarage étant bien entendu inférieure à la pression de distribution. Un récipient à remplir est mis en appui sur la partie de liaison annulaire. Si nécessaire en fonction des conditions de remplissage recherchées, un gaz à une pression au plus égale à la pression d'échappement est injecté dans l'évent d'échappement. On remarquera à ce propos qu'en raison de son poids le clapet de verrouillage d'échappement 46 est normalement en appui sur le siège inférieur 55. En outre, en raison de l'existence du conduit de court-circuit 53 et de l'écart de dimension entre le perçage 51 et l'alésage 52, le clapet de verrouillage d'échappement est plaqué sur le siège inférieur 55 avec une force d'autant plus grande que la pression est plus élevée dans l'évent d'échappement.
Le clapet de distribution est ensuite ouvert et le liquide s'écoule alors dans le récipient à un débit qui est fonction de la différence entre la pression de distribution et la pression dans le récipient. Lorsque le liquide atteint l'extrémité inférieure du tube 34, comme illustré sur la figure 3, le liquide remonte dans l'évent d'échappement. Lorsqu'il atteint la douille 47, le liquide remonte simultanément dans le perçage 51 et dans le conduit de court-circuit 53 mais en raison de la différence de volume entre le conduit de court-circuit et le perçage 51, le liquide monte plus vite dans le perçage 51 que dans le conduit de court-circuit de sorte que le clapet de verrouillage d'échappement est poussé contre le siège supérieur 45 avant que le liquide l'atteigne par le conduit de court-circuit. Lorsque l'évent d'échappement est fermé par le clapet de verrouillage d'échappement 46, le liquide cesse de s'écouler dans le récipient. Le clapet de distribution 24 est alors fermé et le récipient est abaissé pour le dégager du joint 16. Le col du récipient est donc mis à l'air libre et en raison du gaz sous pression emprisonné entre le clapet taré 61 et le clapet de verrouillage d'échappement 46, ce dernier est poussé brusquement vers le bas et le liquide contenu dans l'évent d'échappement est chassé vers le récipient.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention telle que définie par les revendications.
En particulier bien que l'invention ait été illustrée avec un clapet de verrouillage d'échappement sous forme d'une bille en acier, on peut utiliser un clapet de verrouillage d'échappement en un autre matière, par exemple en céramique, ou utiliser un clapet de verrouillage d'échappement ayant une autre forme, par exemple une forme de tronc de cône, ou encore utiliser un clapet de verrouillage d'échappement comportant plusieurs parties reliées les unes aux autre, une partie servant à fermer l'orifice d'échappement de façon étanche tandis qu'une autre partie sert d'organe de manœuvre.
Bien que l'invention ait été illustrée en relation avec un dispositif comportant un clapet taré monté entre le clapet de verrouillage d'échappement et l'orifice de mise à l'air libre, et un organe d'introduction de fluide équipé d'un clapet antiretour relié à l'évent d'échappement, ce qui permet de conditionner des liquides gazeux ou des liquides plats sensibles à l'oxygène, le clapet de verrouillage d'échappement peut déboucher directement à l'air libre pour le conditionnement de liquides plats à une cadence élevée .
Bien que l'invention ait été illustrée avec un conduit de court-circuit débouchant sous le clapet de verrouillage d'échappement par un perçage de même dimension que le perçage sous le clapet de verrouillage d'échappement, on peut mettre le conduit de court-circuit en liaison avec l'évent d'échappement à travers un orifice plus petit, ce qui crée une perte de charge plus importante ralentissant la montée du liquide dans le conduit de court-circuit, et permet de réduire les dimensions du conduit de court- circuit et donc de réduire la quantité de liquide transitant par l'évent d'échappement, mais le retour du liquide vers le récipient sera également ralenti. Les dimensions de chaque composant seront donc déterminées en fonction des priorités propres à chaque cas.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'échappement contrôlé associé à un dispositif de distribution sous pression de liquide dans un récipient, le dispositif d'échappement contrôlé comportant :
- un évent d'échappement (36,51,39,59) débouchant d'une part dans une zone de distribution (21) de liquide sous pression, et d'autre part dans une enceinte fermée (67) ayant une paroi supérieure comportant un orifice d'échappement (45) entouré d'un siège supérieur pour un clapet de verrouillage d'échappement (46) ;
- un clapet de verrouillage d'échappement disposé dans l'enceinte en dessous du siège supérieur de clapet (45) de verrouillage d'échappement et commandé par un niveau de liquide dans l' évent d'échappement,
Caractérisé en ce que le clapet de verrouillage d'échappement comprend un clapet pesant (46) monté pour coulisser entre une position haute et une position basse dans un guide de clapet de verrouillage d'échappement comportant un conduit de guidage (52) ayant une extrémité inférieure communiquant avec l' évent d'échappement, et une extrémité supérieure coaxiale au siège supérieur de clapet de verrouillage d'échappement, et en ce que le clapet de verrouillage d'échappement est monté dans le conduit de guidage (52) avec un jeu créant une perte de charge suffisante pour que le clapet de verrouillage d'échappement soit repoussé à la façon d'un piston par du liquide pénétrant dans l'enceinte par l' évent d'échappement.
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un conduit de court-circuit (53) s 'étendant en parallèle au conduit de guidage (52) et ayant une extrémité inférieure débouchant en dessous du clapet de verrouillage d'échappement (46) et une extrémité supérieure débouchant au-dessus du clapet de verrouillage d'échappement (46) lorsque celui-ci est dans la position basse .
3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le conduit de court-circuit (53) a un volume supérieur à un volume balayé par le clapet de verrouillage d'échappement entre la position basse et la position haute.
4. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le conduit de court-circuit est délimité par une encoche (53) sur un coté du guide de clapet de verrouillage d'échappement, et une paroi latérale (44) de l'enceinte.
5. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le clapet de verrouillage d'échappement comprend une bille (46), et en ce que le conduit de guidage comprend un perçage (52) ayant un diamètre supérieur à celui de la bille .
6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le guide de clapet de verrouillage d'échappement comporte un perçage (51) coaxial au conduit de guidage (52) s' étendant en dessous du conduit de guidage et délimitant avec celui-ci un siège inférieur (55) pour le clapet de verrouillage d'échappement.
7. Dispositif selon la revendication 2 et la revendication 6 caractérisé en ce que le conduit de court- circuit débouche sous le siège inférieur (55) du clapet de verrouillage d'échappement selon un perçage (54) ayant un diamètre au plus égal au diamètre du siège inférieur.
8. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que la bille (46) a une course (d) inférieure à un rayon de la bille.
9. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un clapet taré (61,62) monté entre le clapet de verrouillage d'échappement (46) et l'orifice de mise à l'air libre (60) .
10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'évent d'échappement (39) est relié à un orifice d'introduction de fluide équipé d'un clapet antiretour (41) .
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