FR2573725A1

FR2573725A1 - FILLING NOZZLE FOR PONDERAL DOSING MACHINE.

Info

Publication number: FR2573725A1
Application number: FR8418015A
Authority: FR
Inventors: Jean-Jacques Graffin
Original assignee: Societe dEtude et Realisation dApplications Composites SA SERAC
Current assignee: Societe dEtude et Realisation dApplications Composites SA SERAC
Priority date: 1984-11-27
Filing date: 1984-11-27
Publication date: 1986-05-30
Also published as: FR2573725B1; EP0187565A1

Abstract

LE BEC DE REMPLISSAGE SELON L'INVENTION COMPORTE UN CONDUIT TUBULAIRE1 AYANT UNE OUVERTURE3, DES MOYENS DE FERMETURE4 DE L'OUVERTURE3 DISPOSES EN REGARD DE CELLE-CI, DES MOYENS DE COMMANDE5 DES MOYENS DE FERMETURE ET UN AJUTAGE13 AYANT UN ORIFICE CALIBRE14 PLUS PETIT QUE L'OUVERTURE3 ET ESPACE DE CELLE-CI. LORS DE LA FERMETURE DU CLAPET4, ON OBTIENT AINSI UN VOLUME DE RESERVE16 POUVANT SE VIDER RAPIDEMENT DANS UN RECIPIENT.THE FILLING NOZZLE ACCORDING TO THE INVENTION INCLUDES A TUBULAR DUCT1 HAVING AN OPENING3, CLOSING MEANS4 OF THE OPENING3 PROVIDED AGAINST IT, CONTROL MEANS5 CLOSING MEANS AND AN ADJUSTMENT13 HAVING A LITTLE SIZE ORIFICE THE OPENING3 AND SPACE OF IT. WHEN CLOSING THE VALVE4, A RESERVE16 VOLUME IS THUS OBTAINED THAT CAN FAST EMPTYING INTO A CONTAINER.

Description

La présente invention concerne un bec de remplissage et plusThe present invention relates to a filling spout and more

particulièrement un bec de remplissage pour une machine especially a filling spout for a machine

à dosage pondéral.by weight dosage.

On sait que l'un des problèmes du dosage pondéral réside dans le débit des becs de remplissage. En effet, si l'ouver- ture du bec est très faible, le débit à travers le bec est lui même très faible et le remplissage est très lent. Il est alors possible d'obtenir une bonne précision sur la quantité de produit introduite dans le récipient, l'incertitude qui existe toujours sur le moment exact de fermeture du bec n'entraînant qu'une faible variation de la quantité de produit admise dans le récipient. Toutefois, dans ce cas, la cadence de chaque bec de remplissage est faible et pour obtenir une cadence élevée de la machine il est nécessaire de prévoir un nombre élevé de becs de remplissage, ce qui augmente tout We know that one of the problems with weight dosing resides in the flow rate of the filling spouts. Indeed, if the opening of the spout is very low, the flow through the spout is itself very low and the filling is very slow. It is then possible to obtain a good precision on the quantity of product introduced into the container, the uncertainty which always exists on the exact moment of closure of the spout causing only a slight variation in the quantity of product admitted into the container. However, in this case, the rate of each filling spout is low and to obtain a high rate of the machine it is necessary to provide a high number of filling spouts, which increases everything

à la fois la dimension de la machine et le coût de celle-ci. both the size of the machine and the cost thereof.

Si au contraire on prévoit des becs de remplissage ayant une grande ouverture et donc un débit important, la cadence If on the contrary provision is made for filling spouts having a large opening and therefore a high flow rate, the rate

de chaque bec est augmentée mais la précision, qui est direc- of each nozzle is increased but the precision, which is direct

tement liée au débit, est diminuée. related to the flow, is reduced.

On a tenté de résoudre ce problème en prévoyant des becs de remplissage comportant deux ajutages chacun équipé d'un moyen de fermeture individuel. L'un des ajutages est de grande dimension et reste ouvert pendant une partie seulement du An attempt has been made to resolve this problem by providing filling spouts comprising two nozzles each equipped with an individual closure means. One of the nozzles is large and remains open for only part of the

cycle de remplissage tandis que le deuxième ajutage, de dimen- filling cycle while the second nozzle, of dimen-

sion plus faible, reste ouvert après la fermeture du premier weaker, remains open after closing the first

ajutage afin d'assurer une fin de remplissage précise. Toute- nozzle to ensure a precise filling end. Any-

fois, ces dispositifs ne peuvent pas toujours être utilisés en particulier pour des récipients comportant une petite times, these devices cannot always be used in particular for containers with a small

ouverture dont la dimension est incompatible avec la disposi- opening whose dimension is incompatible with the provision

tion côte à côte de deux ajutages. D'autre part, ces disposi- side by side of two nozzles. On the other hand, these provisions

tifs ont une structure complexe en raison des mécanismes tifs have a complex structure due to the mechanisms

nécessaires pour ouvrir ou fermer sélectivement les deux aju- necessary to selectively open or close the two adju-

tages. Un but de la présente invention est de réaliser un bec de remplissage permettant d'obtenir un grand débit pendant la première partie du cycle de remplissage et un débit faible pendant la deuxième partie du cycle de remplissage tout en ayant un encombrement faible et une structure simple du bec tages. An object of the present invention is to provide a filling spout making it possible to obtain a high flow rate during the first part of the filling cycle and a low flow rate during the second part of the filling cycle while having a small footprint and a simple structure. beak

de remplissage.filling.

Par ailleurs, dans le cas d'un bec de remplissage servant à conditionner des produits pulvérulents, on connait des dis- positifs dans lesquels le moyen de fermeture du bec de remplissage est un clapet monté de façon pivotante et venant Furthermore, in the case of a filling spout used for packaging powdered products, devices are known in which the means for closing the filling spout is a valve pivotally mounted and coming from

en appui sur le bord de l'ouverture du bec de remplissage. resting on the edge of the opening of the filling spout.

Il arrive alors fréquemment que des grains de produit soient pincés entre le clapet et le bord de l'ouverture lors des mouvements de fermeture successifs du clapet et restent collés à celui-ci lors de l'ouverture suivante ce qui provoque un It then frequently happens that grains of product are pinched between the valve and the edge of the opening during successive closing movements of the valve and remain stuck to the latter during the next opening which causes a

encrassement du clapet et éventuellement une mauvaise ferme- clogging of the valve and possibly poor closing

ture de l'ouverture entraînant un encrassement de la machine par écoulement du produit alors qu'aucun récipient n'est en ture of the opening causing fouling of the machine by flow of the product while no container is in

place sous le bec.place under the spout.

Un autre but de la présente invention est de proposer Another object of the present invention is to provide

un bec de remplissage comportant des moyens de fermeture assu- a filling spout comprising assuring closure means

rant une fermeture efficace quel que soit le produit condi- effective closure whatever the product

tionné.tionné.

En vue de ia réalisation de ces buts, on prévoit selon In order to achieve these goals, provision is made according to

l'invention un bec de remplissage comportant un conduit tubu- the invention a filling spout comprising a tubular duct

laire ayant une ouverture, des moyens de fermeture de l'ouver- laire having an opening, means for closing the opening

ture disposés en regard de celle-ci, des moyens de commande des moyens de fermeture et un ajutage ayant un orifice calibré ture arranged opposite it, means for controlling the closure means and a nozzle having a calibrated orifice

inférieur à l'ouverture et espacé de celle-ci. lower than the opening and spaced from it.

Ainsi, l'espace entre l'ajutage et les moyens de fermeture réalise un volume de réserve qui se remplit progressivement lorsque le bec de remplissage est fermé et se vide rapidement lors de l'ouverture du bec de remplissage. On obtient alors un remplissage en deux étapes comme dans le cas d'une machine à double ajutage tout en ayant seulement l'encombrement d'un Thus, the space between the nozzle and the closing means creates a reserve volume which gradually fills when the filling spout is closed and empties quickly when the filling spout is opened. We then obtain a filling in two stages as in the case of a double nozzle machine while having only the size of a

bec de remplissage à un seul ajutage. single nozzle filler spout.

Selon une réalisation avantageuse de l'invention, l'aju- According to an advantageous embodiment of the invention, the adju-

tage est amovible.floor is removable.

Ainsi, le débit de fin de remplissage peut être adapté en utilisant des ajutages de dimensions variées pouvant être Thus, the end of filling flow rate can be adjusted by using nozzles of various dimensions which can be

montés alternativement sur le même bec de remplissage. alternately mounted on the same filling spout.

Selon une réalisation préférée de l'invention dans laquelle l'ajutage est amovible, le conduit tubulaire comporte une butée interne et l'ajutage comporte une butée externe correspondante. Ainsi, la position de l'ajutage dans le conduit tubulaire est nettement définie quel que soit l'ajutage utilisé et la dimension du volume de réserve est alors une fonction de la According to a preferred embodiment of the invention in which the nozzle is removable, the tubular conduit comprises an internal stop and the nozzle comprises a corresponding external stop. Thus, the position of the nozzle in the tubular conduit is clearly defined whatever the nozzle used and the size of the reserve volume is then a function of the

longueur de l'ajutage.length of the nozzle.

Selon un autre aspect de l'invention, les moyens de fermeture comprennent un clapet relié à un support par des moyens de montage élastique, ce support étant articulé sur le bec de remplissage par des moyens d'articulation According to another aspect of the invention, the closure means comprise a valve connected to a support by elastic mounting means, this support being articulated on the filling spout by articulation means

décalés par rapport au clapet.offset from the valve.

Ainsi, lors de la fermeture, le clapet vient tout d'abord en contact avec le bord de l'ouverture selon un mouvement de pivotement puis se déplace selon un glissement parallèle au plan de l'ouverture à la suite d'une compression des moyens de montage élastiques. Le clapet est donc fermement maintenu Thus, during closing, the valve first comes into contact with the edge of the opening in a pivoting movement and then moves in a sliding parallel to the plane of the opening following compression of the means. elastic mounting. The valve is therefore firmly held

contre le bord de l'ouverture et il est en outre automatique- against the edge of the opening and it is further automatic-

ment nettoyé par raclage sur le bord de l'ouverture. ment cleaned by scraping on the edge of the opening.

Selon une version avantageuse de cet aspect de l'invention, les moyens de montage élastiques comprennent des goujons fixés sur le clapet et s'étendant à travers des ouvertures du support, des ressorts étant disposés autour des goujons entre le clapet et le support, les goujons étant de préférence disposés en triangle. Ainsi, les efforts sur le clapet sont équilibrés et l'ouverture du bec de remplissage est soumise According to an advantageous version of this aspect of the invention, the elastic mounting means comprise studs fixed on the valve and extending through openings in the support, springs being arranged around the studs between the valve and the support, studs preferably being arranged in a triangle. Thus, the forces on the valve are balanced and the opening of the filling spout is subject

à une contrainte minimale.at minimal stress.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention Other characteristics and advantages of the invention

apparaîtront encore à la lumière de la description suivante will appear again in light of the following description

en relation avec les dessins ci-joints parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un mode de réalisation préféré du clapet selon l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation partielle selon in relation to the attached drawings among which: - Figure 1 is an axial sectional view of a preferred embodiment of the valve according to the invention, - Figure 2 is a partial elevational view along

la direction II de la figure 1.direction II of figure 1.

- la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III - Figure 3 is a sectional view along line III-III

de la figure 2.in Figure 2.

En référence aux figures,le bec de remplissage selon Referring to the figures, the filling spout according to

l'invention comporte un conduit tubulaire cylindrique 1 com- the invention comprises a cylindrical tubular conduit 1 comprising

portant à sa partie inférieure un bord 2 délimitant une ouver- carrying at its lower part an edge 2 delimiting an opening

ture 3 fermée par des moyens de fermeture formés par un clapet 4 disposé en regard de l'ouverture 3. Les mouvements du clapet S 4 sont commandés par des moyens de commande formés par un vérin 5, par exemple un vérin pneumatique ou hydraulique, ture 3 closed by closing means formed by a valve 4 disposed opposite the opening 3. The movements of the valve S 4 are controlled by control means formed by a jack 5, for example a pneumatic or hydraulic jack,

dont les mouvements sont commandés par un circuit conven- whose movements are controlled by a suitable circuit

tionnel (non représenté) associé au cycle de fonctionnement tional (not shown) associated with the operating cycle

de la machine de remplissage.filling machine.

A sa partie supérieure, le conduit tubulaire 1 comporte At its upper part, the tubular conduit 1 comprises

un collet 6 en regard d'un collet 7 fixé à la partie infé- a collar 6 opposite a collar 7 fixed to the lower part

rieure d'une cuve de remplissage 8 supportée par la machine lower of a filling tank 8 supported by the machine

de remplissage.filling.

Les collets 6 et 7 sont réunis par une bride annulaire 9 et le vérin 5 est supporté par une potence 10 elle-même fixée sur le côté du conduit tubulaire 1 de sorte que le bec de remplissage constitue un ensemble modulaire qui peut être The collars 6 and 7 are joined by an annular flange 9 and the jack 5 is supported by a bracket 10 itself fixed on the side of the tubular conduit 1 so that the filling spout constitutes a modular assembly which can be

aisément démonté de la machine de remplissage. easily removed from the filling machine.

A sa partie supérieure, le conduit tubulaire 1 comporte une butée annulaire interne 11 sur laquelle vient s'appuyer At its upper part, the tubular conduit 1 has an internal annular stop 11 on which comes to bear.

une butée externe correspondante 12 d'un ajutage amovible 13. a corresponding external stop 12 of a removable nozzle 13.

L'ajutage 13 comporte un orifice calibré 14 dont la dimension est inférieure à celle de l'ouverture 3. Le bord inférieur 15 de l'ajutage 13 est espacé de l'ouverture 3 de sorte que lors de la fermeture du clapet 4, un volume de The nozzle 13 has a calibrated orifice 14 whose dimension is less than that of the opening 3. The lower edge 15 of the nozzle 13 is spaced from the opening 3 so that when the valve 4 is closed, a volume of

réserve 16 est compris entre le clapet 4 et le rebord infé- reserve 16 is between the valve 4 and the bottom edge

rieur 15 de l'ajutage 13.laughter 15 of nozzle 13.

Afin d'être commandé par le vérin 5, le clapet 4 est relié à un support 17 en T par l'intermédiaire de moyens de montage élastiques comportant, selon la réalisation préférée de l'invention, trois goujons 18 disposés en triangle, fixés à l'une de leurs extrémités sur le clapet 4 et s'étendant à travers des ouvertures 19 réalisées dans une partie 20 en forme de plaque du support 17 disposée en regard du clapet 4. Des ressorts 21 sont disposés autour des goujons 18 entre le clapet 4 et la plaque 20 du support 17. La distance au repos entre le clapet 4 et la plaque 20 est réglée par des $ In order to be controlled by the jack 5, the valve 4 is connected to a support 17 in T by means of elastic mounting means comprising, according to the preferred embodiment of the invention, three studs 18 arranged in a triangle, fixed to one of their ends on the valve 4 and extending through openings 19 made in a plate-shaped part 20 of the support 17 disposed opposite the valve 4. Springs 21 are arranged around the studs 18 between the valve 4 and the plate 20 of the support 17. The distance at rest between the valve 4 and the plate 20 is adjusted by $

écrous 22.nuts 22.

Le support 17 comporte des bras 23 s'étendant sensiblement The support 17 comprises arms 23 extending substantially

perpendiculairement à la plaque 20 et montés de façon articu- perpendicular to the plate 20 and articulated

lée sur le bec par des moyens d'articulation comprenant des tourillons 24fixés en deux points diamétralement opposés de la surface externe du conduit tubulaire 1 de sorte qu'ils sont décalés par rapport au plan du clapet 4. Les bras 23 s'étendent également au-delà de la plaque 20 et supportent un axe 25 formant une articulation pour une extrémité de la lée on the spout by hinge means comprising pins 24 fixed at two diametrically opposite points of the outer surface of the tubular conduit 1 so that they are offset from the plane of the valve 4. The arms 23 also extend to the beyond the plate 20 and support an axis 25 forming a joint for one end of the

tige de commande 26 du vérin 5.actuator rod 26 of cylinder 5.

A sa partie inférieure, le conduit-tubulaire 1 comporte un manchon tubulaire 27 s'étendant au-delà de l'ouverture 3 et entourant celle-ci. Le manchon 27 comporte une ouverture At its lower part, the tubular conduit 1 comprises a tubular sleeve 27 extending beyond the opening 3 and surrounding the latter. The sleeve 27 has an opening

latérale 28 pour le passage de la plaque 20 du support 17. lateral 28 for the passage of the plate 20 of the support 17.

Le fonctionnement du bec de remplissage selon l'invention est le suivant: lorsque le clapet 4 est fermé, le produit: contenu dans la cuve de remplissage 8 s'écoule à travers l'orifice calibré 14 de l'ajutage 13 et remplit le volume The operation of the filling spout according to the invention is as follows: when the valve 4 is closed, the product: contained in the filling tank 8 flows through the calibrated orifice 14 of the nozzle 13 and fills the volume

de réserve 16.reserve 16.

Lors de l'ouverture du clapet 4, et en raison de la dimen- When opening the valve 4, and due to the size

sion relativement grande de l'ouverture 3, le volume de réser- relatively large size of opening 3, the volume of

ve 16 se vide rapidement dans le récipient tandis que du produit s'écoule à faible débit à travers l'orifice calibré 14. Ainsi, une quantité initiale importante de produit est introduite dans le récipient très rapidement tandis que la fin du remplissage est assurée à un faible débit permettant d'obtenir une grande précision de remplissage. Bien entendu, le calibre de l'orifice 14 doit être calculé pour permettre ve 16 empties quickly into the container while product flows at a low rate through the calibrated orifice 14. Thus, a large initial quantity of product is introduced into the container very quickly while the end of filling is ensured. a low flow rate to obtain high filling accuracy. Of course, the size of the orifice 14 must be calculated to allow

un remplissage effectif du volume de réserve 16 dans l'inter- an effective filling of the reserve volume 16 in the inter-

valle de temps séparant la fermeture du clapet 4 au-dessus d'un récipient rempli et sa réouverture au-dessus d'un nouveau récipient. Par ailleurs, on comprendra que lorsque le clapet 4 est ouvert, les écrous 22 sont maintenus appliqués contre la plaque 20 par l'action des ressorts 21. Lors du mouvement de fermeture, le clapet 4 suit le mouvement de pivotement de la plaque 20 tant que le clapet n'est pas en contact avec le bord inférieur 2 du conduit tubulaire 1. Lorsque le clapet 4 vient en contact avec le bord 2, et en admettant que le vérin 5 ne soit pas en fin de course, la plaque 20 continue à pivoter selon un mouvement qui, en raison du décalage des tourillons 24par rapport au plan du clapet 4, provoque un glis- sement du clapet 4 le long du bord 2 du conduit tubulaire 1 comme symbolisé par la flèche G sur la figure 1. Dans un time valley separating the closing of the valve 4 above a filled container and its reopening above a new container. Furthermore, it will be understood that when the valve 4 is open, the nuts 22 are kept applied against the plate 20 by the action of the springs 21. During the closing movement, the valve 4 follows the pivoting movement of the plate 20 as long that the valve is not in contact with the lower edge 2 of the tubular conduit 1. When the valve 4 comes into contact with the edge 2, and assuming that the jack 5 is not at the end of its travel, the plate 20 continues to pivot in a movement which, due to the offset of the pins 24 relative to the plane of the valve 4, causes the valve 4 to slide along the edge 2 of the tubular conduit 1 as symbolized by the arrow G in FIG. 1. In a

mouvement de glissement, le clapet 4 est raclé sur le bord 2. sliding movement, the valve 4 is scraped on the edge 2.

Le manchon 27, par le fait qu'il s'étend au-delà de l'ouverture 3, canalise le produit qui s'écoule et évite une déviation du jet en particulier pendant la phase d'ouverture The sleeve 27, by the fact that it extends beyond the opening 3, channels the product which flows and avoids a deflection of the jet in particular during the opening phase

ou de fermeture du clapet 4.or closing the valve 4.

Bien entendu la présente invention est susceptible de Of course, the present invention is capable of

variantes qui apparaîtront à l'homme de métier. Bn parti- variants which will appear to those skilled in the art. Bn parti-

culier, bien que les moyens de fermeture aient été décrits comme étant un clapet basculant, on pourra, sans sortir du domaine de l'invention, réaliser un bec de remplissage avec un clapet à bille commandé de façon électrique ou avec un culier, although the closing means have been described as being a tilting valve, it is possible, without departing from the scope of the invention, to produce a filling spout with a ball valve controlled electrically or with a

clapet commandé par une tige s'étendant axialement à l'inté- valve controlled by a rod extending axially inside

rieur du bec de remplissage.the filling spout.

Claims

1. Filling spout comprising a tubular conduit (1) having an opening (3), closing means (4) of the opening (3) arranged opposite the latter, and control means (5) of the closing means (4), characterized in that it comprises a nozzle (13) having a calibrated orifice

(14) smaller than the opening (3) and spaced therefrom.

2. Filling spout according to claim 1, character-

laughed in that the nozzle (13) is removable.

3. filling spout according to claim 2, character-

risé in that the tubular conduit (1) has an internal stop (11) and in that the nozzle (13) has a stop

external (12) corresponding.

4. Filling spout according to one of claims 1

to 3, characterized in that the closing means comprise a valve (4) connected to a support (17) by elastic mounting means (21) and in that the support (17) is articulated on the filling spout by articulated means (24) offset

relative to the valve (4).

5. Filling spout according to claim 4, character-

risé in that the elastic mounting means comprise studs (18) fixed on the valve (4) and extending through openings (19) of the support (17), springs (21) being arranged around the studs ( 18) between the valve (4)

and the support (17).

6. Filling spout according to claim 5, character-

laughed in that it comprises three studs (18) arranged in a triangle.

7. Filling spout according to one of claims 4

6, characterized in that the tubular conduit (1) has a sleeve (27) extending beyond the opening (3) and

surrounding it.