FR2607794A1 - Filling spout, particularly for a weight-metering machine - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un bec de remplissage, en particulier pour une machine à dosage pondéral. The present invention relates to a filling spout, in particular for a weight metering machine.
On sait que les machines de conditionnement à dosage pondéral sont de plus en plus utilisées en particulier pour le conditionnement de produits de densité variable ou de produits hétérogènes pour lesquels Le dosage volumétrique ne donne pas une précision suffisante et implique donc un dosage en excès préjudiciable au prix de revient du produit conditionné. It is known that packaging machines with weight dosing are used more and more in particular for the packaging of products of variable density or of heterogeneous products for which the volumetric dosing does not give sufficient precision and therefore involves an excess dosage which is detrimental to the cost price of the packaged product.
Les becs de remplissage existants pour des machines de dosage pondéral comprennent généralement une trémie d'alimentation ayant un orifice de distribution obturable par un clapet porté par une tige de clapet s'étendant à l'intérieur de la trémie d'alimentation et manoeuvré par des moyens de commande disposés à l'extérieur de la trémie d'alimentation. L'écoulement du produit se fait dans ce cas par gravité et l'application de ces becs de remplissage est donc limitée aux produits ayant une fluidité suffisante pour avoir un bon écoulement par gravité. Pour les produits dont l'écoulement par gravité est mal contrôlé, on a recours à des dispositifs complexes incluant, par exemple, un moyen de transfert volumétrique.Indépendamment du fait que les moyens de transfert volumétriques sont généralement de structure complexe donc onéreux, ces moyens comprennent des pièces de précision en contact avec le produit et des joints d'étanchéité, ce qui est contraire à un nettoyage industriel rapide et efficace qui est nécessaire pour le conditionnement des produits alimentaires. Existing filling spouts for weight metering machines generally comprise a feed hopper having a dispensing orifice closable by a valve carried by a valve stem extending inside the feed hopper and operated by control means arranged outside the feed hopper. The flow of the product is done in this case by gravity and the application of these filling spouts is therefore limited to products having sufficient fluidity to have a good flow by gravity. For products whose flow by gravity is poorly controlled, use is made of complex devices including, for example, a volumetric transfer means. Irrespective of the fact that the volumetric transfer means are generally of complex structure therefore expensive, these means include precision parts in contact with the product and seals, which is contrary to rapid and efficient industrial cleaning which is necessary for the packaging of food products.
Un but de la présente invention est de proposer un bec de remplissage pouvant notamment être utilisé dans une machine à dosage pondéral pour effectuer le conditionnement de produits visqueux ou hétérogènes. An object of the present invention is to provide a filling spout which can in particular be used in a weight metering machine for packaging viscous or heterogeneous products.
En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un bec de remplissage comportant une trémie d'alimentation ayant un orifice de distribution obturable par un clapet porté par une tige de clapet s'étendant à l'intérieur de la trémie d'alimentation et manoeuvré par des moyens de commande disposes à L'extérieur de la trémie d'alimentation, ce bec comportant en outre un organe de poussée hélicoidal s'étendant coaxialement à La tige de clapet et des moyens d'entraînement en rotation de L'organe de poussée. In order to achieve this goal, there is provided according to the invention a filling spout comprising a feed hopper having a dispensing orifice closable by a valve carried by a valve stem extending inside the hopper supply and operated by control means arranged outside the feed hopper, this spout further comprising a helical thrust member extending coaxially to the valve stem and means for driving in rotation of The pushing member.
Ainsi, on assure un entrainement positif du produit Lors de la rotation de l'organe de poussée hélicoidal et l'on peut donc utiliser le bec de remplissage pour des produits visqueux ou hétérogènes tout en bénéficiant de La précision de fonctionnement et de La simplicité de La structure du clapet de fermeture. Thus, it ensures a positive drive of the product during the rotation of the helical thrust member and it is therefore possible to use the filling spout for viscous or heterogeneous products while benefiting from the operating precision and the simplicity of The structure of the closing valve.
Selon une version avantageuse de l'invention, l'organe de poussée comporte un bord interne espacé de la tige de clapet. Ainsi, on évite la formation de recoins et, lors dc nettoyage, le produit de nettoyage s'écoule facilement autour de toutes les pièces du bec de remplissage et entraîne tous les déchets susceptibles de provoquer une pollution. According to an advantageous version of the invention, the pushing member has an internal edge spaced from the valve stem. This avoids the formation of nooks and, during cleaning, the cleaning product flows easily around all the parts of the filling spout and entails all the waste likely to cause pollution.
Selon un aspect préféré de l'invention, la tige de clapet et le clapet ont une section transversale circulaire, la tige de clapet a un diamètre inférieur au diamètre du clapet et l'organe de poussée a un bord interne ayant un diamètre sensiblement égal mais légèrement supérieur au diamètre du clapet. Ainsi, au niveau de La partie de l'organe de poussée qui est en regard de La tige de clapet, Le produit peut s'écouler entre le bord interne de l'organe de poussée et la tige df clapet, de sorte qu'il est brassé tout en étant entrainé à faible vitesse tandis qu'au niveau du clapet le produit est entraîné de façon plus positive vers l'orifice de distribution. According to a preferred aspect of the invention, the valve stem and the valve have a circular cross section, the valve stem has a diameter less than the diameter of the valve and the pushing member has an internal edge having a substantially equal diameter but slightly larger than the diameter of the valve. Thus, at the part of the pushing member which is opposite the valve stem, the product can flow between the internal edge of the pushing member and the valve stem, so that it is stirred while being driven at low speed while at the level of the valve the product is driven more positively towards the dispensing orifice.
Selon un autre aspect préféré de l'invention, la trémie comporte au voisinage de l'orifice de distribution une partie cylindrique de section transversale circulaire et au moins en regard de cette partie cylindrique L'organe de poussée a un contour externe cylindrique d'un diamètre sensiblement égal au diamètre interne de la partie cylindrique de la trémie. Ainsi, le produit est entrainé par L'organe de poussée entre un fourreau interne formé par le corps du clapet et un fourreau externe formé par La trémie, de sorte que la distribution du produit est très régulière. According to another preferred aspect of the invention, the hopper comprises, in the vicinity of the dispensing orifice, a cylindrical part of circular cross section and at least opposite this cylindrical part. The pushing member has a cylindrical external contour of diameter substantially equal to the internal diameter of the cylindrical part of the hopper. Thus, the product is driven by the pushing member between an internal sheath formed by the valve body and an external sheath formed by the hopper, so that the distribution of the product is very regular.
Selon encore des aspects préférés de L'invention,
l'orifice de distribution est réalisé dans un embout amovible et la tige de clapet comporte une partie tubulaire montée de façon amovible sur une tige de commande. Ainsi, lors du nettoyage L'embout amovible est retiré pour permettre un écoulement du produit de nettoyage sans qu'il soit nécessaire de maintenir le clapet en position ouverte et, lorsque l'embout est retiré, la tige de clapet peut être à son tour facilement démontée et interchangée avec une autre tige de clapet.According to further preferred aspects of the invention,
the dispensing orifice is produced in a removable end piece and the valve stem comprises a tubular part removably mounted on a control rod. Thus, during cleaning The removable nozzle is removed to allow a flow of the cleaning product without it being necessary to maintain the valve in the open position and, when the nozzle is removed, the valve stem can in turn be easily disassembled and interchanged with another valve stem.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit en liai son avec la figure unique ci-jointe qui représente une vue en élévation, partiellement en coupe axiale, du bec de remplissage selon l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description in conjunction with the attached single figure which represents an elevation view, partially in axial section, of the filling spout according to the invention .
En référence à la figure, le bec de remplissage selon l'invention comporte une trémie d'alimentation généralement désignée en 1 ayant une partie haute 2 évasée et une partie basse 3 cylindrique et de section transversale circulaire. A sa partie inférieure, la trémie comporte un embout 4 relié à La partie inférieure cylindrique 3 par une bride 5 et comportant un orifice de distribution obturable 6. Referring to the figure, the filling spout according to the invention comprises a feed hopper generally designated at 1 having a flared upper part 2 and a cylindrical lower part 3 with a circular cross section. At its lower part, the hopper comprises a nozzle 4 connected to the cylindrical lower part 3 by a flange 5 and comprising a closable dispensing orifice 6.
A l'aplomb de L'orifice de distribution 6, le bec de remplissage comporte un clapet cylindrique 7 porté par une tige de clapet tubulaire 8 elle-même reliée à une -tige de commande 9 au moyen d'une goupille 10. La tige de commande 9 est reliée à des moyens de commande 11 portés par une plaque 12 fixée à l'installation de remplissage, par exemple à La partie tournante d'un carrousel de remplissage. D'une façon connue en soi, le clapet 7 comporte à son extrémité inférieure une cavité 13 évitant La formation d'une goutte lors de la fermeture du clapet. Le clapet 7 et la tige de clapet 8 ont une section transversale circulaire et la tige de clapet 8 a un diamètre inférieur au diamètre du clapet 7. In line with the dispensing orifice 6, the filling spout comprises a cylindrical valve 7 carried by a tubular valve rod 8 itself connected to a control rod 9 by means of a pin 10. The rod control 9 is connected to control means 11 carried by a plate 12 fixed to the filling installation, for example at the rotating part of a filling carousel. In a manner known per se, the valve 7 has at its lower end a cavity 13 preventing the formation of a drop when the valve is closed. The valve 7 and the valve stem 8 have a circular cross section and the valve stem 8 has a diameter less than the diameter of the valve 7.
Un organe de poussée en forme d'hélice cylindrique 14, par exemple réalisé à partir d'un barreau plat en acier inoxydable, s'étend coaxialement à la tige de clapet 8 et a son extrémité supérieure reliée à une plaque 15 fixée à la partie inférieure d'un manchon tubulaire 16 monté sur des roulements 17 maintenus espacés par une entretoise 18 et supportés par un manchon tubulaire 19 fixé à la plaque 12. A cylindrical helix-shaped thrust member 14, for example made from a flat stainless steel bar, extends coaxially to the valve stem 8 and at its upper end connected to a plate 15 fixed to the part bottom of a tubular sleeve 16 mounted on bearings 17 kept spaced apart by a spacer 18 and supported by a tubular sleeve 19 fixed to the plate 12.
La plaque 15 comporte une ouverture centrale 20 permettant le passage de la tige de commande 9. Le manchon 16 comporte sur sa périphérie extérieure une couronne dentée 21 reliée à des moyens d'entrainement non représentés, par exemple, dans le cas d'un carrousel rotatif, Les moyens d'entraînement peuvent être formés par un pignon central monté sur la partie fixe du carrousel de sorte que le mouvement de rotation relatif de la plaque 12 associée à La partie mobile du carrousel par rapport au pignon central provoque un mouvement de rotation de la couronne dentée 21 et donc de l'organe de poussée 14 qui lui est associé.The plate 15 has a central opening 20 allowing the passage of the control rod 9. The sleeve 16 has on its outer periphery a ring gear 21 connected to drive means not shown, for example, in the case of a carousel The drive means can be formed by a central pinion mounted on the fixed part of the carousel so that the relative rotational movement of the plate 12 associated with the mobile part of the carousel relative to the central pinion causes a rotational movement. of the ring gear 21 and therefore of the thrust member 14 which is associated with it.
L'organe de poussée hélicoïdal 14 comporte un bord externe 22 d'un diamètre sensiblement égal, mais légèrement inférieur, au diamètre interne de la partie inférieure cylindrique 3 de la trémie 1. L'organe de poussée hélicoïdal 14 comporte un bord interne 23 ayant un diamètre sensiblement égal mais légèrement supérieur au diamètre du clapet 7. The helical pushing member 14 has an outer edge 22 of a diameter substantially equal to, but slightly less than, the internal diameter of the cylindrical lower part 3 of the hopper 1. The helical pushing member 14 has an internal edge 23 having a diameter substantially equal to but slightly greater than the diameter of the valve 7.
Du fait de La différence de diamètre entre le clapet 7 et La tige de clapet 8 le oord interne 23 de t'organe de poussée hélicoïdal 14 se trouve donc espacé de la tige de clapet 8. Due to the difference in diameter between the valve 7 and the valve stem 8 the internal edge 23 of the helical thrust member 14 is therefore spaced from the valve stem 8.
A sa partie inférieure, l'organe. de poussée 14 est interrompu sensiblement au niveau du bord inférieur de la partie cylindrique 3 de la trémie et ne pénètre pas dans l'embout 4.At its lower part, the organ. thrust 14 is interrupted substantially at the level of the lower edge of the cylindrical part 3 of the hopper and does not enter the end piece 4.
Lorsque le clapet 7 est fermé comme illustré en trait continu sur la figure, la matière qui est entrainée vers le bas par l'organe de poussée 14, lorsque celui-ci est entrainé en rotation, peut remonter d'une part en raison du jeu existant entre le bord externe 22 de l'hélice et la paroi interne de La partie cylindrique 3 de La trémie mais surtout en raison de L'espace existant entre le bord interne 23 de
L'hélice 14 et la surface externe de la tige de clapet 8.When the valve 7 is closed as illustrated in solid lines in the figure, the material which is driven downwards by the thrust member 14, when the latter is driven in rotation, can rise on the one hand due to the play existing between the outer edge 22 of the propeller and the inner wall of the cylindrical part 3 of the hopper but above all due to the space existing between the inner edge 23 of
The propeller 14 and the external surface of the valve stem 8.
La matière contenue dans la trémie est donc simplement brassée et, dans le cas d'une matière hétérogénie comme par exemple des rillettes, la répartition des particules solides au sein de La masse visqueuse est maintenue sensiblement homogène.The material contained in the hopper is therefore simply stirred and, in the case of a heterogeneous material such as, for example, rillettes, the distribution of solid particles within the viscous mass is maintained substantially homogeneous.
IL est également possible d'arrêter la rotation de la vis lorsque le clapet est fermé.It is also possible to stop the rotation of the screw when the valve is closed.
Lorsque le clapet 7 est ouvert sous l'action des moyens de commande 11, ce clapet 7 prend la position représentée en trait mixte sur la figure, c'est-à-dire que sur le dernier tour de l'organe de poussée 14 la matière se trouve canalisée entre un fourreau interne formé par la surface externe du clapet 7 et un fourreau externe formé par la paroi interne de la partie cylindrique 3 de la trémie. La matière est donc entraînée positivement vers l'orifice de distribution 6 et l'on obtient donc un remplissage rapide et efficace des récipients. When the valve 7 is open under the action of the control means 11, this valve 7 takes the position shown in phantom in the figure, that is to say that on the last turn of the thrust member 14 the material is channeled between an internal sleeve formed by the external surface of the valve 7 and an external sleeve formed by the internal wall of the cylindrical part 3 of the hopper. The material is therefore positively driven towards the dispensing orifice 6 and a rapid and efficient filling of the containers is therefore obtained.
Au niveau de la partie de l'organe de poussée hélicoïdal 14 en regard de la partie 'valsée 2 de la trémie, l'organe de poussée continue à assurer essentiellement un brassage de La matière tout en entraînant celle-ci vers le bas. At the part of the helical pushing member 14 opposite the waltzed part 2 of the hopper, the pushing member continues to essentially stir the material while driving it down.
Lors du nettoyage du bec de remplissage, l'embout 4 est de préférence démonté et le produit de nettoyage est introduit dans la trémie par le haut de celle-ci. Le produit de nettoyage s'écoule alors très facilement en entrainant les déchets collés aux parois de la trémie ou à l'organe de poussée hélicoïdal sans qu'il soit nécessaire de commander l'ouverture du clapet 7. De plus, lorsque l'embout 4 est démonté, on remarque que le clapet 7 et la tige de clapet 8 qui lui est associée peuvent aisément être démontés et extraits par Le bas en retirant la goupille 10. Ce démontage aisé permet en particulier de prévoir L'utilisation de tiges de clapet variées ayant un diamètre approprié à La dimension de L'espace que l'on souhaite avoir entre La tige de clapet et te bord interne de l'organe de poussée 14 en fonction des produits à conditionner. When cleaning the filling spout, the nozzle 4 is preferably removed and the cleaning product is introduced into the hopper from above. The cleaning product then flows very easily, entraining the waste stuck to the walls of the hopper or to the helical thrust member without it being necessary to control the opening of the valve 7. In addition, when the nozzle 4 is disassembled, it is noted that the valve 7 and the valve stem 8 which is associated with it can easily be disassembled and extracted by the bottom by removing the pin 10. This easy disassembly allows in particular to provide for the use of valve rods Various having a diameter appropriate to the size of the space which it is desired to have between the valve stem and the internal edge of the thrust member 14 according to the products to be packaged.
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. Par exemple, l'organe de poussée hélicoidal peut avoir une forme allant en s'évasant à l'intérieur de la partie évasée de la trémie ; il peut être réalisé à partir d'un profilé ayant une section transversale quelconque, par exemple carrée ou circulaire. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and it is possible to make variant embodiments without departing from the scope of the invention. For example, the helical thrust member may have a shape which widens inside the flared part of the hopper; it can be made from a profile having any cross section, for example square or circular.
L'organe de poussée 14 peut également être fixé le long de son bord interne à la tige de clapet 8, cette tige de clapet 8 étant alors pourvue de cannelures afin de permettre un entrainement en rotation par un pignon tout en permettant un mouvement axial de la tige de clapet Lors de l'ouverture ou de la fermeture du clapet. Dans ce cas, si la vis n'est pas arrêtée lors de La fermeture du clapet, le produit est simplement entrainé en rotation par la vis. Si l'on souhaite avoir une canalisation très précise du produit en gardant une structure d'entraînement analogue à celle représentée sur la figure on peut également fixer le bord interne de L'organe de poussée hélicoïdal à un tube entourant la tige de clapet et le clapet mais non fixé à ceux-ci.The thrust member 14 can also be fixed along its internal edge to the valve stem 8, this valve stem 8 then being provided with grooves in order to allow a drive in rotation by a pinion while allowing an axial movement of the valve stem When opening or closing the valve. In this case, if the screw is not stopped when the valve is closed, the product is simply rotated by the screw. If one wishes to have a very precise channeling of the product while keeping a drive structure similar to that shown in the figure, it is also possible to fix the internal edge of the helical thrust member to a tube surrounding the valve stem and the valve but not attached to them.
On remarquera également que dans le cas d'un dosage pondéral on peut faire varier Le débit du bec de remplissage en faisan varier la vitesse de rotation de l'organe de poussée hélicoïdal. Ceci peut être utile pour assurer un début de remplissage rapide et une fin de remplissage plus lente donc plus précise. It will also be noted that in the case of a weight dosage, the flow rate of the pheasant filling spout can be varied. The speed of rotation of the helical thrust member is varied. This can be useful to ensure a fast start of filling and a slower and therefore more precise end of filling.
Bien que l'invention ait été décrite plus particulièrement en liaison avec une application au dosage pondéral, le bec de remplissage peut également être utilisé dans d'autres applications. En particulier la regularité du débit obtenu permet d'utiliser ce bec pour du dosage temporisé. Although the invention has been described more particularly in connection with an application for weight dosing, the filling spout can also be used in other applications. In particular, the regularity of the flow obtained allows this nozzle to be used for timed dosing.
Le bec de remplissage selon L'invention convient particulièrement pour le conditionnement aseptique de produits alimentaires. The filling spout according to the invention is particularly suitable for aseptic packaging of food products.
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