Brevet FR2208839A1 — publié le 19740628

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour remplir d'un liquide des récipients dont le diamètre est supérieur, au moins en un endroit, à celui de leur ouverture, et notamment des bouteilles. Dans les embouteilleuses actuelles à rendement élevé pour le conditionnement de boissons telles que la bière, la limonade, les jus de fruits ou similaires, on utilise, pour régler la hauteur de remplissage, un dispisitif appelé tuyau de gaz de refoulement qui est introduit dans la bouteille, aussi bien lorsqu'on applique des procédés qui font intervenir un tube de remplissage que quand on utilise les embouteilleuses sans tube de remplissage. En dehors du fait au'à chaque changement de récipients, le tuyau de gaz de refoulement doit être remplacé ou réglé en hauteur, ce qui se traduit par une dépense de main d'oeuvre et de temps, l'introduction du tuyau dans le goulot étroit des bouteilles nécessite également un centrage précis de la bouteille pour éviter de briser celle-ci. Dans la plupart des cas, il est monté à cet effet, à la partie inférieure de l'organe de remplissage, une cloche de centrage ou un dispositif centreur, ce qui rend forcément l'organe de remplissage lourd et coûteux. A cela s'ajoute le fait que, pour presser la bouteille contre la tête de remplissage, l'organe de soulevement ou la tête de remplissage agencée de manière à s'abaisser doit parcourir un trajet additionnel pour l'insertion du tuyau et, en conséquence, le temps mort est prolongé, ce qui signifie que le rendement de l'embouteilleuse est réduit. Pour cette raison, on a déjà monté le tuyau de gaz de refoulement dans la tête de remplissage de telle manière qu'il ne sorte qu'après le pressage de la bouteille contre cette tête. Mais l'organe de remplissage, qui est déja fragile de toute façon; est encore plus sujet aux incidents de ce fait.En outre, en raison de la présence du tuyau introduit dans l'ouverture de remplissage, la section effective de cette ouverture pour le remplissage du récipient est diminuée, ce qui réduit additionnellement la vitesse de remplissage. Les caractéristiques particulières des boissons à embouteiller dans chaque cas, par exemple la tendance a la formation de mousse lorsqu'il s'agit de bière, d'eau minérale, de limonade ou similaires, ainsi aue leur sensibilité élevée à l'oxygène ou, dans le cas notamment de jus de fruits, leur teneur en particules solides (pulpe de fruits), ont pour conséquence au'il est nécessaire de prévoir, dans tous les procédés jusqu'ici connus, des soupapes extrêmement compliquées pour réaliser de manière tant soit peu satisfaisante l'opération de remplissage. Dans la plupart des cas, on est meme obligé d'utiliser, pour les différentes boissons, non seulement des procédés différents, mais aussi des organes de remplissage d'un type différent, c'est-à-dire différentes embouteilleuses. Dans ces conditions, l'invention a pour but de fournir un procédé et un dispositif du genre défini au début, aui ne fassent pas intervenir un petit tuyau de gaz de refoulement pénétrant dans la bouteille et qui assurent un rendement élevé par rapport aux embouteilleuses existant selon l'état actuel de la technique. la solution de ce problème consiste, d'après l'invention, en ce que le récipient est basculé dans une position entre 0 et 900 et est empli avec inclusion d'une bulle de gaz, la grosseur de cette bulle de gaz et, par suite, la hauteur de remplissage étant determinée par la position du récipient. Dans ces conditions, la bouteille est emplie jusqu'au bord, puis elle est simultanément redétendue et abaissée. L'avantage majeur de la présente invention reside dans une simplification notable de l'ensemble de l'opération de remplissage. D'après l'invention, il n'est nécessaire de prévoir ni un tube de remplissage, ni un tuyau de gaz de refoulement qui plongent dans la bouteille. La course nécessaire pour soulever et abaisser la bouteille peut donc être maintenue très petite et, en conséquence, le nombre des organes actifs de remplissage peut etre augment6. Du fait de la position oblique de la bouteille d'après l'invention, le liquide pénètre en douceur et sans aucune turbulence, car la hauteur de remplissage ou la hauteur de chute dans le récipient n'est située que peuau-dessus du niveau du liquide dans la bouteille. Un autre avantage de la présente invention consiste en ce qu'on peut utiliser de grandes sections de passage de- la soupape de remplissage, puisque le tuyau de gaz de refoulement est absent, ce qui agrandit la section de remplissage effective dans le goulot de la bouteille, c'est-à-dire l'endroit le plus étroit sur lequel il n'est pas possible d'agir. En conséquence, même lorsqu'il s'agit de bouteilles relativement hautes, on peut parvenir, avec la grande section de remplissage, à une vitesse très élevée de pénétration, sans qu'il en résulte la moindre turbulence ou la formation de mousse par dégagement de gaz carbonique. Un outre avantage de la présente invention tient à la large gamme d'applications de celle-ci. Le procédé est envisageable pour tous les récipients dont le diamètre est plus grand, au moins en un endroit, que l'ouverture du récipient. Il est donc possible de remplir toutes les sortes de bouteilles, flacons, boites, bidons, etc... Les liquides qui conviennent pour ce procédé peuvent être aussi bien fluides que visqueux, il peut s'agir de liquides purs, de mélanges de liquides ou de mélanges avec des composants gazeux. Ce procédé permet donc d'embouteiller des bois sons, comme par exemple la bière, la limonade, les jus de fruits, le lait ou les huiles, des produits cosmétiques, des produits de lavage et de nettoyage, ainsi que des produits chimiques ou pharmaceutiques. En égard å la multiplicité des possibilités d'application du procédé de l'invention, on s'est limité à l'industrie des boissons dans le complément de descrip- tion qui suit. Selon un développement de la présente invention, un dispositif comportant une soupape de remplissage pour l'exécution du procédé de l'invention présente des: conduites séparées pour le gaz de mise sous pression, l'air de refoulement et pour le liquide. Dans ces conditions, les extrémités de toutes les conduites sont situées avantageusement dans un même plan. Le dispositif selon 1'invention ne comporte donc plus, de façon avantageuse, aucun tuyau de gaz de mise sous pression ou de refoulement qui pénètre dans le récipient. Un avantage particulier du procédé de l'invention consiste en ce ou 'on peut régler pratiquement n'importe quelle hauteur de remplissage par un choix approprié de la position d'inclinaison de la bouteille. Dans ces conditions, il est possible de régler sans gradations la hauteur de remplissage pendant l'opération d'embouteillage, en faisant varier la position angulaire de la bouteille. Des exemples de l'invention sont illustrés par les dessins ci-annexés et seront décrits ci-après. La figure 1 est une représentation shcématique d'une bouteille introduite dans la soupape de remplissage ; la figure 2 représente la bouteille avec la soupape de remplissage de la figure 1 à l'état basculé dans une position oblique la figure 3 représente une bouteille qui se trouve en position inclinée, pour montrer la bulle de gaz incluse la figure 4 représente une soupape de remplissage à tubes séparés d'injection, de refoulement et d'adduction du liquide la figure 5 est une vue en plan de dessous de la soupape de remplissage repr6- sentée sur la figure 4 la figure 6 représente une trajectoire que décrit une bouteille pendant l'opération de remplissage selon l'invention. Sur la figure 1, une bouteille 1 est posée sur une plate-forme basculante 2 oui prend appui sur un support 7. La bouteille 1 est introduite dans la cloche de centrage 3 d'une soupape de remplissage 4 qui est montée pivotante autour d'un axe de rotation 5. Le support 2 est raccordé à la soupape de remplissage au moyen d'une tringlerie 6. Co-e on peut le voir sur la figure 2, seule la bouteille avec la soupape de re plissage et le support 7 peut être basculée dans n'importe auelle position oblique et, dans ces conditions, une bulle de gaz 8 est alors enfermée au point le plus haut de la bouteille à la suite de l'introduction d'un liquide 9. e principe de l'invention sera expliqué encore une fois de façon plus détaillée en référence à la figure 3. Une bouteille 10 est pressée contre une soupape de remplissage et désormais, en mêe temps oue cette soupape, elle est basculée d'un angle égal à 900 - t à partir de la position verticale, dans une position oblique. L'introduction du liquide dans la bouteille débute avec le basculement. Dans ces conditions, l'ìn- clinaison de la bouteille s'effectue de telle manière que son ouverture se trouve au-dessous du point vertical de la bouteille qui est désormais le plus haut, si bien qutil se forme au remplissage, à l'intérieur de la bouteille, une bulle de gaz 11 oui a un volume défini selon la forme de la bouteille et surtout selon la position d'inclinaison.Dans ces conditions, la bouteille est remplie sans solution de continuité, c'est-à-dire qu'il existe une colonne continue de liquide entre le réservoir contenant le produit à embouteiller, la conduite d'adduction du liquide et le récipient, si bien que la bouteille est emplie jusqu'au bord. En donnant différentes grandeurs à I'angleot (mesure entre l'horizontale 13 et l'axe 12 de la bouteille), on peut faire varier la grosseur de la bulle de gaz et, par suite, la hauteur de remplissage du récipient. Sur laXfigure 4, 14 désigne une soupape de remplissage contre laquelle une bouteille 15 est préssée par le bas. On a désigné par le numéro de référence 16 le canal d'adduction de liquide, par le numéro de référence 17 le tuyau de gaz de mise sous pression. il est visible de la figure 4, aue les extrémités de tous les tuyaux sont situées dans un même plan, c'est-à-dire que le tuyau de gaz de refoulement 18 représenté sur la figure 5 ne plonge pas dans le liquide. La figure 5 représente encore la soupape de remplissage de la figure 4, en une vue en plan de dessous. Le tube de gaz de mise sous pression 17 et le tube de gaz de refoulement 18 sont disposés à proximité immédiate l'un de l'autre et sontséparés du tube d'adduction de liquide 16 par une cloison. I1 s'est revélé particulièrement avantageux que le conduit de gaz de refoulement soit ouvert et fermé à l'intérieur de la conduite d'adduction de liquide pour éviter que le liquide se détende ultérieurement. Lorsque le recipient doit être mis préalablement sous pression ou doit être rincé avec un gaz inerte, il est avantageux de faire passer séparément la conduite de gaz de mise sous pression et de gaz de refoulement, comme le montrent les ficures 4 et 5. La figure 6 représente une trajectoire oue décrit une bouteille pendant l'opé- ration de remplissage selon l'invention. En position I, la bouteille est debout, puis elle est soulevée selon une trajectoire courbe qui s'étend obliquement vers le haut et elle est mise en même temps dans une position oblique, de façon à occuper désormais la position II avant le remplissage. A la suite du remplissage, la bouteille redescend, comme on l'a indiqué en position III, jusqu'à ce qu'elle soit basculée vers le bas et qu'elle reprénne sa position verticale. Vue en plan, la trajectoire de la bouteille est donc une trajectoire circulaire. Le procédé de l'invention se prête à tous les procédés de remplissage connus jusqu'ici, indépendamment du fait qu'il s'agit d'embouteilleuses circulaires ou rectilignes, d'embouteilleuses å une ou plusieurs chambres, d'embouteilleuses à l'air libre ou sous pression ou de dispositifs de remplissage similaires. RFVENDICATIONS 1. Procédé pour remplir d'un liquide des récipients dont le diamètre est supérieur, au moins en un endroit, à celui de leur ouverture, et en particulier des bouteilles, caractérisé en ce que le récipient (1, 10) est basculé dans une position entre 0 -et 90 et est empli avec inclusion d'une bulle de gaz (8, 11), la grosseur de cette bulle de gaz et, par suite, la hauteur de remplissage étant déterminées par la position du récipient. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient est basculé dans une position oblique comprise entre 0 et 90 et estrempli avec inclusion d'une bulle de gaz (8, 11), la grosseur de la bulle de gaz étant déterminée par la position d'inclinaison. 3. Procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que la bouteille est remplie jusqu'au bord, puis ramenée en position verticale, détendue et en meme temps abaissée. 4. Dispositif comportant une soupape de remplissage pour l'execution du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la soupape de remplissage comporte des conduites séparées pour le gaz de mise sous pression (17) et le gaz de refoulement (18). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les extrémités de toutes les conduites sont situées dans un même plan.