Brevet FR2283824A1 — publié le 19760402

La présente invention concerne des tachines de reMplissage et notamment des machines de reiplissage à pistons rotatifs pour remplir des récipients ouverts vers le haut, tels que des bo caux en verre et des bottes, avec des produits seui-visqueur tels que des confitures, des soupes, etc. On confit déj8 bien des machines de remplissage pour rem- plir des récipients en verre et des boites. Une forme de réalisation habituelle prévoit un ensemble qui colporte un réservoir central pour contenir le produit de remplissage, entouré par des cylindres disposés en cercle autour de l'extérieur du réservoir, les ares des cylindres étant verticaux, chaque cylindre contenant un piston en liaison avec une voie sans fin présentant une voie supérieure et une voie inférieure entourant le réservoir central, une soupape étant montée dans le fond de chaque cylindre et des moyens étant prévus pour faire tourner Zensemble constitué par le réservoir central et les cylindres autour de l'axe du réservoir central, tandis que la voie est maintenue fixe, un carrousel, agencé pour recevoir les récipients à remplir, étant disposé en dessous des cylindres et pouvant tourner avec l'ensemble. Lorsque cette machine est en fonctionnement, à mesure que le réservoir tourne avec les cylindres, la voie inclinée provoque un déplacement alternatif des pistons dans les cylindres, tandis que les soupapes associées à chagle cylindre fonc tondent également pour permettre à chaque cylindre de recevoir le produit de remplissage à partir du réservoir central lorsque le piston associé s'élève dans le cylindre et de refouler le produit du cylindre vers un récipient situé directement en dessous lorsque le piston se déplace vers l'extérieur.Dans la la- chine connue chaQue piston est muni d'une broche en saillie radialement vers ltextérieur et cette broche porte un galet coopérant avec la voie. I1 est bien entendu que, pour faire varier le remplissage de chaque récipient, on peut faire basculer la voie elle-nêe autour d'un axe horizontal, modifiant ainsi l'inclinaison de la voie par rapport à l'axe du réservoir central. Ceci fait varier la course de chaque piston.Pour tenir compte de la variation d'inclinaison, chaque galet a une suriace de roulement à sens de courbure constant de sorte que le galet continue à rester en contact de roulement avec la voie pour les différentes inclinaisons de celle-ci. Ceci implique bien entendu un contact ponctuel du galet sur la voie. a outre, du fait que les pistons doivent être entraînés à la fois vers le haut et vers le bas, la voie doit Qtre formée pour être en contact avec chaque galet, d'abord sur le côté inférieur et ensuite sur le c8té supérieur. Pour qu'il y ait continuité d'entrainement, la voie supérieure recouvre la voie inférieure sur les parties correspondant au hauQ et au bas de la course de chaque piston. Ceci implique que, lorsque la machine est en fonctionnement, il y ait une courte distance sur laquelle chaque galet est en contact simultanément avec les deux voies. Il en résulte que la poussée s'exerçant sur chaque galet, en cette position, s'exerce dans la même direction au-dessus du centre du galet et en-dessous du centre du galet, ce qui tend à faire tourner le galet simultanment dans des sens opposés. Il en résulte une usure considérable du galet et,bien entendu, cette usure est aggravée par le contact ponctuel. De ce fait, chaque galet devient non circulaire, ce qui introduit un jeu dans le fonctionnement et réduit la précision du dosage de chaque cylindre. Les machines connues présentent encore un autre inconvénient. Il est bien connu que des cylindres, qui sont apparemment identiques, ont des rendements volumétriques différents. De ce fait, les différents cylindres peuvent remplir les récipients de fa çon différente. Or, il existe des réglementations exigeant qu'un récipient donné ne contienne pas moins de produit que ce qu'il est censé contenir.Il est donc nécessaire de prendre des dispositions pour que la quantité de produit refoulé par le cylindre ayant le rendement volumétrique le plus faible ne soit pas inférieure au minimum réglementaire, ce qui fait que tous les autres cylindres refoulent plus qu'il n'est nécessaire et remplissent trop les récipients respectifs Lorsqu 'on sait qu 'une telle machi- ne peut remplir plusieurs milliers de récipients chaque jour, la quantité de produit en excédent grève lourdement le codt de production sans pouvoir être récupérée dans le prix de vente. La présente invention vise par conséquent une machine de remplissage qui ne présente pas ces inconvénients, c'est-à-dire une machine de remplissage dans laquelle la course du piston dans chacun des cylindres peut être réglée séparément de façon que le volume refoulé 9 chaque course soit très près du Xin5tus exigé, et dans lequel l'usurpe du mécaniste d'entratnasent des pistons soit réduit dans de très fortes proportions. Selon l'invention, une machine de remplissage du type décrit comporte un manchon monté coaxialement sur la broche de chaque piston et pouvant se déplacer axialement sur ladite broche, des moyens de blocage pour bloquer chaque manchon dans une position axiale choisie sur la broche correspondante et des patins supportés par chaque manchon en contact d'entrainement avec les voies. Dans une forte de réalisation, le manchon supporte un élément intérieur qui a la forme d'une zone équatoriale de sphère et un élisent extérieur dont la surface intérieure coopère avec la surface sphFrigRe de l'élément intérieur, cet éliment arte- rieur présentant des portées planes coopérant avec les voies supérieure et inférieure de l'élément de voie. Les portés planes peuvent être en une matière à faible frottement, par exemple en P!PE ou en une matière frittée imprégnée d'un lubrifiant, ou encore des surfaces recouvertes de graphite. Dans une forme de réalisation particulière, la broche est filetée extérieurement et le manchon est taraudé et se visse sur la partie filetée de la broche, l'élément intérieur étant monté sur le nanchon et le manchon étant muni d'un organe tel qu'un circlip pour maintenir l'élément sphérique sur le manchon et assurer e l'élément intérieur se déplace axialement avec le manchon, l'extrémité radialeaent extérieure du manchon étant fermée, une vis de blocage pénétrant dans cette face et coopérant avec un trou axial taraudé ménagé dans l'extrémité de la broche. L'élément de voie peut être en deux moitiés, dont l'une est articulée de façon permanente sur le support fixe et l'au- tre peut se rapprocher et s' éloigner de la première moitié. Une liaison comportant des barres de guidage coulissantes peut être prévue entre les deux moitiés de l'élément de voie de façon à maintenir ces moitiés alignées quelle que soit leur position relative. Lorsque les deux moitiés de voie sont par tellement écartées l'une de l'autre, elles présentent entre elles un intervalle.Les extrémités adjacentes des moitiés peuvent présenter des évidements rectilignes alignés; dans chaque paire alignée d'évidements est placée une languette de liaison, la languette étant fixée à une demi-voie de façon à pouvoir coulisser dans l1évidement de l'autre voie, la surface de chaque voie et la languette associée affleurant l'une à l'autre. Si on prévoit d'éloigner les moitiés de voie l'une de l'autre, c'est pour tenir compte des variations de la position angulaire de la voie; en effet, lorsque l'élément de voie s'approche de la position dans laquelle l'axe de l'élément de voie coïncide avec l'axe du réservoir central, la partie de l'élément de voie éloignée dupvot s'éloigne davantage de l'axe du réservoir et, pour tenir compte de ce fait, les moitiés de voie doivent être rappro chées l'une de l'autre. Les languettes montées dans les évidements des voies permettent aux patins de passer sans à-coups d'une moitié de voie à l'autre moitié lorsque les cylindres tournent avec le réservoir central. La machine peut comporter une colonne fixe avec une surface parallèle à l'axe de rotation du réservoir central, et un élément de blocage agencé pour bloquer la moitié mobile de voie sur cette surface dans une position déterminée le long de la colonne qui correspond à un angle particulier d'inclinaison de l'élément de voie. L'élément de blocage peut être une tige filetée articulée sur la moitié mobile de l'élément de voie et pénétrant dans une fente de la colonne disposée selon la longueur de sa surface, un écrou, de façon appropriée un écrou-papillon, coopérant avec la tige filetée et pouvant être bloqué contre la colonne pour bloquer la moitié mobile de l'élément de voie sur la colonne. La colonne peut porter des repères disposés sur la surface (ou au voisinage de celle-ci) correspondant à des angles particuliers d'inclinaison de l'élément de voie, ou à tout autre pa ramètre tel çae le volume fourni par chaque cylindre, un angle particulier d'inclinaison ou un certain volume déplacé étant obtenu en serrant l'élément de blocage dans une position opposée au repère correspondant à cet angle ou à ce volume. La colonne peut être montée sur le même support fixe que la moitié articulée de l'élément de voie. L'invention va être décrite plus en détail, à titre d'exemple seulement, en liaison avec le dessin joint, sur lequel - les figures 1A et 1B représentent en coupe partielle et en élévation, respectivement en vue d'ensemble et en vue de détail à plus grande échelle, la partie de remplissage des récipients de la machine de remplissage, le mécanisme d'entraînement n'étant pas représenté du fait de son caractère classique, et - la figure 2 représente en plan la tête de remplissage. Sur le dessin, le repère 1 désigne un réservoir central destiné à contenir le produit de remplissage et le repère 2 désigne des cylindres disposés selon un cercle autour de l'ex- térieur du réservoir 1, chaque cylindre contenant un piston 3 et étant équipé à sa partie inférieure d'une soupape 4. Le repère 5 désigne un élément de voie sans fin articulé en 6 sur un anneau support fixe 7 entourant le réservoir 1 et les cylindres 2; l'anneau support 7 et l'élément de voie fixe 5 sont maintenus fixes, mais le réservoir central 1 avec les cylindres 2 peuvent être entraînés en rotation par l'arbre 8 sur lequel ils sont portés.Le repère 9 désigne une vis de réglage de la course des pistons, laquelle vis coopère avec une partie de l'élément de voie 5 diamétralement opposée au pivot d'articulation 6 pour régler l'angle d'inclinaison de l'élément de voie 5 par rapport à l'ase du réservoir 1. Chaque piston 3 porte une broche 10 en saillie radialement vers l'extérieur par rapport au réservoir 1. L'extérieur de chaque broche 10 est fileté en 11, ce filetage il coopérant avec un manchon taraudé 12. Une vis de blocage 13 se visse dans un trou axial taraudé nénagé dans la broche 10 et sert à bloquer le manchon 12 dans une position axiale particulière sur la broche 10. Le manchon 12 supporte un élément intérieur 14 ayant la forme d'une zone équatoriale d'une sphère. Un élément extérieur 15 coopère avec la surface sphérique de l'élément intérieur 14 et présente lui-même des surfaces de glissement planes ou patins 16, supérieure et inférieure, qui coopèrent avec des surfaces parallèles supérieure et inférieure 47 de la voie sur l'élément de voie 5. 18 désigne un circlip qui maintien l'élément intérieur 14 dans une position axiale fixe sur le manchon 12. L'élément de voie 5 est formé en deux moitiés 5A et 5B accouplées l'une à l'autre par des barres de guidage 19 coulissant dans des doullles 19À. Tout intervalle pouvant exister entre les moitiés de voie 5k et 5B est recouvert par des languettes 20, chaque languette étant fixée dans un évidement dans une demi-voie et pouvant coulisser dans un évidement aligné de l'autre moitié de façon à présenter aux patins 16 une surface deXvoie continue. Une colonne 21 est montée sur l'anneau support 7, cette colonne ayant une surface 22 parallèle à l'axe de rotation du réservoir 1. La colonne présente également une fente 23. Une tige filetée 24 est articulée en 25 sur la moitié mobile 5A de l'élément de voie 5, cette tige 24 passant à travers la fente 23 de la colonne 21. Un écrou papillon 26 est vissé sur la tige 24. La surface 22 porte des repères indiquant un paramètre approprié, tel que l'angle d'inclinaison de l'élément de voie 5 ou le volume déplacé par le piston de chaque cylindre lors d'une révolution du réservoir 1. Pour faciliter le démontage à des fins d'entretien, de l'un quelconque des pistons, sans avoir à démonter la machine, une partie 17A de la partie de ltélément de voie 5 portant la voie supérieure est découpée. Cette découpure se trouve sur le côté sur lequel les pistons sont dans leur position haute lors du fonctionnement de la machine de telle sorte que la poussée s'exerçant sur l'élément extérieur 15 provient de la voie inférieure 17. Les bocaux à remplir 27 reposent sur un carrousel 28 disposé en dessous de la tête de remplissage, le mécanisme de remplissage des bocaux étant d'un type bien connu. En pratique, lorsque la machine est en service, quelle que soit l'inclinaison de l'élément de voie 5, les éléments extérieurs 15 montés sur chaque broche 10 peuvent basculer autour de l'élément intérieur 14 jusqu'à la position nécessaire pour maintenir les patins 16 en contact avec les voies. Ainsi, entre les éléments extérieurs 15 et les voies se trouvent toujours des surfaces coulissantes importantes au lieu des galets à contact ponctuel des techniques connues, de sorte que l'usure est réduite au minimum. Bien entendu, ceci facilite le maintien de la précision du dosage des cylindres. Pour régler la machine de façon que chaque cylindre 2 remplisse chaque récipient avec une quantité aussi voisine que possible de la quantité minimale de produit, on effectue sur la machine un essai ou une série d'essais et on note la quantité de produit fournie par chaque cylindre 2. On règle à la valeur recherchée la quantité fournie par chaque cylindre 2 en déplaçant le manchon 12 sur la broche correspondante 10 de chaque cylindre 2 selon l'axe de cette broche 10 pour faire varier la course du piston 3; en effet, ce déplacement axial sur la broche fait varier la distance du patin 16 au point de pivotement 6 de l'élément de voie, faisant ainsi varier la course du piston associé 3. Pour modifier la quantité de produit remplissant chaque bocal, on modifie l'angle d' nclinaison de la voie par rapport à l'axe de rotation du réxervoir 1. Pour ce faire, on desserre l'écrou 26 et on déplace, au moyen de la vis de réglage 9, la tige 24 le long de la fente 23 jusqu'à la position indiquée par les repères tracés sur la surface 22 comme étant la position correspondant à la quantité voulue pour chaque bocal; le dépla cernent vertical de la tige 24 fait pivoter l'élément de voie autour de son pivot 6. L'écrou 26 est alors resserré, ce qui bloque l'élément de vole 5 dans sa nouvelle position. Tandis que la tige 24 se déplace dans la fente 23, la colonne 21 sert de plan incliné à l'élément de voie et déplace automatiquement les deux moitiés de voie 5A et 5B en les rapprochant ou en les éloignant l'une de l'autre en fonction du sens de déplacement de la tige 24, ce qui réduit ou augmente automatiquement l'allongement de l'élément de voie 5 en fonction du changement d'inclinaison; de cette façon, la forme de l'élément de voie projeté sur un plan normal à l'axe de rotation du réservoir 1 est toujours pratiquement circulaire. Les barres de guidage 19 coulissent dans les douillets 19A lorsque les demi-voies 5 se déplacent l'une par rapport à l'autre de façon à les nainttnit de façon continue en alignement. REVENI) CÂTIONS 1.- Machine de remplissage pour remplir des récipients, comportant un réservoir pour contenir le produit de remplissage, entouré par des cylindres parallèles dont chacun peut être raccordé au réservoir et à une ouverture d'évacuatlon, chacun contenant un piston coulissant dans le cylindre, et par une voie sans fin présentant des voies parallèles supérieure et inférieure entourant le réservoir central, des moyens étant prévus pour modifier l'angle que les plans des voies supérieure et inférieure font avec les axes des cylindres, pour faire tourner le réservoir central et les cylindres autour de l'axe vertical du réservoir central par rapport à l'élément de voie, et pour amener les récipients à remplir aux ouvertures d'évacuation des cylindres, machine caractérisée par le fait que chaque piston est relié à une broche en saillie radialement par rapport à l'axe du cylindre entre les voies supérieure et inférieure de la voie, et qui porte un manchon pouvant être déplacé axialement sur la broche jusqu'à une position déterminée dans laquelle il peut être bloqué, et que des patins sont supportés par chaque manchon et sont en contact coulissant avec les voies. 2.- Machine de remplissage selon la revendication 1, dans laquelle le manchon supporte un élément intérieur ayant la forme d'une zone équatoriale d'une sphère et un élément extérieur comprenant une surface sphérique interne qui coopère avec la surface sphérique de l'élément intérieur, cet élément extérieur présentant des portées planes qui forme les patins. 3.- Machine de remplissage selon la revendication 2, dans laquelle chaque broche est filetée extérieurement, et le manchon présente un filetage intérieur coopérant avec le filetage extérieur de chaque broche, l'élément intérieur étant monté sur le manchon et des moyens étant prévus pour maintenir l'élément sphérique sur le manchon et pour assurer que l'élément intérieur peut se déplacer axialement avec le manchon. 4.- Machine de remplissage selon la revendication 1, dans laquelle l'extrémité radialement extérieure du manchon est fermée et une vis de blocage pénètre dans cette extrémité fermée et coopère avec un trou axial taraudé dans l'extrémité du doigt de façon à constituer le moyen de blocage du manchon. ,- Na chine de remplissage selon la revendication 1, dans laquelle la voie est en deux moitiés, une moitié étant articu lée de façon permanente à un support fixe et l'autre moitié pouvant se déplacer dans le plan de la première moitié en se rapprochant et en s'éloignant de celle-ci. 6.- Machine de remplissage selon la revendication 5, dans laquelle des barres de guidage relient entre elles les deux moitiés de voie. 7.- Machine de remplissage selon la revendication 5, dans laquelle les paires adjacentes d'extrémités des moitiés de voie présentent des évidements rectilignes alignés contenant des languettes de liaison, chaque languette étant fixée sur une moitié de voie de façon à pouvoir coulisser dans ltévidement de l'autre moitié, la surface de chaque voie affleurant la surface de la languette associée. 8.- Machine de remplissage selon la revendication 5, dans laquelle la voie peut être reliée à une colonne fixe ayant une surface parallèle à l'axe autour duquel tournent les cylindres par un élément de blocage servant à bloquer la voie sur la colonne à un point déterminé sur la surface afin de maintenir la voie inclinée d'un angle déterminé. 9.- Machine de remplissage selon la revendication 8, dans laquelle ltélément de blocage est formé par une tige filetée articulée sur la voie et pénétrant dans une fente longitudinale dans la colonne et par un écrou coopérant avec la tige filetée et servant à bloquer la tige et de ce fait la voie à un endroit choisi sur la fente. 10.- Machine de remplissage selon la revendication 8, dans laquelle la colonne présente des repères correspondant à des paramètres associés à l'angle d'inclinaison de la voie par rapport à l'ase de rotation des cylindres.