Brevet FR2480730A1 — publié le 19811023

La présente invention se rapporte à des dispo- sitifs de remplissage pour machines de remplissage à contre-pression, du type comportant une ou plusieurs chambres et présentant un tube de remplissage saillant vers le bas à partir du corps dudit dispositif, dans le récipient ou bouteille à emplir maintenu en place par pression, ainsi qu'un organe de commutation qui, monté à proximité dudit tube de remplissage, commande la sou- pape à liquide disposée à l'intérieur du dispositif de remplissage, pour provoquer sa fermeture lorsque est atteinte une hauteur souhaitée du niveau du liquide dans ledit récipient. Dans un dispositif de remplissage connu du type précité, décrit dans la demande de brevet DE-OS-1 927 821, le corps dudit dispositif comporte un bottier et un or- gane de support du tube de remplissage. Ce dernier est introduit de haut en bas de manière hermétique dans l'organe de support et celui-ci est bridé hermétiquement à la face inférieure du boîtier. Un organe de commutation, destiné à provoquer la fermeture de la soupape à liquide montée à l'intérieur du dispositif de remplissage, se présente sous la forme d'une tige se déplaçant axialement dans l'espace interne de l'ensemble du dispositif et pé- nétrant également jusqu'à l'espace interne du tube de rem- plissage. Cette forme de réalisation est compliquée et elle rend en particulier difficile et long le démontage du tube de remplissage et son enlèvement du corps du dispositif pour le net- toyer, l'entretenir ou le remplacer. Dans cette forme de réalisation, l'alimentation électrique de l'organe de com- mutation doit être assurée par l'intermédiaire d'une tige traversant axialement l'ensemble du dispositif de rem- plissage. Dans un dispositif de remplissage connu, ne com- portant -pas de tube et décrit dans la demande de brevet DE-OS- 1 607 996, un organe de commutation électrique est disposé sur un tube de gaz comprimé et de gaz de retour qui, in- troduit dans le récipie st solidarisé par B 00730 un support avec la face inférieure du corps du dispositif de remplissage. Dans ce type de réalisation, il est par- ticulièrement difficile d'assurer l'alimentation.élec- trique de l'organe de commutation en traversant la paroi du corps du dispositif jusqu'au support et, en traversant ce dernier, jusqu'à l'organe de commutation solidaire du tube de gaz comprimé et de retour. Outre le fait qu'il soit d'un assemblage difficile, ce dispositif connu soulève des difficultés particulières en matière d'isolation du circuit électrique d'alimentation de l'organe de commuta- tion. En particulier, ce type de circuit d'alimentation requiert un soin tout particulier lors du démontage et du remontage du corps du dispositif, du support et du tube de gaz comprimé et de retour associé à l'organe de commu- tation, pour que la fiabilité de fonctionnement soit as- *surée. En revanche, la présente invention a par consé- quent pour objet d'améliorer considérablement un disposi- tif de remplissage du type précité, équipé d'un tube de remplissage, de telle sorte que, d'une part, une déposé facile et sans difficulté du tube et son enlèvement du corps du dis- positif soient possibles et que, d'autre part, on obtienne un raccordement électrique fiable, pouvant être aisément inter- rompu et rétabli, de l'organe de commutation monté sur le tube de remplissage. Selon les caractéristiques essentielles de l'invention: le tube de remplissage est introduit de bas en haut dans un logement correspondant du corps du dispositif de remplissage, au moyen d'une tête solidaire, présentant un épaulement orienté vers le bas et faisant saillie par rapport audit tube proprement dit; l'organe de commutation consiste en un conduc- teur électrique disposé sur la face externe du tube de remplissage et isolé électriquementde ce dernier; le dispositif de raccordement électrique dudit organe de commutation comporte une tige de contact qui, mobile axialement dans le corps du dispositif de remplis- sage et isolée électriquement, est appliquée par sa face extrême contre ledit organe de commutation en établissant le contact électrique, dont l'extrémité est en prise par en dessous avec l'épaulement du tube de remplissage, et qui peut être-dégagée de la zone de cet épaulement. Dans ces conditions, on obtient une forme de réalisation techniquement simple, qui garantit en pre- mier lieu un appui et une retenue sûrs du tube de remplis- sage dans le corps du dispositif, tout en offrant une pos- sibilité simple de dégagement et d'extraction dudit tube hors du corps. En second lieu, cette forme de réalisation simple permet d'obtenir un contact électrique sûr, qui relie l'élément de raccordement de l'organe de commuta- tion solidaire du tube de remplissage aux organes de com- mutation électriques du dispositif de remplissage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention le tube de remplissage est revêtu d'une couche électriquement isolante sur son épaulement et au moins dans la région de la face externe de sa tête voisine dudit épaulement; l'organe de commutation est disposé sur la - face externe et contre l'épaulement du tube de remplis- sage, le contact électrique est établi par la face extrême et la face périphérique de l'extrémité de la tige de con- tact appliquée contre ledit organe de commutation, ladite couche électriquement isolante s'étendant sur la face ex- terne de la tête du tube, jusqu'à son épaulement Y ladite tige de contact est mobile axialement et isolée hermétiquement dans un composant du corps du disposi- tif de remplissage consistant en un matériau électriquement isolant, de préférence une matière plastique, tel qu'une enveloppe de la chambre de gaz comprimé; ladite tige de contact, mise à part sa surface extrême de contact, est revêtue d'une couche superficielle électriquement isolante; ladite tige de contact, mises à part la face frontale et la surface périphérique de son extrémité, est revêtue d'une couche superficielle électriquement iso- lante; - ladite tige de contact est associée à un res- sort qui la pousse contre l'organe de commutation du tube de remplissage, ainsi qu'à un mécanisme élévateur qui peut être actionné de l'extérieur du corps du dis- positif de remplissage, qui agit à-l'encontre de la force dudit ressort, et dont la longueur de la course est supé- rieure à la largeur de l'épaulement dudit tube de remplis- sage; et ledit mécanisme élévateur consiste en un dis- positif à coin rotatif équipé d'un levier d'actionnement auquel est reliée la tige de contact mobile axialement. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale sché- matique illustrant un dispositif de remplissage selon l'invention, du type comportant plusieurs chambres, en position de repos; la figure 2 est une coupe partielle selon la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe partielle à échelle agrandie illustrant la région de l'enveloppe de la chambre de gaz comprimé de la figure l lorsque la tige de contact est enfoncée; la figure 4 est une coupe partielle à échelle agrandie illustrant la région de l'enveloppe de la chambre de gaz comprimé de la figure 1 lorsque ladite tige de con- tact est dégagée; et la figure 5 est une coupe fragmentaire illus- trant un détail de réalisation de l'organe de commutation. L'exemple illustré sur les dessins concerne un dispositif de remplissage 20 équipant des machines de rem- plissage de bouteilles à contre-pression, du type compor- tant plusieurs chambres. De tels dispositifs de remplissage 248O030 de la machine de remplissage rotative non illustrée en détail sont montés sur une chambre annulaire 21 de li- quide comportant à sa face inférieure un canal annulaire 22 de gaz comprimé et un canal annulaire 23 de désaérage dont des orifices de sortie 24, ouverts en permanence, communiquent avec l'atmosphère. Le dispositif 20 comporte un corps 25 comprenant une enveloppe 26 de soupape et l'enveloppe 27 d'une chambre de gaz comprimé, réalisée en une matière plastique électriquement isolante. A l'in- térieur de l'enveloppe 26 de la soupape, se trouve une soupape 28 à liquide, disposée verticalement et soumise à l'action d'un ressort 29 de rappel à la position d'ou- verture. Un dispositif d'actionnement électromagnétique 31 agit, au moyen d'un coulisseau 30, sur le corps de la sou- pape 28 prenant appui contre un siège à l'intérieur de l'enveloppe 26. Lorsque ce dispositif est enclenché, il pousse le corps de la soupape contre son siège, à l'en- contre de l'action exercée par le ressort 29, mettant ainsi ladite soupape 28 dans sa position de fermeture. A la face inférieure du corps de la soupape, un tube de remplissage 32, comportant une tête 33, est em- boîté de bas en haut. Ce tube 32 s'étend dans l'enveloppe 27 de la chambre de gaz comprimé, dans laquelle se trouve une chambre annulaire 34 de gaz comprimé. Sur le côté de l'enveloppe 26 de la soupape, est monté. un mécanisme 35 à soupape de gaz comprimé, dans le boîtier 36 duquel un disque obturateur 37, ayant la forme d'un disque de com- mande, tourne au moyen d'un support 38, A son extrémité libre saillant audelà du boîtier 36, ce support 38 comporte un levier d'actionnement 39, qui coopère, lorsque la ma- chine tourne, avec des éléments de commande, par exemple des cames, distants les uns des autres et situés dans des plans différents sur le bâti de la machine de remplissage, afin de faire pivoter le disque obturateur 37 à sa posi- tion efficace respective souhaitée. Un ressort pousse ce disque 37 d'une manière étanche aux gaz contre une plaque extrême 40, dans la face, orientée vers ledit disque 37, de laquelle, débouche un canal 41 d'alimentation en gaz comprimé, qui parcourt la région inférieur de la chambre annulaire 21 de liquide et l'enveloppe 26 de la soupape. En outre, dans cette surface de la plaque 40 orientée vers le disque 37, débouchent un canal d'équilibrage 42, abou- tissant à une chambre d'équilibrage intercalée entre la soupape 28 et le tube 32, ainsi qu'un canal 43 d'intro- duction du gaz comprimé, débouchant dans la chambre annu- laire 34 entourée par l'enveloppe 27 et raccordé tangen- tiellement à cette dernière. Sur le boîtier 36 du mécanisme 35 à soupape de gaz comprimé, est monté un interrupteur électrique de com- mande 45, dont le palpeur 46 est en contact avec la sur- face périphérique du disque 37 ou de son support 38 con- formée en une came de commande. Cet interrupteur 45 permet de commander la soupape 28 et une valve 67 d'éva- cuation du gaz, décrite ci-après, en fonction des posi- tions de fonctionnement'du disque obturateur 37. En outre, pour assurer la commande de la soupape 28 à liquide, il est prévu un organe de commutation 55 conçu de telle sorte que, à la face externe du tube de remplissage 32 consistant en un matériau électroconduc- teur, notamment en un métal, soit appliquée une couche 53 électriquement conductrice, qui s'étend vers le haut, à partir de la zone médiane du tube proprement dit, jus- qu'à une partie de la tête 33 de ce tube, emboîtable dans le corps 26 de la soupape. La couche 53 électriquement isolante recouvre dans ce cas un épaulement 54, dirigé vers le bas et situé entre le tube proprement dit et sa tête 33, sur lequel elle est également appliquée. Au-dessous de l'épaulement 54, sur la couche électriquement isolante 53, est appliqué un conducteur électrique annulaire 55a, se présentant de préférence sous la forme d'une mince tôle de métal noble, par exemple une tôle d'or ou plaquée or. Le conducteur 55a s'étend vers le bas à partir de l'épaulement 54, en longeant la surface périphérique du tube 32, jus- qu'à un niveau inférieure à une hauteur correspondant à la hauteur de remplissage du récipient (figures 3 et 4). Le raccordement électrique de l'organe de com- mutation 55 servant de sonde est assuré par une tige de contact 56, logée dans l'enveloppe 27 électriquement isolante de la chambre, et dont la face frontale de son extrémité interne est pressée par un ressort 57 contre le conducteur 55a, l'extrémité de ladite tige venant alors en prise par en dessous avec l'épaulement 54 électriquement isolant, ce qui a pour effet de maintenir le tube de rem- plissage 32 dans sa position emboîtée dans le corps 26 de la soupape. Pour soulever la tige de contact 56 à l'écart du conducteur électrique 55a et la dégager de la région de l'épaulement (figure 4), un coin rotatif 58, disposé sur l'extrémité orientée vers l'extérieur de ladite tige 56, coopère avec un levier pivotant 59 qui se termine par un contre-coin monté sur l'enveloppe 27 de la chambre. En outre, l'enveloppe 26 de la soupape comporte un canal de désaérage 61 qui communique avec le canal annulaire de désaérage 23 à la face inférieure de la cham- bre annulaire 21de liquide. La chambre 34 'de gaz comprimé est raccordée à ce canal 61 par un canal d'évacuation 62 partant de l'enveloppe 27 de la chambre, dans la région inférieure de la chambre annulaire 34 de gaz comprimé. A partir de la sortie de ce canal d'évacuation 62, dans la surface périphérique de la chambre 34 de gaz comprimé, s'étend une gorge 63 de passage du gaz comprimé, de sec- tion décroissante vers le haut. Le canal 62 est en liaison constamment ouverte avec le canal de désaérage 61, par l'intermédiaire d'un ajutage étroit 65. Un canal de déri- vation 64, raccordé audit canal 62 au-dessous de l'ajutage , aboutit, par l'intermédiaire d'un ajutage 66, dans la chambre (communiquant avec le canal de désaérage 61) d'une valve 67 d'évacuation du gaz, établissant et inter- rompant la communication, et équipée d'un dispositif d'ac- tionnement électromagnétique 68. L'ajutage 66 à l'entrée de la chambre de la valve présente une plus grande section d'ouverture que l'ajutage 65, et il est conçu de telle sorte que, lorsque ladite valve 67 est ouverte, une pres- sion de gaz comprimé suffisante soit maintenue à l'inté- rieur de la bouteille à emplir, de façon à maintenir d'une manière suffisamment sûre la soupape 28 à liquide à l'état ouvert lors du processus de remplissage, par suite de l'action exercée par son ressort de rappel 29. Parmi les organes électriques décrits ci-avant, l'organe de commutation 55 et le dispositif d'actionnement électromagnétique 31 de la soupape 28 à liquide sont rac- cordés par un circuit, par l'intermédiaire d'un dispositif électrique de commande 70. Ce circuit, pouvant être fermé par le contact du liquide, est constitué à partir de. l'or- gane de commutation 55 et de la tige de contact 56 qui lui est raccordée, par un conducteur b partant d'une source de courant a, relié au dispositif d'actionnement électromagnétique 31et à la tige de contact 56, en tra- versant le dispositif de commande 70 intercalé, par un réservoir 21 dea liquide, par l'enveloppe 26 de la soupape faisant partie du corps 25 du dispositif de remplissage, et par le tube de remplissage 32. Sur ce conducteur b, en parallèle avec le circuit mentionné ci-avant, est branché l'interrupteur de commande 45 dont un raccord électrique 52 alimente le palpeur 46. Ainsi, par l'intermédiaire du support 38, du disque obturateur 37 et de la plaque ex- trême 40, une liaison également conductrice est établie avec l'enveloppe 26 de la soupape du corps 25 du disposi- tif de remplissage. Le dispositif de commande 70, connecté à la source de courant a pour alimenter les circuits, com- porte des moyens électriques de commutation destinés à commander le dispositif d'actionnement 31 de la soupape 28 à liquide et, comme illustré, il peut être monté à la face supérieure de la chambre annulaire 21 de liquide, ou bien faire légèrement saillie à l'intérieur de cette dernière. Le dispositif d'actionnement électromagnétique 68 de la valve 67 d'évacuation du gaz est raccordé par un conducteur c à d'autres moyens de commande incorporés dans le dispositif 70. 248Q73O Comme l'illustre la figure 4, le raccordement - électrique entre la tige de contact 56 et le conducteur électrique 55a de l'organe de commutation 55 peut être interrompu par un pivotement du levier 59. Du fait de l'inclinaison inversée du coin rotatif 58 et de contre- coin, la tige de contact 56 est alors également dégagée, à l'encontre de l'action du ressort 57, de la région de l'épaulement 54 se trouvant entre le tube proprement dit et la tête 33 de ce dernier. Ce tube de remplissage 32 peut alors être abaissé dans l'enveloppe 26 de la sou- pape faisant partie du corps 25 du dispositif, à l'écart du siège de sa tête 33. D'autre part, la tige de contact 56 ne peut être amenée à sa position de fonctionnement au-dessous de l'épaulement 54-, sous l'action du ressort 57, donc établir le contact avec le conducteur électrique a de l'organe de commutation 55, que lorsque la tête 33 du tube de remplissage 32 est introduite correctement et intégralement dans son logement correspondant ménagé dans l'enveloppe 26 de la soupape.. L'isolement électrique de la tige de contact 56, donc du conducteur 55a de l'organe de commutation 55 par rapport au tube de remplissage 32 est assuré par le fait que la couche isolante 53 se prolonge sur l'épaulement 54 dudit tube 32, jusqu'à la zone de la tête 33 de ce dernier correspondant au logement ménagé dans l'enveloppe 26 de la soupape. L'isolement électrique de la tige de contact 56 par rapport à l'enveloppe 26 est assuré, dans l'exemple illustré, par le fait que ladite tige 56 est montée et logée dans l'enveloppe 27 de la chambre, réalisée en un matériau électriquement isolant, de préférence une ma- tière plastique. Lorsque l'enveloppe 27 de la chambre doit être réalisée en un matériau électriquement conduc- teur, il est possible d'obtenir l'isolement électrique de la tige 56 en revêtant cette dernière d'une couche élec- triquement isolante, qui ne libère que la face de contact de l'extrémité interne de la tige devant être appliquée contre le conducteur électrique 55a. En plus de la face frontale de l'extrémité in- terne de la tige de contact 56 communiquant avec le con- ducteur électrique 55a de l'organe de commutation 55, la surface périphérique de l'extrémité de ladite tige en prise par en dessus avec l'épaulement 54 peut, comme il ressort de la figure 5, servir à établir le contact, sans pour autant nuire à la fonction de retenue dudit tube 32 par ladite tige 56. Dans cette forme de réalisation selon l'invention, le tube 32 est également revêtu d'une couche isolante 53 s'étendant vers le haut, à partir de la zone médiane du tube proprement dit, sur l'épaulement 54 et jusqu'à la partie de la tête 33 du tube emboîtable dans l'enveloppe 26 de la soupape. Le conducteur électrique a s'étend lui- même vers le bas, partir de l'arête externe de l'épaulement 54 et sur toute la largeur de ce dernier, en longeant la surface périphérique du tube de remplis- sage 32, jusqu'à atteindre un niveau situé au-dessous de la hauteur correspondant à la hauteur de remplissage du -récipient. Par conséquent, la face frontale et la surface périphérique de l'extrémité interne de la tige de contact 56 sont exemptes de l'isolement électrique nécessaire à cette dernière et assuré par une couche électriquement isolante en présence d'une enveloppe 27 de chambre réalisée en un matériau électroconducteur. Cette forme de réalisation garantit un contact électrique avec l'organe de commutation 55, même lorsque la face frontale de la tige de contact 56 n'est pas correctement apliquée contre le conducteur 55a, par exemple lorsque le mécanisme élévateur 58 n'a pas été par- faitement rappelé à sa position extrême, étant donné que l'épaulement 54 auquel est associé ledit conducteur 55a1 se trouve toujours en contact électrique avec la surface périphérique de l'extrémité de la tige. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. 2 80730 il REVENDICATIONS 1. Dispositif de remplissage équipant des ma- chines de remplissage à contre-pression, du type compor- tant une ou plusieurs chambres, et équipé d'un tube de remplissage qui fait saillie vers le bas au-delà du corps dudit dispositif et pénètre dans le récipient ou bouteille à emplir maintenu en place par pression, ainsi que d'un organe de commutation qui, monté à proximité dudit tube de remplissage, commande une soupape à liquide disposée à l'intérieur dudit dispositif de remplissage pour l'amener à sa position de fermeture lorsqu'est atteinte une hauteur souhaitée de remplissage du liquide dans ledit récipient, dispositif caractérisé en ce que * a) ledit tube de remplissage (32) est introduit de bas en haut dans un logement correspondant ménagé dans le corps (25) dudit dispositif, par une tête (33) soli- daire et faisant saillie par rapport au tube proprement dit par un épaulement (54) orienté vers le bas; b) ledit organe de commutation (55) consiste en un conducteur électrique (55a) disposé sur la face externe dudit tube de remplissage (32) et isolé électri- quement par rapport audit tube (32); et c) le dispositif de raccordement électrique du- dit organe de commutation (55) comporte une tige de con- tact (56) mobile axialement dans ledit corps (25) en étant isolée électriquement et hermétiquement de ce dernier (25), la face extrême de cette tige étant poussée contre ledit organe de commutation (55), avec lequel elle est en contact élec- trique, cependant que son extrémité vient en prise par en dessous avec l'épaulement (54) dudit tube (32) et peut être dégagée de la région dudit épaulement (54). 2. Dispositif de remplissage selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le tube de remplissage (32) est revêtu d'une couche (53) électriquement isolante sur son épaulement (54) et au moins sur une région de la face externe de sa tête (33) voisine dudit épaulement (54). 3. Dispositif de remplissage selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que l'organe de commutation (55) est monté à la face externe et sur l'épaulement (54) du tube de remplissage (32), et en ce que le contact élec- trique est assuré par la face frontale et la surface pé- riphérique de l'extrémité de la tige de contact (56) ap- pliquée contre ledit organe de commutation (55), la cou- che (53) électriquement isolante s'étendant sur la face externe de la tête du tube, jusqu'à son épaulement. 4. Dispositif de remplissage selon l'une des revendications 1 et 2 ou l'une des revendications 1 et 3 prises ensemble, caractérisé en ce que la tige de contact (56) est mobile axialement et isolée hermétiquement dans un composant du corps (25) dudit dispositif, par exemple dans une enveloppe (27) de la chambre de gaz comprimé, réalisé en une matière électriquement isolante, de préfé- rence une matière plastique. 5. Dispositif de remplissage selon l'une des revendications.1 et 2, caractérisé en ce que, mise à part sa face extrême de contact, la tige de contact (56) est revêtue d'une couche superficielle électriquement isolante 6. Dispositif de remplissage selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que, mises à part la face frontale et la surface périphérique de son extré- mité, la tige de contact (56j est revêtue d'une couche superficielle électriquement isolante. 7. Dispositif de remplissage selon l'une quel- conque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la tige de contact (56) est associée à un ressort (57) qui la pousse contre l'organe de commutation (55) monté sur le tube de remplissage (32), ainsi qu'à un mécanisme élé- vateur (58) pouvant être actionné de l'extérieur du corps (25) dudit dispositif et agissant à l'encontre de l'action du ressort (57), et dont la longueur de course est supé- rieure à la largeur de l'épaulement (54) du tube de rem- plissage (32). 8. Dispositif de remplissage selon la revendi- cation 7, caractérisé en ce que le mécanisme élévateur 24g80730 consiste en un dispositif (58) à coin rotatif dote d'un levier d'actionnement (59) auquel la tige de contact (56) est reliée en étant mobile axialemento