Brevet FR2533015A1 — publié le 19840316

L'invention concerne l'injection dans des récipients, par exemple des boîtes métalliques cylindriques, destinés à recevoir un produit ne dégageant pas de gaz par lui-même, par exemple une eau minérale, un gaz liquéfié de pressurisation contenu dans un réservoir muni d'un ajutage pour l'écoulement dudit gaz liquéfié, lesdits récipients étant alignés sur une machine qui, après les avoir remplis, les entraîne, selon la direction d'alignement, sous ledit réservoir de sorte que chacun d'eux reçoit une quantité de gaz liquéfié pro- portionnelle au parcours qu'il a effectué à l'aplomb dudit ajutage. Les fabricants de récipients, en particulier de bo tes métalliques pour liquides de grande consommation tels que les bois- sons, ont été amenés, pour des raisons de prix de revient, à utiliser des épaisseurs de matière, en particulier de métal, de plus en plus réduites Il en résulte une diminution de la résistance dezces réci- pients et un danger d'écrasement lorsqu'on les empile les uns sur les autres Si les récipients contenant un produit dégageant un gaz par luimême, par exemple une boisson carbonatée, résistent relativement bien à l'écrasement il n'en est pas de même pour les récipients ren- fermant un liquide non gazeux, par exemple une boisson plate telle que l'eau minérale, un jus de fruit, etc On procède dans ce cas à une pressurisation artificielle des récipients, avant le sertissage, par introduction de quelques gouttes de gaz liquéfié, généralement de l'azote, ce qui permet de résoudre le problème de l'écrasement. Cette technique de pressurisation est appliquée en par- ticulier à des machines à forte cadence, c'est-à-dire capables de remplir 30 000 à 100 000 récipients à l'heure, machines dont le démarrage ne peut être instantané ce qui oblige, pour que les réci- pients soient pressurisés de façon homogène, à déverser dans chacun d'eux une quantité de gaz liquéfié qui varie en fonction de la vitesse d'avancement de la machine. Les procédés utilisés jusqu'ici pour faire varier la quantité de gaz liquéfié introduit dans des récipients consistaient soit à faire varier la section utile de l'ajutage soit à ajuster la hauteur de colonne du gaz liquéfié dans le réservoir Ces procédés se heurtent à des difficultés sérieuses: il est difficile d'agir sur la section de l'ajutage en raison des très basses températures du gaz liquéfié (-1960 pour l'azote); la variation de la hauteur de colonne de gaz liquéfié n'a qu'une faible influence sur le débit puisqu'elle n'agit que par sa racine carrée. La présente invention a pour but de pallier aux incon- vénients susmentionnés et propose un procédé dans lequel on fait varier la position du réservoir relativement à la direction d'ali- gnement des récipients de façon à faire varier la quantité de gaz liquéfié reçue par chaque récipient lors de son passage à l'aplomb de-l'ajutage précité. On peut ainsi régler la pressurisation de chaque réci- pient sans avoir recours ni à un réglage-de la section utile de l'ajutage ni à un réglage de la hauteur de la colonne de gaz liquéfié dans le réservoir, ce qui permet de s'affranchir des inconvénients inhérents à ces procédés. Selon une autre caractéristique de l'invention, on fait varier la position du réservoir en le daplaçant perpendiculairement à la direction d'alignement des récipients. La pressurisation de chaque récipient varie donc en fonction de la position du réservoir, c'est ainsi que dans le cas de récipients de section cylindrique, le déplacement du jet de gaz liquéfié peut s'effectuer du diamètre dudit récipient à une corde. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on déplace angulairement le réservoir en le faisant pivoter autour d'un axe horizontal. Toujours selon l'invention, on asservit la position an- gqlaire du réservoir à la vitesse d'avance de la machine. On peut assurer ainsi une pressurisation constante des récipients même au cours de la séquence de démarrage. L'invention concerne également, pour la mise en oeuvre du procédé précité, un réservoir de gaz liquéfié muni de tourillons et orienté de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe parallèle à la direction d'alignement des récipients. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. -3- Dans les dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif-: la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un dispositif selon l'invention muni d'un organe manuel de commande de la po- sition angulaire du réservoir, la figure 2 est une vue de dessus du dispositif muni d'un organe de commande automatique de la position angulaire dudit réservoir. Selon le mode de réalisation représenté, un réservoir calorifugé 1, ouvert à sa partie supérieure et contenant de l'azote liquéfié IN 2, est muni,au voisinage de ladite partie supérieure, de tourillons 2 qui lui permettent d'osciller autour d'un axe XX' et, à sa partie inférieure, d'un ajutage 3 pour l'écoulement de l'azote liquéfié Un conduit d'alimentation 4 et un organe de con-. trôle 5 formé d'un thermocouple et d'une résistance chauffante permettent de maintenir constant, ceci de façon connue, le niveau d'azote dans le réservoir les récipients 6, constitués par des boîtes métalliques de section cir 6 ulaire,en conctact les uns avec les autres et contenant un liquide Xi sont disposés en alignement recti- ligne sur une machine indiquée schématiquement en 7 qui les entraîne selon une direction également rectiligne F le réservoir 1 est orienté de façon que son axe de pivotement XX' soit parallèle à la direction F, ce pivotement étant assuré par un organe de commande constitué par une vis 8 disposée perpendiculairement à XX' et dont l'extrémité 8 a vient au contact de la partie inférieure du réservoir 1, cette vis étant engagée dans un écrou fixe 9 monté sur un bloc 10 de sorte que lorsqu'elle est entraînée en rotation elle fait osciller le réser- voir 1 autour de son axe XX'. Dans le cas de la figure 1, cet entraînement est réalisé manuellement, la vis étant munie, à cet effet, d'un bouton moleté 11 tandis que dans le cas de la figure 2 cet entraînement est effectué dé façon automatique à l'aide d'un moteur 12 commandé par un détec- teur de vitesse 13 Sensible à la vitesse d'avance de la machine 7, de sorte que la position angulaire du réservoir est asservie à cette vitesse d'avance On a représenté à la figure 2 deux positions de la vis 8 et deux positions angulaires du réservoir 1, l'une en traits 25330 1 5 -4 - pleins, l'autre en pointillés. On voit, en se référant à la figure 2, que lorsque le réservoir est vertical (position en traits pleins) chaque récipient 6 effectue, sous l'ajutage 3, un parcours qui correspond à son-dia- mètre D et reçoit donc une quantité d'azote liquide proportionnelle à ce diamètre, tandis que lorsque le réservoir est incliné (position en pointillés), chaque récipient effectue, sous l'ajutage 3, un parcours correspondant à une corde a b, c'est-à-dire un parcours plus faible de sorte qu'il reçoit une quantité d'azote liquide moins importante On peut ainsi régler la quantité d'azote liquide reçue par chaque récipient par la position angulaire du réservoir 1. On peut, bien entendu, concevoir divers types de systèmes d'asservissement automatique tels que des vérins pneumatiques ou électriques commandés par divers types de détecteurs de vitesse ou de palpeurs de positionnement. On peut également prévoir, au lieu d'un réservoir bas- culant, un réservoir mobile en translation, par exemple perpendicu- lairement à la direction d'entrainement F des récipients. Le domaine d'application de l'invention s'étend,non seulement aux récipients de section cylindrique, mais à des réci- pients pouvant avoir une section autre, par exemple elliptique ou hexagonale et qui peuvent être en contact ou alignés avec un inters- tice entre deux récipients successifs L'invention permet également l'utilisation d'azote liquide pour inerter le ciel gazeux de réser- voirs, par exemple de boîtes de conserve contenant un produit solide. - REVENDICATIONS 1 Procédé pour injecter, dans des récipients ( 6), par exemple des boîtes cylindriques, destinés à recevoir un produit ne dégageant pas de gaz par lui-même, par exemple une eau minérale, un gaz liquéfié de pressurisation contenu dans un réservoir ( 1) muni d'un ajutage ( 3) pour l'écoulement dudit gaz liquéfié, les récipients ( 6) étant alignés sur une machine ( 7) qui, après les avoir remplis, les entraine, selon la direction d'alignement (X), sous ledit réser- voir ( 1) de sorte que chacun d'eux reçoit une quantité de gaz liquéfié proportionnelle au parcours qu'il a effectué à l'aplomb dudit ajutage ( 3) , caractérisé en ce que l'on fait varier la position du réservoir ( 1) relativement à la direction d'alignement (F) de façon à faire varier la quantité de gaz liquéfié reçue par chaque récipient ( 6) lors de son passage à l'aplomb dudit ajutage ( 3). 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait varier la position du réservoir ( 1) en le déplaçant perpendiculairement à la direction d'alignement des récipients ( 6). 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on déplace angulairement le réservoir ( 1) en le faisant pivoter autour d'un axe horizontal (XX'). 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on asservit la position angulaire du réservoir ( 1) à la vitesse d'avance de la machine ( 7). Dispositif d'injection de gaz liquéfié dans des réci- pients ( 6), par exemple des boîtes cylindriques, destinés à recevoir un produit ne dégageant pas de gaz par lui-même, par exemple de l'eau minérale, un gaz liquéfié de pressurisation contenu dans un réservoir ( 1) muni d'un ajutage ( 3) pour l'écoulementdudit gaz liquéfié, les récipients ( 6) étant alignés sur une machine ( 7), qui, après les avoir remplis, les entraîne selon la direction d'alignement (F), caractérisé en ce que ledit réservoir ( 1) est muni de tourillons ( 2) et est monté de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe (XX') paral- lèle à la direction d'alignement (F) des récipients ( 6). -6 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de commande ( 8) de la position angulaire dudit réservoir ( 1). 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de commande précité est constitué par une vis ( 8) engagée dans un écrou fixe ( 9) et manoeuvrable à la main. 8 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de commande précité est constitué par une vis ( 8) reliée à un système de manoeuvre ( 12, 13) asservi à la vitesse d'avance de la machine ( 7).