Brevet FR2607794A1 — publié le 19880610

La présente invention concerne un bec de remplissage, en particulier pour une machine à dosage pondéral. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. IL est également possible d'arrêter la rotation de la vis lorsque le clapet est fermé. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Le bec de remplissage selon L'invention convient particulièrement pour le conditionnement aseptique de produits alimentaires. REVENDICATIONS 1. Bec de remplissage comportant une trémie d'alimentation (1) ayant un orifice de distribution (6) obturable par un clapet (7) porté par une tige de clapet (8) s'étendant à l'intérieur de la trémie d'alimentation et manoeuvré par des moyens de commande (11) disposés à L'exté- rieur de la trémie d'alimentation, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de poussée hélicoïdal (14) s'étendant coaxialement à la tige de clapet (8) et des moyens d'entrainement en rotation (21) de l'organe de poussée. 2. Bec de remplissagé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe de poussée (14) comporte un bord interne (23) espacé de la tige de clapet (8). 3. Bec de remplissage selon la revendication 2 caractérisé en ce que la tige de clapet (8) et Le clapet (7) ont une section transversale circulaire, en ce que la tige de clapet (8) a un diamètre inférieur au diamètre du clapet (7) et e1 ce que L'organe de poussée (14) a un bord interne (23) ayant un diamètre sensiblement égal mais Légèrement supérieur au diamètre du clapet (7). 4. Bec de remplissage selon L'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'au voisinage de L'orifice de distribution (6) la trémie comporte une partie cylindrique (3) de section transversale circulaire et en ce qu'au moins en regard de cette partie cylindrique L'organe de poussée (14) a un contour externe (22) cylindrique d'un diamètre sensiblement égal au diamètre interne de la partie cylindrique (3) de la trémie. 5. Bec de remplissage selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que L'orifice de distribution (6) est réalisé dans un embout amovible (4). 6. Bec de remplissage selon L'une des revendications 2 à 5 caractér- en ce que la tige de clapet (8) comporte une partie tubulaire montée de façon amovible sur une tige de commande (9).