Brevet FR2736339A1 — publié le 19970110

La présente invention concerne un bec de remplissage à écoulement laminaire. On connaît des becs de remplissage comportant un corps tubulaire ayant une partie de paroi conique adjacente à un orifice d'écoulement, et un clapet conique disposé en regard de la partie de paroi conique et relié à un organe de commande de positionnement du clapet. Lorsque l'on souhaite faire varier le débit de liquide distribué par le bec de remplissage on fait varier la position du clapet par rapport au corps tubulaire de façon à accroître ou réduire la section de l'espace compris entre le clapet conique et la partie de paroi conique en regard. De tels dispositifs sont satisfaisants du point de vue de la régulation de débit.Toutefois, lorsque le clapet est positionné pour régler le bec de remplissage à un petit débit, l'espace entre le clapet conique et la partie de paroi conique en regard est de très faible largeur, et lorsque le liquide à distribuer est alimenté sous une pression élevée il s'ensuit une augmentation importante de la vitesse du liquide dans le passage restreint, ce qui crée un écoulement turbulent générateur de mousse et dont la forme est difficilement contrôlable de sorte qu'il risque de provoquer des éclaboussures au-delà du goulot du récipient recevant le liquide. Selon l'invention on propose un bec de remplissage du type précité dans lequel, en amont du clapet par référence à un sens d'écoulement de produit, le bec de remplissage comporte un organe de régulation de débit délimitant avec une partie de paroi en regard un passage ayant une section variable en fonction d'une position de l'organe de régulation de débit, l'organe de régulation de débit étant relié à un organe de commande de position indépendant de l'organe de commande de position du clapet. Ainsi, l'organe de régulation de débit réalise une perte de charge qui est d'autant plus forte que le débit est plus réduit de sorte que quel que soit le débit et quelle que soit la vitesse d'écoulement au niveau de l'organe de régulation de débit, il est possible de trouver une position correspondante du clapet qui permette d'obtenir un écoulement laminaire à la sortie du bec de remplissage. Selon une version avantageuse de l'invention les organes de commande de position du clapet et de l'organe de régulation de débit s'étendent parallèlement l'un à l'autre. On minimise ainsi les perturbations engendrées par les organes de commande vis à vis de l'écoulement du liquide dans le bec de remplissage. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'organe de commande de position du clapet comprend une tige de commande s'étendant axialement au corps tubulaire, et l'organe de commande de position de l'organe de régulation de débit comporte un tube de commande entourant la tige de commande. Ainsi, on supprime tout élément s'étendant en travers de l'écoulement et on minimise encore les perturbations de l'écoulement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention, en relation avec la figure unique ci-jointe qui est une vue en coupe axiale d'un bec de remplissage selon l'invention, la moitié de gauche étant illustrée dans une position de faible débit de l'organe de régulation de débit tandis que la moitié de droite est illustrée dans une position de fort débit de l'organe de régulation de débit. En référence à la figure, le bec de remplissage selon le mode de réalisation préféré illustré comporte un corps tubulaire généralement désigné en 1 comprenant trois parties, une partie d'alimentation 1.1 dans laquelle débouche un conduit d'alimentation 2 s'étendant transversalement au corps tubulaire, une partie de régulation de débit 1.2 comportant une restriction 3, et une partie d'ouverture/fermeture 1.3 dont l'extrémité inférieure comporte un orifice d'écoulement 4. En amont de l'orifice d'écoulement 4, la partie terminale 1.3 du corps tubulaire comporte une partie de paroi interne conique 5. Les tronçons 1.2 et 1.3 sont reliés les uns aux autres par des raccords 6 permettant un démontage et un remontage rapide du bec de remplissage. A l'intérieur du bec de remplissage, celui-ci comporte un clapet 7 ayant une partie conique 8 s'étendant en regard de la partie conique 5 du corps tubulaire et relié à une tige de commande 9 qui s'étend de façon axiale à l'intérieur du corps tubulaire et est reliée à un organe d'actionnement non représenté. En regard de la restriction 3, le bec de remplissage comporte un organe de régulation de débit 10 monté pour coulisser sur la tige de commande 9 et associé à un tube de commande 11 dont l'extrémité extérieure comporte des ergots 12 s'étendant radialement et dont la position est commandée par des cames 13. Dans le mode de réalisation préféré illustré, l'organe de régulation de débit 10 est rappelé de façon élastique vers une position d'ouverture maximale par un ressort 14 dont l'extrémité inférieure prend appui sur la partie supérieure du corps tubulaire et dont l'extrémité supérieure prend appui sur les ergots de commande 12. Il résulte de cette structure que la position du clapet 7 et la position de l'organe de régulation de débit 10 peuvent être commandées indépendamment de sorte qu'il est possible de faire fonctionner le bec de remplissage en disposant toujours le clapet 7 par rapport à la paroi 5 dans une position telle que l'écoulement dans l'intervalle entre la partie conique 8 du clapet 7 et la partie conique 5 du corps tubulaire 1 soit toujours ramenée à un régime laminaire tandis que l'organe de régulation de débit 10 permet de régler le débit qui s'écoule finalement à travers l'orifice d'écoulement 4. On notera à ce propos que la position transversale de l'orifice d'alimentation 2 favorise un écoulement optimal à travers le bec de remplissage en minimisant le risque de constitution d'un vortex à l'intérieur du bec de remplissage. Le rappel de l'organe de régulation de débit vers une position d'ouverture maximale par le ressort 14 permet de s'assurer qu'en l'absence de commande de régulation du débit, par exemple lors du nettoyage du bec de remplissage, le débit maximal de liquide peut s'écouler à travers le bec de remplissage. 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 tel que défini par les revendications. En particulier, bien que l'invention ait été décrite avec des organes de commande mécaniques, on peut prévoir des organes de commande magnétiques permettant de supprimer les joints d'étanchéité 15 et 16 respectivement disposés entre le corps tubulaire et le tube de commande 11 d'une part, et entre l'organe de régulation de débit 10 et la tige de commande 9 d'autre part. REVENDICATIONS 1. Bec de remplissage comportant un corps tubulaire (1) ayant au moins une partie de paroi conique (5) adjacente à un orifice d'écoulement (4) et un clapet conique (7) disposé en regard de la partie de paroi conique (5) et relié à un organe de commande de position (9) du clapet caractérisé en ce qu'en amont du clapet par référence à un sens d'écoulement de produit, le bec de remplissage comporte un organe de régulation de débit (10) délimitant avec une partie de paroi en regard un passage ayant une section variable en fonction d'une position de l'organe de régulation de débit (10), et en ce que l'organe de régulation de débit (10) est relié à un organe de commande de position (11) indépendant de l'organe de commande de position du clapet. 2. Bec de remplissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de commande de position du clapet et de l'organe de régulation de débit s'étendent parallèlement l'un à l'autre. 3. Bec de remplissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande de position du clapet comprend une tige de commande (9) s'étendant axialement au corps tubulaire (1) et en ce que l'organe de position de l'organe de régulation de débit (10) comporte un tube de commande (11) entourant la tige de commande (9). 4. Bec de remplissage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de rappel (14) de l'organe de régulation de débit (10) vers une position d'ouverture maximale 5. Bec de remplissage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit d'alimentation (2) s'étendant transversalement au corps tubulaire.