Brevet FR2767127A1 — publié le 19990212

La présente invention concerne le domaine technique des machines, appelées doseuses, et conçues pour délivrer une dose d'un produit de toute nature à caractère liquide, dans un récipient au sens général. L'objet de l'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des machines destinées à incorporer automatiquement et à grande cadence, dans une bouteille, une dose d'un produit liquide, tel que par exemple une essence aromatique ou une liqueur d'expédition dans un vin rendu mousseux. Dans le domaine technique préféré ci-dessus, il est connu, dans l'état de la technique, une machine de dosage adaptée pour incorporer une dose d'un liquide dans un récipient. Une telle machine comporte un réservoir communiquant avec une canalisation d'alimentation en liquide et assurant le stockage d'une dose de liquide. La machine comporte, également, une tête d'obturation, en général inclinée, comprenant un conduit communiquant avec le réservoir et assurant l'injection du liquide à l'intérieur du récipient. Cette tête comporte un obturateur commandé pour ouvrir ou fermer le conduit d'injection en fonction, respectivement, de la présence ou de l'absence d'un récipient. L'incorporation d'une dose d'un produit liquide, tel que par exemple une liqueur d'expédition dans une bouteille contenant un vin rendu mousseux, conduit, parfois, à une effervescence ou à l'apparition de mousse. I1 s'ensuit un débordement de liquide venant souiller la paroi externe de la bouteille, ainsi que la machine. Un objet de l'invention est de remédier à cet inconvénient en proposant un appareil de dosage conçu pour éviter le débordement de liquide sur les parois externes d'un récipient, lors de l'incorporation d'une dose d'un produit liquide à l'intérieur d'un récipient. Pour atteindre cet objectif, l'appareil de dosage selon l'invention comporte - un réservoir communiquant avec une alimentation en liquide et assurant le stockage d'une dose de liquide, - et une tête d'obturation-injection comportant un conduit communiquant avec le réservoir et assurant l'injection du liquide à l'intérieur du récipient, et un obturateur commandé pour ouvrir ou fermer le conduit en fonction, respectivement, de la présence ou de l'absence du récipient. Conformément à l'invention, la tête d'obturation-injection comporte - un coulisseau de commande de l'obturateur, sollicité par un ressort de rappel présentant, à son extrémité libre, une face d'appui pour le goulot d'un récipient, de manière que ce dernier communique avec une enceinte interne de confinement aménagée dans le coulisseau, ledit coulisseau étant destiné à être déplacé par le récipient entre une première position, dite de repos, dans laquelle l'obturateur ferme le conduit et une deuxième position dans laquelle l'obturateur ouvre le conduit, - et un canal de récupération communiquant avec l'enceinte de confinement, afin de récupérer le débordement de liquide susceptible d'apparaître lors de l'injection du liquide à l'intérieur du récipient. Par ailleurs, il doit être considéré que de telles machines travaillent à haute cadence, ce qui impose une fréquence élevée de travail de la tête d'obturation. Il s'ensuit une usure qui impose des interventions de maintenance relativement longues et délicates à mener à bien. Un autre objet de l'invention est donc de proposer un appareil de dosage adapté pour comporter une tête d'obturation adaptée pour être de conception simple, robuste et sur laquelle les interventions de maintenance sont relativement simples à mener à bien. Pour atteindre cet objectif, l'appareil de dosage selon l'invention comporte une tête d'obturation comprenant un support central dans lequel est monté un tube déformable formant le conduit d'injection et destiné à être comprimé, en position de fermeture, par un obturateur. Un tel appareil de dosage est ainsi équipé d'une tête d'obturation ne comportant pas de joint dynamique d'étanchéité, limitant ainsi les opérations de maintenance pour remédier à des fuites. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue générale, à grande échelle, d'un appareil de dosage conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe-élévation d'un appareil de dosage conforme à l'invention, illustré dans une première position caractéristique. La fig. 3 est une coupe-élévation d'un appareil de dosage conforme à l'invention, illustré dans une seconde position caractéristique. Tel que cela ressort de la fig. 1, l'appareil 1 selon l'invention est destiné à assurer l'incorporation d'une dose d'un liquide 2 de toute nature, à l'intérieur d'un récipient 3, tel qu'une bouteille. L'appareil 1 comporte un réservoir 4 de stockage du liquide 2 devant être incorporé dans le récipient 3 à l'aide d'une tête d'injectionobturation 5. Dans l'exemple illustré, le réservoir 4 est constitué par un cylindre fermé 6 équipé d'un piston 7 dont la tige 8 est équipée d'une entretoise 9 destinée à venir en appui sur une butée 10, pour permettre de limiter la course du piston 7. Le cylindre 6 est équipé, à sa partie inférieure, d'un tiroir ou boisseau 12 monté rotatif autour d'un axe 13 et équipé d'une tige de manoeuvre 14 destinée à être actionnée par un organe de commande non représenté. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 2, le tiroir 12 est destiné à occuper une première position, dite de remplissage, pour laquelle la chambre interne du cylindre 6 communique avec une canalisation d'alimentation en fluide 15 par l'intermédiaire d'un tronçon de raccordement 16 aménagé dans le tiroir 12. Dans cette première position, le tiroir 12 assure la fermeture d'un orifice 18 de communication avec la tête d'injectionobturation 5. Le tiroir 12 est destiné à occuper une deuxième position, illustrée plus particulièrement à la fig. 3, dans laquelle l'orifice de sortie 18 communique avec la tête d'injection-obturation 5 par l'intermédiaire d'un alésage de raccordement 19 aménagé dans le tiroir 12. Dans cette deuxième position, le tiroir 12 assure la fermeture de la communication entre la canalisation d'alimentation 15 et le réservoir 4. Dans un exemple préféré de réalisation, la tête d'injection-obturation 5 comporte un système 21 de réglage de l'écoulement du liquide délivré par le réservoir 4. Le système 21 comporte un corps 22 présentant un alésage interne dans lequel est monté, selon une caractéristique avantageuse de l'invention, un tuyau déformable 24 destiné à communiquer avec l'orifice de sortie 18 de la chambre par l'intermédiaire de l'alésage de raccordement 19. Le tuyau déformable 24, qui est réalisé, par exemple en silicone, est destiné à être comprimé par l'intermédiaire d'un pion ou d'un poussoir 26 monté coulissant dans le corps 22, selon une direction radiale par rapport au tuyau 24. Le poussoir 26 est actionné, à son extrémité opposée de celle comprimant le tuyau 24, par l'intermédiaire d'un organe de commande 28, constitué par un bouton de manoeuvre guidé en rotation sur le corps 22, selon un axe de rotation 29. L'organe de commande 28 présente un logement interne 31 délimitant une rampe ou une came 32 d'actionnement pour le poussoir 26. Cette rampe d'actionnement 32 présente un profil décentré par rapport à l'axe de rotation 29 de l'organe de commande, permettant, en fonction de sa position angulaire, de régler l'enfoncement du poussoir 26 et, par suite, de régler la section de passage du tuyau 24. La tête d'injection-obturation 5 comporte, également, un support central 34 adapté latéralement sur le corps 22, selon une direction inclinée. Le support 34 est aménagé pour comporter un alésage dans lequel est monté un conduit d'injection 36 du liquide à l'intérieur du récipient 3. Le conduit d'injection 36 communique avec le réservoir 4 via le tuyau déformable 24 et l'alésage de raccordement 19. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation de l'invention, le conduit d'injection 36 est formé par un tube déformable réalisé, par exemple en silicone. De préférence, le conduit déformable 36 est équipé, à son extrémité opposée de celle raccordée au tuyau déformable 24, d'un bec verseur 37 s'étendant en saillie par rapport à la face transversale 34, du support. Le conduit d'injection 36 est équipé d'un obturateur commandé 38 actionné par un coulisseau de commande 39 permettant d'assurer l'ouverture ou la fermeture du conduit 36 en fonction, respectivement, de la présence ou de l'absence d'un récipient 3. Le coulisseau 39 est guidé en coulissement sur le support 34, en étant bloqué en rotation, par l'intermédiaire d'un téton 40 fixé sur le support 34 et engagé dans une rainure 342 aménagée dans le coulisseau 39. Le coulisseau 39 est sollicité par un ressort de rappel 41 pour le maintenir dans une première position, dite d'obturation du conduit 36 (fig. 2). Le coulisseau 39 comporte un nez d'actionnement 42 dont la face transversale 421 est aménagée pour recevoir le goulot 31 d'un récipient 3. Le nez 42 du coulisseau coopère, de manière étanche, par un joint 43 avec le support 34, de telle sorte que le nez 42 du coulisseau détermine, de sa face transversale 421 jusqu'à la face transversale 341 du support, une enceinte de confinement 44 dont la fonction sera mieux comprise dans la suite de la description. Cette enceinte de confinement 44 communique avec un canal de récupération 45 aménagé dans le support 34. Le coulisseau 39 comporte une partie d'actionnement 391, destinée à agir sur l'obturateur 38 qui, dans l'exemple illustré, est constitué par un doigt monté coulissant dans le support 34 en s'étendant radialement par rapport au conduit 36 et en débouchant dans l'alésage de réception du conduit et sur la surface extérieure 342 du support. Le coulisseau 39 est destiné à agir sur l'extrémité du doigt 38 opposée à celle assurant l'appui sur le conduit 36. Dans la position illustrée à la fig. 2, la partie d'actionnement 391 du coulisseau 39 agit sur le doigt 38, de manière que ce dernier comprime ou pince le conduit 36, en vue d'assurer son obturation complète. Le coulisseau 39 est destiné à occuper une deuxième position, dite d'injection, pour laquelle le conduit 36 est ouvert. Dans cette position, illustrée à la fig. 3, le coulisseau 39 occupe une position enfoncée dans laquelle le doigt 38 se trouve placé dans un logement de dégagement 46 aménagé dans le coulisseau 39. Par exemple le logement de dégagement 46 est relié par une rampe 47 à la partie d'actionnement 39, de l'obturateur. Dans cette position d'injection, le doigt 38 laisse le conduit 36 ouvert. Le fonctionnement de l'appareil doseur 1 conforme à l'invention découle directement de la description qui précède. En position de repos de la tête d'obturation-injection 5, le coulisseau 39 occupe sa position de fermeture sous l'action du ressort de rappel 41 qui assure la mise en butée du coulisseau sur le téton d'arrêt 40. Dans cette position, la partie de commande 391 du coulisseau 39 agit sur le doigt 38 qui est enfoncé de manière à obturer le conduit d'injection 36. Le tiroir 12 est alors placé dans une position assurant l'alimentation en liquide du réservoir 4 et la fermeture de l'orifice de sortie 18. Lorsque l'entretoise 9 de la tige de piston 8 vient en appui sur la butée 10, il peut être considéré que le réservoir 4 est rempli par le liquide devant être injecté. Le tiroir 12 est alors commandé pour occuper sa position dite de fermeture de la canalisation d'alimentation 15. La dose de liquide à injecter dans le récipient correspond donc au volume compris dans le réservoir 4 ou la chambre interne du piston. Il est ensuite procédé à un rapprochement relatif entre un récipient 3 et la tête d'obturation-injection 5 conduisant à la mise en appui du goulot 3, du récipient sur la face transversale 421 du coulisseau et au déplacement de ce dernier dans le sens représenté par la flèche fi (fig. 3). L'enfoncement du coulisseau 39 entraine la libération de l'obturateur 38 qui vient se placer dans le logement de dégagement 46. Dans cette position, illustrée à la fig. 3, le conduit 36 est ouvert et le liquide peut être injecté à l'intérieur de la bouteille 3. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, il est à noter que, dans cette position d'injection, l'enceinte de confinement 44 et le volume interne de la bouteille constituent une chambre fermée, dans la mesure où le contact entre le goulot 31 et le coulisseau 39 présente un caractère étanche. Aussi, si une effervescence ou de la mousse apparaît, en raison de l'incorporation du liquide à l'intérieur du récipient, cette mousse est récupérée par le canal de récupération 45 qui débouche vers un bac de récupération, en vue d'un recyclage ou non. il est à noter que le débit d'écoulement de la dose de liquide peut être réglé à l'aide du système 21 permettant d'adapter le débit en fonction de l'apparition de mousse. Lorsque la totalité de la dose de liquide a été incorporée dans le récipient 3, il est procédé à un écartement relatif entre le récipient 3 et la tête d'injectionobturation 5. Le coulisseau 39 est donc déplacé, sous l'action du ressort de rappel 41, dans un sens f, contraire au sens f1, entraînant une enfoncement du doigt 38 sous l'action de la rampe 47 et de la partie d'actionnement 391. Le coulisseau 39 occupe de nouveau sa position d'obturation définie par la mise en butée du coulisseau 39 sur le téton d'arrêt 40. Dans cette position, le doigt 38 comprime le conduit 36 pour le fermer. L'appareil 1 est ensuite prêt pour assurer l'incorporation d'une nouvelle dose de produit à l'intérieur d'un autre récipient. L'appareil de dosage selon l'invention peut être utilisé à poste unique ou, de préférence, être monté en série sur une machine de dosage. Comme cela ressort plus précisément de la fig. 1, pour chaque appareil, la machine est équipée d'une pince 50 de préhension d'une bouteille 3 adaptée pour assurer le déplacement du récipient dans les sens f1 et f2, tels que décrits ci-dessus. De plus, les diverses entretoises 9 des pistons 8 des appareils 1 sont destinées à venir en appui sur une butée commune 10 constituée par un plateau. De préférence, ce plateau 10 comporte des moyens 51 de réglage de sa hauteur permettant de régler, par suite, le volume de la chambre du réservoir 4 à une valeur identique pour tous les appareils de dosage 1. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 - Appareil de dosage adapté pour incorporer une dose d'un liquide (2) dans un récipient (3), l'appareil comportant - un réservoir (4) communiquant avec une alimentation (15) en liquide et assurant le stockage d'une dose de liquide, - et une tête d'obturation-injection (5) comportant un conduit (36) communiquant avec le réservoir (4) et assurant l'injection du liquide à l'intérieur du récipient (3), et un obturateur commandé (38) pour ouvrir ou fermer le conduit en fonction, respectivement, de la présence ou de l'absence du récipient (3), caractérisé en ce que la tête d'obturation-injection (5) comporte - un coulisseau (39) de commande de l'obturateur, sollicité par un ressort de rappel (41) et présentant, à son extrémité libre, une face d'appui (421) pour le goulot (31) d'un récipient (3), de manière que ce dernier communique avec une enceinte interne de confinement (44) aménagée dans le coulisseau, ledit coulisseau (39) étant destiné à être déplacé par le récipient entre une première position, dite de repos, dans laquelle l'obturateur (38) ferme le conduit (36) et une deuxième position dans laquelle l'obturateur ouvre le conduit, - et un canal de récupération (45) communiquant avec l'enceinte de confinement (44), afin de récupérer les débordements de liquide susceptibles d'apparaître lors de l'injection du liquide à l'intérieur du récipient. 2 - Appareil de dosage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête d'obturation-injection (5) comporte un support central (34) dans lequel est monté un tube déformable formant le conduit d'injection (36) et destiné à être comprimé, en position de fermeture, par l'obturateur (38) s'étendant radialement par rapport au tube en étant monté coulissant dans le support (34). 3 - Appareil de dosage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'obturateur (38) est un doigt sollicité, à son extrémité opposée de celle comprimant le tube déformable (36), par le coulisseau (39) guidé en coulissement sur le support et présentant, d'une part, une partie d'actionnement (39l) de l'obturateur pour comprimer le tube déformable (36) et, d'autre part, un logement de dégagement (46) pour l'obturateur, afin d'assurer l'ouverture du tube déformable. 4 - Appareil de dosage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tête d'obturation-injection (5) comporte un système (21) de réglage du débit d'écoulement du liquide délivré par le réservoir (4). 5 - Appareil de dosage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système de réglage (21) comporte un tuyau déformable (24) monté dans un corps (22) et communiquant avec le réservoir (4) et le conduit d'injection (36), le tuyau déformable (24) étant destiné à être comprimé par un poussoir (26) monté coulissant dans le corps et actionné, à son extrémité opposée de celle comprimant le tuyau, par un organe de commande (28). 6 - Appareil de dosage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe (28) de commande du doigt est constitué par un bouton de manoeuvre rotatif présentant une rampe (32) d'actionnement du poussoir, décentrée par rapport à l'axe de rotation (29) du bouton. 7 - Appareil selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que le réservoir (4) est pourvu d'un tiroir commandé (12) permettant, dans une première position, d'ouvrir la canalisation (15) d'alimentation en fluide et de fermer sa communication avec le conduit d'injection (36) et, dans une seconde position, de fermer la canalisation d'alimentation (15) et d'ouvrir la communication avec le conduit d'injection (36). 8 - Appareil de dosage selon la revendication 1 ou 7, caractérisé en ce que le réservoir (4) est constitué par une chambre dont une paroi est formée par un piston (7) dont le mouvement est limité par une butée (10) réglable en positionnement relatif par rapport au piston, pour autoriser un réglage du volume de la dose de liquide à l'intérieur du réservoir. 9 - Machine de dosage destinée à assurer l'incorporation d'une dose d'un liquide (2) dans des récipients (3), caractérisée en ce qu'elle comporte une série de dispositif de dosage (1) conformes à l'une des revendications 1 à 8. 10- Machine de dosage selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte un plateau réglable (10) destiné à limiter le mouvement des tiges de piston des divers appareils de dosage (1).