Brevet FR2821068A1 — publié le 20020823

La présente invention a pour objet une installation pour le conditionnement à haut débit d'un produit liquide, visqueux ou pâteux, chargé ou non, dans des contenants pouvant être de formats différents. Il existe essentiellement un seul type d'installation permettant le conditionnement à haut débit de produits liquides, visqueux ou pâteux, chargés ou non, tels que par exemple des peintures ou analogues. Une telle installation comporte, en association avec un chemin de transfert sur lequel se déplacent pas à pas les contenants, un moyen doseur apte à déverser successivement une quantité prédéterminée de produit dans chacun desdits contenants. Le moyen doseur comprend une trémie dans laquelle est déversé le produit liquide à conditionner, et qui communique avec une chambre présentant inférieurement un verseur et dans laquelle agit un piston d'axe horizontal. Il comporte également un dispositif à clapets permettant de fermer le verseur et d'ouvrir la trémie et inversement, en association avec le mouvement de va et vient du piston, en sorte de réaliser les opérations successives suivantes : ouverture de la trémie et fermeture du verseur, recul du piston pour aspirer dans la chambre le produit en provenance de la trémie, puis fermeture de la trémie et ouverture du verseur tandis que le piston avance et pousse le produit qui s'échappe de ladite chambre par ledit verseur. Le réglage de la quantité de produit est réalisé de manière volumétrique, en modifiant la course du piston, ce qui est réalisé au moyen de butées mobiles, dont le positionnement est réalisé au moyen de systèmes à vis. Une telle installation présente de nombreux inconvénients notamment en ce qu'elle est de conception très complexe, ce qui est essentiellement dû au fait que son concept de base est relativement ancien, et que les perfectionnements dont elle a fait l'objet n'ont pas modifié ledit concept de base. Par ailleurs, cette installation présente comme autre inconvénient d'être d'un encombrement important, notamment en en ce qu'elle occupe une grande surface au sol, sachant qu'une telle installation est associée à d'autres en amont et notamment en aval, telles que par exemple une installation de bouchage des contenants et une installation d'étiquetage de ceux-ci. On connaît également par le document FR 2.684. 087, un procédé et une installation pour la formulation et le conditionnement d'un produit liquide, qui met en oeuvre une machine de conditionnement comprenant un piston racleur apte à descendre de manière contrôlée dans une cuve amovible dont le fond est équipé d'un moyen verseur obturable. Le dosage est également réalisé de manière volumétrique, par la mesure de la course du piston. Cette machine de conditionnement est de conception plus simple que celles évoquées auparavant, toutefois elle est limitée aux petites séries, en fonction de la contenance de la cuve. La présente invention a pour but de remédier aux divers inconvénients précités, en proposant une installation pour le conditionnement à haut débit de produits liquides, visqueux ou pâteux, chargés ou non, dans des contenants pouvant être de formats différents. L'installation pour le conditionnement à haut débit d'un produit liquide, visqueux ou pâteux, chargé ou non, selon l'invention est de type comportant une cuve équipée inférieurement d'un moyen de déversement apte à laisser passer des doses dudit produit obtenues sous la poussée d'un piston racleur apte à se déplacer verticalement selon une course, ou une succession de courses, de longueur donnée par l'intermédiaire de moyens de contrôle, et elle se caractérise essentiellement en ce que ladite cuve est munie de moyens d'alimentation en produit qui débouchent au-dessus dudit piston racleur, lequel est équipé de moyens aptes à autoriser le remplissage de ladite cuve lors de la remontée dudit piston racleur. Une telle installation autorise des hauts débits pour un nombre important, voire illimité, de contenants, puisqu'elle est alimentée en permanence Selon une caractéristique additionnelle de l'installation selon l'invention, les moyens aptes à autoriser le remplissage de ladite cuve lors de la remontée du piston racleur consistent en une ouverture pratiquée dans ledit piston racleur et obturée par un clapet dont le maoeuvrement est commandé en coordination avec le déplacement dudit piston racleur. Selon un mode de réalisation particulier de l'installation selon l'invention, le clapet est mancouvré au moyen d'un vérin. Selon une autre caractéristique additionnelle du mode de réalisation particulier de l'installation selon l'invention, l'ouverture et le clapet sont coaxiaux au piston racleur, ledit clapet étant porté par une tige traversant axialement la tige portant ledit piston racleur, le déplacement de la tige dudit clapet étant assuré par le vérin. Selon une autre caractéristique additionnelle de l'installation selon l'invention la cuve est de forme tubulaire, son fond est équipé d'un moyen de versement muni d'un système anti-gouttes à clapet, et elle est surmontée d'une chambre d'un diamètre supérieur et dans laquelle débouche une canalisation d'alimentation en produit. Selon une autre caractéristique additionnelle de l'installation selon l'invention, les moyens de contrôle de la longueur de la course du piston racleur sont associés à un moyen de pesée des contenants en cours de remplissage de ceux-ci, en vue de permettre une comparaison et un éventuel ajustement des caractéristiques de ladite course. Selon une autre caractéristique additionnelle de l'installation selon l'invention, le moyen de pesée est intégré à un chemin d'amenage sur lequel se déplacent pas à pas les contenants, au rythme de la production des doses de produit. Les moyens de pesée ne sont pas utilisés en permanence puisque cela aurait pour conséquence un ralentissement de la cadence du fait du temps nécessaire à la stabilisation de la pesée. Ils sont utilisés en début du processus de remplissage afin de vérifier si la quantité de produit délivré correspond à ce qui a été calculé de manière théorique, en sorte de pouvoir réaliser un ajustement de la course du piston racleur. Par ailleurs, les moyens de pesée peuvent permettre des vérifications en cours du processus de conditionnement, et peuvent, le cas échéant, permettre de rectifier les paramètres de déplacement du piston racleur, en raison, par exemple, d'une baisse d'étanchéité de celui-ci, liée à son usure. Les avantages et les caractéristiques de l'installation selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé les figures 1,2 et 3 représentent des vues schématiques d'une installation de conditionnement à haut débit d'un produit liquide, lors d'étapes successives de son utilisation. En référence à ces figures 1,2 et 3, on peut voir une installation 1 pour le conditionnement à haut débit d'un produit liquide P, visqueux ou pâteux, chargé ou non, dans des contenants C. L'installation 1 comprend un dispositif 2 de dosage et de remplissage des contenants C, ainsi qu'un dispositif 3 d'amenage pas à pas, sous le dispositif 2, des contenants C. Le dispositif 3 d'amenage des contenants C comporte un tapis de transfert 30 associé, à la verticale du dispositif 2 de dosage et de remplissage, à un moyen de pesée 31. Le dispositif 2 de dosage et de remplissage comprend essentiellement une cuve tubulaire 4 dont le fond 40 est équipé d'un moyen de versement 41 muni, de manière connue en soi et non représenté, d'un système anti-gouttes à clapet. La cuve 4 est surmontée d'une chambre 42 d'un diamètre supérieur à celui de la cuve 4, et dans laquelle débouche une canalisation 43 d'alimentation en produit P. On peut voir également que la cuve 4 est associée à un piston racleur 5, apte à se déplacer verticalement en vue de repousser le produit P dans la cuve 4 vers le moyen de versement 41. Le dosage est volumétrique, la quantité de produit étant fonction de la course du piston racleur 5 dans la cuve 4. Le déplacement du piston racleur 5 est réalisé au moyen d'un système à vérin, non représenté, et piloté par des commandes d'axe numérique, qui permettent des positionnements, rapides, illimités et répétitifs avec une très grande précision du piston racleur 5. On peut également voir sur ces figures que le piston racleur 5 comporte une ouverture 50 ainsi qu'un clapet 51 apte à ouvrir ou fermer cette ouverture 50. Dans ce mode de réalisation, l'ouverture 50 et le clapet 51 sont coaxiaux au piston racleur 5, le clapet 51 étant porté par une tige 52 traversant axialement la tige 53 portant le piston racleur 5, le déplacement de la tige 52 étant assuré par un vérin, non représenté. En référence plus précisément à la figure 1, on peut voir que dans une première étape, la cuve 4 et la chambre 42 sont entièrement remplies de produit P, la chambre 42 étant bien entendu équipée de moyens, non représentés, aptes à permettre d'en faire échapper l'air emprisonné. Comme on peut le voir sur la figure 2, par la descente, selon une course précise prédéterminée du piston racleur 5 dans la cuve 4, on obtient une dose de produit P laquelle passe par le moyen de déversement 41 puis tombe dans un contenant C. On notera qu'au cours de la descente du piston racleur 5, la chambre 42 est alimentée par la canalisation 43, et demeure donc remplie de produit P. En référence maintenant à la figure 3, on peut voir que l'ouverture 50 du piston racleur 5, qui bien entendu est fermée par le clapet 51 lors de la descente du piston racleur 5, est ouverte lors de la remontée de ce dernier, en sorte que le produit P traverse le piston racleur 5 et remplie la cuve 4. De manière avantageuse, du fait de la conception du dispositif 2 de dosage et de remplissage selon l'invention, la cuve 4 est constamment vide d'air, en sorte que le dosage volumétrique est d'une grande précision, contrairement aux installations actuellement connues. Les contenants C défilent pas à pas sur le moyen d'amenage 3 au rythme de la création de doses de produit P, lesquelles peuvent, selon le volume de chacune d'elles bien entendu, être réalisées successivement dans un mouvement de va et vient du piston racleur, ou bien dans une succession de plusieurs courses en poussée du piston racleur 5 délivrant chacune une dose, suivie d'une remontée de remplissage de la cuve 4. Le moyen de pesée 31 permet au démarrage du processus de conditionnement, de vérifier que la quantité de produit P délivré par le moyen de versement dans les contenants C correspond à la quantité calculée de manière théorique, dans le cas d'un écart la course du piston racleur est ajustée. Le moyen de pesée 31 est également utilisé de manière sporadique pour satisfaire aux normes. Par ailleurs, en cours de fonctionnement, notamment lors d'une grande série, le piston racleur peut s'user et donc être moins étanche, en sorte que la quantité de produit délivré est inférieure à ce qu'elle devrait être. Dans ce cas le contrôle de la quantité de produit délivré par dose, par l'intermédiaire du moyen de pesée, peut permettre d'ajuster la course du piston racleur 5. Il va de soi que la présente invention ne saurait être limitée à la description qui précède de l'un de ses modes de réalisation, susceptible de subir quelques modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Installation pour le conditionnement à haut débit d'un produit liquide, visqueux ou pâteux, chargé ou non, du type comportant une cuve équipée inférieurement d'un moyen de déversement apte à laisser passer des doses dudit produit (P) obtenu sous la poussée d'un piston racleur apte à se déplacer verticalement selon une course, ou une succession de courses, de longueur donnée par l'intermédiaire de moyens de contrôle, caractérisée en ce que ladite cuve (4) est munie de moyens (43) d'alimentation en produit (P) qui débouchent au-dessus dudit piston racleur (5), lequel est équipé de moyens (50,51) aptes à autoriser le remplissage de ladite cuve (4) lors de la remontée dudit piston racleur (5). 2) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens aptes à autoriser le remplissage de ladite cuve (4) lors de la remontée du piston racleur (5) consistent en une ouverture (50) pratiquée dans ledit piston racleur (5) et obturée par un clapet (51) dont le maoeuvrement est commandé en coordination avec le déplacement dudit piston racleur (5). 3) Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le clapet (51) est man uvré au moyen d'un vérin. 4) Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'ouverture (50) et le clapet (51) sont coaxiaux au piston racleur (5), ledit clapet (51) étant porté par une tige (52) traversant axialement la tige (53) portant ledit piston racleur (5), le déplacement de la tige (52) dudit clapet (51) étant assuré par le vérin. 5) Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cuve (4) est de forme tubulaire, son fond (40) est équipé d'un moyen (41) de versement muni d'un système anti-gouttes à clapet, et elle est surmontée d'une chambre (42) d'un diamètre supérieur et dans laquelle débouche une canalisation (43) d'alimentation en produit (P). 6) Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de contrôler de la longueur de la course du piston racleur sont associés à un moyen (31) de pesée des contenants (C) en cours de remplissage de ceux-ci, en vue de permettre une comparaison et un éventuel ajustement des caractéristiques de ladite course. 7) Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le moyen de pesée (31) est intégré à un chemin d'amenage (3) sur lequel se déplacent pas à pas les contenants (C), au rythme de la production des doses de produit (P).