Brevet FR2899220A1 — publié le 20071005

La présente invention concerne un dispositif de nettoyage pour machine de remplissage, et une machine de remplissage équipée d'un tel dispositif. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de nettoyage d'une machine rotative équipée d'une pluralité de becs de remplissage pour le remplissage de récipients creux, tel que des bouteilles ou des pots, avec un produit alimentaire, et une machine correspondante.. De telles machines rotatives de remplissage comprennent classiquement un carrousel rotatif portant une cuve de produit de remplissage et une pluralité de postes de remplissage, chaque poste de remplissage comprenant un bec de remplissage relié à la cuve, un système de support permettant de supporter un récipient en dessous du bec de remplissage, et des moyens de dosage pour délivrer une quantité déterminée de produit de remplissage dans chaque récipient. De telles machines doivent être régulièrement nettoyées à l'aide d'un agent de nettoyage, généralement liquide, que l'on fait circuler dans la machine à la place du produit de remplissage, pour enlever toute trace du produit, les poussières ou autres corps étrangers, et/ou d'éventuels contaminants biologiques ou bactériologiques. Pour limiter la consommation d'agent de nettoyage, il est connu de prévoir des dispositifs de nettoyage permettant la récupération de l'agent nettoyage en sortie des becs de remplissage en vue de son recyclage en circuit fermé. Ces dispositifs de nettoyage peuvent comprendre une pluralité de tubes de récupération d'agent de nettoyage, chaque tube de récupération étant déplaçable entre une position de service dans laquelle ledit tube vient s'emmancher de manière étanche sur un bec de remplissage pour récupérer l'agent de nettoyage délivré par ledit bec, et une position escamotée dans laquelle ledit tube est écarté dudit bec de remplissage pour permettre le remplissage de récipients. L'étanchéité entre le bec de remplissage et le tube de récupération est assurée par un joint racleur monté dans une gorge annulaire interne du tube de récupération. Les tubes sont connectés à un même collecteur monté mobile sur un bâti fixe pour déplacer l'ensemble des tubes de récupération entre leur deux positions. De tels tubes de récupération, équipés de joint racleur et venant s'emmancher tous ensemble sur les becs, assurent une bonne étanchéité, même lorsque la machine comprend un grand nombre de becs de remplissage, avec des différences de hauteur entre les becs. Toutefois, ces tubes de récupération ne peuvent être utilisés qu'avec des becs présentant une partie inférieure cylindrique permettant l'emmanchement. Or, dans de nombreuses applications, en fonction de la forme du jet et des qualités de dosage recherchées, les becs de remplissage présentent une partie terminale tronconique ou conique sur laquelle un tel tube de récupération ne peut venir s'emmancher. Un emmanchement du tube sur une partie supérieure cylindrique du bec nécessiterait un tube dont l'encombrement serait incompatible avec les systèmes de support de récipient classiques. Pour de tels becs dits coniques, on peut prévoir des dispositifs de nettoyage comprenant des tubes de récupération équipés en extrémité supérieure d'un joint torique apte à venir en appui contre la surface extérieure conique du bec de remplissage ou contre le bord annulaire inférieur entourant l'orifice de décharge du bec. Une telle étanchéité avec un joint torique ne peut convenir sur une machine équipée d'un grand nombre de becs de remplissage, car en pratique, les différences de hauteur entre les becs de remplissage seront forcément supérieures à l'écrasement d'un joint torique. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de nettoyage palliant les inconvénients précités, qui permet notamment d'obtenir une bonne étanchéité entre des tubes de récupération et une pluralité de becs coniques d'une machine de remplissage. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de nettoyage pour une machine de remplissage de récipients comprenant une pluralité de becs de remplissage connectés à une cuve de liquide de remplissage, ledit dispositif de nettoyage comportant - une pluralité de tubes de récupération d'agent de nettoyage, chaque tube de récupération étant déplaçable entre une position de service dans laquelle ledit tube est apte à récupérer par sa partie supérieure un agent de nettoyage délivré par un bec de remplissage, et une position escamotée dans laquelle ledit tube est écarté dudit bec de remplissage pour permettre le remplissage de récipients, - des moyens de collecte auxquels sont reliés lesdits tubes de récupération, par exemple par leur partie inférieure, pour collecter l'agent de nettoyage récupéré par lesdits tubes de récupération, - des moyens de déplacement des tubes de 30 récupération entre leur position de service et leur position escamotée, et - des moyens d'étanchéité garantissant l'étanchéité entre les becs de remplissage et les tubes de récupération dans leur position de service, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité comprennent des embouts tubulaires aptes à venir s'intercaler entre les becs de remplissage et les extrémités supérieures des tubes de récupération dans leur position de service, lesdits embouts tubulaires étant aptes à diminuer axialement en longueur, de manière élastique, , afin de compenser les différences de hauteur entre les becs de remplissage. Selon l'invention, on prévoit des embouts tubulaires entre les becs de remplissage et les tubes de récupération, lesdits embouts étant aptes à s'écraser axialement, par exemple de 2 à 3 mm, dans la position de service des tubes de récupération, pour compenser les différences de hauteur entre les becs de remplissage sur des machines équipées d'un grand nombre de becs de remplissage, et ainsi garantir une bonne étanchéité entre tous les becs de remplissage et tubes de récupération en position de service. Selon un mode de réalisation, chaque embout tubulaire comprend un tube en élastomère, de préférence en fluoroélastomère, muni d'au moins une gorge annulaire extérieure pour former une zone d'affaiblissement autorisant une diminution axiale ou écrasement dudit embout lors de la mise en appui dudit embout contre un bec de remplissage dans la position de service du tube de récupération. Selon un mode de réalisation, un embout tubulaire est assemblé à l'extrémité supérieure de chaque tube de récupération, ledit embout venant en appui contre le bec de remplissage par son bord d'extrémité libre dans la position de service du tube de récupération. Dans le cas de becs de remplissage coniques, chaque embout tubulaire comporte avantageusement un bord d'extrémité libre chanfreiné définissant une surface tronconique de contact par laquelle ledit embout est apte à venir en appui contre une surface tronconique correspondante d'un bec de remplissage. Chaque embout tubulaire peut être assemblé sur un 10 tube de récupération par l'intermédiaire d'un tube de raccordement rigide. Selon une particularité, les moyens de déplacement sont aptes à déplacer ensemble la pluralité de tubes de récupération entre leur position de service 15 et leur position escamotée, de préférence par translation verticale. Dans un mode de réalisation, les moyens de collecte comprennent un tube annulaire, de préférence légèrement incliné par rapport à l'horizontale, sur lequel les tubes de récupération sont assemblés 20 verticalement par leur extrémité infér_Leure, lesdits moyens de déplacement étant aptes à déplacer verticalement en translation ledit tube annulaire, les becs de remplissage de la machine étant disposés verticalement, leurs orifices de décharge orientés vers 25 le bas. La présente invention a également pour objet une machine rotative de remplissage de récipients, en particulier de bouteilles en matière plastique, avec un produit alimentaire, comprenant un carrousel rotatif 30 portant une pluralité de postes de remplissage, chaque poste de remplissage comprenant un bec de remplissage relié à des moyens de stockage de liquide de remplissage, formés en particulier d'une cuve de remplissage portée par ledit carrousel ou d'une cuve de remplissage déportée, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un dispositif de nettoyage tel que décrit précédemment. Selon un mode de réalisation, les becs de remplissage sont disposés sensiblement ver-:icalement avec leur orifice de décharge orientés vers le bas, lesdits becs comprenant une partie inférieure tronconique contre laquelle les embouts tubulaires des tubes de récupération viennent en appui par déplacement en translation verticale de leur position escamotée vers leur position de service. Avantageusement, chaque poste de remplissage comprend des moyens de support de récipient comprenant un socle apte à soutenir les récipients par leur fond et/ou une pince apte à saisir les récipients par leur col, lesdits tubes de récupération étant disposés en dessous des socles dans leur position escamotée et passant à travers les socles dans leur position de service, et/ou passant entre les leviers des pinces dans leur position de service. L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier actuellement préféré de l'invention, en référence au dessin schématique annexé, sur lequel : - la figure 1 représente une vue schématique d'une machine rotative de remplissage équipée d'un dispositif de nettoyage selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue partielle agrandie en perspective de la machine de la figure 1, illustrant le dispositif de nettoyage avec ses tubes de récupération en position escamotée ; - la figure 3 représente une vue agrandie du détail D de la figure 2, mais avec les tubes de 5 récupération en position de service ; - la figure 4 représente une vue schématique en coupe verticale de la machine de la figure 1, illustrant la cuve et le dispositif de nettoyage en position de service et en position escamotée ; et, 10 - la figure 5 est une vue agrandie du bec de remplissage et du tube de récupération en position de service de la figure 4. Les figures 1 à 5 illustrent une machine de remplissage 1 équipée d'un dispositif de nettoyage 4 qui 15 est plus particulièrement adaptée au remplissage de bouteilles B en matériau plastique, par exemple en Polyéthylène téréphtalate, avec un liquide tel que de l'eau, du lait ou du jus de fruit. Bien entendu, l'invention peut être appliquée au remplissage de tout 20 type de récipient avec tout type de produit. La machine est de type rotative, comprenant un carrousel 11 monté tournant sur un bâti fixe 12 autour d'un axe de rotation vertical A (Fig.5). Le carrousel 11 porte une cuve de liquide remplissage cylindrique 2, et 25 une pluralité de postes de remplissage 3 disposés à espace angulaire régulier autour de l'axe de rotation. Chaque poste de remplissage 3 comprend un bec de remplissage 32 avec un orifice de décharge 321 en communication fluidique avec la cuve de remplissage, et 30 un système de support de bouteille 31 pour le maintien d'une bouteille sous le bec de remplissage. Dans le présent mode de réalisation, comme mieux visible à la figure 4, le carrousel est formé par la cuve, et les becs sont montés verticalement, directement sur la paroi de fond 21 de la cuve de remplissage, avec leur orifice de décharge 321 orientés vers le bas. En référence à la figure 5, chaque bec 32 comprend une partie supérieure cylindrique 322, équipée d'une collerette 322a pour son raccord de manière étanche à la cuve, sur le contour d'une ouverture circulaire de sa paroi de fond, cette partie supérieure se prolongeant par une partie inférieure tronconique 323 délimitée par l'orifice de décharge circulaire 321. En référence aux figures 2 et 3, le système de support de bouteille comprend une fourche ou pince 311, apte à saisir la bouteille en dessous de sa collerette située à la base de son col, un socle 312 pour soutenir la bouteille par son fond, et une cale intermédiaire 313 venant contre la paroi cylindrique de la bouteille. La pince comprend deux leviers 311a opposés montés pivotants sur une embase 311b. Les leviers sont sollicités élastiquement par des ressorts dans une position de serrage des bouteilles, sont aptes à s'écarter élastiquement pour l'introduction ou le dégagement d'une bouteille. La pince est assemblée par son embase sur la cuve, et une tige verticale 314, montée sur l'embase de la pince, porte ledit socle à son extrém=ité inférieure, ainsi que la cale intermédiaire. Le socle 312 est formé d'une plaque horizontale munie d'une ouverture centrale 312a (Fig.2) pour le passage des tubes de récupération du dispositif de nettoyage tel que décrit ci-après. Des moyens de dosage du produit, connus en soi, sont associés à chaque bec de remplissage pour délivrer une quantité déterminée de produit dans chaque bouteille amenée sous le bec de remplissage. Ces moyens de dosage, par exemple de type pondéral, comprennent un clapet (non représenté), monté dans le bec de remplissage et commandé en ouverture et en fermeture par un vérin 33 (Fig.l) qui est disposé en partie supérieure de la cuve et asservi par un capteur de pesée placé au niveau de la tige portant le socle. En référence à la figure 4, la cuve est équipée d'un tube vertical désaxé 22 pour le passage des câbles d'alimentation électrique des vérins. La machine selon l'invention pourra être équipée d'autres moyens de dosage, par exemple de type volumétrique, débitmétrique, ou permettant la détection du niveau de remplissage du récipient. Dans des variantes de réalisation, suivant le produit de remplissage et le type de bouteille, la tige verticale peut être montée coulissante, par exemple à travers la paroi de fond de la cuve, entre une position basse de chargement ou de déchargement de la bouteille dans laquelle son col est dégagé du bec, et une position haute de remplissage dans laquelle son col est en appui contre le bec de remplissage. La machine est équipée d'un système d'amenée de bouteilles vide, connu en soi, tel qu'un convoyeur à bande 13 combiné à un convoyeur tournant 14, qui permet d'engager latéralement les bouteilles vides entre les pinces et sur les socles des systèmes de support, et d'un système d'évacuation, comprenant un convoyeur tournant 15 combiné par exemple à une portion aval du convoyeur à bande 13 précité, permettant d'évacuer latéralement les bouteilles remplies. Le dispositif de nettoyage 4 comprend une pluralité de tubes de récupération rigides 41, de section circulaire, montés verticalement par leur extrémité inférieure 41a sur un collecteur 42 formé d'un tube annulaire sensiblement horizontal. Les tubes de récupération sont disposés à espace angulaire régulier sur le collecteur et leur nombre correspond à celui des becs de remplissage de la machine. Chaque tube de récupération est équipé à son extrémité supérieure d'un embout tubulaire 43, de section circulaire, en matériau élastomère, par exemple en Viton, apte à diminuer axialement en longueur par déformation élastique. Comme mieux visible sur la figure `l'assemblage de l'embout tubulaire 43 sur le tube de récupération 41 est réalisé au moyen d'un tube intermédiaire rigide de raccordement, ou raccord tubulaire 44, dans lequel l'embout est partiellement emmanché. L'embout présente un épaulement extérieur 431 venant en appui contre le bord supérieur 441 du raccord tubulaire, et est muni en partie inférieure d'une nervure extérieure annulaire 432 qui s'enclenche dans une rainure interne annulaire 442 correspondante dudit raccord. Le raccord est fixé de manière étanche sur l'extrémité supérieure du tuyau de récupération, par exemple par emmanchement partiel du tube sur le raccord, le bord supérieur 41b du tube de récupération venant en butée contre un épaulement extérieur 443 dudit raccord. En variante, les embouts tubulaires sont surmoulés directement sur l'extrémité supérieure d'un tube de récupération. Le bord supérieur 433 de l'embout est chanfreiné et défini une surface d'appui tronconique inclinée vers l'intérieur destinée à venir en appui contre la surface tronconique 323a, d'inclinaison correspondante, d'un bec de remplissage. Le diamètre interne de l'embout est supérieur ou égale au diamètre de l'orifice de décharge 321 des becs de remplissage, de préférence légèrement supérieur, tel qu'illustré à la figure 5. La partie extérieure de l'embout, définie entre son bord supérieur 433 et son épaulement 431, présente une gorge annulaire 434, de section globalement semi-circulaire. La hauteur et la profondeur de la gorge, ainsi que le nombre de gorge, seront définis en fonction de la capacité de diminution longitudinale souhaitée de l'embout. Cette capacité de diminution longitudinale ou capacité d'écrasement vertical est de préférence de 1 à 5 mm, par exemple de 2 à 3 mm. Dans une variante de réalisation, l'embout tubulaire présente une paroi ondulée en accordéon. Le collecteur 42, formé par exemple de deux portions semi-annulaires assemblées de manière étanche l'une à l'autre, est monté mobile sur le bâti, sous la paroi de fond de la cuve, en étant légèrement incliné par rapport à l'horizontale pour faciliter l'écoulement en direction d'un conduit d'évacuation 45 connecté audit collecteur. Le collecteur est monté via des écrous 46 (Fig. 2) sur les vis verticales de montée 47 de systèmes de déplacement, par exemple au nombre de quatre, montés à espace angulaire régulier sur le bâti, pour permettre un déplacement vertical du collecteur et de l'ensemble des tubes de récupération, parallèlement à l'axe de rotation A de la cuve, entre une position basse escamotée et une position haute de service. . Dans la position escamotée, illustrée aux figures 1 et 2, les embouts tubulaires 43 sont disposés en dessous des socles 312. Dans la position de service, les tubes de récupération passent dans les ouvertures 312a des socles, les raccords 44 sont disposés entre les leviers 311a des pinces, et les embouts sont en appui contre les becs. La position haute de service du collecteur sera définie de manière à s'assurer que tous les embouts sont en appui contre les becs avec un écrasement vertical minimal de chaque embout pour garantir une bonne étanchéité, cet écrasement minimal étant par exemple de l'ordre de 0,1 à 0,2 mm. Lors des opérations de remplissage de bouteilles, le dispositif de nettoyage 4 est maintenu en position basse escamotée. Pour le nettoyage de la machine, un agent de nettoyage est chargé dans la cuve de liquide de remplissage et la cuve est stoppée en rotation dans une position telle que les tubes de récupération et les becs de remplissage soient sensiblement alignés verticalement. Les tubes de récupération sont alors amenés en position de service par actionnement des vis de montée 47, les raccords disposés entre les pinces garantissant un bon alignement axial des becs et des tubes de remplissage, et les clapets des becs sont commandés en position ouverte pour faire circuler l'agent de nettoyage dans les becs. Le conduit d'évacuation 45 du collecteur est avantageusement relié à la cuve par un circuit équipé d'une pompe pour le recyclage en circuit fermé de l'agent de nettoyage vers la cuve. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de nettoyage pour une machine de remplissage de récipients comprenant une pluralité de becs de remplissage, ledit dispositif de nettoyage comportant - une pluralité de tubes de récupération d'agent de nettoyage, chaque tube de récupération étant déplaçable entre une position de service dans laquelle ledit tube est apte à récupérer par sa partie supérieure un agent de nettoyage délivré par un bec de remplissage, et une position escamotée dans laquelle ledit tube est écarté dudit bec de remplissage pour permettre le remplissage de récipients, - des moyens de collecte auxquels sont reliés lesdits tubes de récupération pour collecter l'agent de nettoyage récupéré par lesdits tubes de récupération, - des moyens de déplacement des tubes de récupération entre leur position de service et leur position escamotée, et - des moyens d'étanchéité garantissant l'étanchéité entre les becs de remplissage et les tubes de récupération dans leur position de service, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité comprennent des embouts tubulaires (43) aptes à venir s'intercaler entre les becs de remplissage (32) et les extrémités supérieures (41b) des tubes de récupération (41) dans leur position de service, lesdits embouts tubulaires étant aptes à diminuer axialement en longueur, de manière élastique, pour compenser les différences de hauteur entre les becs de remplissage. 2. Dispositif de nettoyage (4) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque embouttubulaire (43) comprend un tube en élastomère muni d'au moins une gorge annulaire extérieure (434)ä 3. Dispositif de nettoyage (4) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un embout tubulaire (43) est assemblé à l'extrémité supérieure de chaque tube de récupération (41), ledit embout venant en appui contre le bec de remplissage par son bord d'extrémité libre (433) dans la position de service du tube de récupération. 4. Dispositif de nettoyage (4) selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque embout tubulaire (43) comporte un bord d'extrémité libre (433) chanfreiné définissant une surface tronconique de contact par laquelle ledit embout est apte à venir en appui contre une surface tronconique correspondante (323a) d'un bec de remplissage (32). 5. Dispositif de nettoyage selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque embout tubulaire est assemblé sur un tube de récupération par l'intermédiaire d'un tube de raccordement rigide (44). 6. Dispositif de nettoyage selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens de déplacement (47) sont aptes à déplacer ensemble la pluralité de tubes de récupération entre leur position de service et leur position escamotée. 7. Dispositif de nettoyage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de collecte comprennent un tube annulaire (42) sur lequel les tubes de récupération (41) sont assemblés verticalement par leur extrémité inférieure (41a), lesdits moyens de déplacement (47) étant aptes à déplacer verticalement en translation ledit tube annulaire. 8. Machine rotative de remplissage de récipients, comprenant un carrousel rotatif portant une pluralité de postes de remplissage, chaque poste de remplissage comprenant un bec de remplissage relié à des moyens de stockage de liquide de remplissage, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un dispositif de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 7. 9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que les becs de remplissage (32) sont disposés sensiblement verticalement avec leur orifice de décharge (321) orientés vers le bas, lesdits becs comprenant une partie inférieure tronconique contre la laquelle les embouts tubulaires (43) des tubes de récupération (41) viennent en appui par déplacement en translation verticale de leur position escamotée vers leur position de service. 10. Machine selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que chaque poste de remplissage (3) comprend des moyens de support de récipient comprenant un socle (312) apte à soutenir les récipients par leur fond et/ou une pince (311) apte à saisir les récipients par leur col, lesdits tubes de récupération (41) étant disposés en dessous des socles dans leur position escamotée et passant à travers les socles dans leur position de service, et/ou passant entre les leviers des pinces dans leur position de service.