Brevet FR2997691A1 — publié le 20140509

L'invention concerne une machine de remplissage de récipients avec un produit de remplissage. De façon connue une telle machine comprend : - un carter étanche au produit de remplissage et à l'intérieur duquel sont disposés, en partie au moins : - une cuve de stockage du produit de remplissage, - des têtes de dosage sous chacune desquelles un récipient est à disposer, pour être rempli de façon dosée par l'intermédiaire d'une dite tête de dosage, - et des tubes d'alimentation en produit de remplissage qui s'étendent entre les têtes de dosage et la cuve de stockage et qui sont fixés à elles. Typiquement, nombre de fabricants de telles machines de remplissage de récipients, qui sont souvent pourvues d'un dispositif de nettoyage, prévoient que tous les composants précités soient enfermés dans le carter. Il peut en résulter une difficulté de nettoyage, de maintenance (praticité d'accès réduite), de coûts (taille des carters), de difficulté de circulation des récipients puisqu'ils doivent entrer et sortir du carter. Afin d'apporter une solution à une partie au moins des problèmes ci-dessus, il est proposé que les têtes de dosage comprennent chacune une partie inférieure : - qui s'étend hors du carter, sous lui, - et qui reçoit, sous elle, hors du carter, un des récipients à remplir. Un problème corolaire est alors lié à la traversée du carter par les têtes de dosage. Afin de présenter une solution pratique, il est proposé que, le carter comprenant une paroi transversale (inférieure) : - qui s'étend transversalement à un axe vertical parallèlement auquel sont orientées les têtes de dosage, - et qui ferme le carter en partie inférieure, - et la paroi transversale présentant des passages à travers lesquels passent les têtes de dosage, - le carter soit fixé de façon étanche auxdites têtes de dosage, dans l'environnement desdits passages, par des moyens de fixation. En pratique, le positionnement des têtes de dosage varie en fonction des tolérances de fabrication mais surtout à cause des dilatations thermiques lors des phases de remplissage ou de stérilisation à la vapeur (une telle opération étant normalement prévue, pour l'hygiène). Ainsi, il serait souhaitable que les têtes de dosage puissent pouvoir bouger d'environ 1 mm par rapport à la cartérisation, tout en assurant, si possible, la fonction support de cette cartérisation, ceci de préférence en maintenant l'étanchéité. Une solution satisfaisante visant à atteindre une partie au moins de ces objectifs consiste en ce que des éléments mobiles soient interposés entre chaque tête de dosage et le carter, dans l'environnement des passages, pour autoriser un mouvement relatif entre ladite tête de dosage et le carter. On conseille que, pour autoriser des mouvements multidirectionnels entre les têtes de dosage et le carter, à l'endroit des passages, les éléments mobiles comprennent des joints souples montés, a priori interposés radialement, entre les têtes de dosage et la paroi transversale du carter. Afin de favoriser le soutien/maintien souple du carter, on recommande en outre que : - les têtes de dosage soient disposées en porte-à-faux par rapport à la cuve à laquelle chaque tête de dosage est reliée et fixée ainsi par un dit tube, - et les fixations des têtes de dosage à ladite paroi transversale du carter tiennent le carter en partie inférieure de celui-ci. Pour associer étanchéité performante, soutien/maintien souple du carter et respect des règles de conceptions hygiéniques, on recommande par ailleurs que chaque joint s'étende radialement entre la tête de dosage et la paroi transversale du carter avec laquelle le joint vient localement et radialement de niveau, en périphérie du passage. Dans le même but, et particulièrement pour la recherche d'une hygiène performante, on prévoit de préférence: - que, monté entre la tête de dosage et le carter, le (chaque) joint présente une face radiale inférieure, extérieurement visible, qui s'étend de niveau avec la face inférieure de ladite paroi transversale du carter, et/ou - que, à l'écart de la paroi transversale du carter et sans décrochement, la face radiale inférieure du joint s'incurve vers le bas par un arrondi qui se prolonge par une courte face dressée, extérieurement visible du joint et dans le prolongement de laquelle s'étend une paroi extérieure dressée de la tête de remplissage. Pour associer là encore étanchéité performante, soutien/maintien souple du carter, hygiène et aussi maintenance aisée, on recommande par ailleurs que les moyens de fixation précités comprennent des brides bloquant les joints et auxquelles est fixée de façon amovible la paroi transversale, ainsi tenue, lesdites brides étant fixées en partie plus centrale à la tête de dosage qu'elles entourent et/ou reposant ainsi sur ladite tête de dosage. A titre subsidiaire, aux mêmes fins, il est conseillé en outre qu'entre la paroi transversale du carter et la tête de dosage qu'il entoure, chaque joint présente une face inférieure continue entièrement libre d'accès, tout en présentant une face supérieure opposée localement surmontée et contrainte par les brides. D'autres caractéristiques et avantages de la solution ici proposée pourront encore apparaître dans la description plus détaillée qui suit d'un mode de réalisation où : - la figure 1 montre un schéma partiel en perspective, mais assez général d'une machine de remplissage de récipients, - la figure 2 montre un détail marqué II figure 1, - la figure 3 montre un détail marqué III figure 1, suivant une coupe verticale médiane, et - la figure 4 montre aussi le détail III, suivant une perspective. Figure 1, la machine figurée est une machine 1 de remplissage, avec un produit de remplissage, de récipients 3, pots, bouteilles_ouvert(e)s en partie supérieure. Le produit de remplissage peut être plus ou moins visqueux : liquides à boire, crèmes, moutarde_ et/ou homogène ou comportant des morceaux. Cette machine comprend un carter 5 étanche au produit de remplissage (typiquement en métal) et à l'intérieur duquel sont disposés, en partie au moins : - une cuve 7 de stockage du produit 9 de remplissage, - des têtes 11 de dosage, - et des tubes 13 d'alimentation en produit de remplissage des têtes 11 de dosage. Le carter 5 est celui de la tourelle qui est ici concernée. Ce carter est a priori distinct du carter de la machine, plus extérieur. Les tubes 13 d'alimentation s'étendent entre ces têtes de dosage et la cuve 7 de stockage. Ils sont fixés à l'un et l'autre. Figure 2, la platine 13a schématise cette fixation, côté cuve 7 de stockage. Ces tubes 13 sont en outre traversés par un conduit interne et peuvent être en pente, de façon à descendre vers les têtes de dosage (étant précisé que la pente pourrait monter vers les têtes de dosage). Le carter 5 présente, figure 1, par rapport à l'axe 15 vertical principal de la machine, une paroi 5a transversale inférieure (ici radiale), une paroi 5b transversale supérieure (ici radiale) et, qui les relie, une paroi 5c périphérique. Le carter 5 définit ainsi une enceinte 6 qui renferme la cuve 7, les tubes 13 et pour partie les têtes 11 de dosage. Dans la solution préférée illustrée, les têtes 11 de dosage sont chacune disposées en porte-à-faux par rapport à la cuve 7 à laquelle chaque tête de dosage est reliée et fixée ainsi par un dit tube 13, et les fixations, tels 13a (avec des maintiens vissés ou soudés par exemple), des têtes de dosage à la paroi 5a transversale tiennent le carter 5, en partie inférieure de celui-ci. Au moment du remplissage, sous chacune des têtes 11 de dosage, un récipient 3 est disposé (amené automatiquement) pour être rempli de façon dosée par l'intermédiaire d'une dite tête 11 de dosage. Traversant le carter 5, chaque tête 11 de dosage comprend une partie lia inférieure qui s'étend hors du carter, sous lui, et qui reçoit, sous elle, hors du carter, un des récipients 3 à remplir, comme illustré figure 1. Figure 1, on voit également que le carter 5 comprend une paroi 5a transversale : - qui s'étend transversalement à un axe 15 vertical sensiblement parallèlement auquel sont orientées les têtes 11 de dosage, ici verticales, - et qui ferme le carter 5 en partie inférieure. Cette paroi 5a transversale assure un positionnement et/ou maintien angulaire précis des têtes 11 de dosage. A cet endroit, la paroi 5a transversale présente des passages 17 (figure 3) à travers lesquels passent les têtes 11 de dosage auxquels le carter 5 est fixé de façon étanche, dans l'environnement desdits passages, par des moyens 19 de fixation. En associant les figures 3-4 et 1-2, on voit et comprend par ailleurs que des éléments 21 mobiles sont interposés entre chaque tête 11 de dosage et la paroi 5a transversale inférieure du carter 5, dans l'environnement des passages 17 traversants, pour autoriser un mouvement relatif entre la tête de dosage considérée et le carter. En particulier, figures 3-4, on voit en outre que les éléments 21 mobiles comprennent des joints 21a souples montés, ici interposés radialement et continument, chacun entre une tête 11 de dosage et la périphérie du passage 17 de la paroi 5a transversale du carter, afin d'autoriser des mouvements multidirectionnels entre chaque tête de dosage et le carter, à l'endroit du passage 17 considéré. Ainsi, on a préféré conseiller une solution à joint flexible, par exemple en élastomère, à une solution à soufflets. Un joint ne crée pas de creux ou recoins propices à des développements de « zone d'altération » (avec moisissures, bactéries."). Cet effet peut se combiner avec l'absence de décrochement et l'arrondi 213 évoqués ci-après. Les têtes étant des tubes cylindriques à l'endroit des passages 17, chaque joint 21a peut être un anneau continu adapté à entourer de façon serrée la tête 11 considérée, de façon étanche au produit 9. On conseille que chaque joint 21a s'étend radialement entre la tête 11 de dosage et la paroi 5a transversale du carter avec laquelle le joint viendra alors localement et radialement de niveau, en périphérie du passage 17, comme montré figure 3, en 210. Ici la paroi 5a transversale et le joint viennent dans la continuité l'un de l'autre. Plus précisément, toujours figure 3, on voit qu'il est préféré que, monté entre la tête 11 de dosage considérée et la paroi 5a transversale, le joint 21a présente une face 211 radiale inférieure, extérieurement visible (23 repère l'environnement extérieur), qui s'étend de niveau avec la face 50a inférieure de ladite paroi 5a transversale du carter. Encore figure 3, on voit qu'il est aussi préféré qu'à l'écart de la paroi 5a transversale, et sans décrochement, la face 211 radiale inférieure du joint s'incurve vers le bas par un arrondi 213 (qui pourrait se prolonger par une courte face rectiligne dressée, ici verticale) extérieurement visible et dans le prolongement duquel s'étend une paroi 110 extérieure dressée de la tête de remplissage, à l'endroit de la partie lia. Le rayon de cet arrondi sera de préférence supérieur ou égal à lmm. Ainsi, on évitera les épaulements, creux et autres cavités qui risquent d'altérer l'hygiène et/ou compliquer la maintenance. Dans la solution décrite et illustrée, la paroi 5a transversale, la face inférieure (extérieurement visible) du joint et la paroi 110 extérieure dressée (ici verticale) forment une surface continue sans décrochement, que se soit en saillie ou en creux. Pour tenir les joints 21a et le carter, on conseille par ailleurs que les moyens 19 de fixation comprennent des brides 25 bloquant ces joints. Ainsi tenue, la paroi 5a transversale est fixée de façon amovible aux brides 25, lesquelles reposent en partie plus centrale sur la tête 11 de dosage qu'elles entourent ; voir figures 3-4. Figure 3 en particulier, on voit qu'il est même préféré qu'entre la paroi 5a transversale et la tête 11 de dosage qu'il entoure, chaque joint 21a présente sa face 211-213 inférieure continue entièrement libre d'accès, tout en présentant une face 215 supérieure opposée localement surmontée et contrainte par les brides 25. Des moyens 27 de serrage démontables, tels des vis amovibles (figure 4), pourront fixer ensemble la paroi 5a transversale et les brides 25. Pour le maintien efficace serré, étanche, de chaque joint, celui-ci pourra, comme illustré, présenter favorablement, en périphérie radiale extérieure, un bourrelet 217 engagé dans une fente 290 périmétrique d'un anneau 29 par exemple bridé par les pièces 25 en face supérieure de la paroi 5a transversale et, en périphérie radiale intérieure, un pied 31 élargi maintenu à force avec, ou par exemple collé dans, un creux 33 formé à son niveau dans la paroi 110 extérieure verticale et dont il occupe tout l'espace. Chaque joint 21a doit en outre être maintenu à force dans son passage 17, par la forme 210 d'engagement. Sur sa face 215 supérieure reposent les brides 25. Ainsi, ces brides reposent bien sur la tête de dosage qu'elles entourent. En partie 35 radialement intérieure, chaque bride repose sur une partie 37 périphérique de la tête 11 de dosage considérée, pour reprendre les efforts de maintien précités. Un arceau 39 peut relier entre elles deux brides autour d'une même tête de dosage. Toute ou partie de la solution ci-avant est aussi bien applicable à une machine rotative qu'à une machine linéaire et est indépendante de la technologie de dosage : pondérale, volumétrique, débit-métrique, temporisée, ... Une conception actuelle performante, telle que celle illustrée figure 1, prévoit l'utilisation d'une tourelle rotative centrale pondérale, conçue comme une petite cuve, et autour de laquelle rayonnent des têtes de dosage et leurs tubes 13 unitaires d'alimentation rigide. Le carter 5 de la tourelle est de préférence 5 étanche et contient tous les éléments et composants nécessaires au fonctionnement des têtes de dosage. Parmi les avantages de la solution proposée ci- avant dans toutes ou parties de ses composantes, on relève, comme déjà en partie mentionné ci-avant : 10 supporter la cartérisation, ne pas contrarier la dilation des tubes pouvant atteindre 1 mm, être (si nécessaire parfaitement) étanche, respecter les impositions des normes d'hygiènes, autoriser des tolérances de fabrication élargies pour la cuve, les tubes et les têtes 15 de dosage. La géométrie préférée du joint souple supprime toute cavité au-dessus et en-dessous de la zone de fixation, ce qui permet de répondre aux strictes normes d'hygiène (voir figure 3). 20 Comme mentionné précédemment, chaque joint 21a souple pourra avoir un diamètre intérieur légèrement inférieur à celui de son emplacement sur le corps de doseur (tête 11) : il viendra alors se serrer de lui-même autour du corps de doseur (par son élasticité, pour 25 laquelle on préfère 30-50 Shore A). REVENDICATIONS1. Machine de remplissage de récipients (3) avec un produit (9) de remplissage, la machine (1) comprenant : un carter (5) étanche au produit (9) de remplissage et à l'intérieur duquel sont disposés, en partie au moins : une cuve (7) de stockage du produit de remplissage, - des têtes (11) de dosage sous chacune desquelles un récipient (3) est à disposer pour être rempli de façon dosée par l'intermédiaire d'une dite tête (11) de dosage, - et des tubes (13) d'alimentation en produit (9) de remplissage qui s'étendent entre les têtes (11) de dosage et la cuve (7) de stockage et qui sont fixés à elles, caractérisée en ce que les têtes (11) de dosage comprennent chacune une partie inférieure qui s'étend hors du carter (5), sous lui, et qui reçoit, sous elle, hors du carter, un des récipients (3) à remplir. 2. Machine (1) selon la revendication 1, dans laquelle le carter (5) comprend une paroi (5a) transversale : - qui s'étend transversalement à un axe (15) vertical sensiblement parallèlement auquel sont orientées les têtes (11) de dosage, - et qui ferme le carter (5) en partie inférieure, la paroi (5a) transversale présentant des passages (17) à travers lesquels passent les têtes (11) de dosage auxquels le carter (5) est fixé de façon étanche, dansl'environnement desdits passages (17), par des moyens (19) de fixation. 3. Machine (1) selon la revendication 1 ou 2, où des éléments (21) mobiles sont interposés entre chaque tête (11) de dosage et le carter (5), dans l'environnement des passages (17), pour autoriser un mouvement relatif entre ladite tête de dosage et le carter. 4. Machine (1) selon la revendication 3, où les éléments (21) mobiles comprennent des joints (21a) souples montés entre les têtes (11) de dosage et la paroi (5a) transversale du carter (5) pour autoriser des mouvements multidirectionnels entre les têtes (11) de dosage et le carter (5), à l'endroit des passages (17). S. Machine (1) selon la revendication 4, où chaque joint (21a) s'étend radialement entre la tête (11) de dosage et la paroi (5a) transversale du carter (5) avec laquelle le joint (21a) vient localement et radialement de niveau, en périphérie du passage (17). 6. Machine (1) selon l'une des revendications précédentes, où les têtes (11) de dosage sont disposées en porte-à-faux par rapport à la cuve (7) à laquelle chaque tête (11) de dosage est reliée et fixée ainsi par un dit tube (13), et les fixations (13a) des têtes (11) de dosage à ladite paroi (5a) transversale du carter (5) tiennent le carter en partie inférieure de celui-ci.7. Machine (1) selon la revendication 4 ou cette revendication 4 et l'une des revendications 5, 6 où, monté entre la tête (11) de dosage et le carter (5), le joint (21a) présente une face (211) radiale inférieure, extérieurement visible, qui s'étend de niveau avec la face (50a) inférieure de ladite paroi (5a) transversale du carter (5). 8. Machine (1) selon la revendication 7 où, à l'écart de la paroi (5a) transversale du carter (5) et sans décrochement, la face (211) radiale inférieure du joint (21a) s'incurve vers le bas par un arrondi (213) qui se prolonge par une courte face dressée, extérieurement visible du joint (21a) et dans le prolongement de laquelle s'étend une paroi (110) extérieure dressée de la tête de remplissage. 9. Machine (1) selon les revendications 2 et 4, ou ces revendications 2 et 4 et l'une au moins des revendications 3, 5, 6, 7, 8, où les moyens (19) de fixation comprennent des brides (25) bloquant les joints (21a) et auxquelles est fixée de façon amovible la paroi (5a) transversale, ainsi tenue, lesdites brides (25) étant fixées en partie plus centrale à la tête (11) de dosage qu'elles entourent et/ou reposant sur la tête de dosage. 10. Machine (1) selon la revendication 9 où, entre la paroi (5a) transversale et la tête (11) de dosage qu'il entoure, chaque joint (21a) présente une face (211- 213) inférieure continue entièrement libre d'accès, touten présentant une face (215) supérieure opposée localement surmontée et contrainte par les brides (25).