EP1986948A1 - Vanne a debit variable d'une remplisseuse - Google Patents
Vanne a debit variable d'une remplisseuseInfo
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- EP1986948A1 EP1986948A1 EP07704631A EP07704631A EP1986948A1 EP 1986948 A1 EP1986948 A1 EP 1986948A1 EP 07704631 A EP07704631 A EP 07704631A EP 07704631 A EP07704631 A EP 07704631A EP 1986948 A1 EP1986948 A1 EP 1986948A1
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- plug
- wall
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- liquid
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/22—Details
- B67C3/28—Flow-control devices, e.g. using valves
- B67C3/281—Profiled valve bodies for smoothing the flow at the outlet of the filling nozzle
Definitions
- the invention relates to a device for filling containers with a liquid.
- the invention relates more particularly to a device for filling containers with a liquid, comprising a generally tubular body which comprises, in an upper section, a liquid supply chamber, and which is provided, at its lower axial end, with a nozzle for the flow of liquid from the supply chamber to a container, of the type in which a liquid supply duct opens into the supply chamber through a supply port, and of the type comprising a shutter which is controlled by axial sliding inside the tubular body, between an open axial position and a closed axial position, and which comprises an annular bearing which bears axially against a complementary seat arranged between the feed chamber and the nozzle , in closed position.
- the volume left free in the container, after resorption of the foam, contains air, therefore oxygen, which can affect the good conservation of the liquid: the smaller the free volume, the better the preservation.
- foam therefore constitutes a constraint which leads to reducing the filling rate, which is penalizing in terms of filling rate, or which leads to causing overflow of the liquid, which is not a satisfactory solution.
- WO-A-00/27743 proposes a filling device capable of operating with two discrete filling rates.
- the filling device comprises a shutter having two distinct open positions corresponding to the two filling rates, which makes it possible to reduce the value of the flow rate at the end of the filling operation to reduce the formation of foam.
- the invention proposes a filling device of the type described above, characterized in that it comprises a plug coaxial with the shutter which is arranged in the upper section of the tubular body, in that the plug has a wall shutter device which is able to partially close the supply port, when the shutter is in its open position, the closing area of the peripheral wall being a function of the angular position of the plug, and in that the plug is pivotally controlled about its axis so as to regulate the value of the feed rate by changing the closure area of the peripheral wall.
- the plug has a tubular section coaxial with the shutter having a closing finger of outer diameter substantially equal to the inner diameter of the upper section of the tubular body, in that the peripheral closure wall is constituted by the outer axial wall of the finger, and in that the supply duct is closed when, with the shutter occupying its closed position, the finger of the tubular section is positioned angularly generally facing the supply orifice so as to interrupt the communication with the chamber feeding;
- FIG. 6 is a cross-sectional view along the plane 6-6 which shows the filling device in the configuration of Figure 5;
- FIGS. 1 to 4 show a device 10 for filling containers with a liquid which is produced in accordance with the teachings of the invention.
- the rod 40 is connected to control means (not shown), for example to a pneumatic cylinder which is capable of causing the sliding of the rod 40 upwards and downwards.
- the shutter 26 and the plug 42 can be controlled simultaneously in the correct axial and angular position. It can be seen that the plug 42 slides axially in the bore 16 with the shutter 26.
- the axial length of the convex frustoconical surface 60 is less than the axial length of the concave frustoconical wall 56.
- the diameter of the lower axial end 62 of the convex frustoconical surface 60 is smaller than the diameter of the lower axial end 64 of the concave frustoconical wall 56, which accommodates an annular space 66 of radial dimension just sufficient to cause a rise in the liquid by capillarity, at the moment when the shutter 26 closes.
- the core 58 plunger comprises a convex frustoconical intermediate section 68, of diameter increasing towards the bottom.
- the plug 42 is controlled in the angular position of full opening, which is shown in Figures 2 and 3, that is to say that the light 50 is aligned with the feed orifice 24.
- the plug 42 is pivotally controlled about its axis A1, to a final angular position such as that shown in FIG. 4.
- the liquid passage section between the supply duct 22 and the lumen 50 decreases progressively, because the peripheral wall 44 of the plug 42 closes more and more the supply orifice 24, so that the liquid filling rate gradually decreases.
- the supply orifice 24 is then closed by the peripheral wall 144 of the finger 143 whose width is at least equal to the diameter of the supply orifice 24.
- the angular displacement of the tubular section 146 of the plug 142 and the finger 143 causes a total or partial opening of the supply orifice 24, so as to communicate the supply conduit 22 with the upper part of the feed chamber 18 surrounding the section 146.
- the shutter 26 and the plug 142 can be controlled simultaneously in the correct axial and angular position.
- the operation of the filling device with the plug 142 is therefore similar to that described above.
- the shutter 26 occupies its closed position shown in FIG. 5.
- the shutter 26 is controlled in the open position (not shown which is similar to that shown). in FIG. 2) by means of the rod 40, so that the liquid situated above the seat 30, in the feed chamber 18 and in the feed duct 22, goes down into the nozzle 20.
Landscapes
- Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
- Supply Of Fluid Materials To The Packaging Location (AREA)
- Basic Packing Technique (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
Abstract
L'invention propose un dispositif (10) de remplissage comportant un corps (12) tubulaire qui comprend, dans un tronçon supérieur (14), une chambre (18) d'alimentation, et qui est pourvu d'une buse (20) pour l'écoulement du liquide, du type dans lequel un conduit (22) d'alimentation en liquide débouche dans la chambre (18) d'alimentation à travers un orifice d'alimentation (24), et du type comportant un obturateur (26) qui est commandé en coulissement axial à l'intérieur du corps tubulaire (12), entre une position ouverte et une position fermée, caractérisé en ce qu'il comporte un boisseau (42, 142) coaxial à l'obturateur (26) qui est agencé dans le tronçon supérieur (14) du corps (12) tubulaire, en ce que le boisseau (42, 142) comporte une paroi (44, 144) qui obture partiellement l'orifice d'alimentation (24), et en ce que le boisseau (42, 142) est commandé en pivotement autour de son axe (A1) de manière à réguler la valeur du débit d'alimentation en modifiant l'aire d'obturation de la paroi (44, 144).
Description
VANNE A DEBIT VARIABLE D'UNE REMPLISSEUSE
L'invention concerne un dispositif de remplissage de récipients avec un liquide. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de remplissage de récipients avec un liquide, comportant un corps globalement tubulaire qui comprend , dans un tronçon supérieur, une chambre d'alimentation en liquide, et qui est pourvu , à son extrémité axiale inférieure, d'une buse pour l'écoulement du liquide depuis la chambre d'alimentation vers un récipient, du type dans lequel un conduit d'alimentation en liquide débouche dans la chambre d'alimentation à travers un orifice d'alimentation , et du type comportant un obturateur qui est commandé en coulissement axial à l'intérieur du corps tubulaire, entre une position axiale ouverte et une position axiale fermée, et qui comporte une portée annulaire qui vient en appui axial contre un siège complémentaire aménagé entre la chambre d'alimentation et la buse, en position fermée.
Ce type de dispositif est utilisé, notamment, dans des installations automatiques de remplissage de bouteilles en polyéthylène téréphtalate (PET).
Lors du remplissage d'un récipient avec un liquide, on est généralement confronté au problème de la formation de mousse à la surface du liquide. La plupart des liquides ont une propension plus ou moins importante à mousser lors de leur introduction dans un récipient. Pour un liquide donné, l'ampleur du phénomène de moussage dépend du débit de remplissage et de la forme du récipient. Pour un même récipient, plus le débit est élevé, plus la formation de mousse est importante. Lorsque la mousse se résorbe, le récipient contient moins de liquide qu'il ne devrait, d'où une imprécision de dosage.
De plus, le volume laissé libre dans le récipient, après résorption de la mousse, contient de l'air, donc de l'oxygène, qui
peut nuire à la bonne conservation du liquide : plus le volume libre est réduit, meilleure est la conservation .
La formation de mousse constitue donc une contrainte qui conduit à diminuer le débit de remplissage, ce qui est pénalisant en terme de cadence de remplissage, ou qui conduit à provoquer un débordement du liquide, ce qui n'est pas une solution satisfaisante.
Pour résoudre ces problèmes, le document WO-A-00/27743 propose un dispositif de remplissage susceptible de fonctionner avec deux débits de remplissage discrets. Le dispositif de remplissage comporte un obturateur comportant deux positions ouvertes distinctes correspondant aux deux débits de remplissage, ce qui permet de diminuer la valeur du débit à la fin de l'opération de remplissage pour réduire la formation de mousse.
Bien que ce dispositif de remplissage ait donné satisfaction, il ne permet pas de minimiser le volume libre dans le récipient dans toutes les configurations, par exemple pour des récipients de formes différentes. L'invention propose de résoudre ces problèmes au moyen d'un dispositif de remplissage comportant des moyens pour faire varier le débit de remplissage de manière continue.
Dans ce but, l'invention propose un dispositif de remplissage du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte un boisseau coaxial à l'obturateur qui est agencé dans le tronçon supérieur du corps tubulaire, en ce que le boisseau comporte une paroi périphérique d'obturation qui est susceptible d'obturer partiellement l'orifice d'alimentation, lorsque l'obturateur occupe sa position ouverte, l'aire d'obturation de la paroi périphérique étant fonction de la position angulaire du boisseau, et en ce que le boisseau est commandé en pivotement autour de son axe de manière à réguler la valeur du débit d'alimentation en modifiant l'aire d'obturation de la paroi périphérique. Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- le boisseau comporte un tronçon tubulaire coaxial à l'obturateur et de diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne du tronçon supérieur du corps tubulaire, qui est fermé vers le haut et qui est ouvert vers le bas, l'orifice d'alimentation débouche radialement dans le tronçon supérieur du corps tubulaire, la paroi périphérique d'obturation est constituée par la paroi axiale externe du tronçon tubulaire, et le tronçon tubulaire comporte une lumière radiale qui est positionnée globalement en regard de l'orifice d'alimentation lorsque l'obturateur occupe sa position ouverte, de manière à faire communiquer le conduit d'alimentation avec la chambre d'alimentation à travers le conduit central du tronçon tubulaire ;
- le boisseau comporte un tronçon tubulaire coaxial à l'obturateur comportant un doigt d'obturation de diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne du tronçon supérieur du corps tubulaire, en ce que la paroi périphérique d'obturation est constituée par la paroi axiale externe du doigt, et en ce que le conduit d'alimentation est fermé lorsque, l'obturateur occupant sa position fermée, le doigt du tronçon tubulaire est positionné angulairement globalement en regard de l'orifice d'alimentation de manière à interrompre la communication avec la chambre d'alimentation ;
- le boisseau est lié en déplacement axial avec l'obturateur ; - le boisseau est lié en pivotement avec l'obturateur de manière que le pivotement angulaire du boisseau soit commandé par le pivotement angulaire de l'obturateur ;
- l'obturateur comporte un noyau plongeur qui s'étend axialement vers le bas, à partir de la portée, dans la buse ; - le tronçon d'extrémité inférieur de la buse comporte une paroi tronconique concave dont le diamètre interne est décroissant vers le bas, le noyau plongeur comporte, à son extrémité axiale inférieure, une surface tronconique convexe sensiblement parallèle à la paroi tronconique concave, l'extrémité
axiale inférieure de la surface tronconique convexe est sensiblement alignée radialement avec l'extrémité axiale inférieure de la paroi tronconique concave lorsque l'obturateur occupe sa position fermée, et le diamètre de l'extrémité axiale inférieure de la surface tronconique convexe est inférieur au diamètre de l'extrémité axiale inférieure de la paroi tronconique concave de manière à ménager un espace annulaire de dimension radiale juste suffisante pour provoquer une remontée du liquide par capillarité, au moment où l'obturateur se ferme ; - la portée est aménagée sur un anneau en matériau élastomère qui est rapporté sur le corps de l'obturateur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe axiale selon le plan 1 -1 qui représente le dispositif de remplissage selon l'invention lorsque son obturateur occupe une position axiale fermée et lorsque son boisseau occupe une position angulaire d'obturation partielle ;
- la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1 selon le plan de coupe 2-2 qui représente le dispositif de remplissage de la figure 1 lorsque l'obturateur occupe une position axiale ouverte et lorsque le boisseau occupe une position angulaire dans laquelle sa lumière est alignée avec une canalisation d'alimentation en liquide ;
- la figure 3 est une vue en coupe transversale selon le plan 3-3 qui représente le dispositif de remplissage de la figure 1 dans la configuration de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 q ui représente le dispositif de remplissage de la figure 1 lorsque le boisseau occupe une position angulaire d'obturation partielle ;
- la figure 5 est une vue en coupe axiale analogue à la figure 1 qui illustre une variante de réalisation du boisseau et qui
représente le dispositif de remplissage selon l'invention lorsque son obturateur occupe une position axiale fermée et lorsque son boisseau occupe une position angulaire d'obturation totale ;
- la figure 6 est une vue en coupe transversale selon le plan 6-6 qui représente le dispositif de remplissage dans la configuration de la figure 5 ;
- la figure 7 est une vue en coupe transversale analogue à la figure 6 qui représente le dispositif de remplissage de la figure 5 lorsque son boisseau occupe une position angulaire d'ouverture totale.
Dans la suite de la description, des éléments similaires ou identiques seront désignés par les mêmes références.
On a représenté sur les figures 1 à 4, un dispositif 10 de remplissage de récipients avec un liquide qui est réalisé conformément aux enseignements de l'invention .
Le dispositif 10 de remplissage comporte un corps 12 globalement tubulaire qui s'étend ici suivant un axe A1 vertical et qui comprend , dans un tronçon supérieur 14, un alésage 16 globalement cylindrique. Dans la suite de la description , à titre non limitatif, on utilisera une orientation axiale verticale suivant l'axe A1 du corps
12 tubulaire.
L'alésage 16 est fermé, à son extrémité axiale supérieure, par un capot transversal 19 qui est fixé sur le corps 1 2 tubulaire. Le corps 12 tubulaire comporte, à son extrémité axiale inférieure, un tronçon globalement tubulaire formant buse 20 pour l'écoulement du liquide, depuis une chambre 18 d'alimentation vers un récipient (non représenté) prévu pour être agencé sous le dispositif 10 de remplissage. Un conduit 22 d'alimentation en liquide débouche dans la chambre 18 d'alimentation , ici à travers un orifice 24 radial d'alimentation qui est percé dans la paroi axiale externe du tronçon supérieur 14 du corps 12 tubulaire.
Le dispositif 10 de remplissage comporte un obturateur 26, ou clapet, qui est commandé en coulissement axial à l'intérieur du corps 12 tubulaire.
L'obturateur 26 a ici globalement une forme de révolution autour de son axe A1 .
L'obturateur 26 coulisse entre deux positions axiales extrêmes : une position supérieure ouverte, qui est représentée sur la figure 2, et une position inférieure fermée, qui est représentée sur la figure 1 . L'obturateur 26 comporte une portée 28 annulaire qui est prévue pour venir en appui axial contre un siège 30 complémentaire, lorsque l'obturateur 26 occupe sa position fermée, de manière à clore hermétiquement le passage annulaire 32 permettant au liquide de circuler vers la buse 20. Le siège 30 est aménagé dans un tronçon intermédiaire 34 du corps 12 tubulaire qui est situé entre la chambre 18 d'alimentation et la buse 20.
Le siège 30 a globalement une forme tronconique concave, de diamètre interne décroissant vers le bas. La portée 28 est ici réalisée dans un anneau 36 en matériau élastomère qui est rapporté sur le corps 38 de l'obturateur 26. L'anneau 36 forme un bourrelet externe qui vient s'écraser contre le siège 30, par déformation élastique, en position fermée, ce qui assure l'étanchéité de la fermeture. Le corps 38 de l'obturateur 26 est ici fixé sur l'extrémité axiale inférieure d'une tige 40 de commande qui s'étend axialement vers le haut, à travers le capot 19.
La tige 40 est liée à des moyens de commande (non représentés), par exemple à un vérin pneumatique qui est susceptible de provoquer le coulissement de la tige 40 vers le haut et vers le bas.
Conformément aux enseignements de l'invention , le dispositif 10 de remplissage comporte un boisseau 42, coaxial à l'obturateur 26, qui est agencé dans la chambre 18 d'alimentation .
Le boisseau 42 comporte une paroi 44 périphérique d'obturation qui est susceptible d'obturer partiellement l'orifice 24 d'alimentation, lorsque l'obturateur 26 occupe sa position ouverte.
L'aire d'obturation de la paroi 44 est fonction de la position angulaire du boisseau 42.
Le boisseau 42 est commandé en pivotement autour de son axe A1 de manière à réguler la valeur du débit d'alimentation en modifiant l'aire d'obturation de la paroi 44 périphérique.
Selon le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4, le boisseau 42 comporte un tronçon 46 tubulaire coaxial à l'obturateur 26 et de diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne de la chambre 18 d'alimentation .
Le tronçon 46 tubulaire du boisseau 42 est fermé, à son extrémité axiale supérieure, par une paroi transversale 48 et il est ouvert vers le bas, c'est-à-dire vers la buse 20.
Le tronçon 46 tubulaire du boisseau 42 comporte une lumière 50 radiale qui est positionnée globalement en regard de l'orifice d'alimentation 24, lorsque l'obturateur 26 occupe sa position ouverte, de manière à faire communiquer le conduit d'alimentation 22 avec la chambre d'alimentation 18 à travers le conduit central 52 du tronçon 46 tubulaire.
Avantageusement, la lumière 50 radiale a une section de passage circulaire et son diamètre est sensiblement égal au diamètre de l'orifice d'alimentation 24. La paroi 44 périphérique d'obturation est constituée par la paroi axiale externe du tronçon tubulaire 46, autour de la lumière 50.
Avantageusement, le boisseau 42 est fixé sur la tige 40 de commande, de sorte qu'il est lié à l'obturateur 26, à la fois en déplacement axial et en pivotement.
Ainsi , l'obturateur 26 et le boisseau 42 peuvent être commandés simultanément dans la position axiale et angulaire adéquate.
On constate que le boisseau 42 coulisse axialement dans l'alésage 16 avec l'obturateur 26.
Selon un mode de réalisation avantageux, le tronçon supérieur de la buse 20 comporte une paroi 54 cylindrique concave et le tronçon d'extrémité inférieur de la buse 20 comporte une paroi 56 tronconique concave dont le diamètre interne est décroissant vers le bas
L'obturateur 26 comporte un noyau 58 plongeur qui s'étend axialement vers le bas, à partir de la portée 28, à l'intérieur de la buse 20.
Le noyau 58 plongeur comporte, à son extrémité axiale inférieure, une surface 60 tronconique convexe sensiblement parallèle à la paroi 56 tronconique concave de la buse 20.
La longueur axiale de la surface 60 tronconique convexe est inférieure à la longueur axiale de la paroi 56 tronconique concave.
L'extrémité axiale inférieure 62 de la surface 60 tronconique convexe est sensiblement alignée radialement avec l'extrémité axiale inférieure 64 de la paroi 56 tronconique concave, lorsque l'obturateur 26 occupe sa position fermée.
Le diamètre de l'extrémité axiale inférieure 62 de la surface 60 tronconique convexe est inférieur au diamètre de l'extrémité axiale inférieure 64 de la paroi 56 tronconique concave, ce qui ménage un espace annulaire 66 de dimension radiale juste suffisante pour provoquer une remontée du liquide par capillarité, au moment où l'obturateur 26 se ferme.
Avantageusement, le noyau 58 plongeur comporte un tronçon intermédiaire 68 tronconique convexe, de diamètre croissant vers le bas. On décrit maintenant le fonctionnement du dispositif 10 de remplissage selon l'invention .
Avant le remplissage, l'obturateur 26 occupe sa position fermée (figure 1 ).
Lorsqu'une bouteille est mise en place axialement sous la buse 20, l'obturateur 26 est commandé en position ouverte (figure
2) au moyen de la tige 40, de sorte que le liquide situé au-dessus du siège 30, dans la chambre 18 d'alimentation et dans le conduit 22 d'alimentation , descend dans la buse 20.
Le liquide s'écoule le long et autour du noyau 58. On note que le noyau 58 guide le flux de liquide de manière à produire un écoulement du type laminaire, ce qui minimise la production de mousse et accélère le remplissage de la bouteille.
Avantageusement, au début du remplissage, le boisseau 42 est commandé dans la position angulaire de pleine ouverture, qui est représentée sur les figures 2 et 3, c'est-à-dire que la lumière 50 est alignée avec l'orifice d'alimentation 24. Vers la fin du remplissage, le boisseau 42 est commandé en pivotement autour de son axe A1 , jusqu'à une position angulaire finale telle que celle qui est représentée sur la figure 4. Pendant le pivotement du boisseau 42, l'aire de la section de passage du liquide entre le conduit 22 d'alimentation et la lumière 50 diminue progressivement, car la paroi 44 périphérique du boisseau 42 obture de plus en plus l'orifice d'alimentation 24, de sorte que le débit de remplissage en liquide diminue progressivement.
On note que la diminution sensiblement en continu du débit de remplissage permet de minimiser les turbulences dans le flux de liquide, ce qui minimise la production de mousse.
A la fin du remplissage, l'obturateur 26 est commandé en position fermée, ce qui arrête l'écoulement du liquide vers la buse 20 de manière presque instantanée. Grâce à la structure du tronçon d'extrémité inférieur du noyau 58 et à la structure du tronçon d'extrémité inférieur de la buse 20, l'arrêt du remplissage est complet puisque le liquide qui atteint l'extrémité inférieure de la buse 20 tend à remonter par capillarité dans l'espace annulaire 66.
On décrira ci-après, par comparaison avec le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4, une variante de réalisation du boisseau 142 que comporte le dispositif 10 de remplissage selon l'invention . Avantageusement, le boisseau 142 est coaxial à l'obturateur 26 et il est agencé dans la chambre 18 d'alimentation . Ainsi, le boisseau 142 comporte une paroi 144 périphérique d'obturation qui est susceptible d'obturer partiellement l'orifice 24 d'alimentation, lorsque l'obturateur 26 occupe sa position ouverte. L'aire d'obturation de la paroi 144 est fonction de la position angulaire du boisseau 142.
Le boisseau 142 est commandé en pivotement autour de son axe A1 de manière à réguler la valeur du débit d'alimentation en modifiant l'aire d'obturation de la paroi 144 périphérique. Selon la variante de réalisation représentée aux figures 5 à
7, le boisseau 142 comporte un tronçon tubulaire 146 à partir duquel s'étend radialement un doigt d'obturation 143.
Le tronçon tubulaire 146 est coaxial à l'obturateur 26 et il est de préférence centré sur l'axe A1 de l'obturateur 26. Le tronçon tubulaire 146 comporte une surface cylindrique externe 145 déterminant son diamètre externe qui est inférieur au diamètre interne de la chambre 18 d'alimentation que détermine avec l'alésage cylindrique 16 du tronçon supérieur 14 du corps 12. La partie supérieure de la chambre 18 d'alimentation de forme annulaire est délimitée radialement par la surface cylindrique externe 145 et l'alésage 16 et est ouverte vers le bas, c'est-à-dire vers la buse 20.
La paroi périphérique 144 d'obturation est constituée par la face axiale externe du doigt d'obturation 143 s'étendant verticalement et dont le diamètre externe est sensiblement égal au diamètre interne de la chambre 18 d'alimentation .
Comme on peut le voir sur les figures 5 et 6, le boisseau 142 est en position angulaire d'obturation totale qui correspond à
une position du boisseau 142 dans laquelle le doigt d'obturation 143 est positionné angulairement globalement en regard de l'orifice d'alimentation 24 du conduit d'alimentation 22.
L'orifice d'alimentation 24 est alors obturé par la paroi périphérique 144 du doigt 143 dont la largeur est au moins égale au diamètre de l'orifice d'alimentation 24.
Lorsque l'obturateur 26 occupe sa position ouverte, le déplacement angulaire du tronçon tubulaire 146 du boisseau 142 et du doigt 143 provoque une ouverture totale ou partielle de l'orifice d'alimentation 24, de manière à faire communiquer le conduit d'alimentation 22 avec la partie supérieure de la chambre d'alimentation 18 entourant le tronçon 146.
Avantageusement, le boisseau 142 est fixé sur la tige 40 de commande, de sorte qu'il est lié à l'obturateur 26, à la fois en déplacement axial et en pivotement et qu'il coulisse axialement dans l'alésage 16 avec l'obturateur 26.
Ainsi, l'obturateur 26 et le boisseau 142 peuvent être commandés simultanément dans la position axiale et angulaire adéquate. Le fonctionnement du dispositif 10 de remplissage avec le boisseau 142 est par conséquent analogue à celui décrit précédemment.
Avant le remplissage, l'obturateur 26 occupe sa position fermée représentée à la figure 5. Lorsqu'une bouteille est mise en place axialement sous la buse 20, l'obturateur 26 est commandé en position ouverte (non représentée qui est similaire à celle représentée à la figure 2) au moyen de la tige 40, de sorte que le liquide situé au-dessus du siège 30, dans la chambre 18 d'alimentation et dans le conduit 22 d'alimentation , descend dans la buse 20.
Le liquide s'écoule le long et autour du noyau 58 qui guide le flux de liquide de manière à produire un écoulement du type laminaire pour minimiser la production de mousse et accélérer le remplissage de la bouteille.
Avantageusement, au début du remplissage, le boisseau 142 est commandé dans la position angulaire de pleine ouverture, qui est représentée sur la figure 7, c'est-à-dire que la position dans laquelle le doigt 143 est décalé angulairement pour que, la paroi d'obturation 144 étant en vis-à-vis de l'alésage 16, l'orifice d'alimentation 24 communique complètement avec la chambre 18.
Vers la fin du remplissage, le boisseau 142 est commandé en pivotement autour de son axe A1 de manière à revenir à la position d'obturation totale précédente qui, représentée sur la figure 6, constitue sa position angulaire finale.
Pendant le pivotement du boisseau 142, l'aire de la section de passage du liquide entre le conduit 22 d'alimentation et la chambre 18 diminue progressivement, car la paroi 144 périphérique du doigt 143 du boisseau 42 obture de plus en plus l'orifice d'alimentation 24, de sorte que le débit de remplissage en liquide diminue progressivement.
A la fin du remplissage, l'obturateur 26 est commandé en position fermée, ce qui arrête l'écoulement du liquide vers la buse 20 de manière presque instantanée.
Claims
1 . Dispositif (10) de remplissage de récipients avec un liquide, comportant un corps (12) globalement tubulaire qui comprend, dans un tronçon supérieur (14), une chambre (18) d'alimentation en liquide, et qui est pourvu, à son extrémité axiale inférieure, d'une buse (20) pour l'écoulement du liquide depuis la chambre (18) d'alimentation vers un récipient, du type dans lequel un conduit (22) d'alimentation en liquide débouche dans la chambre (18) d'alimentation à travers un orifice d'alimentation (24), et du type comportant un obturateur (26) qui est commandé en coulissement axial à l'intérieur du corps tubulaire (12), entre une position axiale ouverte et une position axiale fermée, et qui comporte une portée (28) annulaire qui vient en appui axial contre un siège (30) complémentaire aménagé entre la chambre (18) d'alimentation et la buse (20), en position fermée, caractérisé en ce qu'il comporte un boisseau (42, 142) coaxial à l'obturateur (26) qui est agencé dans le tronçon supérieur (14) du corps (12) tubulaire, en ce que le boisseau (42, 142) comporte une paroi (44, 144) périphérique d'obturation qui est susceptible d'obturer partiellement l'orifice d'alimentation (24), lorsque l'obturateur (26) occupe sa position ouverte, l'aire d'obturation de la paroi (44, 144) périphérique étant fonction de la position angulaire du boisseau (42), et en ce que le boisseau (42, 142) est commandé en pivotement autour de son axe (A1 ) de manière à réguler la valeur du débit d'alimentation en modifiant l'aire d'obturation de la paroi (44, 144) périphérique.
2. Dispositif (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le boisseau (42) comporte un tronçon (46) tubulaire coaxial à l'obturateur (26) et de diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne du tronçon supérieur (14) du corps (12) tubulaire, qui est fermé vers le haut et qui est ouvert vers le bas, en ce que l'orifice d'alimentation (24) débouche radialement dans le tronçon supérieur (14) du corps (12) tubulaire, en ce que la paroi (44) périphérique d'obturation est constituée par la paroi axiale externe du tronçon (46) tubulaire, et en ce que le tronçon (46) tubulaire comporte une lumière radiale (50) qui est positionnée globalement en regard de l'orifice d'alimentation (24) lorsque l'obturateur (26) occupe sa position ouverte, de manière à faire communiquer le conduit (22) d'alimentation avec la chambre (18) d'alimentation à travers le conduit central (52) du tronçon (46) tubulaire.
3. Dispositif (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le boisseau (142) comporte un tronçon (146) tubulaire coaxial à l'obturateur (26) comportant un doigt d'obturation (143) de diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne du tronçon supérieur (14) du corps (12) tubulaire, en ce que la paroi (144) périphérique d'obturation est constituée par la paroi axiale externe du doigt (143), et en ce que le conduit (22) d'alimentation est fermé lorsque, l'obturateur (26) occupant sa position fermée, le doigt (143) du tronçon (146) tubulaire est positionné angulairement globalement en regard de l'orifice d'alimentation (24) de manière à interrompre la communication avec la chambre (18) d'alimentation .
4. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boisseau (42, 142) est lié en déplacement axial avec l'obturateur (26).
5. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boisseau (42) est lié en pivotement avec l'obturateur (26) de manière que le pivotement angulaire du boisseau (42, 142) soit commandé par le pivotement angulaire de l'obturateur (26).
6. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'obturateur (26) comporte un noyau (58) plongeur qui s'étend axialement vers le bas, à partir de la portée (28), dans la buse (20).
7. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le tronçon d'extrémité inférieur de la buse (20) comporte une paroi (56) tronconique concave dont le diamètre interne est décroissant vers le bas, en ce que le noyau (58) plongeur comporte, à son extrémité axiale inférieure, une surface (60) tronconique convexe sensiblement parallèle à la paroi (56) tronconique concave, en ce que l'extrémité (62) axiale inférieure de la surface (60) tronconique convexe est sensiblement alignée radialement avec l'extrémité (64) axiale inférieure de la paroi (56) tronconique concave lorsque l'obturateur (26) occupe sa position fermée, et en ce que le diamètre de l'extrémité (62) axiale inférieure de la surface (60) tronconique convexe est inférieur au diamètre de l'extrémité (64) axiale inférieure de la paroi (56) tronconique concave de manière à ménager un espace annulaire (66) de dimension radiale juste suffisante pour provoquer une remontée du liquide par capillarité, au moment où l'obturateur (26) se ferme.
8. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portée (28) est aménagée sur un anneau (36) en matériau élastomère qui est rapporté sur le corps (38) de l'obturateur (26).
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