<Desc/Clms Page number 1>
B.15.160.
J.V.
MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION par LIMITED la société : EKEM ENGINEERING (S.A.) (PROPRIETARY) pour : " Perfectionnements aux appareils pour le remplissage de récipients divers ".
Priorité de deux demandes de brevet déposées en Grande- Bretagne les 21 novembre 1946 et 24 janvier'1947 au nom de Eugen Karl Moessmer.
-----------------------------------------------------------
La présente invention concerne les appareils destinés au remplissage de récipients divers avec des liquides, des crèmes, des poudres ou autres matières susceptibles d'écoulement.
Conformément à une caractéristique de l'invention, l'appareil prévu est muni d'une tête de remplissage dont dépendent des tubes destinés à être introduits dans l'ou- verture du récipient ; de ces tubes est destiné à être relié par son autre extrémité à une source de vide ou de dépression, et l'autre tube à l'alimentation en matière à transvaser, cette tête de remplissage étant montée sur des supports oscillants au-dessus d'une console en forme de bague susceptible de recevoir des tampons
<Desc/Clms Page number 2>
de remplissage possède une certaine liberté de mouvement au- tour des supports oscillants tout en étant centrée grâce à l'action des tampons élastiques prévus dans la plupart en forme de couronne .
Les tubes peuvent être concentri- ques, le tube extérieur étant susceptible d'être relié à une source de dépression et le tube intérieur à l'alimen- tation en matière, le tube intérieur étant d'autre part légèrement plus court que le tube extérieur, à son extré- mité libre, de manière qu'après le remplissage et le retrait d'une bouteille, la succion qui s'exerce entre les tubes, puisse éliminer toute goutte de matière restant à l'extré- mité libre du tube intérieur. Pour utiliser cet appareil, on présente la bouteille ou le récipient par son extrémité supérieure contre le tampon élastique pour obtenir un joint étanche, les tubes formant saillie à l'intérieur de l'extré- mité de la bouteille .
Le vide agissant par le tube exté- rieur agit ensuite de manière à vider la bouteille pour permettre l'aspiration du liquide ou autre matière vers l'intérieur de la bouteille à travers le tube intérieur.
Lorsque le liquide atteint le niveau de la base du tube intérieur toute quantité ultérieure de liquide ou autre matière est aspirée entre les deux tubes et dirigée vers un récipient approprié, et l'on peut ensuite enlever la bouteille . De même, toute goutte de liquide restant dans le tube intérieur est aspirée entre les tubes afin d'évi- ter l'égouttement.
La tête de remplissage peut comprendre des parties supérieure et inférieure ayant des surfaces tronconiques normalement maintenues ensemble d'une façon étanche, la partie inférieure portant les deux tubes, tandis que la partie supérieure est munie'de raccords la reliant aux sources d'alimentation. et de dépression. Cela permet de
<Desc/Clms Page number 3>
prévoir un certain nombre de parties intérieures inter- changeables ayant des tubes de différents diamètres pour s'adapter aux différentes dimensions, de récipients et les parties précitées peuvent être facilement démontées pour le nettoyage . La partie inférieure peut être construite en deux éléments séparés supportant chacun un des tubes, ce qui accroît la facilité de nettoyage.
La tête de remplissage peut être montée d'une manière élastique et/ou oscillante afin de faciliter l'engage- ment réciproque avec des récipients de différentes di-. mensions. Cette tête peut être également construite de façon à pouvoir être facilement séparée du restant de l'appareil et à pouvoir être remise en place ensuite à l'aide de la poignée permettant ultérieurement d'appli- quer la tête de remplissage à un récipient, et inverse- ment.
Pour faciliter la compréhension de l'invention on a décrit ci-après un appareil de remplissage pour liquides conforme à l'invention, représenté à titre d'exemple sur le dessin annexé, sur lequel : la figure 1 est une vue de l'appareil en élévation latérale ; la figure 2 est une vue en plan de la partie supé- rieure de l'appareil.
La figure 3 est une vue en élévation de face de la partie supérieure de l'appareil. la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 1;
La figure 5 est une vue en coupe verticale de la tête de remplissage;
La figure 6 est une vue analogue montrant une varian- te de réalisation de la tête de remplissage;
La figure 7 est une vue en élévation de la partie
<Desc/Clms Page number 4>
antérieure et supérieure de l'appareil montrant une nou- velle disposition des organes.
La figure 8 représente une élévation latérale d'une valve fonctionnant par gravité et du dispositif qui permet de la fixer à son tuyau d'évacuation.
La figure 9 montre les mêmes organes que ceux de la figure 8 en élévation de face.
La figure 10 est une vue en coupe verticale d'un autre type de dispositif d'évacuation commandé par gravité;
La figure 11 est une vue en coupe verticale d'un dispositif formant filtre d'admission; la figure 12 est une vue en coupe verticale indiquant une construction modifiée relative aux tubes faisant l'objet des figures 5 et 6; la figure 13 est une vue en coupe horizontale par- tielle de la tête de remplissage faisant l'objet des figu- res 5 et 6, et la figure 14 est une vue en plan d'un type modifié d'appareil pour le remplissage en liquides.
L'appareil comprend un tube métallique vertical 10 ouvert à une extrémité et dont l'extrémité inférieure est fixée à une plaque de base ou socle 11 susceptible d'être fixée sur un banc ou établi.
Un récipient servant de chambre d'interception et comprenant un tube en verre 13 d'une longueur déterminée est monté'.' sur un côté du tube métallique et parallèlement plaques. Les prolongements 18 et 19 de ces plaques métal- liques présentent des trous à,travers lesquels on fait passer le tube métallique auquel les plaques métalliques sont fixées. Les raccords 21 et 22 sont prévus pour communi-
<Desc/Clms Page number 5>
quer avec le récipient au moyen des deux ouvertures prévues dans la plaque supérieure 15, la plaque inférieure 14 étant à son tour'munie d'un raccord 23. Les raccords supé- rieurs sont du type raccord fileté et écrou. Le raccord 22 établit la communication avec un tuyau 20 relié à une pompe à vide , non représentée .
Quant au raccord inférieur il se termine par un tuyau conduisant à une valve 24 à fermeture par gravité qui permet la vidange automatique du liquide qui s'accumule dans le récipient 13.
L'extrémité supérieure du tube métallique vertical est serrée dans le prolongement ou pince 18 qui s'étend vers l'avant et présente urie partie annulaire 27 surplom- bant la plaque de base et destiné à supporter la tête de remplissage proprement dite . Deux bras 28, 29 sont fixés à la bague 27 au moyen de vis molletées 30, 31 de manière à pouvoir pivoter sur les deux extrémités d'un diamètre de la bague . Les bras verticaux, 28, 29 sont taraudés à proximité de leur extrémité supérieure pour la réception de vis 32,33 à tête moletée .
La tête de remplissage proprement dite, comprend deux parties 34, 35. La partie supérieure 34 se compose d'un.disque métallique épais de forme circulaire (figure' 5 et 6) muni d'une partie circulaire 37 formant un épaule- ment de diamètre plus réduit du côté de sa face inférieure.
Cette partie de diamètre réduit est filetée . Un perçage central 38 est effectué du dessous du disque vers le haut de ce dernier sans le traverser et il est raccordé à son extrémité supérieure par un trou radial horizontal 39 dont l'extrémité circulaire est reliée par un tuyau 40 à une source du liquide ou autre-matière à transvaser.
La face inférieure de la partie supérieure 34 forme un siège tronconique 42 dont le plus petit diamètre situé en haut est celui du trou central précité dans lequel cette partie conique débouche . Ce siège est disposé au-dessous
<Desc/Clms Page number 6>
du perçage radial 39 et il est traversé, à son tour par un autre perçage 43 qui s'étend vers le haut pour se raccor- der avec un 2ème perçage radial 44 pratiqué dans la partie supérieure 34 de la tête de remplissage . Le trou 44 est relié par un tube 45 au raccord fileté 21 mentionné plus haut.
La partie inférieure 35 de la tête de remplissage se compose d'un bloc supportant deux tubes concentriques 47, 48 et présente une surface extérieure tronconique sus- ceptible d'être adaptée au siège 42 précité, Ce bloc compor- te un alésage vertical agrandi près de son extrémité su- périeure pour recevoir l'extrémité supérieure du tube inté- rieur, ce diamètre devenant plus grand dans la partie infé- rieure de l'alésage pour permettre d'y loger l'extrémité supérieure du tube extérieur. Les tubes 47 et 48 sont fixés en place par pression ou par filetage.
Un perçage 49 est pratiqué dans la surface tronconique de la pièce 35 de manière à communiquer avec l'espace qui sépare les tubes et pe trou communique extérieurement avec le trou oblique précité 43 qui aboutit au 2ème trou radial 44 pratiqué dans la partie supérieure 34 de la tête de remplissage ; pour empêcher la partie 35 de tourner par rapport à la partie 34 en vue de maintenir l'alignement entre les perçages 49 et 43, on a prévu un goujon radial d'arrêt 50, logé dans la partie supérieure et s'engageant dans la une rainure prévue à cet effet dans la partie 35.
L'assemblage des deux éléments 34, 35 est effectué au moyen d'un bouchon inverse 51 taraudé et que l'on visse sur la partie épaulée et filetée 37 de la pièce supérieure afin de maintenir par serrage le bloc 35 de façon que la surface tronconique soit appuyée contre son siège.
La face périphérique de la partie supérieure de la tête de remplissage présente également deux trous borgnes diamétralement opposés... pour permettre la pénétration des extrémités des deux vis 32 et 33 vissées dans les deux -6-
<Desc/Clms Page number 7>
bras 28 et 29 précités solidaires du prolongement du support
Suivant une variante indiquée sur la figure 6 la partie inférieure 35 de la tête de remplissage est composée de deux pièces séparées 62,63. La pièce 62 constitue la partie inférieure proprement dite de l'ensemble et la pièce 63 une partie intermédiaire .
La partie inférieure 62 porte le tube extérieur et présente une surface tronco- nique coopérant avec le siège 42, tandis que la partie intermédiaire porte le tube inférieur et présente égale- ment une forme tronconique qui constitue le prolongement de la précédente et qui est maintenue contre son siège par la partie inférieure. Comme pour l'exemple précédent, le bouchon inversé 51 maintient les trois pièces normale- ment ensemble, ces pièces pouvant être rapidement séparées en enlevant le bouchon, ce qui permet alors de séparer aussi les tubes 47 et 48.
D'épaisses rondelles 52 en caoutchouc spongieux sont enfilées sur le tube extérieur et poussées vers le haut jusqu'à buter contre la face inférieure de la tête.
On place ensuite la tête de remplissage en position dans la bague qui forme le prolongement du support de serrage . Les vis sont vissées jusqu'à ce que leurs extré- mités pénétrent dans les trous diamétralement opposés pré- vus dans la partie supérieure de la tête de manière à constituer un support oscillant . A ce moment, les ron- delles en caoutchouc se trouvent dans l'alésage du prolon- gement dans lequel elles s'adaptent. La rondelle inférieu- re dépasse au-dessous de la surface intérieure de la ba- gue de façon à pouvoir servir de joint étanche à l'embou- chure ou orifice des récipients qui sont présentés autour des tubes.
Cette disposition permet à la tête d'osciller autour de l'axe commun des vis formant pivot, cette' oscilla-
<Desc/Clms Page number 8>
tion étant limitée par le maintien de la rondelle en caoutchouc logée dans la bague, cette rondelle servant également à centrer la position de la tête.
Le raccord 21 présente un tube 25 qui s'étend vers le bas à l'intérieur du récipient 13 de façon que le point de raccordement réel avec ce récipient soit situé à un niveau inférieur à celui du raccord 22 qui relie ce réci- pient à la source de dépression.
Une plaque horizontale circulaire 55, sur laquelle on peut placer les bouteilles pendant le remplissage est fixée ; à un bloc 56 qui entoure le tube vertical 10 et qui est susceptible d'être réglé dans le sens vertical et fixé par serrage dans la position convenable . Cette pla- que présente une fente 57, qui s'étend de l'avant à l'ar- rière et à travers laquelle s'étend une butée arrière 59 munie d'une saillie passant à travers la fente, cette saillie ayant la forme d'une tige filetée destinée à rece- voir un écrou de serrage 60. La butée présente la forme d'une plaque verticale disposées transversalement par rapport à la plaque 55.
Au cours du fonctionnement, la pompe à vide réduit la pression dans le récipient 13 et évacue l'air des bou- teilles ou autres récipients par l'espace qui sépare les deux tubes de la tête de remplissage, et les raccords 49, 43, 45, et 21 après quoi le liquide parvient à l'int- rieur de la bouteille en passant par le circuit 40, 39, 38 et 47.
Lorsque le liquide atteint le niveau de l'extrémité inférieure du tube intérieur, toute alimentation ultérieure en liquide est aspirée par le vide à travers l'espace en- tre les deux tubes et dirigée vers le récipient 13 d'où il s'écoule par la valve 24 dès que'la pression à l'inté- rieur du récipient 13 s'élève, après que la bouteille a
<Desc/Clms Page number 9>
été enlevée de la tête de remplissage, Lorsqu'on enlève la bouteille, l'air passe rapidement par l'espace entre les deux tubes pour atteindre le récipient 13. Cet afflux rapide d'air a pour effet d'aspirer tout liquide. coulant à l'intérieur du tube intérieur, après enlèvement de la bouteille, cet expédent de liquide étant dirigé par aspiration vers le récipient 13.
Cela se produit en particulier en raison du fait que le tube intérieur est légèrement plus court que le tube extérieur à leurs ex- trémités inférieures , et cet effet est encore plus marqué lorsque les extrémités des deux tubes sont situées au même niveau . Normalement, la valve 24 est maintenue automati- quement fermée par gravité ou par une combinaison de la gravite et de la dépression dans le récipient. Eventuel- lernent, on peut prévoir des moyens pour interrompre pério- diquement le vide ou la dépression afin de faciliter la vidange du liquide du récipient. A cet effet, on peut envisager soit une valve à commande manuelle soit une valve à commande automatique dans la pompe à vide même.
En desserrant les vis 30,31, on peut facilement enlever la tête de remplissage et ses tuyaux. Une poignée analogue à celles qu'on monte sur les perceuses électri- ques portatives peut être prévue et être susceptible; d'être montée sur la tête de remplissage au moyen de deux vis pénétrant dans des trous pratiqués dans la tête comme pour les vis formant le support oscillant précité. Ainsi la poignée peut être saisie et utilisée pour appliquer la tête sur la bouteille au lieu de prendre la bouteille et de l'appliquer sur une tête fixe. Les liaisons néces- saires aboutissant à la tête de remplissage sont réalisées, dans ce cas, au moyen de longs tubes flexibles, par exem- ple en caoutchouc.
Une variante-de montage de la tête de remplissage
<Desc/Clms Page number 10>
donnant une souplesse accrue a été représentée sur la figure 7. Dans cette nouvelle disposition les bras 28, 29 s'étendent vers le bas à partir de leurs pivots 30,31, et un tampon de caoutchouc 64 est inséré entre la bague 27 et la tête de remplissage .
Dans la vue de détail faisant l'objet des figures 8 et 9 on voit qu'un tuyau souple 70 relie le tube 23 ( figure 1 ) à la partie tubulaire supérieure de la valve 24 à fermeture par gravité. Ce tuyau souple 70 est fixé de façon étanche à cette partie tubulaire par un clip ou col- lier de serrage qui se compose d'un fil continu 72 dont les deux coudes forment une boucle 73 dans sa partie inter- médiaire qui s'enroule autour d'une goupille 74. Les deux longueurs de fil passent à travers cette boucle et autour du tuyau 70, et elles passent ensuite à travers des trous prévus dans la goupille .
Cette dernière comporte des trous 76 permettant d'y introduire une tige de serrage pour faire tourner l'axe et resserrer ainsi l'étreinte du col- lier autour du tuyau .
Dans la variante du dispositif d'échappement repré- senté sur la figure 10, on voit qu'une tête 80 est fixée à l'extrémité inférieure d'un tuyau 79 qui peut être relié au tuyau 23 par l'intermédiaire d'un tuyau souple 70 et comporte un embout tubulaire inférieur 81 formant un siège pour un clapet de fermeture 82 s'articulant en 83 sur la tête 80 de manière à tomber normalement dans sa posi- tion d'ouverture, tout en étant maintenu fermé lorsque la chambre 13 est soumise à une pression réduite . Une cuvette taraudée 84 est vissée sur la tête 80 et supporte un tuyau inférieur 85.
Lorsqu'on utilise une machine à double tête de remplissage (telle que celle décrite plus loin), on peut retourner sens- dessus dessous, de manière que le tuyau 85
<Desc/Clms Page number 11>
pêchant ainsi le fonctionnement d'une des têtes de rem-
Le dispositif représenté sur la figure 11 comporte un tube 88 destiné à pénétrer dans les tuyaux flexibles d'admission 40. Le tuyau 88 est relié à l'intérieur d'un tube ou sachet filtrant 89 et porte une enveloppe métalli- que 90 qui entoure le filtre et le protège contre toute détérioration . L'enveloppe présente une ouverture d'ad- mission 91 et supporte une tige 92 destinée à maintenir le dispositif éloigné du fond du récipient contenant le liquide dont les bouteilles doivent être remplies.
La figure 12 représente une variante dans laquelle le tube intérieur porte à son extrémité inférieure une buse 94 munie d'ouvertures 95 disposées de façon à diri- ger le jet de liquide obliquement à l'intérieur des bouteil- les pour réduire la quantité de mousse produite par les liquides ayant tendance à mousser. Le tube extérieur compor- te une extrémité inférieure fermée 96 au-dessus de laquelle on a formé des trous 98, par lesquels le liquide peut s'é- chapper; on peut supprimer cette extrémité fermée . On peut également munir les trous 95 de tubes 97 faisant saillie extérieurement à la pièce 94 (en traits mixtes sur le dessin).
La figure 13 représente la tête de remplissage munie d'une valve 99 commandée par un bouton extérieur et rappelée par un ressort . En appuyant sur le bouton on interrompt la dépression pour arrêter l'écoulement lorsqu'on le désire .
La figure 14 montre un support 100 semblable au support 18 mais établi de manière à supporter deux têtes de remplissage 101, 102, reliées par des tuyaux 103, 104, respectivement, à un cylindre à vide commun 13, et munies de tuyaux de remplissage-séparés 106, 107.
<Desc/Clms Page number 12>
Bien que la description ci-dessus et le dessin annexé se réfèrent à plusieurs modes de réalisation de l'invention, il est bien entendu que ces exemples sont susceptibles de subir de nombreuses variantes sans s'écarter de l'esprit et des objets de l'invention.