PROCEDE ET BEC DE REMPLISSAGE A NIVEAU CONSTANT AVEC UN LIQUIDE

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de remplissage à niveau constant de récipients avec un liquide plat ou gazeux et un bec de remplissage pour la mise en oeuvre de ce procédé.

ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION

[0002] Pour le remplissage à niveau constant de récipients avec un liquide plat on connaît des becs de remplissage comportant : une partie de liaison annulaire configurée pour réaliser un appui étanche avec un col de récipient et délimiter une zone de distribution ; un conduit de distribution relié à une source d'alimentation en liquide sous une pression de distribution par l'intermédiaire d'un clapet de distribution et débouchant dans la zone de distribution ; un évent d'échappement débouchant d'une part dans la zone de distribution, et d'autre part selon un orifice de mise à l'air libre, et un clapet de verrouillage d'échappement commandé par un niveau de liquide dans l'évent d'échappement, interposé dans l'évent d'échappement entre la zone de distribution et l'orifice de mise à l'air libre. Lors du remplissage d'un récipient, l'air contenu dans le récipient est chassé par le liquide introduit dans le récipient et s'échappe par l'orifice de mise à l'air libre. Lorsque le liquide atteint l'extrémité inférieure de l'évent d'échappement, le liquide monte dans l'évent d'échappement et provoque la fermeture du clapet de verrouillage d'échappement. Le clapet de distribution est ensuite fermé et le récipient est séparé de la partie de liaison annulaire de sorte que le liquide contenu dans l'évent d'échappement retombe dans le récipient.

[0003] Ces becs de remplissage ne peuvent pas être utilisés pour le conditionnement de liquides gazeux, c'est-à-dire de liquides contenant un gaz dissous dans le liquide, en raison du dégazage qui se produit lors de l'introduction du liquide dans le récipient.

[0004] On connaît également, notamment du document US 3946770, et du document US 4206789, des dispositifs comportant un système très complexe de conduits et de vannes mettant le bec de remplissage en relation avec une cuve sous pression contenant le liquide à conditionner de façon à mettre la cuve d'alimentation et le récipient en équipression. Lors du remplissage, l'air initialement contenu dans le récipient est renvoyé dans la cuve d'alimentation et risque donc de provoquer une pollution du liquide à conditionner. En outre, en raison de la complexité des circuits il est difficile d'effectuer un nettoyage efficace.

[0005] Le document US 3 782 427 décrit quant à lui un bec de remplissage et un procédé de remplissage correspondant.

OBJET DE L'INVENTION

[0006] Un but de la présente invention est de proposer un procédé et un bec de remplissage mettant en oeuvre ce procédé, pour réaliser de façon simple le remplissage de récipients avec un liquide plat ou gazeux.

BRÈVE DESCRIPTION DE L'INVENTION

[0007] En vue de la réalisation de ce but, on propose selon l'invention un procédé de remplissage à niveau constant de récipients au moyen d'un bec de remplissage comportant :

• une partie de liaison annulaire configurée pour réaliser un appui étanche avec un col de récipient, et délimiter une zone de distribution,
• un conduit de distribution relié à une source d'alimentation en liquide sous une pression de distribution par l'intermédiaire d'un clapet de distribution et débouchant dans la zone de distribution,
• un évent d'échappement débouchant d'une part dans la zone de distribution et d'autre part selon un orifice de mise à l'air libre, et
• un clapet de verrouillage d'échappement commandé par un niveau de liquide dans l'évent d'échappement, interposé dans l'évent d'échappement entre la zone de distribution et l'orifice de mise à l'air libre, ce procédé comportant les étapes de :
• fermer l'évent d'échappement de façon tarée selon un tarage à une pression d'échappement inférieure à la pression de distribution, entre le clapet de verrouillage d'échappement et l'orifice de mise à l'air libre,
• mettre en place un récipient à remplir, en appui sur la partie de liaison annulaire,
• ouvrir le clapet de distribution et le maintenir ouvert jusqu'à une fermeture du clapet de verrouillage d'échappement,
• fermer le clapet de distribution,
• dégager le récipient de la partie de liaison annulaire.

[0008] Ainsi, lors de l'introduction du liquide dans le récipient, l'air contenu dans le récipient est comprimé jusqu'à atteindre la pression de tarage de sorte que dans le cas d'un liquide gazeux la pression dans le récipient s'oppose à un dégazage du liquide. Lors de la fermeture du clapet de distribution et du dégagement du récipient, le gaz sous pression emprisonné entre le clapet de verrouillage d'échappement et le clapet taré provoque une ouverture du clapet de verrouillage d'échappement et un retour accéléré du liquide de contenu dans l'évent d'échappement vers le récipient.

[0009] Selon une version avantageuse de l'invention, le procédé comporte en outre une étape d'injecter dans l'évent d'échappement, après la mise en place d'un récipient, un gaz à une pression au plus égale à la pression d'échappement. Ainsi, dans le cas d'un liquide plat l'introduction d'un gaz neutre dans le récipient permet de diminuer le taux effectif d'oxygène. À titre d'exemple l'introduction dans un récipient à la pression atmosphérique, d'azote sous une pression de 200 kPa fait descendre la proportion de l'oxygène emprisonné à un tiers de sa valeur initiale.

[0010] L'invention concerne également un bec de remplissage comportant :

• une partie de liaison annulaire configurée pour réaliser un appui étanche avec un col de récipient, et délimiter une zone de distribution,
• un conduit de distribution relié à une source d'alimentation en liquide sous une pression de distribution par l'intermédiaire d'un clapet de distribution et débouchant dans la zone de distribution,
• un évent d'échappement débouchant d'une part dans la zone de distribution et d'autre part selon un orifice de mise à l'air libre,
• un clapet de verrouillage d'échappement commandé par un niveau de liquide dans l'évent d'échappement, interposé dans l'évent d'échappement entre la zone de distribution et l'orifice de mise à l'air libre, et
• un clapet taré réglé pour fermer l'évent d'échappement selon un tarage à une pression inférieure à la pression de distribution et monté entre le clapet de verrouillage d'échappement et l'orifice de mise à l'air libre.

[0011] Selon une version avantageuse de l'invention, le bec de remplissage comporte un organe d'injection de gaz disposé pour permettre une injection de gaz dans un récipient en appui contre la partie de liaison annulaire.

[0012] De préférence dans ce cas, l'organe d'injection de gaz débouche dans l'évent d'échappement entre le clapet de verrouillage d'échappement et l'orifice de mise à l'air libre.

[0013] Ainsi, l'organe d'injection de gaz n'est pas atteint par le liquide lors du remplissage du récipient, ce qui simplifie le nettoyage des becs de remplissage.

[0014] Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le bec de remplissage comporte un conduit de liaison débouchant d'une part dans le conduit de distribution, et d'autre part dans l'évent d'échappement, entre le clapet de verrouillage d'échappement et l'orifice de mise à l'air libre, et une vanne montée sur le conduit de liaison. Ainsi, lors du nettoyage du bec de remplissage il suffit d'envoyer du liquide de nettoyage par le conduit de distribution et d'ouvrir la vanne montée sur le conduit de liaison pour assurer un nettoyage complet du bec de remplissage, y compris l'évent d'échappement et le clapet de verrouillage d'échappement.

[0015] Par ailleurs, la quantité de liquide qui remonte dans l'évent d'échappement et retourne ensuite dans le récipient est fonction du volume du flotteur assurant la manoeuvre de fermeture du clapet de verrouillage d'échappement. Ceci pose un problème dans la mesure où le liquide servant à soulever le flotteur retourne ensuite dans le récipient et risque d'être pollué lors de son passage dans l'évent d'échappement. Il est donc souhaitable de minimiser le volume du clapet de verrouillage d'échappement.

[0016] Selon encore un autre aspect de l'invention, le clapet de verrouillage d'échappement est disposé dans une enceinte fermée ayant une paroi supérieure comportant un orifice d'échappement entouré d'un siège supérieur pour le clapet de verrouillage d'échappement, et le clapet de verrouillage d'échappement est un clapet pesant monté pour coulisser dans un guide de clapet comportant un conduit de guidage ayant une extrémité inférieure communiquant avec l'évent d'échappement, et une extrémité supérieure centrée sur le siège supérieur du clapet de verrouillage d'échappement, le clapet de verrouillage d'échappement étant en outre monté dans le conduit de guidage avec un jeu créant une perte de charge suffisante pour que le clapet de verrouillage d'échappement soit repoussé à la façon d'un piston par du liquide arrivant par l'évent d'échappement. Ainsi, un clapet de verrouillage d'échappement de dimension très légèrement supérieure au siège supérieur suffit pour assurer une fermeture étanche de l'orifice d'échappement de sorte que le volume de liquide nécessaire à la manoeuvre du clapet de verrouillage d'échappement est très faible.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

[0017] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de description qui suit d'un mode de mise en oeuvre préféré non limitatif du procédé selon l'invention et du bec de remplissage permettant cette mise en oeuvre, en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles :

• la figure 1 est une vue de côté schématique d'un carrousel de remplissage équipé de becs de remplissage selon l'invention,
• la figure 2 est une vue en coupe très agrandie de l'encadré A de la figure 1, selon la ligne II-II de la figure 1,
• la figure 3 est une vue en coupe très agrandie de l'encadré B de la figure 1, selon la ligne III-III de la figure 1,
• la figure 4 est une vue en perspective agrandie du guide de clapet de verrouillage d'échappement selon l'invention,
• la figure 5 est une vue encore agrandie de l'encadré C de la figure 3.

DESCRIPTION DETAILLÉE DE L'INVENTION

[0018] En référence à la figure 1, le carrousel de remplissage selon l'invention comporte un collecteur d'alimentation annulaire 1 alimenté en liquide sous pression par des conduits radiaux 2 ayant une extrémité reliée au collecteur d'alimentation 1 et une extrémité opposée reliée à un joint tournant 3 assurant une liaison avec une source d'alimentation en liquide sous pression symbolisée par une pompe 4 associée à une cuve de stockage 5. Comme illustré par la figure 2, le collecteur 1 est formé par une rainure annulaire 6 réalisée dans un plateau 7, et fermée par un couvercle annulaire 8 convenablement fixé au plateau 7 par des boulons non représentés s'étendant dans des perçages 9, l'étanchéité entre le plateau 7 et le couvercle 8 étant assurée par des joints toriques 10 et 11. Des becs de remplissage 12 sont suspendus sous le plateau 7. Chaque bec de remplissage 12 comporte un corps de bec 13 traversé par un alésage vertical 14 comportant à sa partie inférieure un décrochement 15 dans lequel est monté un joint annulaire 16 formant une partie de liaison annulaire configurée pour réaliser un appui étanche avec un col de récipient 17.

[0019] Un conduit de distribution formé par un tube rectiligne 18 est monté dans l'alésage 14 et est maintenu en place par un joint torique 19 comprimé par une douille vissée 20. L'extrémité inférieure du conduit de distribution 18 s'étend à l'intérieur du récipient dans lequel elle définit une zone de distribution 21. L'extrémité supérieure 22 du conduit de distribution 18 est fixée sous le plateau 7 et est relié au collecteur d'alimentation 1 par un perçage 23, par l'intermédiaire d'un clapet de distribution 24. Dans le mode de réalisation illustré le clapet de distribution 24 comporte une bille 25 reposant sur une cuvette 26 montée de façon étanche en travers du conduit de distribution 18 et comportant un orifice de distribution 27 ayant un diamètre inférieur à celui de la bille 25. La bille 25 est manoeuvrée par un actionneur magnétique comprenant un doigt 28 porté par une armature magnétique cylindrique 29 disposée à l'intérieur du conduit de distribution 18 et dont la position est déterminée par une bague magnétique 30 montée mobile axialement au conduit de distribution 18 et entourant celui-ci au niveau de l'armature magnétique 29. La position de la bague magnétique est déterminée par un organe de manoeuvre comprenant ici un galet 31 fixé sur la bague magnétique 30 et coopérant avec une came de guidage 30. Le doigt 28 s'étend coaxialement à l'orifice de distribution 27 de la coupelle 26 de sorte qu'en fonction des mouvements axiaux de l'armature magnétique 29, la bille 25 est soit en appui sur le bord de l'orifice de distribution 27 pour assurer une fermeture du conduit d'alimentation 18, soit écartée de cette position par le doigt 28 de sorte que du liquide sous pression peut s'écouler à travers l'orifice de distribution 27 dans le conduit de distribution 18.

[0020] À la partie inférieure de l'alésage 14 celui-ci comporte un décrochement 33 dans lequel est monté un tube 34 qui s'étend coaxialement au conduit de distribution 18 en étant espacé de celui-ci et qui s'étend vers le bas jusqu'à proximité de l'extrémité inférieure du conduit de distribution 18. À son extrémité supérieure, le tube 34 est percé d'un orifice 35 qui coïncide avec un perçage 36 dans le corps de bec 13. Le tube 34 et le perçage 36 définissent ainsi une partie d'un évent d'échappement dont l'extrémité supérieure débouche dans un organe de contrôle d'échappement 37.

[0021] Dans le mode de réalisation illustré, l'organe de contrôle d'échappement 37 comporte un corps 38 comportant un perçage longitudinal 39. À son extrémité inférieure, le perçage 39 débouche dans un alésage 44 de plus grand diamètre que le perçage 39 de sorte que le décrochement entre le perçage 39 et l'alésage 44 définit un siège supérieur 45 pour un clapet pesant formé ici par une bille en acier 46. On entend par clapet pesant au sens de l'invention un clapet ayant une densité suffisante pour ne pas pouvoir être porté par le liquide à conditionner. La bille 46 est montée dans un guide de clapet de verrouillage d'échappement formé ici par une douille 47 ayant une paroi latérale 48 cylindrique de même diamètre que l'alésage 44, pourvue d'une collerette annulaire 49 ayant des dimensions identiques à un décrochement 50 de l'alésage 48 de sorte qu'après emmanchement à force de la douille 47 dans le corps 38 et fixation sur le corps 13 par des moyens non représentés, la douille 47 est montée de façon étanche dans le corps 38 et est appliquée de façon étanche sur le bloc 13. La douille 47 délimite ainsi avec l'alésage 48 une enceinte fermée 67 pourvue d'un orifice d'échappement 45.

[0022] La douille 47 comporte un perçage central 51 coaxial au perçage 39 dans le corps 38 et de même diamètre que celui-ci. L'extrémité inférieure du perçage 51 coïncide avec l'extrémité supérieure du perçage 36 dans le bloc 13. En regard de l'extrémité inférieure du perçage 39 la douille 47 comporte un perçage supérieur 52, coaxial au perçage 51 formant un conduit de guidage pour la bille 46 et ayant un diamètre supérieur à celui de la bille, adapté pour que le jeu entre la bille 46 et le perçage 52 crée une perte de charge suffisante pour que la bille 46 soit repoussée à la façon d'un piston par du liquide arrivant par le perçage 36. En pratique un jeu de 0,5 dixième de mm à un dixième de mm est satisfaisant. Le décrochement entre le perçage 51 et l'alésage 52 définit un siège inférieur 55 pour la bille 46. De préférence le siège inférieur 55 est à une distance du siège supérieur telle que la course d de la bille 46 entre la position basse représentée en trait continu sur la figure 5, et la position haute représentée en tirets, soit au plus égale au rayon de la bille 46.

[0023] Par ailleurs, la douille 47 comporte un perçage radial 54, de même diamètre que le perçage 51, associé à une encoche latérale 53 ayant une section supérieure au perçage 51 pour délimiter, avec la paroi latérale 48 de l'enceinte 67 un conduit de court-circuit s'étendant en parallèle au conduit de guidage 52 et ayant une extrémité inférieure débouchant en dessous de la bille 46 et une extrémité supérieure débouchant au-dessus de la bille 46 lorsque celle-ci dans une position de repos en appui sur le siège inférieur 55. De préférence, le conduit de court-circuit a un volume supérieur à un volume balayé par le clapet de verrouillage d'échappement entre une position basse et une position haute.

[0024] En référence à la figure 3, le corps 38 comporte en outre un perçage 56 transversal au perçage 39 et associé à un alésage 57 dans lequel est vissé une douille 58 dont le conduit central 59 forme une partie de l'évent d'échappement et débouche à l'extérieur du corps 38 selon un orifice de mise à l'air libre 60. L'alésage 57 a un diamètre supérieur au perçage 56 et le décrochement ainsi réalisé forme un siège pour une bille 61 rappelée vers celui-ci par un ressort 62 disposé dans le conduit central de la douille 58, et dont la force d'appui est déterminée par le vissage de la douille 58. La douille 58, la bille 61 et le ressort 62 forment ainsi un clapet taré entre l'orifice d'échappement 45 et l'orifice de mise à l'air libre 60.

[0025] Toujours en référence à la figure 3, l'extrémité supérieure du perçage longitudinal 39 est équipée d'un organe d'injection de gaz sous pression comprenant une douille 40 dans laquelle est monté un clapet anti retour 41. La douille 40 est reliée à une source de gaz sous pression telle qu'une bouteille d'azote 42, par l'intermédiaire d'une vanne 43 dont la position est commandée par un organe de manoeuvre tel qu'un galet associé à une came, non représentés.

[0026] Par ailleurs, le bec remplissage selon l'invention comporte un conduit de liaison 63 débouchant d'une part dans le conduit de distribution 18 et d'autre part dans le perçage 39. Une vanne 64 est montée sur le conduit de liaison 63 et sa position est déterminée par un organe de commande tel qu'un galet 65 associé à une came escamotable 66.

[0027] Le dispositif ainsi décrit sert à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention comme décrit ci-dessous. Le clapet taré 61 est tout d'abord réglé pour fermer l'évent d'échappement selon un tarage à la pression d'échappement maximale que l'on souhaite atteindre dans le récipient au cours du remplissage, cette pression de tarage étant bien entendu inférieure à la pression de distribution. Un récipient à remplir est mis en appui sur la partie de liaison annulaire. Si nécessaire en fonction des conditions de remplissage recherchées, un gaz à une pression au plus égale à la pression d'échappement est injecté dans l'évent d'échappement. On remarquera à ce propos qu'en raison de son poids le clapet de verrouillage d'échappement 46 est normalement en appui sur le siège inférieur 55. En outre, en raison de l'existence du conduit de court-circuit 53 et de l'écart de dimension entre le perçage 51 et l'alésage 52, le clapet de verrouillage d'échappement est plaqué sur le siège inférieur 55 avec une force d'autant plus grande que la pression est plus élevée dans l'évent d'échappement.

[0028] Le clapet de distribution est ensuite ouvert et le liquide s'écoule alors dans le récipient à un débit qui est fonction de la différence entre la pression de distribution et la pression dans le récipient. Lorsque le liquide atteint l'extrémité inférieure du tube 34, comme illustré sur la figure 3, le liquide remonte dans l'évent d'échappement. Lorsqu'il atteint la douille 47, le liquide remonte simultanément dans le perçage 51 et dans le conduit de court-circuit 53 mais en raison de la différence de volume entre le conduit de court-circuit et le perçage 51, le liquide monte plus vite dans le perçage 51 que dans le conduit de court-circuit de sorte que le clapet de verrouillage d'échappement est poussé contre le siège supérieur 45 avant que le liquide l'atteigne par le conduit de court-circuit. Lorsque l'évent d'échappement est fermé par le clapet de verrouillage d'échappement 46, le liquide cesse de s'écouler dans le récipient. Le clapet de distribution 25 est alors fermé et le récipient est abaissé pour le dégager du joint 16. Le col du récipient est donc mis à l'air libre et en raison du gaz sous pression emprisonné entre le clapet taré 61 et le clapet de verrouillage d'échappement 46, ce dernier est poussé brusquement vers le bas et le liquide contenu dans l'évent d'échappement est chassé vers le récipient.

[0029] Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention telle que définie par les revendications.

[0030] En particulier, bien que l'invention ait été décrite en relation avec un bec de remplissage relié à un dispositif d'injection d'un gaz sous pression, ce qui permet d'atteindre très rapidement une pression élevée à l'intérieur du récipient, on peut mettre en oeuvre le procédé selon l'invention sans injection préalable de gaz sous pression, la pression finalement atteinte dans le récipient étant seulement fonction de la quantité de liquide introduite dans le récipient et du tarage du clapet 61.

[0031] Bien que l'invention ait été décrite en relation avec un bec de remplissage comportant un tube de liaison 63 entre le conduit de distribution de liquide et l'évent d'échappement afin de simplifier le circuit de lavage et l'opération de lavage, on peut prévoir d'alimenter séparément en liquide de nettoyage le conduit de distribution d'une part, et l'évent d'échappement d'autre part en installant sur le bloc 37 un organe d'injection de liquide de nettoyage. Que le produit de lavage soit envoyé dans le circuit d'échappement par le conduit de liaison ou par un organe d'injection indépendant, il peut de toute façon être récupéré en dessous du bec de remplissage par un collecteur commun au conduit de distribution et à l'évent d'échappement.

Revendications

1. Procédé de remplissage sous pression et à niveau constant de récipients au moyen d'un bec de remplissage comportant :

- une partie de liaison annulaire (16) configurée pour réaliser un appui étanche avec un col (17) de récipient, et délimiter une zone de distribution (21),

- un conduit de distribution (18) relié à une source d'alimentation en liquide (4,5) sous une pression de distribution par l'intermédiaire d'un clapet de distribution (24) et débouchant dans la zone de - distribution,

- un évent d'échappement (36,51,39,59) débouchant d'une part dans la zone de distribution, et d'autre part selon un orifice de mise à l'air libre (60), et

- un clapet de verrouillage d'échappement (46) commandé par un niveau de liquide dans l'évent d'échappement, interposé dans l'évent d'échappement entre la zone de distribution et l'orifice de mise à l'air libre, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de :

- fermer l'évent d'échappement de façon tarée (61,62) selon un tarage à une pression d'échappement inférieure à la pression de distribution, entre le clapet de verrouillage d'échappement (46) et l'orifice de mise à l'air libre (60),

- mettre en place un récipient à remplir, en appui sur la partie de liaison annulaire,

- ouvrir le clapet de distribution (24) et le maintenir ouvert jusqu'à une fermeture du clapet de verrouillage d'échappement (46),

- fermer le clapet de distribution (24),

- dégager le récipient de la partie de liaison annulaire (16).

2. Procédé dé remplissage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'étape d'injecter dans l'évent d'échappement, après la mise en place d'un récipient, un gaz à une pression au plus égale à la pression d'échappement.

3. Procédé de remplissage selon la revendication 2 caractérisé en ce que le gaz injecté est un gaz neutre.

4. Bec de remplissage comportant :

- une partie de liaison annulaire (16) configurée pour réaliser un appui étanche avec un col (17) de récipient, et délimiter une zone de distribution (21),

- un conduit de distribution (18) relié à une source d'alimentation en liquide (4,5) sous une pression de distribution par l'intermédiaire d'un clapet de distribution (24) et débouchant dans la zone de distribution,

- un évent d'échappement (36,51,39,59) débouchant d'une part dans la zone de distribution (21), et d'autre part selon un orifice de mise à l'air libre (60), et

- un clapet de verrouillage d'échappement (46) commandé par un niveau de liquide dans l'évent d'échappement, interposé dans l'évent d'échappement entre la zone de distribution (21) et l'orifice de mise à l'air libre (60),

caractérisé en ce qu'il comporte un clapet taré (61) réglé pour fermer l'évent d'échappement selon un tarage à une pression d'échappement inférieure à la pression de distribution et monté entre le clapet de verrouillage d'échappement (46) et l'orifice de mise à l'air libre (60).

5. Bec de remplissage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un organe d'injection de gaz (41,42,43) disposé pour permettre une injection de gaz dans un récipient en appui contre la partie de liaison annulaire.

6. Bec de remplissage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe d'injection de gaz débouche dans l'évent d'échappement (39) entre le clapet de verrouillage d'échappement (46) et l'orifice de mise à l'air libre (60).

7. Bec de remplissage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'évent d'échappement comprend une partie (34) s'étendant de façon concentrique au conduit de distribution (18).

8. Bec de remplissage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit de liaison (63) débouchant d'une part dans le conduit de distribution (18), et d'autre part dans l'évent d'échappement (39), entre le clapet de verrouillage d'échappement et l'orifice de mise à l'air libre, et une vanne (64) montée sur le conduit de liaison.

9. Bec de remplissage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le clapet de verrouillage d'échappement (46) est disposé dans une enceinte fermée (67) ayant une paroi supérieure comportant un orifice d'échappement entouré d'un siège supérieur (45) pour le clapet de verrouillage d'échappement, en ce que le clapet de verrouillage d'échappement (46) est un clapet pesant monté pour coulisser dans un guide de clapet (47) comportant un conduit de guidage (52) ayant une extrémité inférieure communiquant avec l'évent d'échappement et une extrémité supérieure coaxiale au siège supérieur du clapet de verrouillage d'échappement, et en ce que le clapet de verrouillage d'échappement est monté dans le conduit de guidage avec un jeu créant une perte de charge suffisante pour que le clapet de verrouillage d'échappement soit repoussé à la façon d'un piston par du liquide pénétrant dans l'enceinte fermée par l'évent d'échappement.

10. Bec de remplissage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le clapet de distribution comprend une bille (25) manoeuvrée par un actionneur magnétique comprenant un doigt (28) porté par un armature magnétique cylindrique à l'intérieur du conduit de distribution (18), une bague magnétique (30) montée mobile axialement au conduit de distribution et entourant celui-ci au niveau de l'armature magnétique, et un organe de manoeuvré (31,32) de la bague magnétique.

Ansprüche

1. Verfahren zur Druckbefüllung von Behältern mit konstantem Füllstand mittels eines Abfüllventils, umfassend:

- einen ringförmigen Verbindungsabschnitt (16), der so ausgebildet ist, dass er eine dichte Anlage mit einem Behälterhals (17) erzeugt und eine Verteilungszone (21) begrenzt,

- eine Verteilungsleitung (18), die mit einer unter einem Verteilungsdruck stehenden Flüssigkeitsversorgungsquelle (4, 5) über ein Verteilungsventil (24) verbunden ist und in die Verteilungszone mündet,

- einen Auslasskanal (36, 51, 39, 59), der einerseits in die Verteilungszone und andererseits über eine Entlüftungsöffnung (60) mündet, und

- ein Auslassverriegelungsventil (46), das von einem Flüssigkeitsfüllstand im Auslasskanal gesteuert wird und im Auslasskanal zwischen der Verteilungszone und der Entlüftungsöffnung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst:

- Schließen des Auslasskanals auf tarierte Weise (61, 62) gemäß einer Tarierung mit einem Auslassdruck, der unter dem Verteilungsdruck ist, zwischen dem Auslassverriegelungsventil (46) und der Entlüftungsöffnung (60),

- Anordnen eines zu befüllenden Behälters in Anlage an dem ringförmigen Verbindungsabschnitt,

- Öffnen des Verteilungsventils (24) und Offenhalten desselben bis zu einem Schließen des Auslassverriegelungsventils (46),

- Schließen des Verteilungsventils (24),

- Herausziehen des Behälters aus dem ringförmigen Verbindungsabschnitt (16).

2. Abfüllverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner nach dem Anordnen eines Behälters den Schritt des Einspritzens eines Gases mit einem Druck, der höchstens gleich dem Auslassdruck ist, in den Auslasskanal umfasst.

3. Abfüllverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das eingespritzte Gas ein neutrales Gas ist.

4. Abfüllventil, umfassend:

- einen ringförmigen Verbindungsabschnitt (16), der so ausgebildet ist, dass er eine dichte Anlage mit einem Behälterhals (17) erzeugt und eine Verteilungszone (21) begrenzt,

- eine Verteilungsleitung (18), die mit einer unter einem Verteilungsdruck stehenden Flüssigkeitsversorgungsquelle (4, 5) über ein Verteilungsventil (24) verbunden ist und in die Verteilungszone mündet,

- einen Auslasskanal (36, 51, 39, 59), der einerseits in die Verteilungszone (21) und andererseits über eine Entlüftungsöffnung (60) mündet, und

- ein Auslassverriegelungsventil (46), das von einem Flüssigkeitsfüllstand im Auslasskanal gesteuert wird und im Auslasskanal zwischen der Verteilungszone (21) und der Entlüftungsöffnung (60) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass es ein tariertes Ventil (61) umfasst, das geregelt wird, um den Auslasskanal gemäß einer Tarierung mit einem Auslassdruck, der unter dem Verteilungsdruck ist, zu schließen, und das zwischen dem Auslassverriegelungsventil (46) und der Entlüftungsöffnung (60) angebracht ist.

5. Abfüllventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Gaseinspritzorgan (41, 42, 43) umfasst, das so angeordnet ist, dass es eine Gaseispritzung in einen in Anlage an dem ringförmigen Verbindungsabschnitt befindlichen Behälter gestattet.

6. Abfüllventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gaseinspritzorgan zwischen dem Auslassverriegelungsventil (46) und der Entlüftungsöffnung (60) in den Auslasskanal (39) mündet.

7. Abfüllventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal einen Abschnitt (34) umfasst, der sich konzentrisch zur Verteilungsleitung (18) erstreckt.

8. Abfüllventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Verbindungsleitung (63) umfasst, die einerseits in die Verteilungsleitung (18) und andererseits zwischen dem Auslassverriegelungsventil und der Entlüftungsöffnung in den Auslasskanal (39) mündet, sowie einen Schieber (64), der an der Verbindungsleitung angebracht ist.

9. Abfüllventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassverriegelungsventil (46) in einem geschlossenen Raum (67) angeordnet ist, der eine obere Wand hat, die eine Auslassöffnung umfasst, die von einem oberen Sitz (45) für das Auslassverriegelungsventil umgeben ist, dass das Auslassverriegelungsventil (46) ein Gewichtsventil ist, das verschiebbar in einer Ventilführung (47) gelagert ist, die eine Führungsleitung (52) umfasst, die ein unteres Ende hat, das mit dem Auslasskanal in Verbindung steht, sowie ein oberes Ende, das koaxial zum oberen Sitz des Auslassverriegelungsventils ist, und dass das Auslassverriegelungsventil in der Führungsleitung mit einem Spiel angebracht ist, das einen Druckverlust erzeugt, der ausreicht, damit das Auslassverriegelungsventil nach Art eines Kolbens durch die Flüssigkeit, die durch den Auslasskanal in den geschlossenen Raum eindringt, zurückgestoßen wird.

10. Abfüllventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilungsventil eine Kugel (25) umfasst, die von einem Magnetaktor betätigt wird, der einen Finger (28) umfasst, der von einem zylindrischen Magnetanker im Inneren der Verteilungsleitung (18) getragen wird, einen Magnetring (30), der zur Verteilungsleitung axial beweglich gelagert ist und diese im Bereich des Magnetankers umgibt, sowie ein Betätigungsorgan (31, 32) zur Betätigung des Magnetrings.

Claims

1. Method for filling containers under pressure and to a constant level by means of a filling nozzle comprising:

- an annular connection part (16) configured to provide a liquid-tight support with a neck (17) of a container, and to demarcate a distribution zone (21),

- a distribution tube (18) connected to a source of supply of a liquid (4,5) under a distribution pressure by means of a distribution valve (24) and discharging into the distribution zone,

- an exhaust duct (36,51,39,59) discharging on the one hand into the distribution zone, and on the other hand via a vent orifice (60), and

- an exhaust check valve (46) controlled by a liquid level sensor in the exhaust duct, interposed in the exhaust duct between the distribution zone and the vent orifice, characterized in that it comprises the stages of:

- closing the exhaust duct in a calibrated manner (61,62) according to a calibration to an exhaust pressure that is lower than the distribution pressure, between the exhaust check valve (46) and the vent orifice (60),

- placing into position a container to be filled, resting against the annular connection part,

- opening the distribution valve (24) and keeping it open until the closure of the exhaust check valve (46),

- closing the distribution valve (24),

- releasing the container from the annular connection part (16).

2. Method for filling according to Claim 1, characterized in that it comprises in addition the stage of injecting into the exhaust duct, after placing a container in position, a gas at a pressure not exceeding the exhaust pressure.

3. Method for filling according to Claim 2, characterized in that the injected gas is an inert gas.

4. Filling nozzle comprising:

- an annular connection part (16) configured to provide a liquid-tight support with the neck (17) of a container, and to demarcate a distribution zone (21),

- a distribution tube (18) connected to a source of supply of a liquid (4,5) under a distribution pressure by means of a distribution valve (24) and discharging into the distribution zone,

- an exhaust duct (36,51,39,59) discharging on the one hand into the distribution zone (21), and on the other hand via a vent orifice (60), and

- an exhaust check valve (46) controlled by a liquid level sensor inside the exhaust duct, interposed in the exhaust duct between the distribution zone (21) and the vent orifice (60),

characterized in that it comprises a calibrated valve (61) arranged to close the exhaust duct according to a calibration to an exhaust pressure that is lower than the distribution pressure and installed between the exhaust check valve (46) and the vent orifice (60).

5. Filling nozzle according to Claim 4, characterized in that it comprises a gas injection device (41,42,43) arranged to permit the injection of gas into a container resting against the annular connection part.

6. Filling nozzle according to Claim 5, characterized in that the gas injection device discharges into the exhaust duct (39) between the exhaust check valve (46) and the vent orifice (60).

7. Filling nozzle according to Claim 4, characterized in that the exhaust duct comprises a part (34) extending in a concentric manner to the distribution tube (18).

8. Filling nozzle according to Claim 4, characterized in that it comprises a connecting tube (63) discharging on the one hand into the distribution tube (18), and on the other hand into the exhaust duct (39), between the exhaust check valve and the vent orifice, and a valve (64) installed in the connecting tube.

9. Filling nozzle according to Claim 4, characterized in that the exhaust check valve (46) is arranged inside a closed enclosure (67) having an upper wall comprising an exhaust orifice surrounded by an upper seat (45) for the exhaust check valve, in that the exhaust check valve (46) is a non-return valve installed in such a way as to slide in a valve guide (47) comprising a guide tube (52) having a lower extremity communicating with the exhaust duct and an upper extremity that is coaxial with the upper seat of the exhaust check valve, and in that the exhaust check valve is installed in the guide tube with a free play creating a sufficient loss of pressure for the exhaust check valve to be forced back in the manner of a piston by liquid penetrating into the enclosure via the exhaust duct.

10. Filling nozzle according to Claim 4, characterized in that the distribution valve comprises a ball (25) actuated by a magnetic actuator comprising a finger (28) carried by a cylindrical magnetic armature in the interior of the distribution tube (18), a magnetic ring (30) installed in an axially mobile manner on the distribution tube and surrounding the latter at the level of the magnetic armature, and an actuating device (31,32) for the magnetic ring.

Dessins