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Perfectionnements aux appareils destinés à débiter des quantités mesurées de liquide.
L'invention concerne des appareils destinés à débiter des quantités mesurées de liquide et a pour objet principal la réalisation d'une construction perfectionnée d'un appareil destiné à remplir des bouteilles ou autres récipients à partir d'un réservoir avec une quantité prédéterminée quelconque de liquide.
L'invention a encore pour objet la réalisation d'un appa- reil à débiter des liquides perfectionné,' qui est facile à construire et à assembler, qui peut être facilement démonté en vue de son nettoyage, et qui empêche la contamination du liquide par contact avec les éléments actifs de l'appareil.
Suivant l'invention, l'appareil perfectionné pour débiter des quantités mesurées de liquide comprend un piston agencé de façon à exécuter un mouvement de va-et-vient dans
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un cylindre communiquant avec une chambre ayant des conduites d'admission et d'évacuation munies de valves de retenue, la dite conduite d'admission et une conduite partant d'un réservoir à liquide étant reliées à un organe d'étanchéité ou tête de remplissage agencé de façon à communiquer avec l'orifice d'un récipient et à fermer celui-ci, lorsqu'il est appliqué contre celui-ci, de sorte que le mouvement du piston dans le cylindre dans un sens expulse l'air du cylindre à travers la chambre et l'échappement de celle-ci,
tandis qu'il aspire l'air du récipient dans l'autre sens de façon à aspirer dans le récipient une quantité de liquide déterminée par la course du piston.
Les conduites d'admission et d'évacuation de la chambre sont de préférence agencées de telle façon que, dans le cas d'un débordement du récipient, qui peut avoir lieu lorsque l'appareil est amorcé ou réglé, le liquide en excédent aspiré dans la chambre ne puisse pas passer dans le cylindre mais soit expulsé de la chambre lors de la course de refoulement subsé- quente du piston.
Suivant un aut re mode de réalisation de l'invention, l'appareil perfectionné comprend un piston monté de façon à pouvoir exécuter un mouvement de va-et-vient dans un cylindre communiquant avec une chambre ayant des conduites d'admission et d'évacuation reliées à un réservoir à liquide et à un point de décharge sous lequel est placé le récipient resp. , des val- ves de retenue prévues dans les dites conduites et fonctionnant de telle façon que le mouvement du piston dans le cylindre dans un sens aspire du liquide du réservoir dans la chambre et que la course de retour provoque la décharge du liquide de cette chambre dans le récipient, et des moyens à valves asso- @ ciés au cylindre et contrôlant l'évacuation de l'air de cette chambre pour empêcher une accumulation de liquide dans celle- ci.
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Dans les deux modes de réalisation, le piston peut être actionné manuellement ou mécaniquement, des moyens pouvant étre prévus pour modifier la course efficace du piston pour modifier ou régler le montant de liquide débité à chaque opération de celui-ci.
On se réfèrera ci-après aux dessins annexés représentant plusieurs modes de réalisation de l' invention.
Fig. 1 est une vue en élévation en coupe, des éléments distributeurs d'un mode de réalisation de l'appareil, le pis- ton effectuant sa course d'aspiration.
Fig. 2 est une vue similaire à celle de la fige 1 mais le piston effectuant sa course de refoulement.
Fig. 3 est une vue en perspective d'un support pour l'appareil'représenté aux fig. 1 et 2, et montrant le mécanis- me à pédale pour actionner le piston.
Fig. 4 est une vue en élévation, en coupe, d'un autre mode de réalisation de l'invention comportant des moyens pour équilibrer les pressions sur les deux côtés du piston, lorsque celui-ci renverse la direction de son mouvement.
Fig. 5 est une vue en élévation, en coupe, d'une autre variante, dans laquelle des butées positives sont prévues pour déterminer la course du piston et
Fig. 6 est une vue en élévation, en coupe, d'un mode de réalisation de l'invention actionné à la main, qui se prête particulièrement à un montage sur un bocal ou un réci- pient à partir duquel le liquide doit être débité.
Fig. 7 est une coupe axiale d'une variante de la tête de remplissage.
Fig. 8 est une vue similaire à celle de la fige 7, mais montrant une autre variante de la tête de remplissage.
Fig. 9 est une vue en bout de la tuyère de décharge de la fig. 8 et
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Fig. 10 est une vue en élévation en coupe, d'un autre mode de réalisation de l'appareil de débit, qui est particu- lièrement approprié au remplissage de tasses ou d'autres réci- pients similaires de lait.
En référence d'abord aux fig. I et 2, celles-ci montrent une plaque de base 1 constituant une surface de support pour les différents éléments de l'appareil distributeur, un cylin- dre 2, qui est ouvert à son extrémité inférieure et est main- tenu dans une position verticale èur la dite plaque à l'aide d'une plaque de retenue 3, et un piston 4 susceptible de se dé- placer dans le dit cylindre et porté par l'extrémité supérieure d'une tige de piston 5, qui s'étend vers le bas à travers une ouverture dans la plaque de base pour être reliée à des méca- nismes destinés à actionner le piston, qui seront décrits ci- après.
L'extrémité supérieure du cylindre est fermée par une tête 6, qui est enfoncée dans celle-ci ou fixée autrement de façon à réaliser un joint étanche aux fluides, la dite tête étant fraisée en son centre d'une façon telle qu'elle présente une partie alésée intérieure 7a et une partie alésée extérieure 7b dont le diamètre est supérieur à celui de l'alésage 7a. Les deux parties alésées déterminent entre elles un siège 8 pour une valve tubulaire 9, appelée ci-après valve à vide, l'extré- mité supérieure de l'alésage 7b étant fermée par un bouchon vissé 10. A la place de la valve tubulaire 9, on pourrait uti- liser une valve à bille ou autre.
L'appareil comprend encore un récipient auxiliaire 11 constituant la chambre dbapiration et de refoulement 12, le dit récipient étant fermé à son extrémité supérieure par une tête 13. Dans le mode de réalisation représenté, la tête est serrée sur un rebord du récipient, avec interposition d'un joint d'étan- chéité 14, par un anneau vissé 15, mais on pourrait utiliser
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des moyens équivalents quelconques pour assurer une fermeture étanche aux fluides.
Un canal 16 traversant la tête de cylin- dre 6 est relie par un raccord amovible 17 à un canal similai- re 18 ménagé dans la tête 13 du récipient de sorte que l'extré- mité supérieure du cylindre 2 et la chambre 12 sont constam- ment reliés l'un à l'autre. Un autre canal 19 dans la tête 13 du récipient est relié par un raccord amovible 20 à un autre canal 21 dans la tête de cylindre 6 conduisant à l'alésage 7b à un point au-dessus de la valve à vide 9. Un échappement par- tant de la chambre 12 est constitué par un élément tubulaire 22 supporté dans la tête 13, le dit élément comprenant un siège 23 pour une deuxième valve tubulaire 24, appelée ci-après la valve d'évacuation. L'élément 22 est de préférence en deux par- ties, comme représenté, pour faciliter le démontage et le net- toyage.
Un conduit d'évacuation 25 communique avec ?'élément 22 par l'intermédiaire d'un manchon vissé 26 monté dans le côté extérieur de la tête 13, et d'un raccord 27, le dit conduit pénétrant dans le sommet d'un récipient 28 à partir duquel le liquide doit être débité.
L'appareil représenté est particulièrement approprié au remplissage ou chargement de bouteilles et contient à cet effet une tête de remplissage 29 comprenant un tube intérieur 30 et un manchon extérieur 31, qui embrasse le tube 30 à son extrémité supérieure de façon à le supporter, mais est espacé de ce tube sur la plus grande partie de sa longueur. L'extré- mité inférieure du manchon peut être repliée vers l'intérieur de façon à serrer le tube, mais dans ce cas, le manchon est fendu comme représenté en 32, de sorte que, lorsque l'orifice d'une bouteille B est placé sur l'extrémité inférieure de la tête de remplissage, son intérieur sera en communication avec l'espace annulaire 33 entre le tube 30 et le manchon 31.
Un matelas en caoutchouc 34, qui est placé autour de la partie
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inférieure du manchon 30, sert à fermer l'orifice d'une bou- teille placée en position de remplissage. lie manchon 31 est perforé comme représenté en 35, et une pièce tubulaire en T 36 est serrée sur la partie supérieure du dit manchon, cette pièce étant reliée d'une façon amovible à la tête du cylindre 6 dans une position telle qu'elle communique avec un canal 37 ménagé dans celle-ci et conduisant à la face inférieure de la valve à vide. Un conduit d'admission 38 est relié à l'extrémi- té supérieure de la tête de remplissage par un raccord 39, ce conduit conduisant dans le réservoir à liquide 28 et étant muni, à son extrémité inférieure, d'une valve d'admission 40 dont la construction est similaire à celle de la valve d'éva- cuat ion.
L'appareil décrit ci-dessus fonctionne comme suit.
Lors d'une course de descente ou d'aspiration du piston une bouteille B étant placée sur la tête de remplissage comme représenté, l'air sera aspiré dans le cylindre à partir de la chambre 12 de façon à maintenir fermée la valve d'évacuation 24 et à ouvrir la valve à vide 9, en outre, l'air est évacué de la bouteille comme indiqué par les flèches a (voir fig.l).
La réduction de la pression dans la bouteille provoque l'ouver- ture de la valve d'admission 40 de sorte que du liquide pénètre du réservoir 28 à travers le conduit 38 et le tube 30 dans la bouteille en une quantité dépendant de la course ou dû-déplace- ment volumétrique du piston, ce courant étant liquidé par les flèches b.
Lors de la course de retour ou de refoulement du piston (voir fig. 2) , la valve d'admission et la valve à vide ferment, et l'air chassé du cylindre dans la chambre 12 soulève ou ouvre la valve d'évacuation 24 et s'échappe à travers le conduit 25 comme indiqué par les flèches c.
Si, lors de l' amorçage du système ou lors du réglage
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de la course du piston en vue de modifier la quantité de liquide débitée, la bouteille déborde, le liquide en excédent est as- piré dans le récipient 11 de façon à s'accumuler sur le fond de celui-ci,d'où il ne peut être aspiré dans le cylindre mais sera chassé à travers le dispositif d'évacuation 22 lors de la course de refoulement subséquente du piston.
Comme autre mesure de sécurité contre l'entrée de liqui- de dans le cylindre, le récipient auxiliaire 11 devrait avoir une capacité dépassant le déplacement volumétrique maximum du piston. Ainsi, dans le cas où un opérateur manoeuvrerait le piston deux ou plusieurs fois sans enlever la bouteille remplie, le liquide en excédent ou le surplus aspiré dans le récipient 11 à chaque course d'aspiration du piston n'atteindra pas l'ex- trémité inférieure du canal 18 dans la tête du récipient, et étant donné que chaque quantité de liquide aspirée dans le récipient 11 est expulsée lors de la course de refoulement sub- séquente, aucune accumulation de liquide n'a lieu dans ce ré- cipient et un niveau permettant au liquide de passer dans le cylindre n'est jamais atteint.
Fig. 3 montre un support pour l'appareil décrit ci-dessus On voit que la plaque de base 1 est supportée à la hauteur du dessus d'une table par un cadre 41 construit en des cornières ou d'autres matériaux appropriés, ce cadre comportant à son extrémité inférieure un palier 42 pour une pédale 43 utilisée pour actionner le piston 4. Une tige de liaison 44 est reliée à l'extrémité postérieure de la pédale par une articulation à basculement 45, et à l'extrémité inférieure de la tige de pis- ton 5 par un joint pivotant ou universel 46, un ressort de traction 47 s'étendant entre un collier réglable 48 placé sur la tige de liaison et un point fixe sur le cadre 41 de façon à solliciter l'extrémité postérieure de la pédale d'en haut en
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bas.
Ce mouvement de descente de la pédale est limité par une butée 49 solidaire d'une tige 50, qui se visse dans un écrou 51 fixé sur le cadre 41 et comporte à son extrémité supérieure un bouton 52 de façon à pouvoir être tournée pour régler la position de la butée.
Lors du remplissage, la bouteille est appliquée d'une façon étanche contre la tête de remplissage par une plate-forme 53 portée par une tige 54 qui est fixée sur un bras de levier 55 susceptible de pivoter sur le cadre, un ressort 56 étant interposé entre la plaque de base 1 et un collier 57 sur la tige 54 de façon à solliciter la plate-forme dans la position active. Une tige 58 fixée sur le bras de levier descend à t ra- vers une oreille 59 prévue sur la pédale et porte sur son ex- trémité inférieure une butée réglable 60 destinée à venir en contact avec cette oreille.
Il ressort de ce qui précède, que la course d'aspira- tion du piston est effectuée par le ressort de traction 47, tandis que la course de refoulement est obtenue par une pres- sion, dirigée vers le bas, exercée par le pied de l'opérateur sur l'extrémité antérieure de la pédale. Lorsque la pédale s'ap- proche de la limite de la course de refoulement, l'oreille 59 en tre en contact avec la butée 60 et fait descendre la plate- forme 53 par l'intermédiaire de la tige 58 et du bras de levier 55, de façon à permettre d'enlever la bouteille remplie et de lui substituer une bouteille vide.
La course de refoulement peut 'être limitée par des bu- tées appropriées quelconques prévues dans le piston et le cy- lindre ou dans le mécanisme à pédale.
Fig. 4 représente un autre mode de réalisation de l'in- vention fonctionnant suivant un principe légèrement différent.
Il comprend un cylindre vertical 2 fermé à son extrémité supé- rieure par une tête 6a et un récipient auxiliaire 11 a fermé
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par une tête I3a comme ci-dessus, un canal I6a dans la t'été de cylindre étant relié à un canal 18a dans la tête du récipient pour assurer une communication permanente entre l'extrémité su- périeure du cylindre et le récipient auxil iaire. La liaison entre les deux canaux est de préférence constituée par un bou- chon tubulaire 61 s'engageant d'une façon étanche dans un alésa- ge transversal ménagé dans la téte I3a du récipient, une extré- mité du bouchon étant vissée dans la tête de cylindre,
tandis que son autre extrémité est taraudée pour recevoir un boulon à tête 62 pourvu d'une barre eu d'autres moyens de manipulation équivalents et coopérant avec un rebord 6Ia sur le bouchon pour fermer d'une façon étanche les extrémités du dit alésage trans- versal.
Un conduit d'admission 38a partant du réservoir à liquide 28 et équipée d'une valve d'admission de retenue 40a s'étend à travers la tête I3a et dans le récipient 11a, tandis qu'un échappement partant du récipient est constitué par un élément tubulaire 22a comportant une valve d'évacuation de retenue 24a et un conduit d'évacuation extérieur 25a, toute forme connue de presse-étoupe pouvant 'être utilisée pour fermer d'une façon étanche les ouvertures dans la tête du récipient, à travers les- quelles passent les conduits d'admission et d'évacuation.
Le piston 4a est actionné par des moyens appropriés quel- conques, tels que le mécanisme à pédale montré à la fig. 3, et on comprend que, lors de la course de descente ou d'aspiration du piston, la valve d'évacuation 24a est maintenue fermée, tandis que la valve d'admission 40a s'ouvre de façon à permettre l'aspi- ration du liquide du réservoir 28 dans le récipient auxiliaire 11a en une quantité dépendant de la course ou du déplacement vo- lumétrique du piston, tandis que la course de montée ou de refoulement du piston ferme la valve d'admission et ouvre la valve d'évacuation de sorte que le liquide dans le récipient
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11a est expulsé dans une tasse ou un autre récipient placé sous l'extrémité de décharge du conduit d'évacuation 25a.
Bans les appareils de pompage fonctionnant avec une pompe à mouvement de va-et-vient, il se produit dans certains cas un courant de liquide le long des conduits d'admission, qui continue pour un bref intervalle après la cessation de la course d'aspiration du piston de pompe à cause du ride résiduel dans le cylindre de pompe et de l'énergie acquise de la colonne de liquide qui arrive, et si on permettait l'établissement d'un tel courant dans l'appareil décrit ci-dessus, il y aurait le risque que la chambre auxiliaire se remplirait totalement de li- quide qui déborderait dans le cylindre de pompe. Par conséquent, une caractéristique de la présente invention réside dans le fait de prévoir des moyens pour éviter ce défaut, un mode de réalisation de ces moyens étant représentés à la fig. 4.
Les moyens formant valve représentés fonctionnent de façon à équi- librer temporairement les pressions aux côtés opposés du pis- ton chaque fois que le piston renverse le sens de son mouvement.
A cet effet,le piston 4a est serré sur une tête du piston tubulaire 63 montée sur une broche rainurée 64 fixée sur la tige de liaison 5, cette broche comportant à une extrémité un rebord 65 et étant filetée à l'autre extrémité pour recevoir un écrou 66 limitant le mouvement de la fête de piston par rapport à la broche. les faces intérieures du rebord 65 et de l'écrou 66 com- portent chacune une nervure annulaire ou face de valve 67 et 68 resp., qui coopèrent avec des sièges de valve élastiques 69 et 70 resp. ménagés dans les extrémités de la tête de piston.
Ainsi; lorsque le piston exécute sa course de refoulement, comme repré- senté, la face de valve 67 est appliquée contre le siège 69 de facon à fermer le passage formé par les rainures dans la broche mais lorsque, au sommet de sa course, la tête de piston 63 renverse le sens de son mouvement, le piston 4a reste stationnai=
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re, jusqu'à ce que la face de valve 68 s'applique contre le siè- ge 70, et pendant l'intervalle entre la séparation des éléments de valve 67,69 et le contact entre les éléments de valve 68,70 une communication est établie entre les côtés opposés du piston.
Cette communication temporaire entre l'espace du cylindre et l'atmosphère élimine toute pression résiduelle dans le cylindre de façon à éviter un égouttage au conduit de débit. D'une façon similaire, les positions des éléments de valve sont renversées de nouveau à la fin d'une course d'aspiration du piston de façon à permettre une entrée d'air pour remplacer tout vide résiduel dans le cylindre de manière à assurer un remplissage complet du cylindre avec de l'air pour la course de refoulement subsé- quente ce qui garantit que le contenu entier de la chambre auxi- liaire est éjectée lors de cette course. De cette façon, la contamination du liquide par contact avec le piston et le cylin- dre est empêchée d'une façon efficace tout en assurant un débit correct de quantités de liquide prédéterminées.
Fig. 5 représente une variante de l'appareil montré à la fig. 4 comprenant d'autres moyens à valve pour contrôler l'évacuation de l'air du cylindre et du récipient auxiliaire.
Comme représenté, un carter 71 comprenant un alésage constituant un siège 72 pour une valve 73 est monté sur le côté de l'extré- mité supérieure du cylindre 2, les extrémités supérieure et in- férieure de cet alésage étant reliées à l'espace du cylindre par des ouvertures latérales 74 et 75 resp. Le carter 71 est fermé à son extrémité supérieure par un capuchon amovible 76 qui est découpé de façon à recevoir et à guider la tige de la valve 73.
La valve de contrôle fonctionne comme suit :
Pendant la partie initiale d'une course de descente du piston, l'air n'est pas évacué de la chambre auxiliaire étant donné qu'une dépression au-dessus du piston soulèvera la valve 73 de son siège de façon à équilibrer les pressions au-dessus
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et au-dessous du piston.
Si, par contre, le piston a dépassé l'ouverture inférieure 75, un tel équilibrage des pressions n'est plus possible, de sorte que le reste de la course d'as- piration aura pour effet d'aspirer du liquide dans la chambre auxiliaire de la manière habituelle. lors de la course de retour ou de refoulement, le piston est actif pendant son mou- vement entier, étant donné que, même lorsque le piston est mon- té au-dessus de l'ouverture 75, la pression au-dessus du pis- ton maintiendra la valve 73 fermement appliquée sur son siège.
Ainsi, une quantité d'air plus grande est chassé du cylindre pendant la course de refoulement que n'en est aspirée dans le cylindre pendant la course d'aspiration de façon à assurer l'expulsion complète du liquide dans le récipient auxiliaire dans chaque cycle d'opérations.
La fige 5 montre encore des moyens pour déterminer la course du piston, ces moyens comprenant dans ce cas des butées susceptibles d'être attaquées par le piston et montées d'une façon réglable pour permettre le réglage, de la quantité de liquide débitée à chaque opération. La limite supérieure de la course du piston est déterminée par un bouchon 77 monté dans la tête de cylindre 6b et vissé dans celle-ci de façon à permettre le réglage l'extrémité inférieure du bouchon faisant saillie dans le cylindre pour entrer en contact avec le piston, tandis que l'extrémité supérieure du boucher reçoit un écrou de blo- cage 78 et est enfermée dans un couvercle amovible 79.
La course de descente du piston est limitée par l'application d'un disque perforé 80, solidaire de la tige de piston 5, contre une butée annulaire 81 montée dans la partie inférieure du cylindre.
En vue du réglage, la butée annulaire est percée pour recevoir un prisonnier 82 traversant radialement une fente verticale 83 dans la paroi du cylindre, la tête du prisonnier s'engageant dans un trou ménagé dans une bague 84 entourant le cylindre.
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La surface extérieure de la bague 84 est filetée pour coopérer avec un manchon extérieur à filet intérieur 85, ce manchon étant placé entre la plaque de retenue 3 et une butée annulaire supé- rieure 86 fixée sur le cylindre, ét étant de préférence moleté, comme représenté en 87, pour faciliter la rotation à la main.
On comprend, que la rotation du manchon 85 fait monter ou des- cendre la butée annulaire 81, des repères associés pouvant être prévus sur le dit manchon et sur la butée annulaire 86 pour indiquer la position établie de la butée annulaire 81.
Lorsque la course du piston est limitée par des butées, de la façon décrite ci-dessus, il est préférable de prévoir une liaison élastique entre le piston et la pédale ou autres mécanis- mes commandant le piston. Dans le mode de réalisation représenté à la fig. 5, l'articulation prévue à l'extrémité supérieure de la tige de liaison est reliée, à une tige intermédiaire 88 péné- trant dans un carter tubulaire 89 qui est fixé, à son extrémité supérieure, à la tige de piston 5 et est muni à son extrémité inférieure, d'un bouchon de fermeture 90.
Une paire de ressorts de compression 91, disposés entre les extrémités du carter 89 et une tête 88a sur la tige intermédiaire, empêche normalement un mouvement relatif entre le dit carter et la tige intermédiaire mais tout mouvement du mécanisme actionnant le piston après l'ar- rêt de celui-ci déplace seulement la tige intermédiaire dans le carter tubulaire à l'encontre de l'un ou de l' autre des ressorts de centrage 91.
La fig. 6 montre une autre variante de l'ensemble repré- senté à la fig. 4, dans laquelle l'appareil distributeur est monté sur un bocal ou autre récipient, et est agencé de façon à débiter du liquide à partir de ce récipient. A cet effet, l'ex- trémité inférieure du cylindre 2 est fixée sur un raccord 92 comportant un filet intérieur de façon à pouvoir être monté sur l'orifice du bocal 93 à la place du capuchon à visser habituel,
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le conduit d'admission 38b conduisant au récipient auxiliaire étant coudé de façon à traverser la paroi du cylindre 2 et à pénétrer dans le bocal, ce conduit étant muni, à son extrémité inférieure, d'une valve d'admission de retenue.
Le piston est agencé pour 'être actionné par un levier à main 94 relié à celui-ci par une bielle 95, ce levier étant articulé sur une console 96 sur le côté du cylindre, cette console comportant une butée réglable 97 déterminant par son contact avec le levier 94 la limite de la course de descente du piston.
L'appareil décrit ci-dessus fonctionne d'une façon simi- laire à celle des appareils représentés aux fig. 4 et 5, le liquide étant aspiré dans le récipient auxiliaire 11 a à partir du bocal 93 pendant la course d'aspiration du piston, et étant éjecté, au-delà de la valve d'évacuation 24a, dans le conduit d'évacuation ou de décharge 25a, pendant la course de refoule- ment du piston. -Le degré d'évacuation produit pendant chaque course d'aspiration peut être contrôlé par une valve d'équili- brage d'une façon similaire à celle décrite en référence à la fig. 5, mais la valve représentée dans le cas présent est une valve à bille 73a, mais il est bien entendu qu'on peut utiliser la forme de la valve d'équilibrage représentée à la fig. 4, si on le désire.
Dans les appareils du genre décrit ci-dessus et aussi dans d'autres appareils pour remplir des bouteilles ou pour d'autres applications, où le liquide est éjecté à travers une tuyère ou une tête de remplissage s'ouvrant vers le bas, certains liquides nécessitent des précautions complémentaires pour assu- rer une distribution correcte. ors de la distribution de spi- ritueux ou d'autres liquides d'une faible tension superficielle, par exemple, le liquide a tendance à se glisser, dans la tête de remplissage, autour de l'extrémité de la tuyère, après l'in- terruption du courant principal du liquide, de façon à provoquer
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un égouttage indésirable et à permettre l'entrée de bulles d'air dans la tuyère de manière à interrompre la colonne d'ali- mentation de liquide.
D'autre part, lors du remplissage de bouteilles avec des liquides produisant facilement de la mousse, l'impact du liquide sur le fond de la bouteille provoque la formation de mousse de façon soit à empêcher le remplissage de la bouteille soit à provoquer un débordement de manière à néces- siter un remplissage complémentaire ultérieur et/ou des opéra- tions de nettoyage avant que les bouteilles puissent être capsulées.
Les fig. 7 à 9 montrent des modes de réalisation de têtes de remplissage qui remédient aux inconvénients précités.
En référence d'abord à la fig. 7, la tête de remplissage perfectionnée 29a comprend un organe tubulaire vertical 98 relié par un écrou de raccordement 99 à un conduit d'alimenta- tion en liquide 38c, l'extrémité inférieure de cet élément cons- tituant une tuyère de décharge 100. Une paroi inférieure termi- nale 100 a forme pièce avec la tuyère 100, cette paroi étant percée d'une série annulaire de petits passages 101 dont le nombre dépend de leur diamètre et du diamètre de la tuyère, ces passages débouchant à leurs extrémités intérieures dans l' alésa- ge de la tuyère et à leurs extrémités extérieures à une surface oblique 102 formée par le chanfreinage du bord inférieur du corps de tuyère.
les passages 101 s'étendent radialement par rapport à la tuyère et sont inclinés vers le bas sous un angle d'environ 45 par rapport à l'axe de la tuyère, de sorte que le liquide est éjecté sous forme d'un jet annulaire de façon à rencontrer les parois de la bouteille 103 à remplir et à descen- dre le long de celles-ci.
Bans la pratique, on a trouvé que ces petits passages, dont le diamètre est de préférence d'environ 1/16 de pouce, retiennent d'une façon efficace la colonne de liquide superpo-
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sée à leurs extrémités intérieures, mais il est à remarquer que le degré d'adhésion du liquide aux parois des passages dépend de la tension superficielle du liquide et de la nature de la matière de laquelle la tuyère est fait e.
Pour empêcher tout liquide adhérent au fond de la tuyère d'égoutter après le retrait de la bouteille, la face inférieure de la tuyère peut être munie d'une dépression en forme de dôme 104, et on a trouvé que ce liquide adhérent a tendance à s'accu- muler dans cette dépression et à rester attaché à la tuyère. lorsque les bouteilles doivent être remplies par la métho- de à aspiration, la t'été de remplissage comprend un conduit d'aspiration pour évacuer l'air de la bouteille, ce conduit étant de préférence formé dans la paroi de la tuyère ou sur celle-ci.
Dans le mode de réalisation représenté aux fig. 8 et 9, un passa- ge vertical 105 est percé dans la paroi de la tuyère pour former un conduit d'aspiration d'air, ce passage étant en communication, à son extrémité supérieure par l'intermédiaire d'une ouverture 106. avec un conduit d'aspiration 107, formé par exemple dans le support de la t'été de remplissage et débouchantà son extrémité inférieure à la surface oblique 102 à la base de la tuyère.
Le passage possède un diamètre relativement petit, par exemple d'environ 1/16 de pouce, de façon à créer un espace mini- mum pour retenir le liquide et assurer que tout liquide pénétrant dans l'extrémité inférieure de celui-ci pendant l'opération de remplissage y soit retenu par la tension superficielle, lorsque la bouteille est enlevée.
Dans cette méthode de remplissage, il est également néces- saire de rendre étanche l'orifice de la bouteille pendant l'opé- ration d'évacuation et l'opération de remplissage.
A cet effet, l'organe 98 porte un disque à rebord 108 garni sur sa face inférieure d'un élément d'étanchéité élastique 109 en caoutchouc ou autre, contre lequel l'orifice de la bouteille
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peut être appliqué fermement.
La fig. 10 montre un autre mode de réalisation de l'appa- reil, qui est particulièrement approprié pour distribuer une quantité réglée de lait dans des tasses. Il est fait usage d'une pompe 110 disposée verticalement et actionnée à la main dont l'extrémité inférieure est fixée sur une plaque de support 111. Une console 112 s'étendant latéralement est montée sur l'extrémité supérieure du cylindre de pompe et supporte un tuyau de montée qui traverse à son extrémité inférieure un trou ména- gé dans la plaque de support 111. Le tuyau de montée est consti- tué par des tubes concentriques 113, 114 et la console 112 et la t'été 115 du cylindre de pompe sont percées de la façon repré- sentée pour réaliser une liaison permanente entre l'intérieur du dit cylindre et l'espace entre les deux tubes.
L'extrémité supérieure du tube intérieur 113 dépasse le tube extérieur 114 et est replié de façon à former un conduit de débit 25b, une longueur d'un tuyau flexible 116 étant fixée sur l'extrémité du conduit pour facilier le remplissage d'un certain nombre de tasses disposées par exemple sur un plateau. Une chambre cy- lindrique 117 est fixée sur l'extrémité inférieure du tube exté- rieur 114 de façon à communiquer directement avec celui-ci, cette chambre comportant une ouverture d'admission 118 à son extrémité inférieure, laquelle est contrôlée par une valve de retenue 119 à bille ou autre. L'extrémité inférieure du tube intérieur 113 pénètre dans cette chambre et est également munie d'une valve de retenue 120 permettant au liquide de passer de la chambre dans le tube intérieur et ainsi au conduit de débit.
Bans le mode de réalisation représenté, la plaque de base 111 est fixée sur la paroi supérieure d'un carter 121 en forme de caisse qui reçoit une cuvette 122 contenant le lait à débiter, en quel cas la chambre est agencée de façon à pouvoir 'être immergée, au moins partiellement, dans le lait. Le carter pré-
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sente de préférence des dimensions telles qu'il possède une surface de support pour un plateau de tasses, et comprend des moyens de guidage intérieurs 123 destinés à coopérer avec la cuvette de façon à placer celle-ci correctement par rapport à la chambre 117.
Dans une variante, la plaque de base 111 est agencée de façon à pouvoir être fixée en permanence sur un comptoir, une table ou autre, et dans ce cas, le tuyau de montée traverse un trou ménagé dans le comptoir, l'entrée de la chambre étant reliée à une longueur d'un tuyau flexible qui descend dans une baratte ou un autre récipient similaire dis- posé sous le comptoir. Dans les deux formes, le fonctionnement est le suivant :
Lors d'une course d'aspiration de la pompe, l'air est évacué de la chambre 111, dans laquelle pénètre le lait de la cuvette ou baratte en passant derrière la valve d'admission 119, l'aspiration tenant fermée la valve d'évacuation 120.
Lors de la course de refoulement subséquente, la valve d'ad- mission 119 se ferme, la valve d'évacuation 120 s'ouvre et une quantité prédéterminée de lait est forcée à travers le tube 113 dans le conduit de débit, cette quantité dépendant du déplacement volumétrique du piston de pompe. Il est entendu, que la quantité de liquide débitée à chaque manoeuvre de la pompe peut être réglée en modifiant la course du piston, par exemple par l'emploi d'une butée réglable 124 coopérant avec l'organe 125 actionnant le piston.
Pour empêcher que la région du tuyau de montée adjacen- te à la plaque de base ne soit endommagée par des plateaux lorsque ceux-ci sont placés en vue du remplissage de tasses, il est préférable d'entourer le tuyau de montée d'un organe de protection cylindrique ou autre 126, qui est fixé sur la plaque de base et présente un diamètre suffisant pour permet-
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tre le retrait du tuyau de montée, cet organe de protection étant fermé par un couvercle amovible 127.
Les matières employées sont choisies suivant la nature du liquide à débiter. Un appareil pour débiter du lait, par exemple, est de préférence exécuté en acier inoxydable et alu- minium, étant donné que, dans ce cas, il n'y a non seulement aucun risque de contaminer le lait par ces métaux, mais une connexion acier inoxydable-aluminium aux surfaces formant joints assure aussi une bonne étanchéité sans emploi de garnitures complémentaires ou de Drosse-étoupe. Lors de l'utilisation d'un tuyau flexible, celui-ci peut être en une chlorure polyvi- lynique ou une autre matière plastique similaire.
La fig. 10 montre également une variante du piston re- présenté à la fig. 4. Dans la construction représentée sur cette figure, il est possible, lorsque l'opération de la pompe cesse, que le piston flottant s'arrête dans une position inter- médiaire, où les deux extrémités des rainures ou cannelures sont ouvertes à cause du rebondissement du piston ou du léger renversement de pression sur l'organe de commande. Ainsi, de l'air pourrait traverser le piston et couper la colonne de liquide dans le conduit de débit de façon à provoquer un égout- tage. la disposition représentée à la fig. 10 supprime cet inconvénient et comprend un ressort de compression 128 agencé de façon à solliciter le piston dans un sens sur la tige canne- lée 64.
Le ressort est placé entre le piston 4a et un disque 129 serré sur l'extrémité inférieure de la tige de telle façon que, lors du fonctionnement, le piston puisse toujours se dé- placer entre ses limites supérieure et inférieure sous l'action de la dépression et de la pression créées et du frottement des rondelles de piston sur la paroi du cylindre, mais lorsque l'opération de la pompe cesse, le piston est sollicité immédia-
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tement par son ressort de charge vers sa limite supérieure, de façon à s'appliquer contre l'écrou et à effectuer une fer- meture positive des rainures ou cannelures. De cette façon, l'a peut seulement traverser le piston, lorsque ceci est nécessai- re.
Il ressort de ce qui précède, que le liquide débité par l'appareil suivant l'invention n'entre pas en contact avec le piston ou le cylindre, de sorte que l'appareil est particu- lièrement approprié au débit de liquides, tels que lait, par exemple, pour lequel l'exclusion de toute contamination est essentielle. Le nombre d'organe nécessitant un nettoyage est faible, et ces organes sont agencés de façon à pouvoir étre rapidement démontés en vue du contrôle et du nettdyage. L'ap- pareil peut aussi 'être nettoyé en le faisant fonctionner lors- qu'il est relié à un réservoir d'un liquide de nettoyage appro- prié quelconque.
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Improvements to devices intended to deliver measured quantities of liquid.
The invention relates to apparatuses for dispensing measured quantities of liquid and its main object is to provide an improved construction of an apparatus for filling bottles or other containers from a reservoir with any predetermined quantity of liquid. liquid.
A further object of the invention is to provide an improved liquid dispensing apparatus, which is easy to construct and assemble, which can be easily disassembled for cleaning, and which prevents contamination of the liquid by. contact with the active parts of the device.
According to the invention, the improved apparatus for delivering measured quantities of liquid comprises a piston arranged so as to perform a reciprocating movement in
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a cylinder communicating with a chamber having inlet and outlet conduits provided with check valves, said inlet conduit and a conduit leading from a liquid reservoir being connected to a sealing member or filling head arranged to communicate with the orifice of a container and to close the latter, when pressed against it, so that movement of the piston in the cylinder in one direction expels air from the cylinder to through the chamber and the exhaust thereof,
while it sucks the air from the container in the other direction so as to suck into the container an amount of liquid determined by the stroke of the piston.
The inlet and outlet lines of the chamber are preferably arranged such that, in the event of an overflow of the vessel, which may occur when the apparatus is primed or adjusted, the excess liquid sucked into the chamber. The chamber cannot pass into the cylinder but is forced out of the chamber during the subsequent discharge stroke of the piston.
According to another embodiment of the invention, the improved apparatus comprises a piston mounted so as to be able to perform a reciprocating movement in a cylinder communicating with a chamber having inlet and outlet pipes. connected to a liquid reservoir and to a discharge point under which the receptacle resp. , check valves provided in said conduits and functioning in such a way that the movement of the piston in the cylinder in one direction sucks liquid from the reservoir into the chamber and the return stroke causes the discharge of the liquid from this chamber in the container, and valve means associated with the cylinder and controlling the discharge of air from this chamber to prevent accumulation of liquid therein.
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In both embodiments, the piston can be actuated manually or mechanically, means being able to be provided to modify the effective stroke of the piston to modify or adjust the amount of liquid delivered at each operation thereof.
Reference will be made hereinafter to the accompanying drawings showing several embodiments of the invention.
Fig. 1 is a sectional elevational view of the dispensing elements of one embodiment of the apparatus, the piston performing its suction stroke.
Fig. 2 is a view similar to that of fig 1 but the piston performing its delivery stroke.
Fig. 3 is a perspective view of a support for the device shown in FIGS. 1 and 2, and showing the pedal mechanism for actuating the piston.
Fig. 4 is an elevational view, in section, of another embodiment of the invention comprising means for balancing the pressures on both sides of the piston, when the latter reverses the direction of its movement.
Fig. 5 is an elevational view, in section, of another variant, in which positive stops are provided to determine the stroke of the piston and
Fig. 6 is an elevational view, in section, of a hand operated embodiment of the invention which is particularly suitable for mounting on a jar or container from which liquid is to be dispensed.
Fig. 7 is an axial section of a variant of the filling head.
Fig. 8 is a view similar to that of fig 7, but showing another variant of the filling head.
Fig. 9 is an end view of the discharge nozzle of FIG. 8 and
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Fig. 10 is a sectional elevational view of another embodiment of the dispensing apparatus which is particularly suitable for filling cups or other similar containers with milk.
With reference first to FIGS. I and 2, these show a base plate 1 constituting a support surface for the various elements of the dispensing apparatus, a cylinder 2, which is open at its lower end and is held in a vertical position. on said plate with the aid of a retaining plate 3, and a piston 4 capable of moving in said cylinder and carried by the upper end of a piston rod 5, which extends towards down through an opening in the base plate to be connected to mechanisms for actuating the piston, which will be described below.
The upper end of the cylinder is closed by a head 6, which is pressed therein or otherwise fixed so as to achieve a fluid-tight seal, said head being milled at its center in such a way that it presents an interior bore portion 7a and an exterior bore portion 7b whose diameter is greater than that of the bore 7a. The two bored parts between them determine a seat 8 for a tubular valve 9, hereinafter called a vacuum valve, the upper end of the bore 7b being closed by a screw cap 10. In place of the tubular valve 9, a ball valve or the like could be used.
The apparatus further comprises an auxiliary container 11 constituting the dbappiration and delivery chamber 12, said container being closed at its upper end by a head 13. In the embodiment shown, the head is clamped on a rim of the container, with interposition of a seal 14, by a screw ring 15, but one could use
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any equivalent means for providing a fluid-tight seal.
A channel 16 passing through the cylinder head 6 is connected by a removable connector 17 to a similar channel 18 formed in the head 13 of the container so that the upper end of the cylinder 2 and the chamber 12 are constant. - linked to each other. Another channel 19 in the head 13 of the container is connected by a removable connector 20 to another channel 21 in the cylinder head 6 leading to the bore 7b at a point above the vacuum valve 9. An exhaust through - Both of the chamber 12 is constituted by a tubular element 22 supported in the head 13, said element comprising a seat 23 for a second tubular valve 24, hereinafter called the discharge valve. Element 22 is preferably in two parts, as shown, to facilitate disassembly and cleaning.
A discharge duct 25 communicates with the element 22 through a screwed sleeve 26 mounted in the outer side of the head 13, and a fitting 27, said duct penetrating into the top of a container. 28 from which the liquid is to be discharged.
The apparatus shown is particularly suitable for filling or loading bottles and contains for this purpose a filling head 29 comprising an inner tube 30 and an outer sleeve 31, which embraces the tube 30 at its upper end so as to support it, but is spaced from this tube over most of its length. The lower end of the sleeve may be folded inwards to clamp the tube, but in this case the sleeve is split as shown at 32, so that when the orifice of a bottle B is placed on the lower end of the filling head, its interior will be in communication with the annular space 33 between the tube 30 and the sleeve 31.
A 34 rubber mattress, which is placed around the part
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lower part of the sleeve 30, serves to close the orifice of a bottle placed in the filling position. the sleeve 31 is perforated as shown at 35, and a tubular T-piece 36 is clamped on the upper part of said sleeve, this piece being removably connected to the head of cylinder 6 in a position such that it communicates with a channel 37 formed therein and leading to the underside of the vacuum valve. An inlet duct 38 is connected to the upper end of the filling head by a connector 39, this duct leading into the liquid reservoir 28 and being provided, at its lower end, with an inlet valve. 40, the construction of which is similar to that of the evacuation valve.
The apparatus described above operates as follows.
During a downward or aspiration stroke of the piston, a bottle B being placed on the filling head as shown, the air will be drawn into the cylinder from the chamber 12 so as to keep the discharge valve closed. 24 and opening the vacuum valve 9, moreover, the air is discharged from the bottle as indicated by the arrows a (see fig.l).
Reducing the pressure in the bottle causes the inlet valve 40 to open so that liquid enters reservoir 28 through line 38 and tube 30 into the bottle in an amount depending on the stroke or length. due to the volumetric displacement of the piston, this current being liquidated by the arrows b.
During the return or discharge stroke of the piston (see fig. 2), the inlet valve and the vacuum valve close, and the air expelled from the cylinder into chamber 12 raises or opens the discharge valve 24 and escapes through conduit 25 as indicated by arrows c.
If, during system priming or during adjustment
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of the stroke of the piston in order to modify the quantity of liquid delivered, the bottle overflows, the excess liquid is sucked into the container 11 so as to accumulate on the bottom of the latter, from where it does not can be sucked into the cylinder but will be forced through the discharge device 22 during the subsequent discharge stroke of the piston.
As a further safety measure against the entry of liquid into the cylinder, the auxiliary vessel 11 should have a capacity exceeding the maximum volumetric displacement of the piston. Thus, in the event that an operator maneuvers the piston two or more times without removing the filled bottle, the excess liquid or the surplus sucked into the container 11 at each suction stroke of the piston will not reach the end. of the channel 18 in the head of the container, and since every amount of liquid sucked into the container 11 is expelled during the subsequent discharge stroke, no accumulation of liquid takes place in this container and a level allowing liquid to pass through the cylinder is never reached.
Fig. 3 shows a support for the apparatus described above It is seen that the base plate 1 is supported at the height of the top of a table by a frame 41 constructed of angles or other suitable materials, this frame comprising at its lower end a bearing 42 for a pedal 43 used to actuate the piston 4. A connecting rod 44 is connected to the rear end of the pedal by a tilting joint 45, and to the lower end of the udder rod - tone 5 by a swivel or universal joint 46, a tension spring 47 extending between an adjustable collar 48 placed on the connecting rod and a fixed point on the frame 41 so as to stress the rear end of the pedal d 'up in
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low.
This downward movement of the pedal is limited by a stop 49 integral with a rod 50, which is screwed into a nut 51 fixed to the frame 41 and comprises at its upper end a button 52 so that it can be turned to adjust the stop position.
During filling, the bottle is applied in a sealed manner against the filling head by a platform 53 carried by a rod 54 which is fixed on a lever arm 55 capable of pivoting on the frame, a spring 56 being interposed between the base plate 1 and a collar 57 on the rod 54 so as to urge the platform in the active position. A rod 58 fixed on the lever arm descends at t radically towards an ear 59 provided on the pedal and carries on its lower end an adjustable stop 60 intended to come into contact with this ear.
It emerges from the foregoing that the suction stroke of the piston is effected by the tension spring 47, while the delivery stroke is obtained by a pressure, directed downward, exerted by the foot of the piston. operator on the front end of the pedal. When the pedal approaches the limit of the delivery stroke, the lug 59 comes into contact with the stop 60 and lowers the platform 53 via the rod 58 and the lever arm. 55, so as to enable the filled bottle to be removed and an empty bottle to be replaced.
The discharge stroke may be limited by any suitable stops provided in the piston and cylinder or in the pedal mechanism.
Fig. 4 shows another embodiment of the invention operating on a slightly different principle.
It comprises a vertical cylinder 2 closed at its upper end by a head 6a and an auxiliary container 11a closed.
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by a head I3a as above, a channel I6a in the cylinder head being connected to a channel 18a in the head of the container to provide permanent communication between the upper end of the cylinder and the auxiliary container. The connection between the two channels is preferably formed by a tubular stopper 61 which engages in a sealed manner in a transverse bore formed in the head I3a of the container, one end of the stopper being screwed into the head. cylinder,
while its other end is threaded to receive a head bolt 62 provided with a bar having other equivalent handling means and cooperating with a flange 6Ia on the plug to seal off the ends of said transverse bore. versal.
An intake duct 38a starting from the liquid reservoir 28 and equipped with a retaining intake valve 40a extends through the head I3a and into the container 11a, while an exhaust leaving the container is constituted by a tubular member 22a comprising a retaining discharge valve 24a and an external discharge duct 25a, any known form of gland which can be used to seal openings in the head of the container, through the - which pass the inlet and outlet ducts.
The piston 4a is actuated by any suitable means, such as the pedal mechanism shown in FIG. 3, and it is understood that, during the descent or suction stroke of the piston, the discharge valve 24a is kept closed, while the inlet valve 40a opens so as to allow suction. liquid from reservoir 28 to auxiliary vessel 11a in an amount depending on the stroke or volumetric displacement of the piston, while the upward or upward stroke of the piston closes the inlet valve and opens the discharge valve so that the liquid in the container
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11a is expelled into a cup or other container placed under the discharge end of the discharge duct 25a.
In pumping devices operating with a reciprocating pump, there is in some cases a flow of liquid through the inlet ducts, which continues for a brief interval after the stroke has ceased. suction of the pump piston because of the residual wrinkle in the pump cylinder and the energy acquired from the incoming liquid column, and if such a current was allowed to be established in the apparatus described above, there would be the risk that the auxiliary chamber would be completely filled with liquid which would overflow into the pump cylinder. Consequently, a characteristic of the present invention resides in the fact of providing means for avoiding this defect, an embodiment of these means being shown in FIG. 4.
The valve means shown operate to temporarily equalize the pressures on opposite sides of the piston whenever the piston reverses the direction of its movement.
For this purpose, the piston 4a is clamped on a head of the tubular piston 63 mounted on a grooved pin 64 fixed on the connecting rod 5, this pin comprising at one end a flange 65 and being threaded at the other end to receive a nut 66 limiting the movement of the piston feast relative to the spindle. the inner faces of the flange 65 and of the nut 66 each comprise an annular rib or valve face 67 and 68 resp., which cooperate with resilient valve seats 69 and 70 resp. formed in the ends of the piston head.
So; when the piston executes its discharge stroke, as shown, the valve face 67 is pressed against the seat 69 so as to close the passage formed by the grooves in the spindle but when, at the top of its stroke, the valve head piston 63 reverses the direction of its movement, piston 4a remains stationary =
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re, until the valve face 68 rests against the seat 70, and during the interval between the separation of the valve elements 67,69 and the contact between the valve elements 68,70 a communication is established between the opposite sides of the piston.
This temporary communication between the cylinder space and the atmosphere eliminates any residual pressure in the cylinder so as to avoid dripping at the flow line. In a similar fashion, the positions of the valve elements are reversed again at the end of a suction stroke of the piston so as to allow air to enter to replace any residual vacuum in the cylinder so as to provide complete filling of the cylinder with air for the subsequent discharge stroke which ensures that the entire contents of the auxiliary chamber are ejected during this stroke. In this way, contamination of the liquid by contact with the piston and the cylinder is effectively prevented while ensuring correct flow of predetermined amounts of liquid.
Fig. 5 represents a variant of the apparatus shown in FIG. 4 comprising other valve means for controlling the discharge of air from the cylinder and from the auxiliary container.
As shown, a housing 71 comprising a bore constituting a seat 72 for a valve 73 is mounted on the side of the upper end of cylinder 2, the upper and lower ends of this bore being connected to the space of the cylinder. cylinder by side openings 74 and 75 resp. The housing 71 is closed at its upper end by a removable cap 76 which is cut so as to receive and guide the stem of the valve 73.
The control valve operates as follows:
During the initial part of a downstroke of the piston, air is not vented from the auxiliary chamber since a vacuum above the piston will lift valve 73 from its seat so as to balance the pressures at the bottom. -above
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and below the piston.
If, on the other hand, the piston has passed the lower opening 75, such pressure balancing is no longer possible, so that the remainder of the suction stroke will have the effect of sucking liquid into the chamber. auxiliary in the usual way. during the return or discharge stroke, the piston is active during its entire movement, since even when the piston is mounted above opening 75, the pressure above the piston your will keep the valve 73 firmly applied to its seat.
Thus, a greater quantity of air is forced out of the cylinder during the discharge stroke than is drawn into the cylinder during the suction stroke so as to ensure the complete expulsion of the liquid into the auxiliary vessel in each cycle. operations.
Fig. 5 also shows means for determining the stroke of the piston, these means comprising in this case stops capable of being attacked by the piston and mounted in an adjustable manner to allow the adjustment of the quantity of liquid delivered at each surgery. The upper limit of the piston stroke is determined by a plug 77 mounted in the cylinder head 6b and screwed therein so as to allow adjustment of the lower end of the plug protruding into the cylinder to contact the cylinder. piston, while the upper end of the butcher receives a locking nut 78 and is enclosed in a removable cover 79.
The downward stroke of the piston is limited by the application of a perforated disc 80, integral with the piston rod 5, against an annular stop 81 mounted in the lower part of the cylinder.
For the purpose of adjustment, the annular stopper is drilled to receive a prisoner 82 passing radially through a vertical slot 83 in the wall of the cylinder, the head of the prisoner engaging in a hole made in a ring 84 surrounding the cylinder.
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The outer surface of the ring 84 is threaded to cooperate with an inner threaded outer sleeve 85, this sleeve being placed between the retaining plate 3 and an upper annular stopper 86 fixed to the cylinder, and preferably being knurled, as. shown at 87, to facilitate rotation by hand.
It will be understood that the rotation of the sleeve 85 causes the annular stop 81 to rise or fall, associated markings being able to be provided on said sleeve and on the annular stop 86 to indicate the established position of the annular stop 81.
When the stroke of the piston is limited by stops, as described above, it is preferable to provide an elastic connection between the piston and the pedal or other mechanisms controlling the piston. In the embodiment shown in FIG. 5, the articulation provided at the upper end of the connecting rod is connected to an intermediate rod 88 entering a tubular casing 89 which is fixed, at its upper end, to the piston rod 5 and is provided with at its lower end, a closing cap 90.
A pair of compression springs 91, disposed between the ends of the housing 89 and a head 88a on the intermediate rod, normally prevents relative movement between said housing and the intermediate rod but any movement of the mechanism actuating the piston after the ar- The stop thereof only moves the intermediate rod in the tubular casing against one or the other of the centering springs 91.
Fig. 6 shows another variant of the assembly shown in FIG. 4, wherein the dispensing apparatus is mounted on a jar or other container, and is arranged to deliver liquid from this container. For this purpose, the lower end of cylinder 2 is fixed to a connector 92 comprising an internal thread so that it can be mounted on the orifice of the jar 93 in place of the usual screw cap,
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the inlet duct 38b leading to the auxiliary receptacle being bent so as to pass through the wall of the cylinder 2 and to penetrate into the jar, this duct being provided, at its lower end, with an inlet check valve.
The piston is arranged to be actuated by a hand lever 94 connected thereto by a connecting rod 95, this lever being articulated on a console 96 on the side of the cylinder, this console comprising an adjustable stop 97 determining by its contact with the lever 94 limits the downward stroke of the piston.
The apparatus described above operates in a manner similar to that of the apparatus shown in FIGS. 4 and 5, the liquid being sucked into the auxiliary container 11a from the jar 93 during the aspiration stroke of the piston, and being ejected, beyond the discharge valve 24a, into the discharge duct or discharge 25a, during the delivery stroke of the piston. -The degree of evacuation produced during each suction stroke can be controlled by a balancing valve in a manner similar to that described with reference to fig. 5, but the valve shown in the present case is a ball valve 73a, but it is understood that the form of the balancing valve shown in FIG. 4, if desired.
In apparatus of the kind described above and also in other apparatus for filling bottles or for other applications, where the liquid is ejected through a nozzle or a filling head opening downwards, certain liquids require additional precautions to ensure correct distribution. When dispensing spirits or other liquids of low surface tension, for example, the liquid tends to slip, in the filling head, around the end of the nozzle, after the injection. - interruption of the main flow of the liquid, so as to cause
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undesirable drainage and to allow the entry of air bubbles into the nozzle so as to interrupt the liquid supply column.
On the other hand, when filling bottles with liquids which easily produce foam, the impact of the liquid on the bottom of the bottle causes the formation of foam so as either to prevent filling of the bottle or to cause overflow. so as to require subsequent additional filling and / or cleaning operations before the bottles can be capped.
Figs. 7 to 9 show embodiments of filling heads which overcome the aforementioned drawbacks.
Referring first to FIG. 7, the improved filling head 29a comprises a vertical tubular member 98 connected by a connecting nut 99 to a liquid supply duct 38c, the lower end of this element constituting a discharge nozzle 100. A lower terminal wall 100 is in the form of a part with the nozzle 100, this wall being pierced with an annular series of small passages 101, the number of which depends on their diameter and on the diameter of the nozzle, these passages opening at their inner ends into the The bore of the nozzle and at their outer ends to an oblique surface 102 formed by chamfering the lower edge of the nozzle body.
the passages 101 extend radially with respect to the nozzle and are inclined downwards at an angle of about 45 with respect to the axis of the nozzle, so that the liquid is ejected in the form of an annular jet of so as to meet the walls of the bottle 103 to be filled and to descend along them.
In practice, it has been found that these small passages, preferably about 1/16 inch in diameter, effectively retain the column of superposed liquid.
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sée at their inner ends, but it should be noted that the degree of adhesion of the liquid to the walls of the passages depends on the surface tension of the liquid and on the nature of the material of which the nozzle is made.
To prevent any liquid adhering to the bottom of the nozzle from dripping after removal from the bottle, the underside of the nozzle may be provided with a dome-shaped depression 104, and it has been found that this adherent liquid tends to leak. accumulate in this depression and remain attached to the nozzle. when the bottles are to be filled by the suction method, the filling summer comprises a suction duct for removing air from the bottle, this duct preferably being formed in the wall of the nozzle or on that -this.
In the embodiment shown in FIGS. 8 and 9, a vertical passage 105 is drilled in the wall of the nozzle to form an air suction duct, this passage being in communication, at its upper end via an opening 106. with a suction duct 107, formed for example in the support of the filling summer and opening at its lower end to the oblique surface 102 at the base of the nozzle.
The passage is relatively small in diameter, for example about 1/16 of an inch, so as to create a minimum space for retaining liquid and ensuring that any liquid entering the lower end thereof during the passage. filling operation is retained there by surface tension, when the bottle is removed.
In this method of filling, it is also necessary to seal the opening of the bottle during the evacuation operation and the filling operation.
For this purpose, the member 98 carries a flanged disc 108 lined on its underside with an elastic sealing element 109 made of rubber or the like, against which the orifice of the bottle
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can be applied firmly.
Fig. 10 shows another embodiment of the apparatus, which is particularly suitable for dispensing a controlled quantity of milk into cups. Use is made of a vertically disposed, hand-operated pump 110 the lower end of which is secured to a support plate 111. A laterally extending bracket 112 is mounted on the upper end of the pump cylinder and supports a riser pipe which passes at its lower end through a hole made in the support plate 111. The riser pipe is made up of concentric tubes 113, 114 and the bracket 112 and the summer 115 of the control cylinder. pump are drilled in the manner shown to provide a permanent connection between the interior of said cylinder and the space between the two tubes.
The upper end of the inner tube 113 protrudes from the outer tube 114 and is folded back to form a flow conduit 25b, with a length of flexible hose 116 attached to the end of the conduit to facilitate the filling of a certain amount. number of cups arranged for example on a tray. A cylindrical chamber 117 is fixed to the lower end of the outer tube 114 so as to communicate directly with the latter, this chamber comprising an inlet opening 118 at its lower end, which is controlled by a valve. ball retainer 119 or the like. The lower end of the inner tube 113 enters this chamber and is also provided with a check valve 120 allowing liquid to pass from the chamber into the inner tube and thus to the flow conduit.
In the illustrated embodiment, the base plate 111 is fixed to the top wall of a box-shaped housing 121 which receives a bowl 122 containing the milk to be dispensed, in which case the chamber is arranged so as to be able to be immersed, at least partially, in the milk. The pre-
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Preferably of dimensions such that it has a support surface for a tray of cups, and comprises interior guide means 123 intended to cooperate with the bowl so as to place the latter correctly with respect to the chamber 117.
In a variant, the base plate 111 is arranged so that it can be permanently fixed to a counter, a table or the like, and in this case, the riser pipe passes through a hole made in the counter, the entrance to the counter. chamber being connected to a length of a flexible hose which descends into a churn or other similar receptacle placed under the counter. In both forms, the operation is as follows:
During a suction stroke of the pump, the air is evacuated from the chamber 111, into which the milk from the bowl or churn enters, passing behind the inlet valve 119, the suction keeping the valve closed. 'evacuation 120.
On the subsequent discharge stroke, the inlet valve 119 closes, the outlet valve 120 opens and a predetermined quantity of milk is forced through the tube 113 into the delivery line, this quantity depending on the volumetric displacement of the pump piston. It is understood that the quantity of liquid delivered at each operation of the pump can be adjusted by modifying the stroke of the piston, for example by the use of an adjustable stop 124 cooperating with the member 125 actuating the piston.
To prevent the region of the riser pipe adjacent to the base plate from being damaged by trays when these are placed for cup filling, it is preferable to surround the riser pipe with a member. cylindrical or other protective shield 126, which is fixed to the base plate and has a diameter sufficient to allow
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be the withdrawal of the riser pipe, this protection member being closed by a removable cover 127.
The materials used are chosen according to the nature of the liquid to be delivered. An apparatus for delivering milk, for example, is preferably made of stainless steel and aluminum, since in this case there is not only no risk of contaminating the milk with these metals, but a connection stainless steel-aluminum with the surfaces forming the seals also ensures a good seal without the use of additional gaskets or cable glands. When using a flexible hose, this may be of polyvinyl chloride or other similar plastic material.
Fig. 10 also shows a variant of the piston shown in FIG. 4. In the construction shown in this figure, it is possible, when the pump operation ceases, that the floating piston stops in an intermediate position, where both ends of the grooves or splines are open due to the pressure. piston rebound or slight pressure reversal on the actuator. Thus, air could pass through the piston and cut the column of liquid in the flow line so as to cause a drip. the arrangement shown in FIG. 10 overcomes this drawback and includes a compression spring 128 arranged to bias the piston in one direction on the splined rod 64.
The spring is placed between the piston 4a and a disc 129 clamped on the lower end of the rod so that, during operation, the piston can always move between its upper and lower limits under the action of the pressure. vacuum and pressure created and the friction of the piston washers on the cylinder wall, but when the pump operation ceases, the piston is stressed immediately-
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by its load spring towards its upper limit, so as to rest against the nut and to effect a positive closing of the grooves or splines. In this way, a can only pass through the piston, when necessary.
It emerges from the foregoing that the liquid delivered by the device according to the invention does not come into contact with the piston or the cylinder, so that the device is particularly suitable for the flow of liquids, such as milk, for example, for which the exclusion of all contamination is essential. The number of members requiring cleaning is low, and these members are arranged so that they can be quickly disassembled for the purpose of checking and cleaning. The apparatus can also be cleaned by operating it when connected to a reservoir of any suitable cleaning liquid.