Différents becs pour le remplissage de produit visqueux
Il existe une grande variété de produits liquides visqueux : des liquides semi-visqueux (comme certains sirops) aux liquides très visqueux (comme le bitume). Pour gérer toutes les viscosités, il n’y a pas une solution universelle. Suivant les caractéristiques de vos produits (plus particulièrement la viscosité dynamique ET la température de dosage), les constructeurs de machines de dosage vont vous proposer des becs adaptés au remplissage de produit visqueux. L’unité de mesure la plus courante de la viscosité et qui vous sera demandée est le pascal seconde. A titre d’exemple, l’eau, très fluide à température ambiante, a une viscosité de 10^-3 Pa.s. De son côté, la mélasse tourne autour de 10^2 Pa.s et le bitume 10^8 Pa.s !
Les becs à clapets pour liquides fluides à semi-visqueux
Clapet « simple »
Dans le cas des liquides fluides et légèrement visqueux, les constructeurs utilisent des becs dit à clapets. Les becs à clapets sont eux-mêmes divisés en plusieurs catégories.
Les becs à clapets « simples » sont des clapets dont l’étanchéité est faite par simple descente du clapet dans le siège de clapet. L’avantage du clapet simple est l’absence de joints, ce qui facilite le nettoyage. Il permet ainsi le passage des becs en autoclave sans démontage. Si le principe des clapets « simples » peut sembler trivial, leur mise en œuvre est récente. Il n’a été rendu possible que par l’utilisation des tours à commande numériques. En effet l’étanchéité métal sur métal (plus rarement plastique sur plastique dans le cas de produits acides par exemple), nécessite un état de surface impeccable : la moindre imperfection empêche l’étanchéité et provoque un léger écoulement en sortie de bec en fin de dosage.
Les becs à clapets « à joint » sont utilisés pour les produits semi-visqueux. En fin de dosage, si le liquide a une viscosité supérieure à quelques dizaines de 10^-3 Pa.s, il va empêcher le clapet de regagner sa place dans le siège à clapet. C’est le joint qui permet de faire l’étanchéité entre le clapet et son siège. Très fiable sur des viscosités moyennes, des systèmes de soufflage ou « à créneaux » peuvent être utilisés pour augmenter son efficacité. Autre atout du clapet à joint : il permet de doser des liquides avec des petits marquants. Là où le clapet simple serait bloqué par un marquant, le joint fera l’étanchéité.
Clapet « à joint »
Les becs à rotules pour les liquides visqueux et pâteux
Lorsque le becs à clapets à joints ne suffit pas, par exemple pour du miel crémeux, les constructeurs utilisent des becs à rotules. La rotule est un élément mécanique semblable à un corps de robinet. Son action est particulièrement efficace : la rotation de la rotule coupe complètement le filament. Pour les produits les plus visqueux, la rotule devra être entrainée par un système mécanique plutôt que pneumatique, au risque de ne pas couper correctement le filament. Asservie au système de dosage, la rotule ne ralentira pas la cadence. Son point faible : son démontage. Constituée de plusieurs pièces mécaniques, il peut prendre plusieurs minutes à démonter. De même que le bec à clapet « à joint », il utilise un joint pour faire étanchéité avec la partie supérieur du bec. Il ne pourra donc passer « en l’état » en autoclave.
Conclusion
Le remplissage de produit visqueux peut donc nécessiter plusieurs becs. Le constructeur de machines de dosage pour liquide vous orientera dans le choix du bec afin de répondre aux caractéristiques de vos produits et aux conditions dans lesquelles le dosage sera réalisé (la température peut avoir un fort impact). Dans tous les cas, recherchez la simplicité: l’absence de joint est un gros atout, notamment pour le nettoyage. Enfin, n’hésitez pas à demander des essais de vos produits dans vos emballages. Cela vous permettra d’avoir une vision plus fine des différents équipements proposés.
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