Brevet FR2132227A1 — publié le 19721117

La présente invention est relative a un procédé et à un dispositif pour fermer des bouteilles ou des récipients analogues, avec des capsules. Les bouteilles présentent un goulot ayant au moins un filet hélicoïdal extérieur et généralement un bourrelet de scellement. La capsule en métal déformable comprend un fond avec un joint d'étanchéité et une jupe de fermeture non filetée d'avance et pourvue d'un anneau d'inviolabilité inférieur. Selon le procédé connu appelé "roîl-on system", on réalise les différentes opérations suivantes En premier lieu, on applique sous pression et on déforme parfois le fond de la capsule sur le bord supérieur du goulot de la bouteille, sous l'action-dnun piston presseur annulaire combine à un piston plongeur central.Ensuite, on applique sous pression et on déforme la jupe de fermeture d la capsule contre le goulot de la bouteille sous l'action de roulettes de pression latérale permettant d'imprimer dans cette Jupe de fermeture. un filet correspondant au filet hélicoïdal extérieur du goulot de la bouteille. - Enfin, on rabat l'anneau d'inviolabilité de la capsule, contre le bourrelet de scellement du goulot de la bouteille, sous l'faction de roulettes de rabattement. Selon le procédé connu "roll-on", on déplace radialement les roulettes de pression latérale et de rabattement, par rapport à 1 axe de la téte de travail. Les roulettes de pression latérale et de rabattement déforment la jupe de fermeture de la capsule avec des forces exercées constamment radialement. En outre, lors de l'application du-procédé connu roll-on, il y a lieu de considérer les points suivants qui influencent défavorablement le fonctionnement de la tête de travail du dispositif de fermeture - le processus de fermeture et, de ce fait, la qualité de la fermeture ne sont pas égale s pour les hautes bouteilles et les basses bouteilles, - en cas d'absence d7une capsule sur une bouteille, les forces de déformation de la Jupe de fermeture de la capsule sont exercées complètement sur le goulot de la bouteille et risquent d'endommager ce goulots - les possibilités de réglage des éléments de dé formation dans la tête de travail sont insuffi santes et dépendantes, - la force constamment radiale des roulettes de pression latérale et de rabattement produisent inutilement une forte sollicitation de la capsule sur la bouteille et un endommagement indésirable de cette capsule en particulier un bris de sa jupe de fermeture Concernant le dernier-point; on peut encore ajouter que la Jupe de fermeture et le- Joint d'étanchéité de la capsule sont déformés lors de l'application sur celle-ci de la pression exercee par le haut. Ceci a comme conséquence, un déplacement de la jupe de fermeture le long du filet héli costal extérieur du goulot.Lorsque la jupe de fermeture est maintenant déformée simultanément sur le goulot pour y imprimer un filet hélicoidal, le mouvement de la paroi latérale, qui est occasionné par la pression exercée par le haut, est alors bloqué et le matériau de la jupe de fermeture est sollicité exagérément et pressé vers le bas et doit trouver un autre chemin. I1 se produit alors un espace occa- sionnant par exemple un bombage de la capsule et un autre profil pour l'étanchéité influençant désavantageusement la fermeture-de la bouteiller Lors de la formation du filet hélicosdal dans la Jupe de fermeture de la capsule, -il se produit également un déplacement du matériau de cette dernière le long du filet hélicoïdal extérieur du goulot.Lorsque la jupe de fermeture et lianneau dSinviolabilité sont serrés et dé-formés simultanément contre le goulot, il apparait alors des grandes forces de traction dans le matériau de la capsule. Les petits ponts, qui relient anneau d'inviolabilité à la jupe de fer meture, sont alors fortement sollicités mais doivent être suffisamment résistants pour prévenir leur bris lors de l'opération de fermeture de la bouteille. Cepenaant, de tels ponts suffisamment resistants rendent difficile le dévissage de la capsule L'objet de l'invention co;lcerne un procédé permet tant de remédier aux inconvénients précités du procédé conne. A cet effet selon le nouveau procédé, on déplace les roulettes de -pression latérale, respectivement les roulet- tes de rabattement- > ~vers- la capsule et de cette capsule, suivant des tangentes à la jupe de fermeture, respectivement à l'anneau d'inviolabilité. de ladite capsule, Pour éviter un défaut d'étanchéité du fond de la capsule sur les bord supérieur du goulot, on maintient non rotatif lè piston annulaire avec le piston plongeur par rapport à la bouteille, tandis qu'on maintient à la même hauteur ce piston annulaire avec le piston plongeur par rapport aux roulettes de pression latérale et de rabattement, pendant le fonctionnement de ces roulettes de pression latérale et de rabattement L'objet de l invention concerne encore un nouveau dispositif permettant d'appliquer le nouveau procédé. Le nouveau dispositif comprend une tête de travail présentant - un piston presseur annulaire avec un piston plongeur central par lesquels le fond de la capsule est appliqué et parfois déformé sur le bord supérieur du goulot, - des roulettes de pression latérale qui sont déplacçables élastiquement en hauteur le long de bras porteurs oscillants et par lesquelles la jupe de fermeture de la capsule est pressée et déformée contre le goulot et des roulettes de rabattement qui sont portées par des bras porteurs-oscillants ét-par lesquelles anneau d'in violabilité de la capsule est rabattus sous et contre le bourrelet de scellement du goulot En outre, dans le nouveau dispositif, les bras porteurs des roulettes de pression latérale et de rabattement sont commandés par des cames pour tourner autour arbres de rotation horizontaux t radiaux de la tête de travail et à distance de l'axe de cette te te de travail telle que les roulettes de pression laterale, respectivement de rabattement, touchent et pressent la capsule suivant des tangentes à la jupe de fermeture, respectivement à l:anneau d'inviolabilité, de cette capsule Afin dadapter la tette de travail à des bouteilles avec goulots de différents diamètres, la distance de chaque bras porteur à à l?axe de la tête- de travail est réglable radialement. Pour empêcherque es roulettes de pression latérale et de rabattemént ne viennent à une plus petite distance que le diamètre extérieur de la jupe de fermeture de la capsule lors de la mise au point précise, et pour éviter que des forces inutiles soient exercées sur le goulot par ces roulettes en cas de manque d'une capsule sur ce goulot, il est prévu que chaque bras porteur est monté rotatif vers et de 1 t axe de la tête de travail, autour d'un arbre de rotation horizontal et perpendiculaire à cet axe9 ce bras porteur coopérant avec une butée de la tête de travail, contre laquelle il est appliqué élastiquement sous pression pour limiter la distance de la roulette correspondante de pression latérale ou de rabattement. Pour prévoir que le fonctionnement de la tête de travail ne soit pas entravé par des bouteilles dont les goulots ont des diamètres légèrement différents et pour assurer que de telles bouteilles soient traitées successivement sans interruption, il est aussi prévu que chaque bras porteur s'étend dans une fente verticale de la tête de travail, limitée vers l'extérieur par la butée et peut coulisser élastiquement et radialement dans cette fente. D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement une forme de réalisation de llin- vention. La figure 1 est une vue en élévation avec coupe partielle axiale d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue latérale avec coupe partielle du dispositif selon l'invention, la vue étant considérée suivant la flèche P de la figure 1. Les figures 3 et 4 sont des coupes horizontales faites suivant les lignes III-III et IV-IV de la figure 2. La figure 5 illustre la disposition des cames de commande sur un support. Dans ces différentes figures, des mêmes notations de référence désignent des éléments identiques Le dispositif représenté sert à fermer des bouteille les 1 au moyen de capsules 2 en metal de-formale. Chaque bouteille 1 comprend un goulot 3 dont la face extérieure présente un filet hélicoïdal 5 et un bourrelet de scellement 6 > dans le voisinage du bord supérieur 4 en tourant 1ouverture du goulot Chaque capsule 2 comprend un fond 7 et une jupe de fermeture 8 entourant ce fond 7 et pourvue d'un anneau d'inviolabilité 9. Généralement9 anneau d'inviolabilité 9 est relié à la jupe de fermeture 8 par des petits ponts étroits. Pour fermer une bouteille 1 le goulot 3 de cette bouteille 1 est pourvu préalablement d'une capsule'2. Le fond 7 de la capsule 2 prend alors appui sur le bord supérieur 4 du goulot 3, tandis que la jupe de fermeture 8, avec son anneau d'inviolabilité 9 entoure ce goulot 3, avec son filet hélicoïdal 5. Ensuite, la bouteille 1 portant la capsule 2 est soumise à l'action d'un dispositif de fermeture. Le dispositif de fermeture comprend essentiellement une tête de travail 10 équipée des moyens nécessaires pour fixer et sertir la capsule 2 sur le goulot 3 Pour pouvoir fonctionner dans le dispositif de fermeture, la tête de travail 10 est amenée axialement audessus de la bouteille I Dès lors, une plaque de centrage 12 est déplacée vers le bas autour du goulot 3 pourvu de la capsule 2, Jusqu'à ce que le bourrelet de scellement 6 se trouve au-dessus de cette plaque de centrage 12. La plaque de centrage 12 est solidarisée à la tte de travail 10 par des barres fixes 13. La tête de travail 10 comprend essentiellement un piston médian 14, des roulettes 15 de pression latérale et des roulettes 16 de rabattement Le piston médian 14 sert à appliquer sous pression et éventuellement à déformer le fond 7 de la capsule 2 sur le bord supérieur 4 du goulot 3. Les roulettes de pression latérale 15 permettent l'application sous pression et la déformation de la- Jupe de fermeture 8 de la capsule 2 contre le goulot 3, en sorte d'imprimer et de former dans cette jupe de fermeture 8, un filet correspondant au filet hélicoidal exté:ieur 5 de ce goulot 3. Les roulettes de rabattement 16 permettent le rabattement et le sertissage de anneau d'inviolabilité 9 contre le bourrelet de scellement 6 du goulot 3. Le piston médian 14 comprend en fait un piston plongeur central 17 et un piston annulaire 18 entourant ce der- nier. Le piston plongeur 17 coulisse axialement dans le piston annulaire 18, vers le bas sous l'action d'un ressort de rappel 19 et vers le haut à l'encontre de ce ressort 19. Le piston annulaire 18 est visse dans une pièce intermédiaire 20. Lors de la rotation de la tête de travail 10 autour de l'axe de la bouteille 1 > le piston annulaire 18 et la pièce intermédiaire 20 ne tournent pas l'un par rapport à l'autre. La pression que le piston annulaire 18 exerce conjointement au piston plongeur 17, sur la capsule 2 et de ce fait sur la bouteille 1, est obtenue par le fait que la tête de travail 10 se trouve dans son ensemble sur la bouteille 1 sous une pression élastique réglable, lors de son amenée sur cette bouteille l. Les roulettes de pression latérale 15 et de rabattement 16 sont régulièrement réparties et disposées par paires, l'une -vis-à-vis de l'autre, autour de l'axe commun de la bouteille 1 et de la tte de travail 10. Chaque roulette de pression latérale 15 ou de rabattement 16 est montée coulissable en hauteur sur une petite tige de guidage 21. Pour les roulettes de pression laterale 15, la tige de guidage 21 est placée suivant un angle égal à celui du filet hélicoïdal extérieur 5 du goulot 3. Pour les roulettes de rabattement 16, les tiges de guidage 21 sont verticales Les tiges de guidage 21 peuvent être déplacées vers le bas à l'encontre de la pression-élastique d:un ressort de rappel 22. En dessous du ressort de rappel 22 se trouve une butée à roulements 23 par laquelle la tige de guidage correspondante peut tourner d ne manière souple avec sa roulette 15 ou 16. La pression élastique due au ressort de-rappel 22 est beaucoup plus forte pour la roulette de rabattement 16 que pour la roulette de pression latérale 15. La roulette de pression latérale 15 suit le filet hélicofdal extérieur 5 du goulot 3 sous une légère pression élastique. La tige de guidage -21 est déplaçable dans une bague 24 pouvant être vissée vers le haut ou vers lé bas, d'une manière réglable, dans un bras porteur 25. De la sorte, on peut régler la roulette correspondante-15 ou 16, à la hauteur appropriée, par rapport au goulot 3 et à la capsule 2. Chaque bras porteur 25 comprend deux parties. La partie inférieure 30 peut tourner en quelque sorte autour d'un arbre 26, tandis que ltensemble-du bras porteur 25 peut pivoter autour d'un autre arbre 28. Les arbres 26 et 28 sont perpendiculaires l'un à fPautreo Dans la tête de travail 10, il existe un arbre de rotation 28 pour chaque bras porteur 25. Les quatre arbres de rotation 28 sont creux et pourvus partiellement d'un filet extérieur et dtune fente-verticale 29, dans laquelle la partie inférieure 30 du bras porteur 25 est coulissable élastiquement. Les arbres derotation 28 sont des parties constitutives d'une pièce en étoile 31 à travers laquelle s!étend une tige de fixation de la pièce intermédiaire 20 et contre laquelle prend appui le palier à roulements de cette pièce intermédiaire - 20. Un ecrou 32 sert de butée à 11arbre porteur 25 et le maintient sur l:arbre 28. Un ressort de pression 33 permet au bras porteur 25 de préndre appui constamment et positivement par sa partie 30, contre l'écrou 32. Lorsque l'écrou 32 est tourné vers l'extérieur, le bras porteur 25 est déplacé dans le même sens.-De ce fait, les roulettes 15 et 16 sont diamétralement réglables par rapport au goulot 3 ou par rapport à la capsule 2, notamment en-fonction de l'épaisseur de cette dernière. La pression élastique du ressort 33 nlengrendre donc pas de force de réaction sur le goulot 3. lorsqu'il n'y a pas de capsule 2 sur ee goulot 3. Le ressort -31 présente encore une deuxième fonction. Dans le cas, dun trop grand goulot 3 introduit dans la tête de travail 109 les roulettes 15 et 16 doivent alors être déplacées diametralement vers l'extérieur. Dans ce buts chaque bras porteur 25 est constitué de deux parties dont ltinférieure 30 pivote autour de l'arbre 26. Les roulettes 15 et 16 peuvent être écartées vers l'extérieur, tandis que la partie inférieure 30 du bras porteur 25 est déplacée vers l'intérieur conjointement à une tige filetée 34 à l'encontre de la pression élastique du ressort 33, cette tige filetée 34 présentant un rebord 36 cylindrique relié vers l'extérieur à la partie restante par un anneau tronconique 35. La tige filetée 34 est prolongée vers l'extérieur, au-delà de l'anneau tronconique 35 et à travers la partie inférieure 30 du bras porteur 25. La tige filetée 34 est pourvue à son extrémité extérieure, d'un carré 37 par lequel elle peut tourner autour de son axe, au moyen d'une petite clef. De la sorte, le rebord 36 qui ne peut pas tourner dans la fente verticale 29 de l'arbre de rotation 28, peut être déplace vers l'intérieur ou vers l'extérieur pour pouvoir tendre ou détendre le ressort 33 par ailleurs inserré entre le rebord 36 et le fond d'un trou borgne aménagé dans l'arbre creux 28. A la partie supérieure du bras porteur 25 se trouve un arbre 27 disposé excentriquement et pourvu d'un galet 38 prenant appui contre une came de commande 39. La came 39 est fixée à une roue dentée 40 pouvant tourner librement grace à son montage sur un palier à roulements. Lorsque le galet 38 roule contre la came 39, le bras porteur 25 est alors déplacé vers l'intérieur suivant une tangente au goulot 3 de la bouteille 1, et cela, à len- contre de la pression élastique d'un ressort 41 placé dans un coulisseau 42 disposé dans l'arbre 26. Le coulisseau 42 est appliqué sous pression par son c8té antérieur fermé, contre une des barres fixes 13. Lorsque le galet 38 roule sur la came 39, le bras porteur 25 est alors sollicité en retour par le ressort 41 vers sa position de départ. I1 existe quatre cames 39 dont deux servent à commander les roulettes de pression latérale 15 et es deux autres, les roulettes de rabattement 16. Comme on peut le voir à la dernière figure, les cames 39 relatives aux roulettes de pression 15 se trouvent sur un plus grand diamètre que les cames relatives aux roulettes de rabattement 16. Les galets 38 et les cames 39 permettent de programmer d'abord les roulettes de pression latérale 15 et ensuite les roulettes de rabattement 16. Lors de la rotation de la tête de travail 10 autour du goulot 3 de la bouteille 1, la roue dentée 40 tourne moins vite sous l'action d'un pignon 43 en sorte que par bouteiller le programme suivant peut être exécuté : fournir la pression principale, actionner les roulettes de pression latérale et actionner les roulettes de rabattement. REVENDICATIONS . 1.- Procédé pour fermer des bouteilles ou des réci- pients analogues, dont le goulot présente au moins un filet hélicoldal extérieur et un bourrelet de scellement, les bouteilles étant fermées chacune par une capsule en métal déformable, dont le fond porte un joint d'étanchéité et dont la jupe de fermeture non filetée d'avance est pourvue d'un anneau d'inviolabilité inférieur, procédé selon lequel - on applique et parfois on déforme le fond de la capsule sur le bord supérieur du goulot, à l'aide d'un piston annu laire combiné à un piston plongeur central, - on applique et on déforme la jupe de fermeture de la capsule contre le goulot, à l'aide de roulettes de pression latérale, en sorte de former dans cette jupe de fermeture, un filet imprimé correspondant au filet hélicoldal extérieur de ce goulots - et on rabat l'anneau d'inviolabilité sous et contre le bourrelet de scellement, à l'aide de roulettes de rabatte ment caractérisé en ce quton déplace les roulettes de pression latérale, respectivement les roulettes de rabattement, vers la capsule et de cette capsule, suivant des tangentes à la jupe de fermeture, respectiY~ement à l'anneau d'inviolabilité, de ladite capsule. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant le fonctionnement des roulettes de pression latérale et de rabattèment, on maintient non rotatif le piston annulaire avec le piston plongeur par rapport à la bouteille, tandis qu'on maintient à la même hauteur ce piston annulaire avec le piston plongeur par rapport aux roulettes de pression latérale et de rabattement. 3.- Dispositif pour fermer des bouteilles ou des ré cipients analogues, dont le goulot présente au moins un filet hélicoidal extérieur et un bourrelet de scellement, les bouteilles étant fermées chacune par une capsule en métal déformable, dont le fond porte un Joint d'étanchéité et dont la jupe de fermeture non filetée d'avance est pourvue d'un anneau d'inviolabilité inférieur, le dispositif comprenant une tête de travail présentant - un piston annulaire avec un piston plongeur central par les quels le fond de la capsule est appliqué et parfois déformé sur le bord supérieur du goulot, - des roulettes de pression latérale qui sont déplaçables élastiquement en hauteur le long de bras porteurs oscillants et par lesquelles la jupe de fermeture de la capsule est pressée et déformée contre le goulot, - et des roulettes de rabattement qui sont portées par des bras porteurs oscillants et par lesquelles 1'anneau dtin- violabilité de la capsule est rabattu sous et contre le bourrelet de scellement du goulot, caractérisé en ce que les bras porteurs des roulettes de pression latérale et de rabattement sont commandés par des cames pour tourner autour d'arbres de rotation horizontaux et radiaux de la tête de travail et à distance de l'axe de cette tête de travail telle que les roulettes de pression latérale, respectivement de rabattement, touchent et pressent la capsule suivant des tangentes à la jupe de fermeture, respectivement à l'anneau d'inviolabilité, de cette capsule. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance de chaque bras porteur à laxe de la tête de travail est régable radialement. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que chaque bras porteur est monté rotatif vers et de l'axe de la tête de travail, autour d'un arbre de rotation horizontal et perpendiculaire à cet axe, ce bras porteur coopérant avec une butée de la tête de travail, contre laquelle il est appliqué élastiquement sous pression pour limiter la distance de la roulette correspondante de pression latérale ou de rabattement. 6.- Dispositif-selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque bras porteur s'étend dans une fente verticale de la tête de travail, limitée vers l'extérieur par la butée, et peut coulisser élastiquement et radialement dans cette fentet