Brevet FR2244702A1 — publié le 19750418

La présente invention concerne un procédé et un appareil de capsulage précis et continu de récipients et plus particulièrement des bouteilles à l'aide d'une enveloppe, en résine synthétique rétrécissable à la chaleur, en la soudant sur le goulot. Ces dernières années, pour des raisons dlhygiène, de sécurité, de qualité du contenu et de présentation, le capsulage des bou teilles était le plus souvent réalisé en coiffant le goulot de la bouteille d'une courte enveloppe tubulaire en résine synthétique rétrécissable, assurant l'étanchéité par rétrécissement etnsserrement à la chaleur. Les tubes ou enveloppes en résine synthétique rétrécis sable sont en général aplatis pendant un processus de laminage et le matériau tubulaire n'échappe pas b la règle, ce qui le rend difficile à travailler et peu efficace une fois enfilé sur le goulot d'une bouteille. En conséquence, pour faciliter le montage de ces enveloppes tubulaires aplaties sur le goulot des bouteiles, il est de pratique courantede préformer le matériau, cette opération étant essentiellement manuelle. I1 est bien connu qu'au cours des dernières années, l'automatisation et la mécanisation ont progressé dans l'industrie du capsulage en vue d'augmenter le rendement et de réduire la main-dloeuvre, une grande variété de dispositifs ayant été mis au point à cet effet. Cependant, ces dispositifs sont complexes du point de vue mécanique, coûteux en raison de leurs dimensions et, surtout, ne sont pas directement adaptables au capsulage par les enveloppes tubulaires précitées. La demanderesse a donc mis au point un procédé de capsulage automatique consistant à coiffer directement le goulot des bouteilles, sans formage préalable, avec des enveloppes tubulaires courtes du genre décrit en utilisant les divers éléments d'un appareil de conception mécanique simple. Conformément à l'invention, le procédé de capsulage de goulots de bouteilles est caractérisé par un dispositif de réception des bouteilles distribuées une par une de façon intermittente, ce dispositif de réception étant monté à l'extrémité d'un bras, lequel pivote également par l'intermittence d'un angle donné afin d'amener les bouteilles sur un plateau tournant placé sur le trajet de ce dispositif de réception, un moyen d'application uniforme, d'un agent adhésif sur la périphérie du goulot de la bouteille et constitué par un mécanisme d'encollage monté à la verticale du plateau, le fonctionnement du mécanisme d'encollage étant syn chronisé avec le déplacement d'un distributeur automatique de-rondelles protectrices qui viennent se placer au sommet du goulot, des moyens de transfert de la bouteille à un distributeur d'enveloppes de capsulage lors du déplacement partiel suivant dudit bras, des moyens permettant de prélever dans un magasin les enveloppes tubulaires aplaties en résine synthétique rétrécissable à chaud, de les ouvrir en leur donnant une forme sensiblement cylindrique à la sortie du magasin et de les enfiler sur le goulot de la bouteille, l'ouverture- étant réalisée par un mécanisme d'aspiration synchronisé avec le fonctionnement du distributeur d'enveloppes, un moyen de transfert de ladite bouteille à travers un four de réchauffage lors du déplacement suivant dudit bras, ledit moyen étant une bande transporteuse qui traverse le four, dans lequel l'enveloppe tubulaire est resserrée par traitement thermique, et un moyen pour faire adhérer de façon étanche la partie de l'enveloppe de capsulage encollée au moyen de l'agent adhésif, sous l'effet de la pression et d'un mouvement de torsion communiqué par un dispositif associé D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre d'exemples préférés de réalisation et des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue synoptique en perspective de l'appareil selon l'invention comprenant essentiellement un dispositif de transfert A des bouteilles, un mécanisme d'encollage B, un distributeur C de rondelles protectrices, un distributeur D d'enveloppes de capsulage, un four de réchauffage E et un dispositif de torsion F, tous ces dispositifs étant représentés en fonctionnement, la figure 2 est une vue en perspective du distributeur de rondelles protectrices, les figures 3 à 7 représentent les divers éléments constitutifs du distributeur d'enveloppes de capsulage, et les figures 8 à 12 représentent des variantes de réalisation du distributeur d'enveloppes. Le mécanisme de distribution A de bouteilles représenté à titre d'exemple sur la figure-l est agencé comme décrit ci-après. Un moyeu 33' supportant quatre bras 1, de même longueur et disposés en croix, est accouplé à un arbre 3 coaxial, lequel est relié à un mécanisme d'entraitement M tandis que l'extrémité de chacun des bras 1 porte un récepteur 2 de bouteille, dont la surface 2a concave et semi-circulaire est ouverte dans le sens -d'avancée. Les barres 1 sont entraînées de manière à pivoter d'un quart de cercle (90 ) par intermittence. Le récepteur 2 de bouteille du bras 1 reçoit une bouteille (non représentée sur la figure 1) amenée par une courroie transporteuse 4 et passe ensuite en une course au-dessus d'un chemin 5 circulaire. Le mécanisme d'encollage B comprend un plateau 6 tournant et un appareil à encoller 8 monté au-dessus de celui-ci; il peut également comprendre une cellule photoélectrique 7. Le plateau 6 tourne sous l'action d'un mécanisme d'entraînement Ml auxiliaire et arrive au même niveau que la surface du support 5 au point d'arrêt du bras 1 après le premier déplacement partiel du bras. L'appareil à encoller 8, installé à la verticale au-dessus du plateau 6,est muni d'une garniture élastique 8a à travers laquelle suinte l'adhésif liquide. Cet agent adhésif est uniformément appliqué, par contact ,contre la garniture élastique 8a, sur la périphérie du goulot d'une bouteille amenée par le bras 1, lors d'une première course du bras avec la rotation du plateau 6. La cellule photoélectrique est éventuellement montée en regard du corps des bouteilles et fonctionne à l'aide d'une étiquette préalablement fixée sur chaque bouteille. Plus précisément, lorsque l'étiquette d'une bouteille arrive en regard de la cellule 7, cette dernière commande la rotation du plateau 6 par l'intermédiaire du mécanisme d'entrainement M' auxiliaire, de sorte que cette bouteille placée sur ce plateau pivote également. La rotation du plateau 6 est interrompue par le mécanisme M' dès que le bord de l'étiquette coupe le faisceau de la cellule photoélectrique 7, et, par conséquent, la position de l'étiquette peut etre alignée avec celle d'une inscription portée sur l'enveloppe de capsulage. Le distributeur C de rondelles protectrices fonctionne comme représenté sur la figure 2. A la base, un poussoir 8 muni d'une échancrure 8a semi-circulaire, dont le diametre correspond sensiblement à celui des rondelles, coulisse sur une plaque de -base 9. Un cylindre 10 creux renfermant un certain nombre de rondelles empilées repose sur la plaque de base 9, avec toutefois entre les deux un espace équivalant à l'épaisseur d'une rondelle. Le poussoir 8 repousse une rondelle, posée sur la plaque 9, dans l'espace précité vers un trou 9a circulaire agencé à ltextrémité opposée de la plaque 9, afin de la faire tomber par ce trou 9a, lequel se trouve juste au-dessus du plateau 6 pivotant, de sorte que cette rondelle vient se placer sur le bouchon de la bouteille présente sur le plateau 6 à ce moment.Une butée 9b empoche les rondelles de dépasser le trou 9a circulaire et un doigt 11 permet de faire descendre éventuellement toute rondelle qui se coincerait dans l'échancrure 8a du poussoir 8. Après cette opération, la bouteille quitte le- plateau 6, pour être transférée par glissement le long d'un chemin 5', de niveau avec le chemin 5, vers le distributeur D d'enveloppes de capsulage. C'est le sécond temps de la course du bras 1. Le distributeur D va maintenant être décrit en détail. Un disque 12 placé au ras de la surface supérieure du support 5', niais à l'extrémité de celui-ci, est animé d'un mouvement vertical alternatif intermittent, par un vérin pneumatique 13 placé au-dessous de lui. Un magasin 14 à l'extrémité ouverte 14a incurvée est agencé à la verticale du disque 12, l'extrémité 14a débouchant juste au-dessus de la partie centrale de ce disque. Le magasin 14 renferme un grand nombre d'enveloppes de capsulage tubulaires aplaties, en résine synthétique rétrécissable et dont les bords sont incurvés afin de s'adapter à la sortie incurvée 14a. L'agencement du magasin 14 est tel que les enveloppes sont en permanence repoussées vers la sortie de ce magasin par un ressort.En face de la sortie du magasin 14 se trouve un dispositif d'aspiration 15, qui pré lève par aspiration l'enveloppe de capsulage la plus proche, laquelle une fois ouverte présente' sensiblement la forme d'un cylindre; le goulot d'une bouteille, alors soulevée par le déplacement ascendant du disque 12, est inséré dans l'enveloppe de capsulage cylindrique. La référence 16 désigne un support en arc de cercle concentrique des supports 5 et 5' mais à un niveau différent. Le support 16 se trouve cependant au même niveau que le disque 12 lorsque celui-ci est dans sa position la plus haute. Envd'autres termes, le fond du récepteur 2 de bouteille est déplacé au-dessus de la surface du. support 16 et à proximité immédiate de celle-ci. Une courroie transporteuse 17, dans le meme plan que le chemin 16 en arc de cercle, entraîne les bouteilles à travers un four de réchauffage E. En aval du four E est prévu un dispositif de torsion F qui va être décrit. Le tati principal du dispositif F porte un moteur 19 et repose sur des pieds'de support 18. Sous le moteur 19, deux paires respectives d'arbres rotatifs 20,20 et 21,21 en saillie sont entraînées par ce moteur, la vitesse de rotation des arbres 20,20 étant différente de celle des arbres 21,21. Les arbres rotatifs sont respectivement munis de galets 22,22 et 23,23, autour desquels passent des courroies sans fin 24 et 24' disposées parallèlement à la courroie transporteuse 17 de manière que la partie intérieure de ces courroies se déplace dans le même sens que la courroie transporteuse 17. L'espacement mutuel des courroies sans fin 24 et 24' est égal au diametre extérieur du corps des bouteilles.Les arbres rotatifs 20 et 21 sont également munis à leur sommet de galets 25, 25-et 26,26 de plus grand diamètre, et le goulot des bouteilles est maintenu en déplacement entre les courroies sans fin 27 et 27' La vitesse de défilement de la courroie sans fin 27 diffère de celle de la courroie sans fin 27', de manière que le goulot de la bouteille soit soumis à une torsion afin d'assurer un meilleur refroidissement du matériau de capsulage et une meilleure adhérence entre ce matériau et l'agent adhésif Les figures 3 à 7 représentent des exemples préférés de réalisation du distributeur D d'enveloppes de capsulage, et, plus par ticulièrement, du dispositif d'ouverture des enveloppes aplaties La figure 3 est une vue en plan du magasin 14 mentionné précédemment, lequel renferme un certain nombre d'enveloppes X tubulaires courtes et aplaties en résine synthétique rétrécissable. Ces enveloppes X sont incurvées et emmagasinées par couches successives.- Le magasin 14 est monté sur un support 28 et terminé par un embout 29. Cet embout 29 a une ouverture 14a incurvée, des saillies respectives 29a en son sommet et à sa base et-des rebords de butée 29b gauche et droit respectifs, de sorte que l'enveloppe X la plus avancé ne peut sortir librement. La pile d'enveloppes X tubulaires présente dans la magasin 14 est entourée sur ses catés et à l'arrière par un ruban 30 résistant qui est enfilé dans un trou pratiqué d'un caté ou de l'autre de l'embout 29,passe par-dessus une tige de guidage 31a et est prolongé afin de passer autour d'une poulie 32. Le ruban 30 est maintenu sous tension par un ressort 33, de sorte que le paquet d'enveloppes X tubulaires est constamment rappelé vers l'avant. Une plaque chauffante 34 (figure 6) est fixée sur l'un des catés de l'embout 29 et sur le support 28 par des vis. La plaque chauffante 34 comprend une unité thermique incorporée (non représentée) à régulateur thermique tel qu'un thermostat, et qui est par exemple une toile réfractaire munie de fil métallique chauffant. Sur sa surface extérieure, la plaque 34 porte des ailettes 35 de radiateur, dont la fonction est de réchauffer une soudure Y réalisée au préalable à proximité de la ligne de pliure X' sur l'un des cotés de l'enveloppe tubulaire X afin de faciliter son retrait.La température de travail de la plaque chauffante 34 permet le ramollissement de la résine synthétique, soit en général entre 40tC et 600C A cette température, les enveloppes tubulaires peuvent être aisément extraites de -leur magasin 14 par une ventouse, la ligne de pliure étant arrondie dans une certaine mesure. La référence 34a désigne un bouton de réglage de la température tandis que la référence 34b désigne un fil métallique con ducteur Le dispositif d'aspiration 15, représenté sur la figure 3, comprend une ventouse 36 en caoutchouc ou en résine synthétique, une tubulure 37 d'air, un vérin 38, une tige 39 de piston, une conduite d'air comprimé pour le vérin 40 et une tubulure d'aspiration 41 reliée à la ventouse 36. Lorsque la tige 39 du piston est actionnée vers l'avant, la ventouse 36 adhère à l'une des faces de la première enveloppe X tubulaire, et lorsque la tige de piston 39 est rappelée vers l'arrière, la ventouse 36 entraîne avec elle l'enveloppe X, en l'entrouvant jusqu'8 former sensiblement un cylindre, de sorte qu'elle peut recevoir le goulot d'une bouteille Z (figure 7) par en dessous. Les figures 8 à 12 représentent une variante du dispositif utilisé pour assurer l'ouverture des enveloppes tubulaires Comme indiqué plus clairement sur les figures 8, 9 et 10, un support ou distributeur 42 incliné, à section droite en auge, contient un certain nombre d'enveloppes à ouvertures supérieure et inférieure. Un cylindre 43 métallique et massif est placé derrière la dernière enveloppe tubulaire X dans le support 42 et toutes les enveloppes X sont en permanence repoussées vers la trappe de sortie du support 42 sous le poids du cylindre 43 métallique glissant sur la pente. La sortie frontale du support 42 est obstruée par unetrappe 45 (figure 10), laquelle comprend deux parois 44 en L sur lesquelles prennent appui respectivement les bords de l'enveloppe de tête. L'exté- rieur de la trappe 45 communique directement avec un couloir 46 vertical (figure 10),comprenant deux parois latérales 47,47 parallèles et dont la largeur va en diminuant vers le bas, deux parois frontales 48,48 et deux rebords 49,49 en saillie vers l'intérieur et formés par le bord rabattu des parois latérales, la largeur des rebords 49,49 diminuant vers le bas pour devenir nulle à la base, deux parois 50,50 postérieures formées par les bords arrière des parois latérales repliées vers l'intérieur, et deux rainures de guidage 51,51 constituées par les parois latérales 47,47, les parois frontales 48,48 et les parois postérieures 50,50. Deux fonds 52, 52 sont agencés pour retenir les enveloppes X qui se se raient échappées. Du fait de l'agencement qui vient d'être décrit, le raque de-contact entre les enveloppes tubulaires et les éléments cons titutifs du couloir 46 est aussi faible que possible, ceci afin d'éviter que ces enveloppes tubulaires, même chargées d'électricité statique, n'adhèrent auxdiverses parties du couloir. Sur la figure 10, une tête aspirante 53, qui permet d'extraire les enveloppes tubulaires l'une apres l'autre du distributeur 42, peut être rapprochée ou éloignée de la trappe 45, à travers l'espace intérieur du couloir 46, au moyen d'un vérin 54. Le dispositif permettant d'assurer l'ouverture d'une enveloppe tombant dans le couloir 46 et due lui donner une forme cylin drique, ainsi que la configuration relative du dispositif, du couloir 46 et du vérin 54, sont représentés sur les figures 8 et 9. Un éléva teur 57 est actionné par un vérin 56, supporté par deux montants 55a,55a reposant sur un support 55. Une chaise 55b fixée aux montants 55a,55a est placée au-dessus de l'élévateur 57, le distributeur 42 et le vérin 54 sont montés sur la chaise 55b. Dans l'élévateur 57 est ménagé un trou 57a permettant la mise en place ou le démontage du couloir 46. A proximité du trou 57a et sous l'élévateur 57 sont agencées, en regard l'une de-l'autre, une tête fixe 58 aspirante et une tête mobile 59 actionnée par un vérin 60. Le procédé de mise en oeuvre des enveloppes tubulaires X de capsulage au moyen du dispositif décrit précédemment va maintenant être décrit en détail. Sur la figure 12, les références (A), (B), (C), (D) et C) représentent les différentes phases de l'opération Sur la figure 12, (A), la tête 53 aspirante en position de repos est actionnée vers l'avant tandis que la tête mobile 59 est également actionnée vers la tête 58 fixe, lorsque l'élévateur 57 est en position haute.Comme représenté sur la figure 12 (B) et (D), la tête 53 aspirante attire l'enveloppe tubulaire X de tête contre la trappe 45 tandis que la tete 59 mobile traverse la base du couloir 46, attire l'une des faces de l'enveloppe précédente déjà arrivée au fond 52 de ce couloir et, tout en maintenant l'aspiration, repousse l'enveloppe contre la tête 58 fixe, qui commence immédiatement à l'aspirer. Ainsi, les deux faces de l'enveloppe tubulaire sont respectivement attirées par les têtes 58 et 59 et maintenues contre ces têtes. Ensuite, la tête 53 aspirante est éloignée de la trappe 45, tandis que l'enveloppe tubulaire adhérant à la tête 53 est séparée des enveloppes contigus et dégagée des parois 44,44 de part et d'autre de la trappe 45 en raison de la flexibilité du matériau. Pendant ce processus, l'effort d'aspiration de la tête 53 est rel ché et l'enveloppe tubulaire descend le long du couloir 46, comme indiqué sur la figure 12 (B) et (D). Avant la chute de l'enveloppe et simultanément au retrait de la tête 53 d'aspiration, la tête mobile 59 recule également afin d'ouvrir l'enveloppe maintenue entre la tête 59 mobile et la tête 58 fixe et de lui donner la forme cylindrique représentée sur la figure 12 (E).Ensuite, tandis que l'élévateur 57 est abaissé, l'enveloppe tubulaire cylindrique est abaissée, comme représenté en traits interrompus sur la figure 12 (E), afin de coiffer le goulot d'une bouteille Z, qui vient d'être amenée en position. L'effort d'aspiration des deux têtes 58 et 59 est alors relâché. Le dispositif décrit d'ouverture d'enveloppes de capsulage peut comporter un dispositif de maintien et d'ouverture de l'enveloppe tubulaire au moyen de quatre, ou davantage, pointes pouvant être éloignes et rapprochées dans l'enveloppe pour effectuer l'opération décrite ci dessus. C'est-a-dire que le dispositif décrit ci-dessus n'est qu'un exem- ple préféré de réalisation. Le dispositif de l'invention permet donc d'exécuter automatiquement les opérations consistant à appliquer un agent adhésif sur le goulot des bouteilles, à mettre en place des rondelles de prote- tion et à capsuler le goulot desdites bouteilles avec une enveloppe tubullaire, le capsulage étant réalisé par chauffage et par collage intime de l'agent adhésif et du matériau de capsulage. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple, sans sortir du cadre de l'invention R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDIGATIONS 1. Procédé de capsulage notamment de goulots de bouteilles, caractérisé par un moyen de réception des bouteilles amenées une à une de façon intermittente, ce moyen de réception étant monté à l'extrémité d'un bras, lequel pivote également par intermittence dlun angle donné afin d'amener chaque bouteille sur un plateau tournant, placé sur le trajet dudit moyen de réception rotatif, un moyen dlapplication uniforme, d'un agent adhésif sur la périphérie du goulot de la bouteille et constitué par un mécanisme d'encollage monté à la verticale du plateau pivotant, le fonctionnement de ce mécanisme d'encollage étant synchronisé avec le déplacement d'un distributeur automatique de rondelles protectrices amenant une rondelle sur le sommet du goulot, des moyens de transfert de la bouteille à un distributeur d'enveloppes de capsulage lors du déplacement partiel suivant dudit bras, des moyens permettant de prélever dans un magasin les enveloppes tubulaires aplaties en résine synthétique, de les ouvrir en leur donnant une forme sensiblement cylindrique à la sortie du magasin et de les enfiler sur le goulot de la bouteille, l'ouverture étant réalisée par un mécanisme d'aspiration en synchronisme avec le fonctionnement du distributeur d'enveloppes, un moyen de déplacement de la bouteille à travers un four due réchauffage lors du déplacement suivant dudit bras, ce moyen étant une bande transporteuse qui traverse le four, dans lequel ltenveloppe tubulaire est rétrécie par chauffage et un moyen de faire adhérer de façon étanche la partie de l'enveloppe de capsulage enduite d'agent adhésif sous l'effet de la pression et d'une torsion exercée par un dispositif associé. 2. Appareil de capsulage notamment de goulots de bouteilles, caractérisé par un mécanisme d'encollage permettant l'application d'un adhésif sur le goulot des bouteilles, un distributeur de rondelles protectrices qui dépose ces dernières une par une sur le bouchon des bouteilles, un distributeur d'enveloppes de capsulage destiné à coiffer un à un les goulots, préalablement encollés et dont le bouchon a été muni d'une rondelle protect-rice, par une enveloppe tubulaire aplatie en résine synthétique rétrécis sable à chaud, un four assurant le resserrement à chaud des enveloppes coiffant le goulot des bouteilles, un dispositif de torsion pour tordre et rouler sous pression le goulot des bouteilles capsulées, et un dispositif de déplacement une à une des bouteilles dans chacun des postes de travail. 3 Appareil selon la revendication 25 caractérisé en ce qu'il comprend une cellule photoélectrique montée latéralement sur le mécanisme d'encollage et permettant d'aligner l'étiquette d'une bouteille sur une inscription portée sur la capsule.