Brevet FR2429628A1 — publié le 19800125

L'invention est relative à un procédé de fabrication de capsuies pour installations de bouchage à grande vitesse. L'obturation au moyen de capsules de récipients remplis sur une soutireuse s'effectue à un poste de bouchage suivant au moins deux procédés.L'un d'eux consiste à réaliser la capsule dans un atelier de fabrication différent du lieu de bouchage des récipients,puis à amener ces capsules au poste de bouchage où elles sont déversées dans un distributeur les orientant avant de les diriger,par des goulottes,au poste d'alimentation des têtes de bouchage.Dans certains cas,durant le transfert dans les goulottes, les capsules reçoivent un Joint,obturateur ou autre,ce qui exige d'utiliser des moyens complémentaires de ceux réalisant le bouchage et augmentant l'encombrement de l'installation Ce procédé,très intéressant pour les installations fonctionnant à faible vitesse,pose de nombreux problèmes lorsque la cadence de remplissage dépasse 10.000 récipients/heure.Ces problèmes proviennent,en particuliersde la difficulté à orienter ,véhi- culer et distribuer rapidement des capsules indépendantes et fragiles qui parviennent à se déformer et à se coincer dans les gou- lottes,surtout lorsqu'elles emportent une languette de déchîrage. L'autre procédé consiste à former les capsules å proximité du poste de bouchage par emboutissage d'un flanc métallique puis, après leur assemblage avec un Joint,obturateur ou autres les conduire,par une goulotte,au poste d'alimentation des têtes de bouchage.Ce procédé réduit partiellement les risques de coincement des capsules dans les goulottes d1alimentation,mais ne permet pas,non plus,d'atteindre une vitesse élevée,permettant son utilisation sur les chaînes d'embouteillage dont la cadence de fabrication est de 40.000 récipients par heure. Pour parvenir à de telles vitesses,il serait possible de prévoir plusieurs installations Juxtaposées délivrant chacune des capsules.Toutefois,l 'association de diverses installations volumineuses forme un ensemble encombrant qui ne peut pas Stre logé devant la zone d'alimentation très localisée des têtes de boucha- ge et rend mal conm#ode,voire même impossible,la surveillance et l'entretien du poste de bouchage. La présente invention a pour but de fournir un procédé de fabrication de capsules qui supprime tout assemblage de Joints et de capsules â proximité du poste d'alimentation des têtes de bouchage et tout dispositif d'orientation de ces capsules ,soit de mise en oeuvre aisée,c'est-a'-dire fasse appel à des techniques de fabrication et à des organes simples et peu encombrants,et enfin permette d'obtenir sans complication mécaniques ,sans encombrement important,et sans risque de coincement des capsules,les vites ses recherchées. Ce procédé consiste à réaliser dans une bande métallique,et sur au moins une rangée,une succession d'emboutis en forme de cu vette,à déposer dans chaque cuvette une quantité dosée de matière synthétique apte à constituer les joints,8 préformer et gélifier la couche de matière synthétique,à assurer l'expansion de la couche de matière synthétique par passage de la bande dans un four,et à monter la bande ainsi obtenue sur un poste de finition des capsules disposé à proximité du poste d'alimentation des t#- tes de bouchage et comportant,au moins,des moyens de découpage des capsules dans la bande. Les bandes Se capsules prerformées comprenant chacune un Joint formé peuvent être facilement transportées pour être amenées au poste de finition où chaque capsule est découpée de la bande et mise à sa forme définitive avant d'être distribuée vers le poste d'alimentation de la machine de bouchage.Ce procédé permet donc de simplifier considérablement les organes placés au poste de finition et,en conséquence,de réduire l'encombrement de ceu-ci,I1 peut ainsi être disposé seul ou avec des postes similaires à proximité iuédiate de la zone d'alimentation des têtes de bouchage. Selon les formes de mise en oeuvre du procédé,la bande venant du poste de fabrication peut comporter une ou plusieurs rangées parallèles de capsules préformées,rangées qui peuvent titre séparées ou non dans l'atelier de fabrication. L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé,installation comprenant un appareil for- mant dans une bande métallique au moins une rangée de cuvets garnies chacune par un Joint d'étanchéité et un appareil de formage des capsules. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé illustrant le procédé selon l'invention et représentant une forme d'exécution des éléments de l'installation pour sa mise en oeuvre. Figures 7 à 4 sont des vues de côté en coupe transversale montrant la bande,respectivement,après formation d'une des cuvettes après dépit de la matière synthétique constituant le point lors du préformage du joint,et après expansion de celui-ci, Figure 5 est une vue de côté en coupe transversale montrant la capsule après qu'elle ait été formée et découpée au poste de finition, Figure 6 est une vue en plan par-dessus montrant un fragment d'une bande métallique comportant plusieurs rangées de cuvettes, Figure 7 est une vue de caté,en élévation,montrant schénati quement les éléments essentiels de l'appareil de fabrication des bandes de cuvettes, Figures 8 et 9 sont des vues,respectiveient,de cbté en éléva- tion avec coupe partielle ,et en plan par-dessus montrant une forme d'exécution du poste de finition, lorsqu 'il est disposé audessus d'un poste de bouchage. Aux figures 1 à 4 et 6, 2 désigne une bande métallique dans laquelle ont été réalisées par emboutissage#plusieurs rangées de cuvettes 3.Ces cuvettes ont un diamètre sensiblement égal à celui d'une capsule définitive,mais ont une hauteur inférieure Le procédé selon l'invention consiste à déposer dans chacune de ces cuvettes une quantité dosée de matière synthétique 4,telle qu'un plastisol susceptible de s'expanser.Dans la phase suivante, et comme montré à la figure 3,un poinçon #,pénétrant dans la cuvette 3,assure le préformage et la gélification de la matière synthétique 4 et,plua précisément,lui donne la forme d'un Joint plat colportant un bourrelet périphérique 6.La durée de ce préformage,de même que la température à laquelle il est rEalis*,d6- pendent des caractéristiques de la matière synthétique utilisée. Lorsque cette matière synthétique est celle commercialisée sous l'appellation DAREX ,le préformage est effectué à 1600C pendant 3/lOè de seconde.La bande 2 avec ses cuvettes 3 est ensuite amenée dans une enceinte où elle est portée à une température favorisant l'expansion de la matière synthétique.La valeur de cette température,et la durée d'exposition à cette température ,dépendent des caractéristiques de la matière synthétique. Lorsque celle-ci est celle commercialisée sous l'appellation "DAREX" ,la température est de l'ordre de 200 à 250 C et la durée d'exposition de l'ordre de 1 minute. A la fin de cette opération,comme montré à la figure 4,chaque cuvette 3 est garnie par un Joint 7 ayant ses dimensions définitives0 La bande ainsi obtenue peut Stre stockée et envoyée à un poste de finition comprenant des moyens pour former définitivement la capsule 8 et la découper de la bande 2 ,comme montré à la figure 5.Ce poste de finition peut outre disposé dans un atelier de fabrication immédiatement après le four,mais de préférence, il est disposé à proximité immédiate du poste d'alimentation des tStes de bouchage d'une installation de bouchage à grande wi- tesse. Grâce à cela,immédiatement après leur fabrication,les capsales sont véhiculées en direction des testes de bouchage,ce qui évite d'avoir à les positionner pour assurer leur distribution et supprime ainsi tous les problèmes posés par la distribution de ces capsules sur des grandes distances.Il est à noter,qu0 & cet avantage,s'ajoute le fait que le poste de finition est très simplifié,puisqu'il assure une fonction simple,8 l'exclusion de tout assemblage de capsules et de joints,comme ctest le cas dans la plupart des installations actuelles. Selon les formes d'exécution, les différentes bandes de capsules peuvent autre séparées les unes des autres immédiatement à leur sortie du poste de fabrication ou rester Juxtaposées Jusqu'au peste de finition.Dans ce dernier capsules capsules obte- nues par formage et découpage des cuvettes des diverses rangées de la bande métallique sont dirigées vers autant de postes d'a limentation de totem de bouchage que ladite bande comporte de rangées de cuvettes. L'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé comprend un appareil formant dans une bande métallique au moins une ran gée de cuvettes garnies chacune par un Joint d'étanchéité ,appareil dont une forme d'exécution est représentée à la figure 7,et un appareil de formage des capsules dont une forme d'exécution est représentée aux figures 8 et 9. L'appareil formant les cuvettes comprend des moyens pour supporter une bobine 10 de bande métallique 2 et des moyens 12 pour communiquer à cette bande 2 un mouvement de déplacement intermittent synchronisé avec le fonctionnement des autres organes respectivement,de formation des cuvettes 13,de dosage 14 de la matière synthétique et de préformage 15 du Joint .Dans cette forme d'exécution,ces différents organes sont chacun constitués par un plateau 16,calé à l'extrémité de colonnes 17 pouvant coulisser dans un châssis 18.Ces différents plateaux sont disposés au-dessus de la trajectoire de la bande 2 sur le châssis 18.Au poste 13 de formage des cuvettes,le plateau 16 comporte n poinçons 20 répartis sur plusieurs rangées,par exemple sur cinq rangées lorsque l'appareil est destiné à fabriquer la bande représentée à la figure 6. Le nombre de poinçons par rangée est déterminée en fonction du pas d'avancement de la bande sur le châssis.Chaque poinçon coopère avec une matrice,désignée de façon générale par 22,associée à des moyens dévStisseurs non représentés.Âu poste 14,de dosage de la matière synthétique,le plateau 16 comporte des buses 23 en même nombre que les poinçons 20 précédents. Chaque buse est reliée à un réservoir de matière synthétique avec interposition de moyens de commande de l'injeotion,non re présentés.Erfin,au poste 15,de préformage des Joints,le plateau 16 porte des poinçons 24 qui,en laême nombre que les poinçons 20 et les buses 23,sont associés à des moyens les portant à la température de gélification de la matière synthétique. Les extrémités inférieures des différentes colonnes 17 de chaque plateau 16 sont reliées par une traverse ?5 sur laquelle prennent appui des cases 26. Les cames des différents postes sont calées sur un arbre commun 27 pouvant Entre entrainé en rotation par des moyens non représentés .Enfin, le rappel vers le haut des divers plateaux 16 est assuré par des ressorts 28 disposés coaxialement autour des colonnes. lorsqu'une longueur de bande métallique 2,déterminée par le mouvement des moyens commandant son déplacement,est amenas audessous des poinçons 20 du poste 13,lesdits poinçons réalisent, dans cette bande,les diverses cuvettes 3 représentées à la figure 1.Après éjection de ces cuvettes,celles-ci sont amenées par le seul déplacement de la bande au poste 14 où les buses 23 déposent ,dans chacune d1elles,la quantité dosée de matière synthétique,puis au poste 15 où les poinçons de préformage 24 donnent aux Joints la forme représentée à la figure 3.En quittant l'appareil de fabrication, la bande de cuvettes préformées et garnies passe dans un four 30 où elle est portée à la température d'expansion de la matière synthétique pendant la durée voulue.A sa sortie du four,la bande est à nouveau enroulée sur une bobine 32 qui peut Autre stockée et découpée ou envoyée directement au poste de finition Cet appareil de fabrication,de conception simple,permet de réaliser simultanément un grand nombre de capsules dans les meilleures conditions et au moindre couAt.ll est à noter que la cadence de fonctionnement de cet appareil est absolument indépendante de la cadence de fonctionnement de l'installation de bouchage,ce qui permet de former la bande de cuvettes dans les meilleures conditions et éviter toute perturbation du fonctionnement de l'installation de bouchage. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 8,l'appareil de formage des capsules,désigné de façon générale par #,est disposé au-dessus du poste de bouchage 36.De façon connue,ce poste de bouchage comporte plusieurs tettes de bouchage 22 animées d'un mouvement vertical alternatif représenté par la flèche 38 et coulissant dans un corps 39 animé d'un mouvement de rotation représenté par la flèche 40. La zone d'alimentation de chacune des têtes est fixe et correspond à la partie de la trajectoire dans laquelle lesdites te tes occupent une position stable au point mort haut de leur course verticale. L'appareil j5 comprend des moyens 42 pour dévider une bobine non représentée comportant au moins une rangée de cuvettes,des moyens de guidage 43 de la bande et un poste d'emboutissage 44.Ce poste est composé d'au moins un poinçon 44a et d'au moins une matrice 44b disposés de part et d'autre de la traJectoire de la bande métallique.Le poinçon est relié à des moyens moteurs non représentés aptes à lui coxmuniquer un mouvement alternatif dans le sens de la flèche 45 en synchronisme avec le mouvement de la bande .linsi ,lorsqu'une cuvette avec son Joint parviennent entre un poinçon et une matrice,la cuvette est déformée pour constituer la capsule et elle est,en mSme temps,séparée de la bande. La figure 5 met en évidence que la formation de la capsule n'entraine aucune modification de la forme du Joint 2 qui adhère au fond de celle-ci. Chaque capsule 8,ainsi obtenue,est conduite en direction de la zone d'alimentation des têtes de bouchage 37 par une goulotte 46 constituant également canal d'accumulation.Cette accumulation est d'ailleurs limitée par des moyens connus qui peuvent strie constitués:: -soit par une soufflette ~taquant les capsules non utilisées,c' est-à-dire celles restant dans les testes de bouchage et reve nant à la zone d'alimentation, -soit par un volet articulé disposé dans le prolongement du fond de chaque goulotte et relié à des moyens commandant son basscu- lement lorsque la quantité de capsules accumulées est trop im portante , -soit enfin par des moyens débrayables interposés entre l'organe mobile du poste de formage des capsules et ses moyens moteurs. Dans ce cas,les moyens débrayables sont reliés à des moyens de commande sous la dépendance de moyens de détection de la quanti té de capsules accumulées dans la goulotte 46 correspondante. Selon la cadence de bouchage recberchée,l'appareil 35 de fornage des capsules peut être agencé de manière à utiliser,soit une bobine ne comportant qu'une seule rangée de cuvettes,soit une bobine comportant plusieurs rangées de cuvettes.Dans ce cas, correspondant à la forte d'exécution représentée à la figure 9, le poste de formage et de découpage comporte autant de poinçons et de matrice que la bobine comporte de rangées de cuvettes.De plus,chaque capsule découpée dans l'une des rangées de cuvettes est conduite par une goulotte indépendante à la zone d'alimenta- tion du poste de bouchage outre,des moyens sont prévus pour obliger chaque tête de bouchage à ne prélever une capsule que dans une goulotte définie. Grâce à cet agencement, le poste de bouchage des récipients peut fonctionner à très grande vitesse,de l'ordre de 40.000 bouteilles à l'heure,sans que la vitesse de déplacement des capsules soit trop grande et dépasse une valeur à partir de laquelle il se pose des problèmes de distribution.En outreles extrémités des diverses goulottes aboutissant à la zone d'ali mentation ont un encombrement réduit qui,d'une part,permet de les loger dans ces zones d'alimentation et,d'autre part,ne ggne en rien l'accès aux têtes de bouchage qui peuvent ainsi Stre sur veillées et entretenues.En d'autres termes,le procédé selon l'invention et l'installation pour sa mise en oeuvre permettent, non seulement,d'atteîndre les cadences de distribution recher chêes,mais facilitent également la surveillance et l'entretien de l'installation de bouchage. -REVENDICATIONS- 1-Procédé de fabrication de capsules pour installations de bouchage à grande vitesse comportant des testes de bouchage,ca ractérisé en ce qu'il consiste à réaliser dans une bande métal- lique,et sur au moins une rangée ,une succession d'emboutis en forme de cuvettes déposer dans chaque cuvette une quantité do sée de matière synthétique apte à constituer les Joints, a pró- former et gélifier la couche de matière synthétique,à assurer l'expansion de la couche de matière synthétique par passage de la bande dans un four,et à monter la bande ainsi obtenue sur un poste de finition des capsules disposé à proximité du poste d'alimentation des têtes de bouchage et comportant au moins des moyens de découpage des capsules dans la bande. 2-Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce qu'il consiste,au poste de finition,à emboutir chacune des cuvettes garnies par la matière synthétique formant Joint pour lui donner la forme d'une capsule et à découper celle-ci de la bande. 3-Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser simultanément ,et dans une mSme bande,plusieurs cuvettes formant des rangées parallèles. 4-Procédé selon la revendication 3,caractérisé en ce que les rangées de cuvettes sont séparées les unes des autres par découpage de la bande qui les porte avant leur montage sur des postes de finition différents. 5-Procédé selon la revendication 3,caractérisé en ce qu'il consiste,au poste de finition,8 façonner simultanément les cu setters Juxtaposées des diverses rangées et à diriger les capsu- les obtenues vers autant de postes d'alimentation de tettes de bouchage que la bande de cuvette comporte de rangées0 6-Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,caractérisée en ce qu'elle comprend un appareil formant dans une bande métallique au moins garnies une rangée de cuvettes /chacune par un Joint d'étanchéité et un appareil de formage des capsules. 7-installation selon la revendication 6,caractérisée en ce que l'appareil formant les cuvettes comprend des moyens pour guider,déplacer de manière continue et supporter une bande mé- tallique,un poste de formage des cuvettes comprenant de part et d'autre de la traJectoire de la bande,une matrice fixe et un plateau mobile verticalement et porteur de n poinçons,un poste de dosage de la matière synthétique constituant le joint et composé d'un plateau mobile verticalement porteur de n... buses d'injection relié à un réservoir de matière synthétique avec interposition de moyens de commande de l'inaection,un poste de formage et de gélification de la matière synthétique composé d'un plateau mobile verticalement et portant n poinçons portés à la température de gélification de la matière synthétique,des moyens commandant l#déplacements verticaux des plateaux et un four apte à porter,à la température d'expansion, la matière synthétique déposée dans les cuvettes de ladite bande. 8-Installation selon la revendication 6,caractérisée en ce que l'appareil de formage des capsules est disposé au-dessus de chaque tête de bouchage et est composé de moyens pour dévider,de manière discontinue,une bobine de bande métallique comportant une rangée de cuvettes,de moyens pour guider cette bande,d'un poste d'emboutissage et de découpage comprenant de part et d' autre de la traJectoire de la bande,une matrice et un poinçon, dont l'un est relié à des moyens moteurs aptes à lui communiquer un mouvement alternatif synchronisé avec celui discontinu de la bande,une goulotte guidant les capsules dgcoupéers dans la bande vers la tête de bouchage et constituant canal d'accumulation, et des moyens limitant cette accumulation de capsules dans la goulotte. 9-Installation selon la revendication 6,caractérisée en ce que l'appareil de formage des capsules est disposé en amont de la zone d'alimentation des têtes de bouchage et est composé de moyens pour dévider de manière discontinue une bobine de bande métallique comportant n rangées de cuvettes,de moyens pour guider cette bande,d'un poste d'emboutissage et de découpage comprenant de part et d'autre de la traJectoire de la bande un groupe de n matrices et un groupe de n poinçons, dont l'un est relié a des moyens moteurs aptes à lui communiquer un mouvement alternatif synchronisé avec celui discontinu de la bande, n goulottes guidant les capsules découpées dans les n....rangOes vers la zone d'alimentation des têtes de bouchage et constituant zones d'aceumulation,et des moyens limitant cette accumulation de capsules dans les goulottes.