Brevet FR2451886A1 — publié le 19801017

La présente invention est relative à une machine destinée à ôter des obturateurs éventuellement emboîtés dans les goulots respectifs de bouteilles. On appelle de façon générale "obturateur" une capsule en matière plastique mince emboîtée dans le goulot d'une bouteille pour fermer celui-ci de façon étanche, immédiatement sous un opercule métallique serti qui maintient cette capsule en place et témoigne par son caractère intact de ce que le contenu de la bouteille est bien son contenu d'origine ; lorsque l'on désire prélever de ce contenu, on arrache ltopercule métallique pour pouvoir ôter l'obturateur ; généralement, lorsque le contenu de la bouteille n'est pas intégralement utilise, on remet l'obturateur en place pour refermer la bouteille jusqu'à l'utilisation suivante. I1 apparaît que fréquemment, l'utilisateur remet l'obturateur en place sur la bouteille même lorsque celle-ci est vide et que, lorsque la bouteille est consignée, cette bouteille revient porteuse de son obturateur à l'usine ou elle va être nettoyée pour être à nouveau remplie. Cette pratique est souhaitable en ce qu'elle protèae l'intérieur de la bouteille des souillures diverses lors de son stockage et de son retour à l'usine de nettoyage et de remplissage, mais elle impose un contrôle de toutes les bouteilles revenant ainsi à l'usine, afin d'ôter préalablement au lavage l'obturateur emboîté dans le goulot de certaines d'entre elles. Actuellement, cette opération nécessite une intervention humaine, et deux ou trois personnes y sont affectées à l'entrée de chaque chaîne de lavage des bouteilles avant remplissage à nouveau. Ce travail nécessite une grande attention, pour la détection des bouteilles portant un obturateur, et une grande dextérité, pour le retrait de cet obturateur, et se révèle fastidieux pour les personnes qui y sont affectées ; en outre, sa mise en oeuvre à la main ralentit le travail des chaînes de nettoyage. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et, à cet effet, l'invention propose une machine automatique de retrait des obturateurs éventuellement emboîtés dans les goulots respectifs de bouteilles, cette machine étant apte à traiter en continu, à l'échelon industriel, un grand nombre de bouteilles en défilement. La machine selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte - des moyens pour faire défiler les bouteilles suivant une même direction, dans une position où leur goulot présente une même orientation différente de la direction de défilement, - des moyens pour, successivement, faire pénétrer dans le goulot de chaque bouteille en défilement un poinçon apte-à perforer un obturateur et à s'ancrer sur cet obturateur perforé, pour provoquer la perforation de l'obtura- teur éventuel et l'ancrage du poinçon sur celui-ci, puis sortir le poinçon du goulot en entraînant l'obturateur éventuel. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description cidessous, relative à un mode de mise en oeuvre non limitatif, ainsi qu'aux dessins annexés qui font partie intégrante de cette description. La figure 1 montre une vue d'une machine selon l'invention, en coupe par un plan vertical moyen parallèle à la direction de déplacement des bouteilles, tel que le plan I-I de la figure 2. La figure 2 montre une vue de la machine en coupe par le plan horizontal II-II de la figure 1. Les figures 3 à 6 illustrent quatre étapes du retrait d'un obturateur au moyen d'un poinçon sur la machine selon l'invention, en coupe par un plan vertical parallèle à la direction de déplacement des bouteilles et incluant l'axe du goulot de celles-ci. Si l'on se réfère plus particulièrement aux figures 1 et 2, on a désigné par 1 un tapis transporteur sans fin animé, par des moyens non représentés, d'un mouvement sur lui-même tel que sa face supérieure sensiblement horizontale se déplace suivant une direction horizontale 2, de l'entrée 3 de la machine jusqu'à sa sortie 4, et généralement en pratiquedune zone située en amont de l'en trée 3, où l'on depose sur la face supérieure du transporteur sans fin des bouteilles 5 debout, en position verticale, à une zone située en aval de la sortie 4, où les bouteilles 5, éventuellement reprises par d'autres transporteurs, sont acheminées vers des moyens de nettoyage puis vers des moyens de remplissage à nouveau. Comme il apparaît plus particulierement à la figure 2, la largeur du tapis sans fin 1, mesuree horizontalement, perpendiculairement à la direction 2, est voisine des dimensions en plan du fond d'une bouteille, c'est-à-dire du diamètre d'une bouteille dans l'exemple illustré où chaque bouteille est de révolution autour d'un axe vertical 6, et les bouteilles sont disposées sur la face superieure du tapis transporteur 1 en une file unique de direction générale paral lèle à la direction 2 ; des guides latéraux (non représentés) peuvent être prévus, respectivement de part et d'autre de la face supérieure du tapis transporteur 2,de façon à assurer cette mise en ligne des bouteilles. Pour communiquer aux bouteilles un espacement constant avant leur introduction dans la partie 7 de la machine ou s'effectue l'enlèvement des obturateurs éventuellement emboîtés dans leur goulot, il est prévu à l'entrée 3 de la machine des moyens ici constitués par une vis 8 dont le pas est constant et égal au diamètre maximal d'une bouteille augmente de l'écartement à maintenir entre deux bouteilles ; la vis 8 est placée dans une position telle que son axe 9 soit horizontal et parallèle à la direction 2 ; elle est placée à un niveau supérieur à celui de la face superieure du transporteur 1-, le long d'un côte de celui-ci, dans une position telle qu'elle forme partiellement saillie sur le passage obligé des bouteilles portées par le transporteur ; ainsi, les bouteilles s'appuyant de l'autre côté du transporteur sur un guide latéral 10 conservant 'orientation de la file, chacune des bouteilles parvenant successivement au niveau de la vis 8 en se déplaçant suivant la direction 2 vient s'engager entre deux des saillies 11 formées par la vis 8 au-dessus du transporteur 1 ; la vis 8 étant entraînée en rotation autour de son axe 9 par tout moyen connu 12 à une vitesse telle que chacune des saillies 11 semble se déplacer suivant la direction 2 à la même vitesse que la face supérieure du transporteur, elle provoque l'espacement régulier, prédéterminé,des bouteilles tout en autorisant leur déplacement suivant la direction 2 à la même vitesse que la face supérieure du transporteur 1 sur laquelle ellesreposent. Ces chiffres étant donnés à titre d'exemple non limitatif, on a obtenu de bons résultats en donnant à la vis 8 une longueur de l'ordre d'une cinquantaine de centimetres . Lorsqu'elle,se dégage7tde la vis 8, les bouteilles régulièrement espacées et continuent à se déplacer suivant la direction 2 parviennent dans la partie 7 de la machine ou s'effectue le retrait des obturateurs éventuels. Dans cette partie 7 de la machine, chaque bouteille en défilement est maintenue latéralement par des moyens 13 qui maintiennent fermement les bouteilles contre la face supérieure du tapis transporteur 1 tout en autorisant leur déplacement suivant la direction 2 en maintenant l'écartement constant imposé par la vis 8, pendant que des moyens 14 situés au-dessus des bouteilles en defi- lement assurent le retrait des obturateurs sur les bouteilles défilant ainsi en continu, maintenues par les moyens 13. Les moyens 13 comportent, respectivement de part et d'autre du tapis transporteur 1, à un même niveau superieur à celui de la face supérieure de ce dernier, deux chaînes sans fin horizontales 15 dont chacune présente, face à l'autre, un brin parallele à la direction 2 et se déplaçant suivant cette direction 2 à la même vitesse que la face supérieure du tapis transporteur 1, c'est -à-dire à la même vitesse que lesbouteilles ; à cet effet, les deux chaînes 15 sont guidées et entraînées de façon synchrone par des pignons horizontaux 16 eux-mêmes entraînés en rotation autour de leur axe vertical respectif 17 par des moyens appropriés (non représentés), et situés à un même niveau transversal par rapport à la direction 2, respectivement vers l'entrée 3 et vers la sortie 4 de la machine. Les deux chaînes 15 présentent une longueur sensiblement égale à un multiple de la distance séparant les axes 6 respectifs de deux bouteilles 5 voisines à la sortie de la vis 8, c'est-à-dire au pas de cette vis, et portent à des intervalles egaux à cette distance desorganes 18 dont chacun est propre à assurer, en cooperant avec un organe analogue de l'autre chaîne 15, le serrage latéral d'une bouteille en défilement. Chacun des organes 18 est articulé sur un maillon de la chaîne 15 correspondanteautour d'un axe vertical 19 et comporte, respectivement au-dessus et au-dessous de ce maillon, un organe horizontal de préhension 20 apte à épouser une zone d'une bouteille 5 située à un même niveau, sur au plus la moitié de la périphérie de cette zone si l'on se situe dans un plan horizontal ; à cet effet, chaque organe 20 forme saillie par rapport à la chaîne 15 vers l'extérieur de celle-ci de façon à se placer au-dessus de la face supérieure du transporteur sans fin 1 lorsque le maillon qui le porte se déplace suivant la direction 2, et présente à l'opposé de la chaîne 15 une concavité 21 complémentaire d'une partie de la périphérie extérieure d'une bouteille dans la zone de celle-ci situee au même niveau par rapport à la face supérieure du transporteur sans fin 1. Ainsi, lorsque le transporteur 1 achemine suivant la direction 2, à une vitesse déterminée, les bouteilles 5 convenablement espacées par la vis 8, chaque couple d'organes 20, portés respectivement par l'une et l'autre chaînes 15 symétriquement par rapport à un plan vertical moyen coïncidant avec le plan de coupe I-I de la figure 2, vivent enserrer au moins une partie de la périphérie d'une zone d'une bouteille lorsque celle-ci se dégage de la vis 8, puis accompagne cette bouteille dans son mouvement de translation suivant la direction 2 en l'enserrant fermement, puis libère la bouteille lorsqu'elle parvient dans la zone des chaînes 15 la plus proche de la sortie 4 de la machine ; chaque bouteille issue de la vis 8 est ainsi reprise par l'un des couples d'organes 20 et ainsi maintenue fermement lors de son parcours de la zone des chaînes 15 la plus proche de l'entrée 3 à la zone de ces chaînes 15 la plus proche de la sortie 4. Pour que chaque couple d'organes 20 puisse être appliqué fermement contre la paroi d'une bouteille pour maintenir celle-ci efficacement,toutefois sans risque de l'endommager, la concavité 21 de chacun des organes de préhension 20 est garnie intérieurement d'une couche d'un matériau élastiquement compressible comme par exemple du caoutchouc, et des moyens de guidage sont prévus pour assurer un trajet rectiligne, parallèle à la direction 2, des organes 20 au moins dans la zone où ils accompagnent le mouvement des bouteilles ; à cet effet, chacun des organes 18 porte, respectivement au-dessus de l'organe de préhension 20 supérieur et-au-dessous de l'organe de préhension 20 inférieur , un jeu de deux galets 22 dont chacun est monté à rotation sur le reste de l'organe 18 autour d'un axe vertical situé à l'opposé des organes de préhension 20 par rapport à l'axe 19 ; chacun des galets 22 est propre à rouler, lors du fonctionnement de la chaîne 15 correspondante, sur la périphérie horizontale 24 d'un rail 23, sup érieur ou inférieur, laquelle périphérie présente vers l'aplomb vertical du transporteur sans fin 1 une zone rectiligne parallèle à la direction2. Les moyens 14 comportent quant à eux, à un niveau supérieur à celui des chaînes 15, une chaîne sans fin -25 disposée suivant un plan moyen vertical coïncidant avec le pl-an de coupe I-I de la figure 2 ; cette chaîne 25 est entraînée à une vitesse linéaire égale à celle des chaînes 15 et à celle du tapis transporteur 1 et guide par des pignons verticaux 26 situés suivant ce plan et dont chacun est mobile en rotation autour d'un axe horizontal 27 situé respectivement au même niveau transversal que les axes 17 des pignons 16 les plus proches de l'entrée 3 de la machine et au même niveau transversal que les axes 17 des pignons 16 les plus proches de la sortie 4 de cette machine. La chaîne 25 porte, à des intervalles égaux au pas de la vis 8, c'està-dire à la distance séparant les axes 6 respectifs de deux bouteilles 5 voisines, les poinçons 28 dont chacun est orienté perpendiculairement à la zone de la chaîne qui le porte, et forme saillie vers l'extérieur de l'espace 29 délimité par la chaîne ;; comme il~apparaît également aux figures 3 à 6, chaque poinçon 28 présente une forme pointue à son extrémité 30 la plus éloignée de la chaîne 25, et comporte à proximité de cette extrémité 30, vers l'avant compte tenu du sens de déplacement de la chaîne 25 qui est tel que le brin inférieur de celleci présente une composante de mouvement dans le même sens que le deplacement des bouteilles sur le tapis 1, au moins un cran 31 servant à accrocher un opercule éventuel après que la pointe 30 l'ait perforé , en conséquenced'un trajet particulier suivi par le brin inférieur de la chaîne. Si l'on se réfère plus particulièrement à la figure 1 et aux figures 3 à 6, on voit que le brin inférieur de la chaîne, en se deplaçant approximativement dans le même sens que les bouteilles, à la même vitesse lineaire que cellesci, parcourt successivement une zone en pente descendante 32, puis une zone en pente ascendante 33, plus courte mais de pente plus prononcée. Ce trajet est imposé à la chaîne par un guide 34 disposé à l'intérieur de l'espace 29 ; le niveau du guide 34 par rapport à celui de la face superieure du transporteur sans fin 1, en fonction de la hauteur en principe identique des bouteilles 5 etdea position des poinçons 28 à un instant donné en fonction de la position des couples d'organes de préhension 20, c'est-à-dire des bouteilles, est établi de telle façon que, au début de la pente descendante 32, l'extré- mité 30 d'un poinçon 28 soit située au-dessus du goulot 35 d'une bouteille 5, approximativement dans l'axe de ce goulot, et que, au fur et à mesure du parcours descendant de la chaîne 25 le long de la rampe 32, qui s'effectue à la même vitesse que la translation de la bouteille suivant la direction 2,le poinçon pénètre suffisamment à l'intérieur du goulot de cette bouteille pour que son extrémité 30 perfore l'obturateur 36 fermant éventuellement celui-ci, et que le cran 31 vienne se situer au niveau des lèvres 37 de l'orifice 38 ainsi percé, ou en-dessous de ces lèvres 37 ; cette position, atteinte au bas de la rampe 32,est illustrée à la figure 4, la figure 3 illustrant la position relative du poinçon, du goulot de la bouteille et de l'obturateur immédiatement avant la perforation de ce dernier ; à la jonction entre la pente descendante 32 et la pente ascendante 33, le poinçon 28 change d'orientation puisqu'il quitte une orientation perpendiculaire à la pente 32, c'est-à-dire inclinée vers l'arrière dans le sens d'un éloignement par rapport à la chaîne 25, pour une orientation perpendiculaire à la pente 33, c'est-à-dire inclinée vers l'avant dans le sens d'un éloignement par rapport à la chaîne 25; ce changement d'orientation se traduit par un mouvement de l'extrémité du poinçon vers l'avant par rapport au goulot 35 de la bouteille et à l'orifice 38 percé dans l'opercule 36, ce qui se traduit par un accrochage du cran 31 sur la lèvre 37 de l'orifice 38, comme le montrela figure 5 ; 1 a chaîne 25 poursuivant son mouvement ascendant, le poinçon 28 se dégage alors du goulot 35 de la bouteille en entraînant l'opercule 36 ainsi accroché au niveau du cran 31 et maintenu du fait de l'élasticité de la matière plastique. La bouteille 5 ainsi ouverte poursuit son cheminement sur le transporteur 1 suivant la direction 2, en se dégageant progressivement des organes de préhension 20 à l'approche de la sortie 4 de la machine, puis elle est acheminée vers des moyens de nettoyage et de remplissage à nouveau, non représentés ; au niveau du pignon 26 le plus proche de la sortie 4, le poinçon 28 poursuivant egalement son chemin s'engage entre les lèvres d'un dispositif 39 qui en arrache l'opercule 36, lequel est aspiré par un conduit d'évacuation 40 qui l'achemine vers une enceinte de stockage ou vers des moyens de transformation non représentés. Avantageusement, divers dispositifs de sécurité peuvent être prevus pour contrôler le bon fonctionnement de la machine et éviter sa détérioration par exemple par couchage d'une bouteille ou par introduction d'une bouteille présentant une hauteur trop importante, comme par exemple une bouteille munie d'un bouchon de liège dépassant ; à cet effet, immediatement en amont et en aval de la partie 7 de la machine sont prévus des moyens , respectivement 41 et 42, contrôlant que la partie supérieure de chaque bouteille est bien située à un niveau prédétérminé en fonction duquel est réglé l'organe de guidage 32 de la chaîne 25 au niveau de son brin inférieurget arrêtant le défilement en cas de non-conformité. Naturellement, l'exemple de realisation d'une machine selon l'invention decrit et représenté ne constitue qu'une exemple non limitatif, et l'on pourrait en envisager de nombreuses variantes sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Machine destinée à ôter les obturateurs eventuellement emboîtés dans les goulots respectifs de bouteilles, à l'échelon industriel, caractérisée en ce qu'elle comporte - des moyens pour faire défiler les bouteilles suivant une même direction, dans une position où leurs goulots présentent une même orientation différente de leur direction de défilement, - des moyens pour, successivement, faire pénétrer dans le goulot de chaque bouteille en défilement un poinçon apte à perforer un obturateur et à s'ancrer sur cet obturateur perforé, pour provoquer la perforation de l'obturateur éventuel et l'ancrage du poinçon sur celui-ci, puis sortir le poinçon du goulot en entraînant l'obturateur éventuel. 2) Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour faire défiler les bouteilles comportent un transporteur sans fin sur lequel reposent ces dernières. 3) Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractériséeen ce qu'elle comporte unepluralité de poinçons régulièrement répartis sur un dispositif transporteur apte à les déplacer suivant une direction approximativement parallèle à la dite direction de dêfilement, au-dessus du passage obligé des bouteilles, et en ce que les moyens pour faire défiler les bouteilles comportent des moyens pour les espacer regulierement de telle sorte que la distance séparant les axes respectifs des goulots des deux bouteilles voisines soit sensiblement egale à la distance séparant deux poinçons voisins. 4) Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l-es moyens pour faire défiler les bouteilles comportent des moyens pour les retenir à l'encontre d'un mouvement parallèle à l'orientation de leur goulot. 5) Machine selon les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que les moyens pour faire défiler les bouteilles comportent deux jeux d'une pluralité d'organes de préhension dont chacun presente une concavité apte à épouser une bouteille sur une partie de la périphérie extérieure de celle-ci, un organe d'un jeu étant situé face à un organes'un autre jeu de telle sorte qu'ils appliquent complémentairement une poussée latérale antagoniste à une bouteille, et des moyens d'entraînement des dits organes parallèlement à la direction de défi lement, à une vitesse linéaire sensiblement égale à celle des poinçons. 6) Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que les deux jeux d'organes de préhension sont portés par des transporteurs sans fin disposés respectivement de part et d'autre du passage obligé des bouteilles. 7) Machine selon lrune quelconque des revendications 3-à 6, caractérisée en ce que les moyens d'espacement des bouteilles comportent, en amont des poin çons compte tenu de la dite direction de défilement, une vis sans fin parallèle à la dite direction et formant saillie latéralement sur le passage oblige des bouteilles de telle façon que chaque bouteille s'engage entre deux spires consécutives de la vis, la vitesse de rotation de cette dernière étant telle qu'elle impose à chaque bouteille ainsi engagée entre deux spires consécutives une vitesse de défilement, suivant la dite direction, sensiblement égale à celle des poinçons. 8) Machine selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de guidage du transporteur portant les poin çons, de telle façon que ces derniers parcourent successivement une zone convergeant avec la direction de défilement des bouteilles de façon à pénétrer progressivement dans le goulot de ces dernières, en perforant l'obturateur éventuel, puis une zone dont la pente diverge par rapport à la dite direction de défilement, de façon que les poinçons sortent progressivement du goulot des bouteilles en entraînant l'obturateur éventuel. 9) Machine selon l'une quelconque des revendications precedentes, carac terisée en ce que chaque poinçon comporte, vers l'avant compte tenu de son sens de déplacement, un cran apte a s'ancrer sur un obturateur éventuel après perforation de ce dernier. 10) Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisee en ce qu'elle comporte des moyens de retrait des obturateurs éventuels sur les poinçons.