Brevet FR2482575A1 — publié le 19811120

La présente invention concerne un appareil d'habillage de bouteilles de champagne ou, plus généralement, de vins mousseux ou de cidres, et, plus particulièrement, un appareil pour la préparation et la pose de capsules de surbouchage sur le col de bouteilles fermes et équipées d'un muselet de rétention du bouchon. La présente invention a pour objet un procédé et un appareil d'habillage de bouteilles au moyen de capsules de surbouchage présentant une lumière profilée pour le passage de l'oeillet rabattu vers le haut du muselet, permettant une production automatique â grande cadence pour divers gabarits de bouteilles. La présente invention a pour autre objet la combinaison d'un dispositif de pré-orientation des capsules, et d'un dispositif de prise et de transfert de ces capsules pré-orientées pour les poser positivement en conservant l'orientation des capsules sur les bouteilles, elles-mêmes préalablement positionnées et orientées dans des conditions prédéterminées. Pour ce faire, selon une caractéristique de la présente invention, le procédé de pose automatique de capsules de surbouchage suivant une orientation prédéterminée sur des bouteilles dans un poste d'habillage, comprend les étapes d'amener successivement les bouteilles et de les im mobiliser avec une première orientation prédéterminée au poste d'habillage, de présenter les capsules empilées sur un support incliné avec la capsule d'extrémité dans une seconde orientation prédéterminée correlée avec la première orientation des bouteilles, et de saisir successivement chaque capsule d'extrémité depuis l'empilage, de la transférer et de la poser sur la bouteille concernée au moyen d'un dispositif de prise et de pose conservant ladite orientation relative des capsules. Selon une autre caractéristique de la présente invention, pour la pose de capsules de surbouchage présentant une lumière profilée pour le passage de l'oeillet, rabattu vers le haut, du muselet de rétention du bouchon, les capsules et les bouteilles sont respectivement pré-orientées pour amener l'oeillet à passer librement et sûrement dans la lu mière lors de la pose de la capsule sur la bouteille. Selon une autre caractéristique de la présente invention, préalablement à la mise en place de la bouteille au poste d'habillage, l'oeillet rabattu vers le haut du muselet est légèrement écarte du col de la bouteille pour garantir une insertion sure dans la lumière de la capsule déposée et guidée sur le col de la bouteille. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue schématique de face de l'appareil d'habillage selon la présente invention; La figure 2 est une vue schématique en coupe partielle suivant la ligne 2-2 de la figure 1; La figure 3 est une représentation synoptique de la partie principale du dispositif de prise à mâchoires de l'appareil de la figure 1; La figure 4 est une vue de face de la tête a m - choires du dispositif de la figure 3; La figure 5 est une vue schématique du dessus du dispositif à galets d'orientation des bouteilles au poste d'orientation I de l'appareil de la figure 1; et La figure 6 est une vue partielle, de côté, de ce poste d'orientation montrant le dispositif d'écartement de l'oeillet du muselet. L'appareil d'habillage représenté sur la figure 1 comprend un châssis principal 1 portant une table d'avancement 2, à convoyeur à chaîne ou à bande 3,pour des bouteilles acheminées depuis un poste de bouchage et de muselage amont (non représenté), de préférence, par un convoyeur du type à vis d'Archimède permettant d'alimenter l'appareil d'habillage avec des bouteilles espacées les unes des autres suivant un pas constant E. Les bouteilles ainsi posées sur le convoyeur 3 et guidées par des rails 51 sont prises, au niveau du poste d'habillage, par un systeme d'immobilisation et de transfert translatif à double râtelier comprenant un premier râtelier supérieur avec une paire d'éléments de mâchoires allongés 4, comportant des découpes profilées 5 correspondant au pas E des bouteilles pour engager ces dernières dans la position refermée des mâchoires, les éléments de mâchoires étant montés sur des tiges-rails longitudinales 6 et étant associées à des moyens synchronisés d'actionnement pour alternativement s'ouvrir et se fermer, comme figuré par la flèche 7, puis se déplacer latéralement,comme figuré par la flèche 8, dans un mouvement de va-et-vient permettant, dans un premier temps, d'engager les bouteilles à l'entrée du poste d'habillage, de les immobiliser en position pendant une duree déterminée, puis de les déplacer d'un incrément de distance vers l'aval du poste d'habillage pour alors s ouvrir et revenir à vide vers la position de départ amont, un second râtelier avec une paire d'éléments de mâchoires allongée 9, présentant également des découpes analogues aux découpes 5, prenant en charge et immobilisant momentanément les boute il les vis-a-vis du convoyeur 3 lors de la phase de libération de ces bouteilles par le premier jeu de mâchoires 4, lorsque celles-ci reviennent à vide vers leur position amont, le second jeu de mâchoires étant actionné en simple pivotement autour d'axes longitudinaux 10. Ce système de prise et de transfert à double râtelier permet donc, d'une part d'immobiliser simultanément au moins deux bouteilles en des positions déterminées de l'appareil le long de leur trajet de transfert et, d'autre part de transférer de façon contrôlée par translation ces dernières sans leur faire subir la moindre rotation, c'est-à-dire respectant en cela l'orientation de ces bouteilles comme on le verra plus loin. Sur le bâti principal 1 est monté un panneau avant 12,occupant l'essentiel de la façade de l'appareil et réglable en position verticale par rapport au châssis 1 par un dispositif de vérin à vis 11, pour adapter les différents éléments opérationnels de l'appareil, portés par ce panneau aux divers gabarits des bouteilles, allant notamment de la demi-bouteille au magnum.Typiquement, les dimensions de l'appareil sont déterminées pour réaliser au niveau de la table d'avancement 2 au moins quatre postes ou posi -tions respectives déterminées pour les bouteilles, à savoir, comme représenté sur la figure 1, un poste initial 0 de prise des bouteilles par les râteliers à la sortie du convoyeur amont, un poste I d'orientation des bouteilles, un poste II d'habillage de ces bouteilles avec les capsules de surbouchage, et un poste III de pressage et de plissement des capsules ainsi positionnées sur le col des bouteilles. Sur la partie gauche de la plaque 12 est installé un dispositif 13 de positionnement et d'orientation de capsules imprimées ou marquées du type de delui-décrit dans la demande de brevet européen nO 79400940.6, qui est supposée intégrée ici pour référence, et dont on reconnaît la tige avant de guidage et de rotation 14 supportant l'empilement de capsules 15, et, à l'extrémité aval inférieure, le dispositif opto-mécanique 16 assurant la mise en rotation sélective de l'empilage de capsules et détectant sur ces dernières un repère de marquage 39 pour présenter la capsule d'extrémité 20', destinée à être saisie pour être posi tionnée sur une bouteille, dans une orientation spatiale prédéterminée.Dans la suite de la description et dans les revendications l'expression"orientation", tant des capsules que des bouteilles, signifie l'orientation ou le positionnement angulaire par rotation de ces éléments de révolution par rapport à un repère relatif lié à leur axe de symétrie. Conformément à la présente invention, l'appareil d'habillage comprend un dispositif de prise, de transfert et de pose des capsules depuis le dispositif de présentation orienté 13 sur les cols des bouteilles successives au niveau du poste II. Ce dispositif comprend, comme on le voit également sur les figures 3 et 4, une tête à mâchoires articulées, généralement référencée 17,associée à un moyen d'actionnement intégré et agencée pour suivre un trajet prescrit, définit par une découpe profilée T dans le panneau avant 12 entre l'extrémité aval du dispositif de pré- sentation de capsules 13 et les bouteilles au poste d'habillage II. Comme on le comprend aisément sur la figure 1, en raison de la présentation inclinée vers le bas des capsules à la sortie du dispositif de présentation 13, les capsules doivent subir un mouvement combiné de retournement et de déplacement latéral pour être positionnées sur les bouteilles au poste II. Le dispositif selon la présen Ce invention permet d'effectuer ce transfert en conservant aux capsules la pré-orientation conférée par le dispositif de présentation 13.Pour ce faire, la tête à mâchoires 17 est montée à l'extrémité d'un corps cylindrique 18 d'axe horizontal comprenant une partie cylindrique de came sui- veuse 19 s'étendant à travers la découpe T pour y être guidée et se prolongeant au-delà du panneau 12, sur sa face arrière par une pièce d'extrémité de raccordement 20 (tournée de 900 sur la figure 3 pour en faciliter la compréhension) reliée de façon articulée (en l'occurence à coulissement dans un manchon 52) à une biellette de liaison et d'orientation 21 également reliée de façon articulée à un tourillon stationnaire 22 monté sur le panneau 12, pour contraindre un plan de référence du corps 18, et donc de la tête 17, à passer en permanence par l'axe fixe 23 du tou rillon, situé à la verticale du poste II et dans l'alignement de l'axe de symétrie du dispositif d'alimentation en capsules 13. Le corps 18 définit une chambre interne 24 dans laquelle coulisse un piston 25, normalement sollicité vers l'arrière par un ressort 26 également logé dans la chambre 24, et dont la tige se prolonge au-delà de cette chambre 24, pour constituer un organe d'actionnement de la paire de mâchoires en forme de L 27 de la tête 17.Plus spécifiquement, sur l'extrémité de diamètre réduit de la tige du piston 25 sont montés deux éléments de butée espacés 29 et 30 enserrant pour cooperer avec elle les extrémités profilées en regard des petites branches des éléments de mâchoire 27 en forme de L,dont les extrémités en regard des grandes. branches définissent, en position rapprochée, un logement 31 profilé sensiblement au- contour moyen externe du sommet des capsules de surbouchage 20. De cette façon, en introduisant dans l'extrémité arrière de la chambre 24 un fluide sous pression par la canalisation d'amenée 32, le déplacement en va-et-vient de l'extrémité 28 de la tige de piston provoquera, par les surfaces des butées 29 et 30, un basculement des éléments de mâchoires 27 autour des axes parallèles 33, prévus au niveau du raccordement entre les petites et grandes ailes des éléments de mâchoires.Le corps 18 de support de la tête 17 est monté par l'intermé- diaire d'un roulement sur une platine 34, elle-même reliée, en une zone distante du corps 18, de façon articulée par un roulement, à l'extrémité d'un levier basculant d'actionnement 35 pivotant, autour d'un axe 36 sur le panneau 12, comme figuré par la flèche 37,depuis une position amont représentée en pointillé sur la figure 1, correspondant à la prise de la capsule d'extrémité 20' de l'empilage à la sortie du dispositif.où les éléments de mâchoires 27 se ferment 13, jusqu'au niveau du col des bouteilles au poste II où les éléments de mâchoires se rouvrent puis réciproquement, et ainsi de suite. Typiquement, comme représenté sur la figure 1, la biellette d'orientation 21 s'étend dans le plan médian des éléments de mâchoires 27, de sorte que, en raison du montage articulé de la biellette 21 autour de l'axe fixe 23, la tête de prise 17, montée pivotante sur la platine 34, est amenée à décrire le trajet T en effectuant une rotation plan sur plan conservant l'orientation prédéterminée des capsules conférée par le dispositif 13.Tout glissement en rotation relatif des capsules par rapport aux éléments de mâchoires 27 est empêché par de fines aiguilles 38, faisant légèrement saillie au niveau de la partie supérieure du logement 31 des éléments de mâchoires pour pénétrer dans le sommet en forme de dôme des capsules On notera que le trajet T, comme représenté sur la figure 1, n'est pas réali- sé sous la forme d'une courbe progressive, mais en trois tronçons sensiblement linéaires pour réaliser une accélération du retournement des capsules avant de les amener verticales pour les poser sur le col des bouteilles, cette pose réalisant en fait en raison de la prolongation assez basse du trajet T, un léger emmanchement des capsules sur le col des bouteilles, ne ménageant qu'un très faible espace entre le sommet du bouchon et le sommet de la capsule, favorisant ainsi une mise en place plus efficace de la capsule sur les bouteilles. Ce dispositif se révèle intéressant pour la pose de capsules imprimées sur des bouteilles dans la mesure oA, lors du transfert depuis le poste d'habillage Il vers le poste suivant de pressage des capsules puis vers un poste ultérieur d'étiquettage, les bouteilles conservent la même orientation relative par rapport à la capsule, permettant ainsi un alignement des ins- criptions sur la capsule et de l'étiquette. L'appareil selon la présente invention est toutefois particulièrement conçu pour la pose de capsules 20 comportant, dans leur paroi, une lumière profilée 40,pour permettre le passage de l'oeillet 41 du muselet 42 de retention des bouchons,et faisant l'objet de la demande de brevet français nO 79/05546. Corrélativement, l'appareil selon la présente invention comporte donc un poste I d'orientation des bouteilles muselées pour amener au poste d'habillage II ces bouteilles avec l'oeillet 41 rabattu vers le haut, en alignement avec la lumière 40 des capsules successivement acheminées par le dispositif à mâchoires 17. On a représenté sur les figures 5 et 6, le dispositif d'orientation des bouteilles en ce poste I. Ce dispositif comprend typiquement un galet stationnaire 43 présentant une surface périphérique relativement dure, et réalisée par exemple en polyamide, et une paire de galets d'entralnement mobiles 44, 44' montés sur un plateau 45 susceptible d'être sélectivement déplacé en translation ou en pivotement autour d'un axe éloigné du galet 43, comme figuré par la flèche 46 sur la figure 5, pour amener les deux galets 44 et 44' à presser le col C de la bouteille entre eux et contre le galet stationnaire 43 qui assure un centrage et un positionnement corrects de la bouteille.Les galets d'entraînement 44 et 44' comportent avantageusement sur leur périphérie un anneau de contact d'entraînement 47 en caoutchouc, et sont entraînés en rotation par un galet moteur 48 monté sur le plateau 45, via une courroie ou une chaîne 49. Le galet moteur 48 est entraîné par un moteur électrique (non représente) dont la rotation est commandée par un détecteur de proximité 50,avantageusement du type inductif, sensible à la masse métallique constituée par l'oeillet rabattu 41 du muselet 42 pour interrompre la rotation du moteur et, partant, des galets d'entrainement 44 et 44' lorsque cet oeillet 41 se trouve dans son champ de détection, c'est-a-dire dans une position relative prédéterminée dans l'espace, la disposition du capteur 50 et l'orientation ainsi obtenue de l'oeillet 41 étant bien entendu corrélées avec l'orientation propre des capsules 20 avec leur lumière de passage 40. Quoique sur les figures 5 et 6 le capteur 50 soit montré associé au plateau 45 des galets d'entraînement 44 et 44', pour des commodités de montage, on prévoiera avantageusement le capteur 50 audessus du galet stationnaire 43 en avant du plan du panneau 12. Comme représenté sur la figure 6, on notera que le capteur 50 est placé à une certaine distance de lloeil- let 41, pour permettre l'écartement de ce dernier par rapport au col de la bouteille et faciliter ainsi, en assurant une plus grande fiabilité, son passage dans la lumière profilée 40 des capsules.Il est donc prévu au poste d'orientation I un dispositif d'écartement de l'oeillet 41 comprenant un élément de coin 51, monté pivotant en 52 sur un levier basculant vertical 53, lui-même monté pivotant en 54 sur le plateau 45 ou toute autre structure stationnaire de façon à pouvoir être basculé alternativement autour de l'axe 54,par exemple par un vérin à double action figuré en 55 ayant une extrémité articulée en 56 sur le levier 53, une butée 57 sur ce dernier limitant son mouvement de dégagement. L' élément de coin 51 comporte une partie avant en saillie 58 formant un bec profile 59 décrivant une trajectoire B lors du pivotement du levier 53, pour venir raser les bords du bouchon et du col de la bouteille en engageant, par sa face interne 60, l'oeillet 41 pour amener celui-ci dans la position écartée représentée en pointilles sur la figure 6, l'élément de coin 51 étant normalement ramené dans la position représentée sur les figures 6, en butée par son extrémité arrière 61 sur l'articulation 56, par un ressort de rappel (non représenté) tendant à le faire tourner dans le sens de la flèche 62. Parallèlement, selon une caractéristique particu lière de la présente invention et comme représenté sur la figure 3, l'un des éléments de mâchoires 27 de la tête 17 comprend, sur sa face avant, une lame élastique 63 dont la tête d'extrémité 64 est disposée pour venir au niveau de la lèvre supérieure de la lumière profilée 40 des.capsules de façon à venir coopérer lors du déplacement de la tête 17, avec un élément de came stationnaire monté sur le panneau 12 et presser légèrement vers l'intérieur de façon élastique cette livre supérieure pour agrandir l'ouverture de la lumière 40 et faciliter ainsi encore l'insertion au travers de cette dernière de l'oeillet 41 préalablement écarté du col de la bouteille.De même, une fois cette opération réalisée, on prévoiera avantageusement au niveau du poste II ou plus en aval, un dispositif presseur pour rabattre de nouveau l'oeillet 41 vers le col de la bouteille après mise en place de la capsule. La bouteile ainsi habillée passe ensuite au poste III équipé d'une tête de plissement et de pressage de capsules 65, animée d'un mouvement de va-et-vient vertical figuré par la flèche 66, et avantageusement similaire au dispositif de pressage et de plissement à patins élastiques faisant l'objet de la demande de brevet européen nO 79401079.3 Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation particulier, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaitront à lthomme de l'art. REVEND ICAT IONS 1 - Procédé de pose automatique de capsules de surbouchage suivant une orientation prédéterminée sur des bouteilles en un poste d'habillage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - amener successivement les bouteilles et les immobiliser avec une première orientation prédéterminée au poste d'habillage (Il); - présenter les capsules (20) empilées sur un support incliné avec la capsule d'extrémité dans une seconde orientation prédéterminée correlée avec l'orientation des bouteilles; et - saisir successivement les capsules depuis l'em- pilage, les transférer et les poser sur les bouteilles en conservant l'orientation relative des capsules. 2 - Procédé selon la revendication l,pour la pose de capsules présentant une lumière pour le passage de l'oeillet rabattu vers le haut du muselet de rétention des bouchons des bouteilles, caractérisé en ce que les capsules et les bouteilles sont respectivement pré-orientées pour amener, au poste d'habillage (II),l'oeilîet (41)de chaque bouteille à passer dans la lumière (40) de la capsule associée lors de la pose de cette dernière sur la bouteille. 3 - Procéde selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors du transfert de la capsule, la livre supe- rieure de la lumière est légèrement enfoncée pour ouvrir cette lumière. 4 - Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que, préalablement à la mise en place de la bouteille au poste d'habillage, l'oeillet (41) du muselet (42) est écarté du col (C) de la bouteille. 5 - Appareil automatique de pose de capsules sur des bouteilles, comprenant un dispositif de présenta- tion de capsules empilées sur un support incline avec la capsule d'extrémité dans une orientation prédéterminée,ca- ractérisé en ce qu'il comprend des moyens (3, 4e 9) pour amener successivement et immobiliser les bouteilles au poste d'habillage (II), et un dispositif (17) à mâchoires de prise et de transfert de la capsule d'extrémité (20') de l'empilage de capsules (15) pour amener cette capsule d'ex trémité en place sur le col de la bouteille en effectuant un mouvement de rotation plan sur plan pour conserver l'orientation prédéterminée de la capsule. 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif à mâchoires comprend une tête (17) mâchoires (27) articuléeautour d'un axe horizontal (18) sur une platine (34) et agencée pour décrire alternativement un trajet profile (T) dans un plan vertical (12), l'axe (18) étant relié de façon articulée, par une biellette d'orientation (21), à un point fixe (23) écarté du trajet (T). 7 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de prise et de transfert à mâchoires comprend des moyens d'actionnement commandables (25, 26, 28) pour selectivement ouvrir et fermer les 6 ments de mâchoires (27) de la tête (17). 8 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les éléments de mâchoires (2.7) comprennent des aiguilles (38) faisant saillie vers l'intérieur pour pénétrer dans le matériau des capsules (20) 9 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend, sur l'un des éléments de mâchoire (27), un organe élastique (63) sélectivement actionnable pour déformer une zone périphérique d'une decoupe (40) formée dans la paroi des capsules (20). 10 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend, en amont du poste d'habillage (II), un poste d'orientation des bouteilles (I) comprenant un dispositif d'immobilisation des bouteilles (4, 9) et des moyens (44, 44') pour faire tourner les bouteilles autour de leur axe commandés par un dispositif de détection (50) d'un signe distinctif de la bouteille pour présenter les bouteilles successives au poste d'habillage avec une même orientation prédéterminée. 11 - Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de rotation comprennent un galet stationnaire (43) et une paire de galets dentraînement (44, 44'), montés sur un plateau mobile (45) et entraînés sélectivement en rotation par un moyen moteur commandé par un détecteur de proximité (50) pour détecter l'oeillet (41) du muselet (42) des bouteilles. 12 - Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (51, 53) pour écarter du col de la bouteille le muselet (41) ainsi détecté. 13 - Appareil selon la revendication 12, caracté- risé en ce que le moyen d'écartement comprend un bec profilé (59, 60) monté articulé sur un levier basculant (53). 14 - Appareil selon 1'une quelconque des revendi- cations 5 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de transfert et d'immobilisation des bouteilles comprenant un premier râtelier à mâchoires (4) allongés profilés actionnable pour séquentiellement s' ouvrir, se fermer et se déplacer longitudinalement dans un mouvement alternatif, et second râtelier à mâchoires allongees profilées (9) ac- tionnable pour successivement s'ouvrir et se fermer en syn chronisme avec les séquences d'ouverture et de déplacement du premier râtelier.