Brevet FR2540481A1 — publié le 19840810

i La présente invention a essentiellement pour objet un procédé de remplissage et de bouchage automatiques et en continu de récipients, tels que par exemple des bouteilles, des flacons ou analogues. Elle vise également une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé. On connait déjà des machines destinées à remplir des récipients d'un liquide quelconque, ainsi que des machines permettant par la suite de boucher ces récipients. Mais ces deux opérations sont généralement effectuées par des ensembles ou machines séparées En outre, d'autres machines doivent être utilisées lorsqu'on veut remplir et boucher un groupe de récipients Ainsi, lorsque l'on veut par exemple remplir et boucher un groupe de bouteilles encaissées, il faut utiliser nécessairement et successivement une machine de décaissage des bouteilles, une machine ou un convoyeur de regroupement pour mettre ces bouteilles en une file, une machine de remplissage, une machine de bouchage, un répartiteur pour remettre en plusieurs lignes ou files adjacentes la file de bouteilles précédemment bouchées, et enfin une machine pour encaisser lesgroupesde bouteilles bouchées. Autrement dit, on doit disposer d'un parc de machines qui est encombrant et fort coûteux, et qui au total présente un rendement mauvais, c'est-àdire une cadence-de remplissage et de bouchage peu élevée étant donné le nombre d'opérations effectuées par des machines séparées. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un procédé et une machine unique de remplissage et de bouchage en continu d'un groupe de récipients encaissés, ce procédé et cette machine permettant une cadence de remplissage et de bouchage particulièrement élevée et qui n'a jamais pu être obtenue auparavant. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de remplissage et de bouchage automatiques de récipients, tels que par exemple des bouteilles, flacons ou analogues destinés à être remplis d'un liquide quelconque puis bouchés par la suite, caractérisé en ce qu'au cours du convoyage continu d'un groupe de récipients de préférence encaissés, on fait défileren continu au-dessus et à l'aplomb de ce groupe un ensemble doseur susceptible de remplir simultanément les récipients dudit groupe, puis on substitue à l'ensemble doseur un ensemble de bouchage simultané des récipients du groupe, et on évacue automatiquement le groupe de récipients bouchés que l'on remplace par un autre groupe de récipients à remplir et boucher suivant la séquence en continu des opérations ci-dessus. Suivant une autre caractéristique de ce procédé, on alimente automatiquement en bouchons, capsulesen analogues, l'ensemble de bouchage avant de le faire basculer ou pivoter pour qu'il se substitue à l'ensemble doseur après le remplis- sage du groupe de récipients. On ajoutera encore ici qu'après le remplissage, on soulève l'ensemble doseur et/ou on abaisse le groupe de récipients remplis pour permettre la substitution et le bouchage précités. L'invention vise également une machine pour le remplissage et le bouchage automatiques en continu de groupes de récipients successifs,tels que par exemple bouteilles, flacons ou analogues, et du type utilisant au moins un convoyeur à chaînes ou analogues sans fin de transport de ces groupes de récipients de préférence encaissés, cette-machine étant essentiellement caractérisée en ce qu'audit convoyeur ou premier convoyeur sont associés des ensembles mobiles de dosage disposés chacun au-dessus d'un groupe de récipients, tandis que des ensembles de bouchage mobiles et substituables aux ensembles doseurs sont associés au premier convoyeur au-dessus de chaque groupe de récipients ou bien à un deuxième convoyeur entraîné en synchronisme avec le premier. On comprend donc déjà que le remplissage et le bouchage automatiques et en continu d'un groupe de bouteilles encaissées peuvent être effectués à l'aide d'un seul convoyeur ou, tout au plus, de deux convoyeurs. Suivant une autre caractéristique de cette machine, les ensembles de bouchage précités sont montés basculants ou pivotants sur le premier ou le deuxième convoyeur précités. Dans le cas ou les ensembles doseurs et de bouchage sont associés au seul et premier convoyeur précité, chaque ensemble de bouchage est-monté pivotant ou basculant sur chaque ensemble doseur. Suivant encore une autre caractéristique de l'inven- tion, au moins le premier convoyeur précité étant constitué par un carrousel comprenant par exemple une paire de chaînes ou analogues sans fin disposées horizontalement et munies entre elles d'une pluralité de barres transversales, un plateau de supportage d'un groupe de récipients et un ensemble doseur avec son ensemble de bouchage pivotant associé sont montés coulissants sur chaque barre ou groupe de barres. On précisera encore ici que le carrousel précité est équipé d'au moins une came en boucle fermée de commande de la position relative de chaque ensemble doseur par rapport à chaque plateau de supportage. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, chaque ensemble de bouchage précité est muni d'une pluralité de têtes de vissage ou d'encliquetage de bouchons ou analogues acheminés auxdites têtes par un tambour portant des doigts et auquel est associé au moins une goulotte d'amenée des bouchons sur lesdits doigts. On ajoutera encore ici que la commande de pivotement ou de basculement de l'ensemble de bouchage estde préférence effectuée par un vérin à double effet - Mais d'autres caractéristiques et avantages de 1 ' invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique et en perspec- tive d'une machine de remplissage et de bouchage conforme aux principes de l'invention; les figures 2 à 6 illustrent schématiquement et en élévation les phases successives de fonctionnement de cette machine, et en particulier les mouvements relatifs des ensembles de dosage et de bouchage; les figures 7 et 8 illustrent schématiquement et respectivement en vue de dessus deux variantes de réalisa- tion de cette machine, et la figure 9 est une vue schématique en élévation d'un troisième mode de réalisation de cette machine. Suivant un exemple de réalisation, et en se reportant plus particulièrement à la figure 1, une machine de bouchage et de remplissage automatiques en continu selon la présente invention, comprend essentiellement un carrousel 1 constitué par une paire de chaînes 2, 3 sans fin disposées dans le plan horizontal et munies de barres transversales 4 sur lesquelles sont montés coulissants un plateau 5 de supportage d'un groupe de récipients ou bouteilles 6, et un ensemble doseur 7 auquel est associé un ensemble de bouchage 8. Plus précisément, et comme on le voit bien sur la figure 1, les chaînes sans fin 2 et 3 sont montées autour de deux paires de pignons ou roues 9 solidaires d'un arbre monté à rotation dans le bâti 11 de la machine, lesdites chaînes 2 et 3 portant des pièces montrées schématiquement en 12 et sur lesquelles sont fixées les extrémités des barres 4 sur lesquelles sont montés verticalement coulissants le plateau de supportage 5 et l'ensemble de dosage 7 et de bouchage 8, comme on l'a montré en 5 a et 7 a. Suivant l'exemple de réalisation représenté, le plateau 5 et l'ensemble 7, 8 sont montés coulissants sur une paire de barres 4, mais on pourrait très bien sans sortir du cadre de l'invention, prévoir un coulissement sur une seule barre ou un nombre de barres supérieur à deux De même, on n'a représenté, pour plus de clarté, qu'un seul plateau de supportage 5 avec son ensemble associé de dosage 7 et de bouchage 8, mais il est bien entendu que le carrousel 1 comprend une pluralité de moyens tels que 5, 7 et 8, chacun de ces moyens étant monté coulissant sur les paires de barres successives 4. Le carrousel 1 est équipé d'une came 13 en boucle fermée sur laquelle prennent constamment appui des galets 14 ou analogues solidaires de l'ensemble 7 et susceptibles, par roulement sur ladite came,lors de l'entraînement des chaînes 2 et 3, de faire varier la position relative de chaque ensemble doseur 7 par rapport au plateau de supportage du groupe de récipients 6 préalablement mis en caisse, comme on le voit en 15 Chaque plateau 5 de supportage des caisses 15 de récipients 6 peut également comporter des galets 16 coopérant avec une autre came montrée schématique- ment en 17 pour aussi permettre éventuellement le déplacement vertical relatif dudit plateau par rapport à l'ensemble de dosage et de bouchage 7, 8. On a montré en 18 des pattes ou analogues permettant le maintien et le centrage des caisses 15 sur le plateau 5, ces caisses étant acheminées sur ledit plateau par exemple au moyen d'un convoyeur 19 auquel est associé un dispositif de préhension 20 avec pinces ou mâchoires mobiles 21 pour saisir les caisses 15 et les placer sur chaque plateau 5. Mais, à cet égard, on notera qu'on pourrait, sans sortir du cadre de l'invention utiliser tout autre moyen approprié pour positionner les caisses 15 sur le plateau 5, lorsque celui-ci est disponible. Chaque ensemble doseur 7 est muni à sa partie inférieure d'une pluralité de becs ou analogues 22 de remplissage des récipients 6 Chaque ensemble doseur 7 est bien entendu relié à une source de fluide dont on veut remplir les récipients 6 et, une fois lesdits récipients simultanément remplis, le fluide parvenant à chaque ensemble doseur 7 sera interrompu automatiquement, par exemple par simple soulèvement de l'ensemble doseur 7, c'est-à-dire lorsque les becs 22 auront quitté les goulots des bouteilles 6. Chaque ensemble de bouchage 8 comprend essentiellement une partie 23 formant support pour une pluralité de têtes 24 de vissage ou d'encliquetage de bouchons, capsules ou analogues montrés en 30 Le support 23 des têtes 24 est monté pivotant sur l'ensemble doseur 7, par l'intermédiaire par exemple de deux oreilles 25 dont les extrémités sont montées pivotantes de chaque côté de l'ensemble doseur 7, comme on l'a montré en 26 Ainsi, comme on le comprend, l'ensemble de bouchage 8 pourra basculer ou pivoter autour de l'axe 26 pour que le support 23 des têtes de vissage 24 vienne se placer en dessous des becs verseurs 22 et se substituer ainsi à l'ensemble doseur 7 Le pivotement de l'ensemble de bouchage 8 est par exemple assuré par un vérin 27 actionnant une crémaillère 28 engrenant avec un pignon 29 solidaire des oreilles 25. Les têtes 24 de l'ensemble doseur 8 sont munies chacune d'un réceptacle ou analogue 24 a pouvant recevoir, avant pivotement> des bouchons ou analogues 30 acheminés au réceptacle 24 a des têtes 24 par un tambour 31 portant plusieurs rangées de doigts 32 Des goulottes 33 agencées perpendiculairement à l'axe 31 a du tambour 31 amènent les bouchons 30 sur les doigts 32 qui sont ainsi coiffés par lesdits bouchons et qui peuvent, au fur et à mesure de la rotation du tambour 31, encliqueter ou enfoncer les bouchons dans les réceptacles 24 a des têtes 24 A cet égard, on notera qu'on peut prévoir tout système approprié permettant un encliquetage des bouchons 30 sur les têtes de vissage portées par l'élément 8. On a montré en 34 un tapis d'évacuation des caisses de récipients'remplis et bouchés, et en 35 un système de préhension quelconque, par exemple identique au système , et qui, grâce à des pinces mobiles 36 >permet l'extraction des caisses 15 du plateau 5 et leur dépose sur le tapis 34. -Mais ici encore, on pourrait très bien imaginer tout autre système permettant l'évacuation des caisses de récipients bouchés. On expliquera maintenant en détail le fonctionnement de la machine qui vient d'être décrite en s'aidant plus particulièrement des figures 2 à 6. On partira de la position visible sur la figure 2 et dans laquelle une caisse 15 de récipients vides et ouverts a été déposée sur le plateau 5 Le chargement du plateau ne pose pas de problème, puisque l'ensemble doseur 7 avec son ensemble de bouchage associé et non basculé 8 se trouve en position haute, c'est-à-dire que les galets 14 de l'ensemble doseur 7 sont situés sur la partie haute 13 a de la came 13. Le carrousel 1 tournant en continu, les galets 14 descendent sur la partie inclinée 13 b de la came 13, ce qui provoque la descente des becs 22 de l'ensemble doseur 7 dans les goulots des récipients 6 afin d'assurer le remplissage de ceux-ci, comme on le voit bien sur la figure 3. Le plateau 5 et l'élément doseur 7 continuent à tourner et se soulèvent en arrivant sur la portion 13 c de la came 13 Ainsi, les becs 22 sortant des récipients 6 coupent automatiquement l'alimentation en liquide de l'élément doseur 7, et l'ensemble de bouchage 8 vient se présenter à l'aplomb de l'alimentation en bouchons 30 par le tambour 31 C'estce que l'onvoit sur la figure 4 o les bouchons 30 viennent successivement se déposer dans les réceptacles 24 a de têtes de vissage 24 qui avancent. Immédiatement après cette opération, et comme on le voit sur la figure 5, le pivotement de l'ensemble de bouchage 8 est commandé par le vérin 27 de façon à se substituer à l'ensemble doseur 7 Ce faisant, l'ensemble doseur 7 roule sur la portion inclinée 13 d de la came 13 et descend vers les récipients encaissés 6 jusqu'à ce que, comme on le voit sur la figure 6, les têtes de vissage 24, munies de bouchons 30, coiffent les orifices des récipients 6 Les têtes de-vissage 24 sont alors actionnées pour visser ou encliqueter les bouchons 30 Après cette opération, l'élément doseur 7 remonte sur la partie 13 e de la came 13 et l'élément de bouchage 8 libère les bouteilles, de sorte que la caisse qui les contient peut être évacuée par le tapis 34 L'élément de bouchage 8 est basculé vers le haut à l'aide du vérin 27, et l'élément doseur associé audit élément de bouchage est en position haute, de sorte qu'on se retrouve dans la position de la figure 2, c'est-à-dire dans la position de chargement d'une nouvelle caisse 15 de bouteilles 6 à remplir et à boucher suivant la séquence en continu des opérations ci-dessus. On comprend donc de tout ce qui précède qu'un seul carrousel 1 permet d'effectuer automatiquement et en continu les opérations de remplissage et de bouchage d'un groupe de bouteilles encaissées. Conformément à l'invention, et suivant un autre mode de réalisation visible sur la figure 7, on peut réaliser en continu la séquence des opérations ci-dessus à l'aide de deux convoyeurs ou carrousels, à savoir un carrousel comprenant des plateaux de supportage 5 et à l'aplomb de chaque plateau un ensemble doseur 7, et un convoyeur comportant une pluralité d'éléments basculants ou pivo- tants de bouchage 8, les deux carrousels tournant suivant les flèches portées sur la figure 7 et étant synchronisés. Ainsi, les caisses 15 de récipients vides et ouverts sont amenées en 41 sur les plateaux de supportage 5 du convoyeur 40, le remplissage des récipients s'effectue entre les points 42 et 43 ou l'ensemble doseur se soulève comme expliqué précédemment, puis les récipients remplis sont amenés par un tapis 44 au carrousel de bouchage 50, le bouchage s'effectuant entre les points 45 et 46, étant bien entendu que l'élément de bouchage aura été préalablement alimenté en bouchons, comme on le voit en 47, puis basculé, comme on l'a expliqué précédemment, avant de parvenir au point 45 pour que puisse s'effectuer l'opération de bouchage. Les caisses de récipients remplis et bouchés sont évacuées en 48. Suivant le mode de réalisation visible sur la figure 8, des caisses de récipients vides et ouverts sont acheminées par un tapis 61 à un convoyeur 60 de support des caisses et de remplissage des récipients à l'aide d'éléments doseurs tels que 7 A ce convoyeur 60 est associé un convoyeur 70 portant des ensembles de bouchage, ce convoyeur 70 étant décalé dans le plan vertical par rapport au convoyeur 60. Ainsi, comme on le comprend d'après les flèches portées sur la figure 8, le remplissage s'effectue entre les points 62 et 63, et au point 63 les éléments doseurs seront relevés,de sorte que les ensembles de bouchage se substitueront aux ensembles doseurs 7 du convoyeur 60 pour effectuer le bouchage ou le capsulage des récipients entre le point 63 et le point 64, ce après quoi les caisses de récipients bouchés seront évacuées en 65. Enfin, la; figure 9 illustre une machine comprenant un carrousel à axes 81 horizontaux et supportant par des barres 4 b des ensembles doseurs 7 b auxquels sont associés de manière pivotante des ensembles de bouchage 8 b Un tapis 90 permet le chargement des caisses de récipients vides et ouverts sur des plateaux 5 b solidaires des tiges 4 b Les mouvements relatifs de l'ensemble doseur 7 b par rapport aux plateaux 5 b sont effectués par une came 91 solidaire du bâti 92 de la machine Ainsi, la séquence des opérations de remplissage et de bouchage s'effectuera exactement comme cela a été décrit à propos des figures 1 à 6, à cela près qu'on utilise ici un chemin de came 91 qui est unidirectionnel de sorte que les bouteilles remplies et fermées pourront être évacuées par un tapis 93 agencé en dessous de l'extrémité de sortie du chemin de came 91. On notera ici que, lorsque le cycle de remplissage-bouchage est terminé, les ensembles 7 b, 8 b, ainsi que les plateaux 5 b se retrouvent en position inactive sur le brin supérieur du convoyeur 80, comme on l'a montré en 94. On a donc réalisé suivant l'invention une machine pour le remplissage et le bouchage automatiques en continu de groupes de récipients successifs, cette machine permettant d'obtenir des cadences particulièrement élevées et s'appliquant au remplissage et bouchage de récipients de forme quelconque et pouvant contenir des liquides quelconques. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple C'est dire que l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. R E V E N D I C A T I O N S 1 Procédé de remplissage et de bouchage automatiques de récipients, tels que par exemple des bouteilles, flacons ou analogues, destinés à être remplis d'un liquide quelconque puis bouchés par la suite, caractérisé en ce qu'au cours du convoyage continu d'un groupe de récipients de préférence encaissés, on fait défiler en continu au-dessus et à l'aplomb de ce groupe un ensemble doseur susceptible de remplir simultanément les récipients dudit groupe, puis on substitue à l'ensemble doseur un ensemble de bouchage simultané des récipients du groupe, et on évacue automati- quement le groupe de récipients bouchés que l'on remplace par un autre groupe de récipients à remplir et boucher suivant la séquence en continu des opérations ci-dessus. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on alimente automatiquement en bouchons, capsules ou analogues l'ensemble de bouchage avant de le faire basculer ou pivoter pour qu'il se substitue à l'ensemble doseur après le remplissage du groupe de récipients. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'après le remplissage, on soulève l'ensemble doseur et/ou on abaisse le groupe de récipients remplis pour permettre la substitution et le bouchage précités. 4 Machine pour le remplissage et le bouchage automatiques en continu de groupes de récipients successifs, tels que par exemple bouteilles, flacons ou analogues, et du type utilisant au moins un convoyeur à chaînes ou analogues sans fin de transport de ces groupes de réci- pients de préférence encaissés, caractérisée en ce qu'audit convoyeur ou premier convoyeur sont associés des ensembles mobiles de dosage disposés chacun au-dessus d'un groupe de récipients, tandis que des ensembles de bouchage mobiles et substituables aux ensembles doseurs sont associés au premier convoyeur au-dessus de chaque groupe de récipients ou bien à un deuxième convoyeur entraîné en synchronisme avec le premier. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que les ensembles de bouchage précités sont montés bascu- lants ou pivotants sur le premier ou le deuxième convoyeur précité. 6 Machine selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que dans le cas o les ensembles doseurs et de bouchage sont associés au seul et premier convoyeur précité, chaque ensemble de bouchage est monté pivotant ou basculant sur chaque ensemble doseur. 7 Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que le premier convoyeur précité étant constitué par un carrousel comprenant par exemple une paire de chaînes ou analogues sans fin disposées horizontalement et munies entre elles d'une pluralité de barres transversales, un plateau de supportage d'un groupe de récipients et un ensemble doseur avec son ensemble de bouchage pivotant associé sont montés coulissants sur chaque barre ou groupe de barres. 8 Machine selon la revendication 6 ou 7, caracté- risée en ce que le carrousel précité est équipé d'au moins une came en boucle fermée de commande de la position relative de chaque ensemble doseur par rapport à chaque plateau de supportage. 9 Machine selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que chaque ensemble de bouchage précité est muni d'une pluralité de têtes de vissage ou d'encliquetage de bouchons ou analogues acheminés auxdites têtes par un tambour portant des doigts et auquel est associé au moins une goulotte d'amenée des bouchons sur les doigts. Machine selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que la commande-de pivotement ou bascule- ment de l'ensemble de bouchage est effectuée par un vérin à double effet.