Brevet FR2581052A1 — publié le 19861031

"Machine de fermeture de récipients dans une atmosphère ne contenant pas d'oxygène." La présente invention concerne une machine de fermeture de récipients comportant des étoiles de transport, rotatives, et des organes de fermeture mobiles verticalement et tournant avec les étoiles ainsi qu'une installation pour charger l'ori- fice de la bouteille d'un gaz inerte. On cherche dans la mise en oeuvre d'installations d'embouteillage de boisson, que lors de la fermeture des bouteilles remplies, il ne subsiste aucun reste d'air dans la partie du col ou du goulot, reste d'air qui pourrait détériorer la qualité du con- tenu de la bouteille. Cela peut se faire par la fourni- ture de gaz inerte dans la partie restant libre du col de la bouteille. Des installations pour mettre en oeuvre de tels moyens sont en principe connues. En particulier, la pratique a utilisé de façon générale des buses de soufflage à l'aide desquelles on fournit du gaz carbonique et on évite l'emprisonnement d'air dans la partie de bouteille vide. Le brevet DE-A- 32 26 172 décrit un procédé pour remplacer l'air qui reste dans le col de la bouteille remplie par du gaz inerte; à la suite de la phase de remplissage, on introduit tout d'abord du gaz chaud dans le col du récipient. De cette manière, on %eut dissoudre des bulles qui subsisteraient à l'intérieur du col du récipient. Puis au cours d'une phase ultérieure, on envoie du gaz inerte et on l'in- troduit directement dans l'orifice de la bouteille par des buses, pour en éliminer l'air qui s'y trouve et le remplacer par le gaz inerte. Selon une autre phase du procédé, on fournit des capsules-couronnes à une machine de fermeture de récipients et on les met en place sur l'orifice des bouteilles. Les buses de souf- flage sont fixées aux organes de fermeture mobiles en hauteur et qui comportent à leur extrémité inférieure un prolongement en forme de cloche. Dans ce dispositif connu, les buses de soufflage ne peuvent entrer en action que lorsque les organes de fermeture ont été suffisamment abaissés pour que le prolongement en forme de cloche entoure l'orifice de la bouteille. La durée d'action des buses de soufflage est de ce fait réduite et ne permet pas d'as- surer une expulsion complète de l'air hors du volume libre du col de la bouteille, hors du volume libre de la capsule de fermeture ainsi que de l'intervalle compris entre l'orifice de la bouteille et la capsule de fermeture. De plus, l'envoi des capsules de ferme- ture sous le cÈne de fermeture est une opération déli- cate, car cela doit se faire à travers un orifice latéral réalisé dans le prolongement en forme de clo- che. Pour remplir des récipients avec des boissons sensibles à l'air et pouvoir les fermer sans emprisonner de l'air, il est connu selon le docu- ment DE-AS 19 10 548 un procédé selon lequel on rem- plit complètement le récipient dans une atmosphère de dioxyde de carbone CO2 et avant la fermeture, on ex- pulse du liquide hors du récipient à l'aide du gaz C02. Selon ce procédé connu, il est préeu de façon détaillée de déplacer dans le même but que précédemment le récipient rempli de liquide à ras bord et qui ne mousse pas en principe, pour le faire passer sous l'installation de fermeture et au cours du mouvement d'abaissement des éléments de fermeture, de souffler du gaz C02 sous pression élevée, par le bas et latéra- lement en direction de l'orifice du récipient contre l'élément de fermeture, puis de fermer le récipient en maintenant l'envoi de gaz C02, Selon ce procédé de remplissage connu, immédiatement avant la fermeture, on souffle du dioxyde de carbone sous pression élevée contre la face inférieure de la capsule-couronne à l'aide de buses placées en-dessous d'une cloche de centrage de façon à agir par réflexion sur la surface supérieure du liquide dans la bouteille. La pression du gaz carbonique ainsi soufflé doit refouler une par- tie du liquide hors de l'orifice de la bouteille et former un volume libre que l'on remplit de gaz carbo- nique pur. Ce mode de fonctionnement présente de nombreux inconvénients. Du fait de l'effet de rebon- dissement du gaz carbonique partant de la face infé- rieure ou du c8té inférieur de la capsule-couronne, avant chaque phase de fermeture, on expulse ou on fait déborder une quantité non déterminée du contenu de la bouteille, et que de plus il n'est pas sûr que dans le volume ainsi libéré et dans le col de la bouteille on refoule avec certitude l'air pour le remplacer par du gaz carbonique. Cette fonction de la face inférieure d'une capsule-couronne comme surface de renvoi ne con- vient en aucun cas en liaison avec une alimentation de gaz C02 par des buses prévues à une distance relative- ment importante en-dessous de l'orifice de la bouteille.à provoq]flr à l'effet de refoulement de l'air, recherché. La présente in\ention a pour but Y de développer ure mdhre de remplissage de récipients du type ci-dessus, pour améliorer avec des moyens sim- ples l'installation d'alimentation en gaz inerte. A cet effet, l'invention concerne une machine caractérisée en ce que du côté supérieur de l'étoile de transport, dans chaque alvéole de l'étoile, il est prévu une chambre qui entoure le goulot de la bouteille, chambre dont le côté supérieur comporte un orifice de passage pour l'organe de ferme- ture et dont le côté dirigé radialement vers l'exté- rieur comporte un orifice de passage pour le goulot de la bouteille, et sur le côté dirigé radialement vers l'intérieur, il est prévu au moins un orifice de buse susceptible d'être alimenté en gaz inerte. La machine de fermeture de réci- pients selon l'invention permet grâce aux chambres de créer un écoulement précis dirigé radialement de l'in- térieur vers l'extérieur et qui ne peut être dérangé par l'air ambiant. L'envoi de gaz inerte peut commencer dès que le col de la bouteille arrive dans la chambre correspondante, c'est-à-dire avant même que ne s'abais- se l'organe de fermeture. La durée d'action est ainsi d'autant-plus longue. Dans une machine de fermeture de récipients selon l'invention, on peut ainsi fermer les récipients dans une atmosphère ne contenant absolu- ment pas d'oxygène. Un exemple de réalisation de l'in- vention sera décrit ci-après à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une coupe par- tielle verticale d'une machine de fermeture de bouteil- les au niveau d'un organe de fermeture. - la figure 2 est une coupe selon A-B de la figure 1. La machine de fermeture de bou- teilles selon les figures 1 et 2 comporte une étoile 258 1 052 de transport 1 tournant autour d'un axe de rotation vertical, étoile dont seule la plaque en étoile, supérieure des deux plaques en étoile, parallèles a été représentée. Ces plaques présentent à leur péri- phérie plusieurs alvéoles 2 régulièrement réparties dont une seule a été représentée. Ces alvéoles 2 reçoivent des bouteilles 3 remplies jusqu'à un niveau déterminé 8 d'un liquide sensible à l'oxygène comme par exemple de la bière, l'introduction étant faite par une étoile de transport non représentée pour être maintenue par un arc de guidage 4 fixe prévu à la périphérie de l'étoile de transport 1, dont seule la partie supérieure a été représentée. Concentriquement à chaque alvéole 2 ou à une bouteille 3 transportée dans celle-ci de façon continue, il est prévu un organe de fermeture tournant avec l'étoile, organe qui se compose d'un organe d'abaissement 6, magnétique et d'un cÈne de fermeture 7 concentrique au précédent, monté mobile en hauteur. Les organes de fermeture ferment les bou- teilles 3 de façon habituelle à l'aide de capsules- couronnes 5. Celles-ci sont fournies par une roue en étoile non représentée au niveau de la face inférieure de l'organe d'enfoncement 6 qui les maintient par effet magnétique. Sur la face supérieure de la pla- que en étoile supérieure de l'étoile de transport 1, au niveau de chaque alvéole 2, il est fixé une chambre qui entoure à une certaine distance le col de la bou- teille y compris son orifice; cette chambre est prin- cipalement formée par une pièce tubulaire cylindrique concentrique à l'organe de fermeture 6, 7. La chambre comporte à sa face supérieure un orifice de passage 11. horizontal pour l'organe de fermeture 6, 7, orifice dort le diamètre est plus grand que le diamètre du cône de fermeture 7. L'organe de fermeture 6, 7 peut ainsi pénétrer dans la chambre 10 sans être gêné. De plus, la chambre 10 comporte au niveau de son coté dirigé radialement vers l'extérieur, une ouverture de passage 12 pour la tête de bouteille, ouverture qui permet l'entrée et la sortie sans difficulté des bouteilles 3. Comme le montre la figure 2, la périphérie de l'étoile de transport 1 se trouve à une faible distance de l'arc de guidage 4, supérieur. Cela complète la fermeture vers le bas de la chambre 10 lorsqu'une bouteille 3 remplit l'alvéole 2 (comme indiqué en traits mixtes). Du côté tourné radialement vers l'intérieur de chaque chambre 10à la hauteur de l'ori- fice de la bouteille, il est prévu une fente de buse 13 horizontale, allant en s'élargissant légèrement. A cette fente est relié un coude tubulaire 14 avec une buse en forme de fente 15, horizontale, correspondant à la section de la fente en forme de buse 13. Le coude 14 est alimenté en un gaz inerte par exemple en dioxyde de carbone par l'intermédiaire d'une conduite 16 indiquée schématiquement et d'un tiroir rotatif 17. Le tiroir rotatif 17 est concentrique à l'axe de rota- tion de l'étoile de transport 1 et fournit du dioxyde de carbone à chaque coude tubulaire 14 sur une fraction déterminée de sa trajectoire, en commençant peu avant l'arrivée d'une tête de bouteille dans la chambre 10 correspondante et en se terminant après la mise en place d'une capsule-couronne 5 sur la bouteille 3. Le fonctionnement de la machine de fermeture de bouteilles dont la structure a été décrite ci-dessus sera explicité ci-après. Pour cela, on suppose que les bouteilles 3 ont été remplies pra- tiquement sans mousse dans une machine de remplissage de bouteilles, non représentée, située en amont, et cela jusqu'au niveau 8 souhaité, avec de la bière; on suppose également que le volume libre subsistant dans la bouteille jusqu'à son orifice a été rempli avec du gaz carbonique pur ou pratiquement pur. Au cours du transport entre la machine de remplissage de bouteil- les et la machine de fermeture de bouteilles, machines qui sont en général l'une directement derrière l'autre, l'oxygène de l'air ne peut agir sur le contenu de la bouteille. Au pire, une partie du gaz carbonique pur se mélange un peu avec de l'air au niveau de l'orifice de la bouteille. Les bouteilles 3 sont introduites dans ces conditions dans l'étoile de transport I de la machine de fermeture de bouteilles. Puis par l'intermé- diaire du tiroir rotatif 17, la conduite 16 et le coude 14 alimentent en dioxyde de carbone la fente de buse 13 sous une pression suffisante. Le dioxyde de carbone qui sort suivant un jet large de la fente de buse 13, remplit complètement l'intérieur de la chambre 10 et s'échappe à l'air libre à travers le passage de sortie 12. Cela protège complètement l'orifice de la bouteille ou la tête de la bouteille contre l'air ambiant et refoule l'air qui a éventuellement pénétré dans la bouteille pour le remplacer par du gaz carbonique. Au début de l'envoi de dioxyde de carbone, l'organe de fermeture 6, 7 n'a pas encore pénétré dans le passage 11, mais sa face inférieure se trouve à la hauteur de la ligne 9, de sorte que la face inférieure de l'organe d'enfoncement 6 peut rece- voir la capsule-couronne 5 sans difficulté. Une partie du gaz C02 qui sort de la fente en forme de buse 13 peut ainsi s'échapper tout d'abord à travers le passage 11. Mais cette zone est également balayée par le dioxyde de carbone et est rendue libre d'air. Dès que l'organe de fermeture 6. 7 a dans ces conditions péné- tré dans le passage supérieur 11 avec la capsule- couronne 5, le gaz carbonique ne s'échappe plus que par le passage latéral 12 et la face inférieure de l'organe de fermeture 6, 7 ainsi que la capsule-couron- ne 5 s'y trouvant sont balayées par le gaz carbonique et l'air est également éliminé notamment dans la cavité de la capsule-couronne 5. De ce fait, cette capsule ne peut pas entraîner de l'oxygène de l'air dans la bouteille. Du fait de la disposition diamé- trale de la fente en forme de buse 13 et du passage 12 ainsi que de la protection réalisée par la chambre 10, la tête de bouteille ou l'orifice de la bouteille re- çoivent une veine large, essentiellement horizontale, régulière de dioxyde de carbone, ce qui évite tout contact de l'intérieur de la bouteille et de l'air ambiant. On exclut ainsi de façon absolue toute action de l'oxygène de l'air sur le contenu de la bouteille au niveau de la machine de fermeture. RE VE N D I C A T I 0 N S 1 ) Machine de fermeture de réci- pientscomportant des étoiles de transport, rotatives, et des organes de fermeture mobiles verticalement et tournant avec les étoiles ainsi qu'une installation pour charger l'orifice de la bouteille d'un gaz inerte, machine caractérisée en ce que du côté supérieur de l'étoile de transport (1), dans chaque alvéole (2) de l'étoile, il est prévu une chambre (10) qui entoure le goulot de la bouteille, chambre dont le côté supé- rieur comporte un orifice de passage (11) pour l'organe de fermeture (6, 7) et dont le côté dirigé radialement vers l'extérieur comporte un orifice de passage (12) pour le goulot de la bouteille, et sur le c8té dirigé radialement vers l'intérieur, il est prévu au moins un orifice de buse (13) susceptible d'être alimenté en gaz inerte. 2 ) Machine de fermeture de réci- pients selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'orifice de buse est en forme de fente de buse (13) essentiellement horizontale et s'étendant prati- quement sur toute la largeur de la chambre (10). ) Machine de fermeture de réci- pients selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la chambre (10) est essen- tiellement de forme annulaire et entoure le goulot de la bouteille à une certaine distance. 4 ) Machine de fermeture de réci- pients selon la revendication 3, caractérisée en ce que la chambre (10) est formée par une piece tubulaire fixée sur la face supérieure de l'étoile de transport (1). ) Machine de fermeture de réci- pients selon l'une quelconque des revendicatiorns 1 à 4, caractérisée en ce qoe l'orifice de buse (13) est relié 2 5810 à un coude de tube (14) qui est relié par une conduite (16) à un tiroir (17) commandant l'alimentation en gaz inerte. 6 ) Machine de fermeture de réci- pients selon la revendication 5, caractérisée en ce que le coude tubulaire (14) comporte une buse en forme (15) reliée à la fente en forme de buse (13). 7 ) Machine de fermeture de réci- pients selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les orifices en forme de buses (13) sont alignés horizontalement et sont prévus à la hauteur de l'orifice des bouteilles. 8 ) Machine de fermeture de réci- pients selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les orifices de passage (12) du goulot de bouteille et les orifices de buse (13) sont diamétralement opposés. 9 ) Machine de fermeture de réci- pients selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la périphérie de l'étoile de transport (1) arrive à faible distance d'un arc de guidage (4) et en coopérationavec celui-ci elle ferme par le bas les chambres (10). ) Machine de fermeture de réci- pients selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'orifice de passage (12) du goulot de bouteille est situé dans la chambre (10) au-dessus de l'arc de guida- ge (4). 11 ) Machine de fermeture de réci- pients selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisée en ce que le diamètre intérieur de la chambre (10) correspond au diamètre de l'orifice de passage (11) de l'organe de fermeture (6, 7). 12 ) Machine de fermeture de réci- pierits selon l'une quelconque des revendications I à 11, caractérisée en ce que l'installation de soulèvement des organes de fermeture (6, 7) est réalisée de façon que ceux-ci ne puissent être sortis complètement de la chambre (10) ou de l'orifice de passage (11) que pour prendre une capsule de fermeture.