Brevet FR2598698A1 — publié le 19871120

Capsuleuse automatique de récipients La présente invention concerne une capsuleuse automatique de ré ci- pients, tels que bocaux, flacons ou autres, dans laquelle la capsule, se déplaçant sur une rampe de distribution, est prise à la volée par le récipient à obturer se déplaçant sur une chaine de convoyage, pour être ensuite, lors d'une phase ultérieure, sertie ou vissée sur ledit récipient, l'ensemble ayant été préalablement aseptisé grâce à une injection de vapeur. Dans les machines connues de ce genre, le récipient muni de sa capsule est amené sous une tête de capsulage qui doit ëtre équipée de pinces permettant, dans un premier temps, de soulever la capsule du récipient afin d'injecter à l'intérieur de la vapeur en vue de l'aseptisation de la capsule et du récipient. Ensuite, dans un deuxième temps, la capsule est fixée sur le récipient, soit par vissage, soit par sertissage, selon la nature de la capsule utilisée. I1 s'ensuit une certaine complexité de la tête de capsulage. De plus, la succession dans le temps des différentes phases nécessaires au soulèvement de la capsule, à l'injection de vapeur et à la fixation de la capsule sur le récipient, entraine un processus relativement lent. La présente invention a donc pour but principal de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet une capsuleuse du type susmentionné qui se caractérise essentiellement en ce que l'injection de vapeur s'effectue lors de la distribution de la capsule, au moment où ceileci est prise à la volée par le récipient. Grâce à cette disposition, la tête de capsulage se trouve fortement simplifiée, notamment lorsqu'il s'agit de capsules à visser. Dans ce cas en effet, la fixation de la capsule sur le récipient peut se faire par simple adhérence de la tête sur la capsule, par pression. Par ailleurs, le processus de capsulage est beaucoup plus rapide, puisque la phase indépendante de soulèvement de la capsule et d'injection de vapeur se trouve purement et simplement supprimée. Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, la rampe de distribution des capsules est constituée par deux rails parallèles inclinés entre lesquels les capsules provenant d'un distributeur glissent à plat à la suite les unes des autres par gravité, l'un au moins de ces rails étant prolongé par une rampe d'injection de vapeur comportant une arrivée de vapeur et des tuyères d'éjection de vapeur orientées vers et sous la capsule qui chemine sur ladite rampe. Ainsi, l'aseptisation à la vapeur s'effectue automatiquement lors de la prise à la volée de la capsule par le récipient. De préférence, la rampe de distribution des capsules est éqUipée d'un premier vérin d'arrêt destiné à retenir la pile de capsules provenant du distributeur, et d'un second vérin d'arrêt destiné à retenir la dernière capsule de la série au niveau de la rampe d'injection de vapeur. La dernière capsule de la pile se trouve ainsi isolée entre les deux vérins d'arrêt, ce qui facilite sa prise à la volée par le récipient. Dans le cas où il s'agit de capsules à visser, la capsuleuse selon l'invention comprend une tête de vissage prévue mobile verticalement, disposée en aval de la rampe de distribution le long de la chaine de convoyage des récipients, cette tête de vissage comportant un tampon en élastomère apte à venir en prise sur le dessus de la capsule et solidaire d'un plateau entrainé en rotation au moyen d'une crémaillère actionnée par un vérin. De préférence, le plateau est soumis à l'action d'un ressort assurant la pression de contact nécessaire entre le tampon en élastomère et le dessus de la capsule. On voit donc en définitive que dans la capsuleuse selon l'invention, la tête de vissage peut être réalisée de façon très simple, ce qui n'est pas le cas avec les capsuleuses connues jusqu'à maintenant. Pour les capsules à visser, la rampe de distribution est avantageusement équipée d'un palpeur qui sollicite en rotation, par frottement à une certaine distance de son centre, la capsule qui chemine sous lui au moment où celleci est prise à 15 volée par le récipient, afin de l'amener en début du pas de vis du récipient. De même, la rampe d'injection de vapeur est munie à son extrémité libre d'un aimant qui exerce sur la capsule, lors de son passage, un certain couple amorçant le vissage de la capsule sur le récipient. Une forme d'exécution de l'invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'une capsuleuse conforme à l'invention - la figure 2 est une vue partielle à plus grande échelle et en perspective de la rampe de distribution des capsules - les figures 3a, 3b et 3c sont des vues en élévation, en plan et en coupe de la rampe d'injection de vapeur - la figure 4 est une vue en coupe axiale de la tête de vissage des capsules ; et - la figure 5 est une vue en plan de la face inférieure de la tête de vissage. La capsuleuse représentée sur la figure 1 comprend tout d'abord, de façon connue en soi, une chaine de convoyage à palettes 1 entrainant de façon continue dans le sens indiqué par la flèche F les récipients à obturer, constitués par exemple par des bocaux de jus de fruit ou autres. Ces bocaux peuvent provenir d'une doseuse-remplisseuse située en amont et sont guidés le long de la chaîne à palettes par deux tringles 2 qui sont réglables à la fois en hauteur et en largeur au moyen de dispositifs à coulisseaux tels que 3. A l'entrée de la capsuleuse se trouve un premier capteur Il contrôlant la présence de bocaux à obturer, tandis qu'un second capteur 5 est disposé à la sortie pour contrôler l'évacuation des bocaux dûment obturés par des capsules. A la suite du premier capteur 4 se trouve un vérin 6 destiné à arrêter la file de bocaux provenant de la doseuse-remplisseuse, juste avant l'emplacement où sont distribuées les capsules qui sont prises à la volée par les bocaux au fur et à mesure de leur avancement sur la chaîne à palettes 1. Cette distribution descapsules s'effectue au moyen d'une rampe de distribution 7, mieux visible sur la figure 2, qui est essentiellement constituée de deux rails parallèles inclinés 8. Les capsules telles que 9, provenant d'un distributeur non représenté et qui sont ici du type à vissage, glissent à plat dans le sens de la flèche f à la suite les unes des autres entre les deux rails inclinés 8, par simple gravité. Un premier vérin d'arrêt 10, de type pneumatique, est prévu pour retenir la pile de capsules 9 provenant du distributeur, tandis qu'un second vérin d'arrêt 11, également de type pneumatique, est prévu pour retenir la dernière capsule de la pile au niveau de l'extrémité des rails 8. Ces deux vérins sont fixés sur des plaques supports réglables, respectivement 12 et 13. Sur la plaque 12 supportant le vérin 10 sont également fixées, au moyen d'un support intermédiaire 14, deux tiges de guidage 15, ainsi qu'une tige centrale filetée 16 coopérant avec un volant 17 de réglage de la hauteur de la rampe de distribution des capsules en fonction de la nature des bocaux à obturer. Conformément à l'invention, l'extrémité de l'un des rails 8 est constituée par une rampe 18 d'injection de vapeur, représentée en détail sur les figures 3a, 3b et 3c. Cette rampe 18 est essentiellement constituée par un corps creux à l'intérieur duquel débouche une arrivée de vapeur 19 reliée par un tuyau souple 20 à une source de vapeur non représentée. A la partie inférieure du corps creux sont ménagées un certain nombre de tuyères d'éjection de vapeur 21, qui sont disposées de manière à diriger la vapeur sous la capsule qui se trouve à leur niveau. La rampe de distribution des capsules est complétée par un palpeur 22 monté de manière articulée sur la plaque support 12 au moyen d'une charnière 23. Ce palpeur, réglable en position au moyen d'une vis 24, entre en contact avec la capsule au moment oU celle-ci est prise à la volée par le bocal à obturer et lui communique par frottement, à une certaine distance de son centre, un certain couple qui l'amène au début du pas de vis ménagé sur le col dudit bocal. Par ailleurs, un aimant 25 est prévu à l'extrémité de la rampe d"injection de vapeur 18 pour communiquer à la capsule un couple en sens inverse qui amorce le vissage de la capsule sur le bocal. En aval de la rampe de distribution de capsules 7 se trouve une tete de capsulage, constituée ici par une tête de vissage 26 représentée en détail sur les figures 4 et 5. Cette tete de vissage est réglable en hauteur en fonction de la nature des bocaux à obturer au moyen d'un volart27 et elle est déplaçable verticalement au moyen d'un vérin pneumatique 28. Ses déplace piments verticaux sont contrôlés par des microcontacts tels que 29 coopérant avec un doigt de manoeuvre 30 fixé sur une plaque support 31 solidaire de la tige 32 du vérin 28. A l'extrémité de la tige de vérin 32 est fixée une douille 33 à l'intérieur de laquelle vient se monter de manière amovible, au moyen de vis 34, une cage 35 renfermant des roulements 36 qui supportent en rotation un arbre 37 portant la tête de vissage proprement dite. L'arbre 37 comporte tout d'abord un pignon 38 qui engrène avec une crémaillère 39 solidaire de la tige d'un vérin de manoeuvre pneumatique 40 venant se fixer sur un plateau support 41. A l'extrémité de l'arbre 37 est fixée une cage 42 à l'intérieur de laquelle est monté coulissant un plateau 43 rendu solidaire en rotation de la cage par l'intermédiaire d'un taquet d'entrainement 44. A la partie inférieure du plateau coulissant 43 est fixé un tampon 45 en élastomère ou autre matière analogue, destiné à venir en contact avec le dessus de la capsule à visser. Ce tampon 45 fait normalement saillie à l'extérieur de la cage 42 sous l'action d'un ressort 46 assurant la pression de contact nécessaire entre la capsule et la tête de vissage. Par ailleurs et ainsi qu'on peut le voir plus clairement sur la figure 5, le tampon 45 est muni sur sa face inférieure de stries en relief 47 assurant une meilleure prise sur le dessus de la capsule. Pendant l'opération de vissage de la capsule, le bocal est, de façon connue en soi, immobilisé sur la chaine à palettes 1, à l'aplomb de la tête de vissage 26, par une paire de pinces 48. Ces pinces sont munies de patins en élastomère ou autre 49 et sont mues par des vérins pneumatiques 50. De part et d'autre des pinces 48 sont prévus deux vérins d'arrêt 51 et 52, l'un en amont pour arrêter le bocal recouvert de sa capsule et l'autre en aval pour arrêter le bocal dans la position de fermeture sous la tête de vissage 26. On va maintenant décrire de manière succincte le fonctionnement de la capsuleuse selon l'invention, étant entendu que ce fonctionnement est entièrement automatisé, grâce à un automatisme approprié commandant selon une séquence prédéterminée les mouvements des différents vérins pneumatiques. Au départ, la dernière capsule de la pile se trouve isolée entre les vérins 10 et 11 le long de la rampe de distribution 7, tandis qu'un bocal à obturer est arrêté par le vérin 6 sur la chaine à palettes 1. Lorsqu'un bocal est libéré par le vérin 6, celui-ci avance sur la chaine à palettes 1 et vient prendre à la volée la capsule 9 préalablement libérée par le vérin 11. Simultanément, de la vapeur est éjectée par les tuyères 21 de la rampe d'injection de vapeur 18, assurant ainsi l'aseptisation de la capsule et du bocal. Lorsque la capsule 9 est libérée par le vérin 11, elle rencontre d'abord le palpeur 22, puis l'aimant 25, ce qui a pour résultat d'amorcer le vissage de la capsule sur le bocal. Le bocal recouvert de sa capsule poursuit alors son chemin vers le vérin d'arrêt 51, tandis que les capsules descendent d'un cran le long de la rampe de distribution 7 par suite de ld libération du vérin 10, de manière qu'une nouvelle capsule soit isolée entre les vérins 10 et 11. Si le poste de capsulage est encore occupé par le bocal précédent, le bocal considéré est arrêté par le vérin 51. Dans le cas contraire, il est arrêté directement par le vérin 52, et les vérins 50 sont actionnés afin d'immobiliser le bocal entre les pinces 48, juste à l'aplomb de la tête de vissage 26. Le vérin 28 est alors actionné afin de provoquer la descente de la tête de vissage vers le bocal recouvert de sa capsule. Ce faisant, le tampon en élastomère 45 vient prendre appui sur le dessus de la capsule avec une pression qui est déterminée par la force de rappel du ressort 46. Après tem porisation, le vérin 40 est actionné, ce qui entrain, par l'intermédiaire de la crémaillère 39 et du pignon 38, la rotation de la cage 42 et donc celle du tampon 45 par l'intermédiaire du plateau 43 et du taquet d'entraînement 44, assurant ainsi le vissage de la capsule sur le bocal considéré. Après une nouvelle temporisation, la tête de vissage 26 revient en position haute sous l'action du vérin 28, tandis que le vérin 40 ramène la crémaillère 39 dans sa position de départ, de sorte que la tête de vissage 26 est ainsi prête à effectuer une nouvelle opération de capsulage. Le bocal considéré, dûment capsulé, est alors libéré par les pinces 48, puis évacué sur la chaine à palettes 1 après libération du vérin 52, cette évacuation étant contrôlée par le capteur 5. La capsuleuse selon l'invention qui vient d'être décrite permet d'atteindre un excellent rendement, grâce au fait que l'injection de vapeur nécessaire à l'aseptisation s'effectue lors de la distribution des capsules et non pas lors d'une phase indépendante du cycle, comme dans les machines connues jusqu'à maintenant. Il va de soi par ailleurs que cette capsuleuse n'est pas limitée aux capsules à visser et peut également être utilisée avantageusement avec des capsules à sertir. Il suffit en effet pour cela de remplacer la tête de vissage 26 par une tête de sertissage appropriée venant se fixer dans la douille 33 au moyen des vis 34. REVENDICATIONS 1. Capsuleuse automatique de récipients, tels que bocaux, flacons ou autres, dans laquelle la capsule (9), se déplaçant sur une rampe de distribution (7), est prise à la volée par le récipient à obturer se déplaçant sur une chaîne de convoyage (1),pour être ensuite, lors d'une phase ultérieure, sertie ou vissée sur ledit récipient, l'ensemble ayant été préalablement aseptisé grâce à une injection de vapeur, caractérisée en ce que l'injection de vapeur s'effectue lors de la distribution de la capsule, au moment où celle-ci est prise à la volée par le récipient. 2. Capsuleuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rampe (7) de distribution des capsules est constituée de deux rails parallèles inclinés (8) entre lesquels les capsules (9) provenant d'un distributeur glissent à plat à la suite les unes des autres par gravité, l'un au moins de ces rails étant prolongé par une rampe d'injection de vapeur (18) comportant une arrivée de vapeur (19) et des tuyères d'éjection de vapeur (21) orientées vers et sous la capsule qui chemine sur ladite rampe (18). 3. Capsuleuse selon la revendication 2, caractérisée en ce que la rampe de distribution des capsules (7) est équipée d'un premier vérin d'arrêt (10) destiné à retenir la pile de capsules provenant du distributeur, et d'un second vérin d'arrêt (11) destiné à retenir la dernière capsule de la série au niveau de la rampe d'injection de vapeur (18). 4. Capsuleuse selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans le cas de capsules à visser, une tête de vissage (26) prévue mobile verticalement, disposée en aval de la rampe de distribution (7) le long de la chaine de convoyage (1) des récipients, cette tête de vissage (26) comportant un tampon en élastomère (45) apte à venir en prise sur le dessus de la capsule (9) et solidaire d'un plateau (43) entraîné en rotation au moyen d'une crémaillère (39) actionnée par un vérin (40). 5. Capsuleuse selon la revendication 4, caractérisée en ce que le plateau (43) est soumis à l'action d'un ressort (46) assurant la pression de contact nécessaire entre le tampon (45) an élastomère et le dessus de la capsule (9). 6. Capsuleuse selon la revendication 4 ou 5, caractérisée an ce que la rampe de distribution (7) est équipée d'un palpeur 22J qui sollicite en rotation, par frottement à une certaine distance de son centre, la capsule (9; qui chemine sous lui au moment où celle-ci est prise à la volée par le récipient, afin de l'amener en début du pas de vis du récipient. 7. Capsuleuse selon la revendication 6, caractérisée en ce que la rampe d'injection de vapeur (18) est munie à son extrémité libre d'un aimant (25) qui exerce sur la capsule (9), lors de son passage, un certain couple amorçant le vissage de la capsule sur le récipient.