Brevet FR2650557A1 — publié le 19910208

"Machine pour l'obturation de récipients, notamment à balayage par le gaz carbonique". La présente invention concerne une machine pour l'obturation de récipients, comportant des organes d'obturation tournant sur une trajectoire circulaire, un dispositif de transfert tournant avec les organes d'obturation et assurant le centrage des récipients sous les organes d'obturation ainsi qu'au moins une buse dirigée sur l'intervalle entre les embouchures de récipients non obturées et les organes d'obturation, cette buse ayant au moins une ouverture en forme de fente, dirigée principalement dans la direction radiale de la trajectoire circulaire, cette buse étant alimentée en gaz inerte. On connaît déjà de telles machines d'obturation de récipients; dans ces machines, une buse en forme de fente, tournante est associée à chaque organe d'obturation (DE-OS 35 15 334). Les buses en forme de fentes relativement étroites sont prévues à l'intérieur de la trajectoire circulaire et les orifices de buse sont dirigés radialement vers l'extérieur, et ne balaient chaque fois que le récipient centré sous l'organe d'obturation correspondant. Ce dispositif permet de créer une atmosphère sans oxygène avec une consommation relativement faible de gaz inerte par exemple de gaz carbonique C02 au niveau de l'embouchure du récipient avant la mise en place de la capsule d'obturation pour éviter ainsi la pénétration d'oxygène dans le récipient rempli. -Toutefois, les moyens constructifs importants pour l'alimentation commandée en gaz inerte des buses avec un grand nombre de conduites tournant avec les buses et un boisseau rotatif se logeant difficilement dans la colonne centrale de la machine d'obturation de récipients, une conduite de raccordement sortant de la trajectoire circulaire, constituent un inconvénient. La fiabilité de cette machine de remplissage de récipients connue est très réduite; les éléments du dispositif de balayage par gaz se situent tous à l'intérieur de la trajectoire circulaire et sont de ce fait difficilement accessibles. La présente invention a ainsi pour but de développer une machine pour l'obturation de récipients du type ci-dessus, en réduisant les moyens constructifs mis en oeuvre pour le balayage par gaz des embouchures de récipients et d'en augmenter la fiabilité. A cet effet, l'invention concerne une machine du type ci-dessus caractérisée en ce la buse est fixe sur la trajectoire circulaire des organes d'obturation et est conçue pour recevoir simultanément plusieurs embouchures de récipients. Dans la machine pour l'obturation de récipients selon l'invention, dans le cas le plus simple, il n'y a aucune buse fixe qui alimente en gaz inerte, de manière continue, la zone de trajectoire souhaitée des embouchures de récipients ou des organes d'obturation. Dans ce cas le simple dimensionnement de l'ouverture de la buse est possible de manière simple en fixant la durée de balayage par gaz ou la trajectoire pendant laquelle se fait le balayage par gaz, ce qui rend inutile tout boisseau tournant ou moyen de distribution analogue; la buse peut être alimentée en permanence avec du gaz inerte. Malgré cela du fait de la largeur relative ou de la forme allongée de l'ouverture de la buse, on a un refoulement pratiquement total de l'air au niveau de l'embouchure du récipient en particulier dans le cas de récipients présentant une ouverture relativement petite comme par exemple des bouteilles de boisson. A la place d'une buse avec une ouverture de longueur correspondante, il est également possible d'utiliser une buse ayant plusieurs ouvertures plus courtes. On peut également prévoir plusieurs buses l'une derrière l'autre. L'élément décisif est que dans la zone périphérique souhaitée, on crée un flux ininterrompu de gaz inerte qui balaie simultanément plusieurs embouchures de récipients. Selon une autre caractéristique de l'invention, la buse est prévue contre le côté extérieur de la trajectoire circulaire des organes d'obturation et est dirigée principalement vers l'intérieur dans la direction radiale. De cette manière, on arrive -à une structure particulièrement simple combinée à une accessibilité des éléments de balayage par gaz. De manière surprenante, on obtient un balayage des embouchures de récipient de l'intérieur vers l'extérieur malgré l'effet centrifuge lié à la trajectoire circulaire; l'effet de rinçage est parfaitement suffisant pour la pratique. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la buse présente un canal situé à la hauteur des embouchures de récipient, et le long de la trajectoire circulaire, canal ayant une ouverture de buse, latérale, en arc de cercle, qui se situe à une faible distance de la trajectoire circulaire. Suivant une autre caractéristique, la dimension de l'ouverture de la buse dans la direction périphérique des organes d'obturation est au moins aussi grande que le pas de deux organes d'obturation voisins. Suivant une autre caractéristique, la buse est reliée à un organe en forme d'arc de cercle de guidage prévu de manière fixe sur le côté extérieur de la trajectoire circulaire, à la hauteur des têtes de récipient. Suivant une autre caractéristique, l'organe en forme d'arc de cercle de guidage constitue la paroi inférieure du canal et le cas échéant la limite inférieure du l'ouverture de buse. Suivant une autre caractéristique, la buse balaie en continu principalement la zone d'arc de cercle entre les embouchures des récipients sous les organes d'obturation et la mise en place des capsules d'obturation sur les récipients. Ainsi grâce à ces caractéristiques, on arrive à une buse de structure simple assurant un excellent effet de rinçage ou de balayage. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu à la hauteur de la buse fixe, une chambre annulaire tournant avec les organes d'obturation qui reçoit les embouchures de récipient, chambre dont le côté supérieur est muni d'ouvertures de passage pour les organes d'obturation et dont le côté intérieur et le côté extérieur comportent au moins un orifice d'entrée et un orifice de sortie pour le gaz inerte, l'orifice d'entrée passant au niveau de l'orifice de buse à une faible distance. Cela permet de satisfaire à des conditions plus strictes quant à l'évacuation de l'oxygène au niveau'de l'embouchure du récipient du fait de la chambre annulaire située à la hauteur des embouchures et recevant celles-ci. Cette chambre annulaire qui peut par exemple être réalisée de manière simple par la face supérieure d'une couronne en étoile pour le transfert des récipients et une plaque annulaire située à une certaine distance en-dessous de celle-ci, on guide de manière exacte le gaz inerte sortant de l'ouverture de la buse, à la hauteur de l'intervalle libre entre l'embouchure du récipient et l'organe d'obturation. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, en ce qu'à la hauteur de la buse fixe, sont prévues des chambres d'écoulement recevant chaque fois une embouchure de récipient et tournant avec les organes d'obturation, chambres dont la face supérieure est munie d'un orifice pour les organes d'obturation et ayant sur le côté intérieur et leur côté extérieur un orifice d'entrée et un orifice de sortie pour le gaz inerte, les orifices d'entrée passant à une faible distance devant l'ouverture de la buse. Cette caractéristique permet un balayage optimum par le gaz avec une consommation réduite au minimum. De cette manière, grâce à des chambres d'écoulement particulières, le gaz s'échappant de l'ouverture de la buse est guidé de manière exacte en hauteur et de manière latérale au niveau de l'embouchure des récipients. - Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les chambres d'écoulement sont en forme de canal ou de conduite. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les chambres d'écoulement sont dirigées radialement. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les chambres d'écoulement font un angle aigu par rapport au rayon correspondant. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les chambres d'écoulement possèdent au niveau de l'orifice d'entrée de gaz inerte, une section plus grande qu'au niveau de l'orifice de sortie. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les chambres d'écoulement sont formées par deux plaques annulaires concentriques à la trajectoire circulaire des organes d'obturation et tournant avec ceux-ci, plaques dont les faces en regard présentent des parties en saillie en forme de nervures. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les plaques annulaires sont reliées à une couronne en étoile du dispositif de transfert de récipient, cette couronne étant située à la hauteur des embouchures des récipients. Ainsi grâce à ces caractéristiques, on arrive à des chambres d'écoulement ayant un effet optimum et dont la structure est particulièrement simple. La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels: - la figure i est une vue de dessus partielle d'une machine pour l'obturation de récipients, au niveau du dispositif de transfert des récipients et de la buse. - la figure 2 une coupe selon A B à la figure 1. La machine pour l'obturation de récipients selon la figure i est prévue pour mettre en place des capsules-couronnes 13 sur des bouteilles 14 remplies. Cette machine comporte une colonne centrale 15, verticale, tournant dans la direction de la flèche et à laquelle est fixée une table tournante non représentée, sur laquelle reposent les bouteilles 14 et à une certaine distance au-dessus de cette table, un rotor 16. Le rotor 16 porte un certain nombre d'organes d'obturation 2 qui exécutent des mouvements de montée et de descente commandés de façon usuelle par des cames. - Une couronne en étoile 12, tournant avec le rotor 16 est prévue pour le centrage exact des bouteilles 14 sous les organes d'obturation 2. Cette couronne en étoile vient prendre par ses alvéoles directement en-dessous du goulot renforcé des bouteilles 14. Grâce à une pièce en forme d'arc de guidage 5, fixe, agissant à la même hauteur, les bouteilles 14 sont maintenues dans la couronne en étoile 12. Les bouteilles 14 remplies d'une boisson sensible à l'oxygène, et qui sont à obturer, sont fournies par l'étoile de sortie 17 d'une machine de remplissage, non représentée mais qui est uniquement indiquée par un cercle primitif, pour arriver sur la table tournante et la couronne en étoile 12 pour y être bloquées jusqu'à la fixation des capsules- couronnes 13 sur l'orifice des bouteilles, au niveau de l'organe de guidage en arc de cercle 5. Sur le côté extérieur de la trajectoire circulaire des bouteilles 14 ou des organes d'obturation 2, il est prévu à la hauteur des embouchures de bouteilles, une buse 1 fournissant du gaz inerte pour balayer l'embouchure des bouteilles et la face inférieure des capsules-couronnes 13; cette buse 1, fixe présente un bloc de la buse 18 en arc de cercle, avec un canal 4 également en arc de cercle, concentrique. Ce canal est délimité radialement vers l'extérieur et vers le haut par la paroi du bloc de la buse 18 et vers le bas, directement par la pièce en arc de cercle 5 qui en quelque sorte fait partie de la buse 1. Le canal 4 est ouvert radialement vers l'intérieur pour former une ouverture de la buse 3, en fente allongée. L'ouverture de la buse 3 est dirigée vers le centre de la trajectoire circulaire des bouteilles 14; le gaz inerte s'échappant de l'orifice 3 de la buse, et qui est fourni par une conduite tubulaire fixe raccordée au canal 4, est ainsi dirigé radialement vers l'intérieur, suivant la direction horizontale. Le dispositif en arc de cercle de guidage 5, en forme de plaque horizontale, est fixé à l'aide de plusieurs vis solidairement sur le bloc de la buse 18 et sur le couvercle fixe non représenté du rotor 16 par l'intermédiaire de barres 20. En réglant ainsi la hauteur du rotor 16, on conserve automatiquement l'association exacte de la position de la buse 1 et des organes d'obturation 2. Au moyen de plusieurs tiges d'écartement 21 et vis, deux plaques annulaires lOa et 0lob, concentriques à l'axe de rotation du rotor 16 sont fixés à la hauteur des embouchures de récipient ou à la même hauteur que le bloc de la buse 18. Des vis assurent en même temps la fixation de la couronne en étoile 12 contre la face inférieure de la plaque annulaire inférieure 0lob. Les plaques annulaires 10a et 10b ont des côtés extérieurs libres essentiellement lisses et plans alors que leurs faces intérieures tournées l'une vers leur l'autre présentent des saillies 11 en forme de rainures, correspondantes. Les saillies 11 sont dirigées principalement dans la direction radiale par rapport à l'axe de rapport du rotor 16 et cela respectivement dans les zones g comprises entré deux alvéoles d'étoile voisines de la couronne en étoile 12. Les volumes libres -qui restent entre les parties en saillie il sont dirigés essentiellement dans la direction radiale par rapport à l'axe de rotation du rotor et forment des chambres d'écoulement 7 sous forme de canaux. Comme le bord extérieur des plaques annulaires lOa et lob déborde sensiblement par rapport à la tête des bouteilles, ces têtes pénètrent complètement dans les chambres d'écoulement 7. Pour ne pas gêner la pénétration des bouteilles 14 dans la couronne en étoile 12, la plaque annulaire 10b inférieure, située à la hauteur de la tête de bouteille, comporte au niveau des alvéoles de l'étoile, des cavités correspondantes 22. Par contre, la plaque annulaire 10a, supérieure, qui se trouve sensiblement au-dessus de l'embouchure des bouteilles est munie d'orifices de passage- 6 dans la zone de déplacement des organes d'obturation 2, orifices à travers lesquels peuvent pénétrer des organes d'obturation 2 portant sur leur face inférieure, des capsules-couronnes 13, fixées par aimantation, pour pénétrer dans les chambres d'écoulement 7; celles-ci sont ainsi rendues très largement étanches vers le haut. Les chambres d'écoulement 7 sont également pratiquement étanches dans leur partie inférieure du fait de la couronne en étoile 12 qui reçoit les têtes de bouteille et du fait de l'organe en forme d'arc de guidage 5. Les zones marginales radialement extérieures et intérieures des deux disques annulaires 10a et lob se situent chaque fois sur une surface cylindrique concentrique au rotor 16. L'intersection des canaux d'écoulement 7 et de la surface cylindrique extérieure forme chaque fois un orifice d'entrée 8 et l'intersection avec la surface cylindrique intérieure forme un orifice de sortie 9 pour le gaz inerte. Du fait du rétrécissement continu de la section de la chambre d'écoulement 7, l'orifice de sortie 9 présente une section plus faible que celle de l'orifice d'entrée 8, ce qui crée un certain effet d'accumulation réduisant la consommation de gaz. Pour cette raison, les chambres d'écoulement 7 sont plus longues que cela ne serait nécessaire en fait pour recevoir complètement une tête de bouteille. Comme le montrent bien les deux figures, les orifices d'entrée 8 de gaz inerte, de la surface cylindrique extérieure, passent à une faible distance de l'ouverture 3 à courbure cylindrique de la buse 1 alimentant chaque fois trois ouvertures d'entrée 8 en gaz carbonique C02. Les pertes de gaz sont de ce fait très faibles et l'effet de balayage important. Même pour un rendement élevé, l'invention assure que les chambres d'écoulement 7 et ainsi l'environnement de l'embouchure des récipients ne contiennent plus d'oxygène de l'air lorsque ces embouchures arrivent dans la zone finale de l'orifice de la buse 3. Dans cette zone, la capsulecouronne 13 est pressée contre l'embouchure de la bouteille. Le gaz inerte fourni par la buse 1 entraîne l'air à l'extérieur par les orifices de sortie 9. REVENDICATIONS 1') Machine pour l'obturation de récipients, comportant des organes d'obturation tournant sur une trajectoire circulaire, un dispositif de transfert tournant avec l'es organes d'obturation et assurant le centrage des récipients sous les organes d'obturation ainsi qu'au moins une buse dirigée sur l'intervalle entre les embouchures de récipient non obturées et les organes d'obturation, cette buse ayant au moins une ouverture en forme de fente, dirigée principalement dans la direction radiale de la trajectoire circulaire, cette buse étant alimentée en gaz inerte, machine caractérisée en ce que la buse (1) est fixe sur la trajectoire circulaire des organes d'obturation (2) et est conçue pour recevoir simultanément plusieurs embouchures de récipient. 2 ) Machine pour l'obturation de récipients selon la revendication 1, caractérisée en ce que la buse (1) est prévue contre le côté extérieur de la trajectoire circulaire des organes d'obturation (2) et est dirigée principalement vers l'intérieur dans la direction radiale. 3 ) Machine pour l'obturation de récipients selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la buse (1) présente un canal (4) situé à la hauteur des embouchures de récipient, et le long de la trajectoire circulaire, canal ayant une ouverture de la buse (3), latérale, en arc de cercle, qui se situe à une faible distance de la trajectoire circulaire. 4') Machine pour l'obturation de récipients selon la revendication 3, caractérisée en ce que la dimension de l'ouverture de la buse dans la direction périphérique des organes d'obturation (2) est au moins aussi grande que le pas de deux organes d'obturation (2) voisins. *) Machine pour l'obturation de récipients selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la buse (1) est reliée à un organe en forme d'arc de cercle de guidage (5) prévu de manière fixe sur le côté extérieur de la trajectoire circulaire, à la hauteur des têtes de récipient. 6*) Machine pour l'obturation de récipients selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'organe en forme d'arc de cercle de guidage (5) constitue la paroi inférieure du canal (4) et le cas échéant'la limite inférieure du l'ouverture de la buse (3). 7 ) Machine pour l'obturation de récipients selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la buse (1) balaie en continu principalement la zone d'arc de cercle entre les embouchures des récipients sous les organes d'obturation (2) et la mise en place des capsules d'obturation sur les récipients. 8') Machine pour l'obturation de récipients selon quelconque des revendications i à 7, caractérisée en ce qu'à la hauteur de la buse fixe (1) il est prévu une chambre annulaire tournant avec les organes d'obturation (2) qui reçoit les embouchures de récipient, chambre dont le côté supérieur est muni d'ouvertures de passage pour les organes d'obturation et dont le côté intérieur et le côté extérieur comportent au moins un orifice d'entrée et un orifice de sortie pour le gaz inerte, l'orifice d'entrée passant au niveau de l'orifice de la buse (3) à une faible distance. 9') Machine pour l'obturation de récipients selon l'une quelque des revendications i à 7, caractérisée en ce qu'à la hauteur de la buse fixe (1), sont prévues des chambres d'écoulement (7) recevant chaque fois une embouchure de récipient et tournant avec les organes d'obturation (2), chambres dont la face supérieure est munie d'un orifice (6) pour les organes d'obturation (2) et ayant sur le côté intérieur et leur côté extérieur un orifice d'entrée (8) et un orifice de sortie (9) pour le gaz inerte, les orifices d'entrée (8) passant à une faible distance devant l'ouverture de la buse (3). ') Machine pour l'obturation de récipients selon la revendication 9, caractérisée en ce que les chambres d'écoulement (7) sont en forme de canal ou de conduite. 11i) Machine pour l'obturation de récipients selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que les chambres d'écoulement (7) sont dirigées radialement. 12') Machine pour l'obturation de récipients selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que les chambres d'écoulement (7) font un angle aigu par rapport au rayon correspondant. 13') Machine pour l'obturation de récipients selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que les chambres d'écoulement (7) possèdent au niveau de l'orifice d'entrée (8) de gaz inerte, une section plus grande qu'au niveau de l'orifice de sortie (9). 14') Machine pour l'obturation de récipients selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisée en ce que les chambres d'écoulement (7) sont formées par deux plaques annulaires (10a, lob) concentriques à la trajectoire circulaire des organes d'obturation (2) et tournant avec ceux-ci, plaques dont les faces en regard présentent des parties en saillie (11) en forme de nervures. ') Machine pour l'obturation de récipients selon la revendication 14, caractérisée en ce que les plaques annulaires (10a, lob) sont reliées à une couronne en étoile (12) du dispositif de transfert de récipient, cette couronne étant située à la hauteur des embouchures des récipients.