Brevet FR2695135A1 — publié le 19940304

La présente invention a trait à un procédé pour l'agitation mécanique de bouteilles de forme quelconque et à une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le procédé d'agitation et la machine sont plus particulièrement destinés à l'élaboration des vins suivant la "méthode champenoise". Dans l'élaboration des vins par cette méthode, il existe une opération de dosage pendant laquelle une liqueur est introduite dans la bouteille contenant le vin. Cette liqueur de densité supérieure à celle du vin se dépose dans le fond de la bouteille et y adhère fortement du fait de sa viscosité. On connaît deux types de machines qui permettent le remuage de la liqueur contenue dans les bouteilles en vue de l'élaboration des vins suivant la méthode champenoise. Le premier type de machines est soit semi-automatique, soit totalement automatique, mais pour des petites cadences. Les différentes opérations pour obtenir le mélange de la liqueur dans les vins s'effectuent les unes à la suite des autres le long du convoyeur qui permet de transporter les bouteilles. De telles machines comportent certains inconvénients en ce qui concerne d'une part leur trop faible cadence et d'autre part le procédé d'agitation des bouteilles en vue du mélange de la liqueur qui est très éloigné de celui pratiqué autrefois de manière manuelle. Le second type de machines employées pour le mélange de la liqueur dans l'élaboration des vins suivant la "méthode champenoise" est du genre rotatif et automatique pour de la très grande production. Les différentes opérations pour le remuage des bouteilles s'effectuent sans interruption au cours de l'avance de ces dernières. La cadence de telles machines est trop élevée et leur encombrement est considérable à l'intérieur de la chaîne de production. De plus, ces machines exécutent l'agitation d'une façon qui est éloignée de celle utilisée autrefois manuellement. Ce procédé mécanique ne permet pas un mélange parfait de la liqueur contenue dans le vin. Les perfectionnements qui font l'objet de l'invention permettent de remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus et visent plus particulièrement une machine pour l'agitation mécanique des bouteilles et un procédé qui se rapproche au maximum de celui réalisé manuellement. La machine pour l'agitation mécanique des bouteilles suivant la présente invention comprend une couronne fixe pourvue sur sa périphérie externe d'une rainure ou came à profil variable, un montant vertical entraîné en rotation séquentielle et placé au milieu de l'alésage interne de la couronne et qui comporte à son extrémité libre supérieure un plateau horizontal dont la face interne, c'est-à-dire celle tournée du côté de la couronne, supporte au moins quatre postes d'agitation qui sont répartis symétriquement par rapport aux axes géométriques principaux du plateau, une colonne verticale qui est prévue entre la périphérie de l'alésage interne de la couronne et le montant vertical et qui est entraînée dans le sens vertical par l'intermédiaire d'une came, alors que l'extrémité libre de ladite colonne est solidaire d'un plateau horizontal qui permet de commander les postes d'agitation à chaque fois que ceux-ci se présentent devant un dispositif de chargement et de déchargement. Le procédé suivant l'invention se caractérise en ce qu'il consiste - à introduire une bouteille en position verticale, c'est-àdire tête en haut, à l'intérieur de la machine ; - à basculer la bouteille d'un angle d'environ 1800 par rapport à un plan vertical pour l'amener tête en bas ; - à maintenir la bouteille dans cette position un certain temps ; - à secouer très rapidement la bouteille en la déplaçant deux fois de suite de puis sa position inclinée à 1800 jusqu'à une position horizontale ; - à incliner la bouteille dans sa position tête en bas, c'està-dire d'une inclinaison d'environ 1800 par rapport à un plan vertical ; - à retenir la bouteille dans cette position pendant un certain temps ; - à remonter la bouteille une seule fois en position horizontale ; - à ramener la bouteille en position verticale, c'est-à-dire tête en haut ;; - à maintenir la bouteille un certain temps dans sa position verticale ; - et à évacuer la bouteille sur un convoyeur. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue de dessus de la machine pour la mise en oeuvre du procédé suivant la présente invention. Fig. 2 est une vue de côté montrant l'introduction d'une bouteille dans un poste d'agitation et le basculement d'un des postes pour le mélange de la liqueur dans le vin. Fig. 3 est une vue de détail représentant un poste d'agitation. Fig. 4 est une vue schématique illustrant le développé de la came pour l'entraînement en pivotement des postes d'agitation. On a représenté en fig. 1 et 2 une machine automatique 1 du type rotatif pour l'agitation de bouteilles 2 en vue de mélanger une liqueur préalablement introduite dans le vin. La machine automatique 1 est placée à proximité d'un convoyeur linéaire 3 à bande ou analogue connu en soi permettant le transport des bouteilles 2. La machine automatique 1 comprend un dispositif 4 qui est place entre celle-ci et le convoyeur 3 pour le chargement et le déchargement des bouteilles 2. La machine automatique 1 est pourvue d'une couronne fixe la dont la périphérie externe est pourvue d'une rainure lb à profil variable en vue de réaliser une came, comme on le verra mieux plus loin. Dans l'alésage interne 1c de la couronne la et au milieu de celui-ci est disposé un montant vertical cylindrique lb qui est entraîné en rotation autour de son axe géométrique principal par l'intermédiaire d'un moteur, non représenté. L'extrémité libre supérieure du montant vertical lb est solidaire d'un plateau horizontal le dont le diamètre extérieur est légèrement supérieur à celui de la couronne fixe la. La face inférieure du plateau horizontal 1~c'est-à-dire celle tournée du côté de la couronne fixe 1 est solidaire d'au moins quatre postes d'agitation 5 qui sont répartis de manière régulière sous le plateau le. En face du convoyeur 3 et entre le montant vertical ld et l'alésage interne lc de la couronne fixe la est prévue une colonne If qui est guidée axialement dans ses déplacements verticaux. La colonne 1f est solidaire à son extrémité supérieure d'un plateau horizontal 1t dont la largeur est équivalente à celle séparant deux postes d'agitation 5. Le plateau 1t est prévu en face du convoyeur 3 pour commander les postes d'agitation 5 chaque fois que ceux ci se présentent devant le dispositif de chargement et de déchargement 4. Les mouvements verticaux de la colonne 1f sont commandés par l'intermédiaire d'une came 1g agissant sur l'extrémité inférieure. Cette came est entraînée en rotation lorsque le montant vertical lb se trouve pendant la phase d'arrêt de son entraîne- ment séquentiel, comme on le verra mieux plus loin. Chaque poste d'agitation 5 comprend une colonne 5a et un fourreau 5b qui sont fixés à proximité de la périphérie de la face inférieure du plateau horizontal le. La colonne 5a et le fourreau 5b sont compris dans un même plan vertical, de manière à être parallèles l'un à l'autre et espacés d'une certaine distance (fig. 3). Le fourreau 5b est pourvu d'une lumière verticale 5c qui est ménagée dans l'épaisseur de celui-ci. A l'intérieur du fourreau 5b coulisse une tige cylindrique 5d qui comprend une crémaillère 5e se trouvant au même niveau que la lumière verticale 5c (fig. 3). L'extrémité inférieure de la tige 5d qui débouche hors du fourreau 5b est usinée pour recevoir un galet 5f libre en rotation et coopèrant avec la rainure ou came lb de la couronne fixe la. L'extrémité inférieure de la colonne 5a est pourvue d'un méplat 5g qui supporte un axe de rotation horizontal 5. Un berceau Si en forme de C est articulé par l'intermédiaire de l'une de ses branches autour de l'axe de rotation 5h de la colonne 5a, de manière que son espace libre soit tourné en direction de l'extérieur de la machine 1. La branche opposée du berceau 5 comprend un pignon 5i libre en rotation qui est prévu co-axial avec l'axe de rotation 5, de manière à coopérer avec la crémaillère 5e de la tige cylindrique 5d, à travers la lumière 5c du fourreau 5b. La partie centrale du berceau Si est traversée par une tige cylindrique verticale 5k qui est immobilisée au moyen par exemple d'une vis. L'extrémité libre de la tige 5k et plus spécialement celle se trouvant entre la couronne fixe la et le berceau Si est solidaire d'un socle 5l qui est prévu dans un plan horizontal. La tige cylindrique 5k est fixée dans le berceau Si,de manière que le socle horizontal 51 se trouve au même niveau que le convoyeur 3 pour permettre le transfert des bouteilles 2 (fig. 2). L'extrémité opposée de la tige cylindrique 5k, c'est-à-dire celle se trouvant au-dessus du berceau 5ilcoopère avec un fourreau cylindrique 5m. Pour être en mesure de se déplacer librement suivant un axe vertical par rapport à ladite tige, le fourreau 5m comprend dans sa partie interne un ressort 5n qui vient prendre appui sur l'extrémité libre de la tige 5k L'extrémité libre du fourreau 5m est usinée de façon à recevoir un galet en porte-à-faux 5e dont on verra mieux plus loin la fonction. Une platine horizontale 5g est prévue coulissante entre l'extrémité libre du fourreau 5m et le berceau Si. Une vis de serrage 5r permet l'immobilisation de la platine horizontale 5g sur le fourreau 5m à une hauteur qui est déterminée suivant la taille de la bouteille 2 à remuer. La platine horizontale 5g est pourvue sur l'un de ses bords d'un logement Ss en portion de cercle dont l'axe géométrique vertical est parallèle à celui de la colonne 5. Le logement 5s est prévu d'un diamètre suffisant pour recevoir tous les types de cols 2a des bouteilles 2 à remuer. Le dispositif de chargement et de déchargement 4 est constitué d'un premier bras 4a et d'un second bras 4b qui sont articulés autour d'un axe vertical 4c. Le premier bras 4a permet, après la sélection d'une bouteille 2 sur le convoyeur 3 au moyen d'un levier 3~d'introduire cette dernière sur le poste d'agitation 5 se trouvant en face. Le second bras 4b permet de transférer une bouteille 2 contenue dans un poste d'agitation 5 sur le convoyeur 3 par l'intermédiaire d'un bec 4d qui vient se loger entre la tige verticale 5 et ladite bouteille. De plus, les bras 4a et 4b pivotent autour de l'axe 4c indépendamment l'un de l'autre et à des vitesses de rotation différentes, de manière à laisser reposer plus longtemps les bouteilles 2 qui doivent être évacuées. En fig. 4, on a représenté schématiquement le développé de la came ou rainure lb permettant d'entraîner pendant la rotation séquentielle du montant vertical lb chaque poste d'agitation 5 par pivotement autour de l'axe horizontal 5h. Avant la première phase du procédé consistant à introduire une bouteille 2 à l'intérieur d'un poste d'agitation 5, l'opérateur doit régler en hauteur la platine 5g suivant la taille de ladite bouteille. Pour cela, il déplace le long du fourreau 5m la platine 5g de manière que son logement 5 vienne prendre appui sur la base du col 2a de la bouteille 2. Il serre ensuite La vis 5r pour immobiliser en translation la platine 5g sur le fourreau 5m en vue de bloquer la bouteille 2 sur le socle fixe 51. L'opérateur procède au réglage de tous les postes d'agitation 5 pour que les bouteilles 2 à remuer soient automatiquement bloquées sur le socle fixe SI pendant l'agitation. Dans le cas illustré, la machine comporte quatre postes 5 répartis à 900 les uns par rapport aux autres. Le système d'entraînement de la machine 1 est prévu de manière que son montant vertical lb pivote en rotation par séquences d'un quart de tour, des phases d'arrêt étant prévues dont la durée est déterminée pour permettre le chargement et le déchargement des bouteilles 2. - La première phase du procédé s'effectue pendant l'arrêt (repère A fig. 4) de la machine 1 de manière à pouvoir introduire une bouteille 2 par l'intermédiaire du premier bras 4a à l'intérieur d'un premier poste d'agitation 5 se trouvant en face. Pendant la phase d'arrêt du montant vertical lb, la came 19 est entraînée en rotation de manière à déplacer en translation verticale la colonne if et le plateau horizontal 1j. Ce dernier vient en contact avec les galets 5p des premier et second postes 5. Ainsi, le fourreau 5m et la platine 5g du premier poste sont soulevés verticalement au moyen du plateau horizontal 1b afin de libérer l'accès à la première bouteille 2 à introduire.La bouteille 2 à charger dans le premier poste 5 est préalablement sélectionnée par l'intermédiaire du levier 3a prévu sur le convoyeur 3 afin que le premier bras 4a présente parfaitement Ladite bouteille sur le socle fixe 5l dudit poste. La came lg est arrêtée en rotation pendant le chargement de la bouteille 2 pour garder la platine 5g en position soulevée. Quand la bouteille 2 se trouve à l'intérieur du poste 5, la came lg est entraînée en rotation pour amener le plateau 1t en position basse afin que le fourreau 5m soit rappelé par l'intermédiaire de son ressort 5 en direction du bas et que le logement Ss de la platine 5g prenne appui contre la base du col 2a de la bouteille 2 en vue de maintenir celle-ci bloquée contre le socle fixe 51. - La seconde phase du procédé consiste d'abord à faire pivoter le montant vertical ld solidaire du plateau le d'un quart de tour et d'arrêter la rotation dans cette position (repère B fig 4). Pendant la rotation du montant vertical lb, le galet 5f du premier poste 5 parcourt le profil de la rainure ou came lb. Le profil de la rainure lb permet à la tige 5b qui est solidaire du galet 5f de se déplacer verticalement à l'intérieur du fourreau 56. Le déplacement vertical de la tige 5d entraîne la rotation du pignon 5i qui engrène avec la crémaillère 5e en vue de faire basculer le berceau 5i autour de son axe horizontal 5h. Le basculement du berceau 5i a pour conséquence d'amener la tête 2b de la bouteille 2 en direction du bas, c'est-à-dire inclinée d'un angle d'environ 1800 par rapport à un plan vertical. Pendant le temps d'arrêt de la seconde phase du procédé, la tête 2b de la bouteille 2 étant dirigée vers le bas, la came 19 est une nouvelle fois entraînée en rotation pour déplacer verticalement son plateau 1h de manière qu'il vienne, par l'intermédiaire du galet 5p du second poste 5, soulever le fourreau 5m solidaire de la platine 56 en vue de libérer l'accès au chargement d'une seconde bouteille 2. Le chargement de cette dernière est réalisé de la même manière que celle décrite dans la première phase du procédé. Après le chargement de la bouteille 2 dans le second poste 5, le fourreau 5m est libéré axialement et rappelé sous l'effort de son ressort 5n de manière à bloquer ladite bouteille 2 contre le socle fixe 51. - La troisième phase du procédé consiste à faire pivoter le montant vertical lb d'un autre quart de tour et d'arrêter sa rotation dans cette position (repère C fig. 4). Le premier poste 5 continue son parcours et son galet 5f suit le profil de la rainure lb de la couronne fixe la.Le profil de la rainure lb compris entre les repères B et C permet, par l'intermédiaire du galet 5f d'entraîner le dispositif pignon 5i et crémaillère 5e en mouvement de manière à relever une première fois (repère I fig. 4) la bouteille 2 en position horizontale, de ramener celle-ci tête en bas, c'est-à-dire inclinée d'un angle d'environ 1800 par rapport à un plan vertical, de remonter une seconde fois (II fig. 4) ladite bouteille en position horizontale, de replacer celle-ci en position tête en bas et de la maintenir dans cette position un temps déterminé. Le basculement rapide et répété en position horizontale de la bouteille 2 permet d'impartir un effet de vague au vin à l'intérieur de celle-ci en vue de décoller la liqueur. Cependant, simultanément au parcours du premier poste 5, le second suit le chemin de la rainure ld compris entre les repères A et B, c'està-dire celui décrit dans la seconde phase du procédé. De plus, un troisième poste 5 se présente devant le premier bras de chargement 4a en vue de recevoir une autre bouteille 2 suivant le processus décrit dans la première phase du procédé. - La quatrième phase du procédé consiste à faire pivoter d'un autre quart de tour le montant vertical id et de l'arrêter dans cette position (repère D fig. 4). Le profil de la rainure lb compris entre les repères C et D entraîne, par l'intermédiaire du galet 5f, le dispositif pignon 5i et crémaillère Se et provoque le basculement du berceau Si de manière à relever une nouvelle fois (repère III fig. 4) la bouteille 2 en position horizontale, de ramener celle-ci en position verticale, c 'est-à-dire tête en haut, et de la maintenir dans cette position un certain temps. Simultanément au déplacement du premier poste 5, le second parcours le profil de la rainure lb compris entre les repères B et C décrit dans la troisième phase du procédé, tandis que le troisième poste 5 suit la rainure lb prévue entre les repères A et B suivant la seconde phase du procédé. Un quatrième poste 5 se présente au niveau du chargement pour recevoir une autre bouteille 2, comme cela est décrit dans la première phase du processus. Pendant la phase d'arrêt prévue au repère D, la came 19 est entrai- née en rotation pour soulever comme dans toutes les autres phases d'arrêt (A, B, C), les platines 5g de chaque poste d'agitation 5 se trouvant au-dessus du plateau horizontal 1h afin de libérer soit l'accès aux bouteilles 2, soit le col 2a en vue de l'évacuation de celles-ci. A cette étape du processus, la platine 5q du premier poste 5 est soulevée afin de permettre le déchargement de la bouteille 2 au moyen du second bras 4b. Simultanément au déchargement du premier poste, la platine 5g du quatrième poste 5 est soulevée pour recevoir une autre bouteille 2 au moyen du premier bras 4a. Les deux bras 4a et 4b fonctionnent séparément l'un de l'autre à des vitesses de rotation différentes. Le bras 4b et plus particulièrement son bec 4d est prévu pour venir se placer entre la colonne du premier poste 5 et la bouteille 2 afin de l'extraire du socle fixe 51 et de l'amener sur le convoyeur 3. - La cinquième et dernière phase du procédé consiste à faire pivoter d'un autre quart de tour le montant vertical lb pour transférer le premier poste 5 vide devant le bras de chargement 4a (repère A). Pendant le transfert du premier poste 5, le second parcourt la distance prévue entre les repères C et D, le troisième la distance B, C et le quatrième la distance A, B. Lors du chargement du premier poste 5, comme décrit dans la première phase du procédé, le second est déchargé par l'intermédiaire du bras 4b, comme mentionné ci-dessus. Le procédé d'agitation recommence comme à la première phase du procédé et ainsi de suite tant qu'il y a des bouteilles 2 à remuer. On remarque qu'à chaque phase d'arrêt repérée A, B, C, D en fig. 4, la came lg est entraînée en rotation pour déverrouiller le système de blocage des bouteilles 2 sur chacun des postes 5 en vue du chargement ou du déchargement de celles-ci. On note que le profil de la rainure lb permet de reproduire parfaitement le mouvement réalisé manuellement afin de mélanger la liqueur contenue à l'intérieur desdites bouteilles 2. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Machine pour agiter de manière mécanique des bouteilles, caractérisée en ce qu'elle comprend une couronne fixe (la) pourvue sur sa périphérie externe d'une rainure ou came (ld) à profil variable, un montant vertical (lb) entrainé en rotation séquentielle et placé au milieu de l'alésage interne (lc) de la couronne (la) et qui comporte à son extrémité libre supérieur un plateau horizontal (le) dont la face inférieure, c'est-à-dire celle tournée du côté de la couronne (la), supporte au moins quatre postes d'agitation (5) qui sont également répartis de manière angulaire sans le plateau (le), et une colonne verticale (1f) entraînée dans un déplacement vertical et dont l'extrémité libre supérieure est solidaire d'un plateau horizontal (1h) pour commander les postes d'agitation (5) à chaque fois que ceux-ci se présentent devant un dispositif de chargement et de déchargement (4). 2. Procédé d'agitation de bouteilles suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste - à introduire une bouteille (2) en position verticale, c'est-à-dire tête en haut, à l'intérieur d'un poste d'agitation (5) de la machine (1) ; - à basculer la bouteille (2) d'un angle d'environ 1800 par rapport à un plan vertical pour l'amener approximativement tête en bas ; - à maintenir la bouteille (2) dans cette position un certain temps ; - à secouer très rapidement la bouteille (2) en la déplaçant deux fois de suite depuis sa position inclinée à 1800 jusqu' à une position horizontale ; - à incliner la bouteille (2) de manière que sa tête (2b) soit dirigée vers le bas ; - à retenir la bouteille (2) dans cette position pendant un temps déterminé ; - à relever une nouvelle fois la bouteille (2) dans une position horizontale ;; - à ramener la bouteille (2) en position verticale, c'est-àdire tête en haut ; - à maintenir un certain temps la bouteille (2) dans cette position ; - et à évacuer la bouteille (2) du poste d'agitation (5) sur un convoyeur (3). 3. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que cha que poste d'agitation (5) comporte un berceau (5i) en forme de C dont l'une des branches est articulée sur une colonne vertical, (5a) alors que l'autre branche est solidaire d'un pignon (5i) coopérant avec une crémaillère (5e) qui se déplace à l'intérieur d'un fourreau (5b) de manière à faire basculer le berceau (5i), ce dernier étant solidaire dans sa partie centrale d'une tige verticale (5k) dont I' extrémité libre inférieure est pourvue d'un socle (si), tandis que son extrémité supérieure coopère avec un fourreau (5m) chargé élastiquement et sur lequel coulisse une platine (5g) en vue de l'immobilisation des bouteilles (2). 4. Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le profil de la rainure ou came (lob) présente quatre secteurs (A-B, B-C, C-D, D-A) pour permettre à chaque poste d'agitation (5) de basculer de manière différente suivant l'avance du mouvement séquentiel de la machine(1}. 5. Machine suivant la revendication X, caractérisée en ce que la came (139 est entraînée en rotation lorsque le montant vertical (Id) de la machine (1) se trouve dans une phase d'arrêt (A, B, C, D) du procédé d'agitation. 6. Machine suivant les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que chaque poste d'agitation (5) est prévu pour recevoir tout type de bouteilles (2) et ceci par simple réglage en hauteur de la platine (5g) par rapport au fourreau (5m). 7. Machine suivant les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que le bec (Ss) de la platine (5g) vient bloquer sous l'effort d'un ressort (5n > la bouteille (2) sur le socle fixe (51). 8. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le plateau (1j) est commandé en translation verticale au moyen de la colonne (if) et de la came (19) afin de déplacer le fourreau (5m) en vue soit de libérer l'accès pour le chargement, ou le déchargement, soit pour bloquer la bouteille (2) sur le socle (5l) en vue de son agitation. 9. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de chargement et de ded7argerrent(4) comprend un premier bras (4a) permettant le chargement des bouteilles (2) à l'intérieur des postes d'agitation (5) se trouvant en faces et un second bras (4b) qui permet le déchargement des bouteilles (2) lorsque celles-ci ont été agitées. 10. Machine suivant la revendication 9, caractérisée en ce que le premier bras (4a) et le second bras (4b) du dispositif de chargement et de déchargement (4) pivotent autour d'un même axe (4c) à des vitesses de rotation différentes. 11. Machine suivant la revendication 9, caractérisée en ce que le second bras de déchargement (4b) comprend un bec (4d) qui vient se placer entre la tige verticale (5k) du berceau (5i) et la bouteille (2) en vue de déplacer celle-ci en direction du convoyeur (3). 12. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le plateau horizontal (1t) est placé en face du convoyeur (3) et présente une longueur équivalente à celle séparant deux postes d'agitation (5) de manière à pouvoir libérer lesdits postes en même temps pendant une phase d'arrêt de la machine (1) en vue d'en charger un et de décharger l'autre. 13. Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la platine (5g) est immobilisée sur le fourreau (5m) par l'intermédiaire d'une vis (5riz 14. Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le socle (51) est prévu à la même hauteur que celle du convoyeur (3) pour pouvoir transférer les bouteilles (2).