Brevet FR2717441A1 — publié le 19950922

La présente invention concerne une installation de remplissage et de fermeture aseptique de boîtes. On connaît des installations de remplissage et de fermeture de boîtes comportant un dispositif d'alimentation de boîtes vides, un dispositif de remplissage des boîtes, un dispositif de distribution de couvercles, et un dispositif de sertissage des couvercles. Dans les installations connues à ce jour le dispositif de distribution des couvercles est intégré au dispositif de sertissage. Lorsque l'installation de remplissage est destinée à conditionner un produit de façon aseptique, par exemple pour les liquides conditionnés à froid, l'ensemble de l'installation est disposé dans une enceinte maintenue sous ambiance stérile, par exemple une enceinte sous flux laminaire stérile. Le maintien sous ambiance stérile du dispositif de remplissage est généralement bien maîtrisé actuellement. En revanche, le dispositif de sertissage comporte un très grand nombre de pièces en mouvement qui sont disposées à proximité immédiate des boîtes pour assurer le sertissage des couvercles sur les boîtes. Les pièces en mouvement nécessitent de fréquents graissages de sorte que ce type de matériel dans une ambiance stérile implique des précautions d'utilisation extrêmement importantes pour assurer le graissage du dispositif de sertissage sans détériorer les conditions d'asepsie nécessaire à un fonctionnement correct du dispositif de distribution des couvercles. En outre, si pour une raison quelconque l'une des boîtes n'a pas reçu de couvercle, les mouvements auxquels la boîte est soumise dans le dispositif de sertissage provoquent des éclaboussures qui souillent le dispositif de sertissage et entraînent très rapidement un développement de bactéries totalement incompatible avec les exigences de maintien du produit conditionné dans des conditions aseptiques. Le nettoyage qu'il est alors nécessaire de réaliser implique des temps d'intervention difficilement compatibles avec les cadences des dispositifs de remplissage qui peuvent atteindre des valeurs aussi élevées que 400 à 1000 boîtes à la minute. Selon l'invention on propose une installation de remplissage et de fermeture aseptique de boîtes du type précité dans laquelle le dispositif de distribution de couvercles est séparé du dispositif de sertissage, cette installation comportant en outre un dispositif de détection de couvercles disposé dans l'enceinte sous ambiance stérile en amont du dispositif de sertissage et associé à un organe d'évacuation des boîtes non munies d'un couvercle. Ainsi la distance qui sépare le dispositif de distribution de couvercles et le dispositif de sertissage permet une intervention sur le dispositif de sertissage sans risquer de polluer le dispositif de distribution de couvercles, et l'évacuation des boîtes non munies de couvercle évite les débordements de boîtes à l'intérieur du dispositif de sertissage et réduit en conséquence les interventions nécessaires pour le nettoyage du dispositif de sertissage. Selon une version avantageuse de l'invention, l'installation comporte un convoyeur linéaire entre le dispositif de remplissage et le dispositif de distribution de couvercles, ce convoyeur étant disposé tangentiellement à une trajectoire des boîtes à la sortie du dispositif de remplissage. On évite ainsi des changements de direction du mouvement des boîtes entre le dispositif de remplissage et le dispositif de sertissage et l'on minimise en conséquence les mouvements de produit à l'intérieur de la boîte, ces mouvements de produit étant habituellement générateurs de débordements provoquant une pollution de l'installation. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, celle-ci comporte un dispositif de maintien des couvercles entre le dispositif de détection des couvercles et le dispositif de sertissage. On évite ainsi tout débordement de la boîte, même si celle-ci est déplacée dans des conditions provoquant des mouvements de produit à l'intérieur de la boîte. Selon encore un autre aspect avantageux de l'invention, le dispositif de sertissage est disposé en-dehors de l'enceinte sous ambiance stérile. Il est ainsi possible d'intervenir sur le dispositif de sertissage, notamment pour un graissage de ce dispositif, sans détruire les conditions de stérilité auxquelles le dispositif de remplissage et le dispositif de distribution de couvercles doivent impérativement être soumis. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles - la figure 1 est une représentation schématique d'une installation selon l'invention, vue de dessus, - la figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif de maintien de couvercles selon l'invention, vu en élévation, En référence aux figures, l'installation de remplissage et de fermeture aseptique de boîtes selon l'invention comporte une enceinte 1 maintenue sous ambiance stérile par des moyens appropriés connus par eux-mêmes tels qu'un flux laminaire d'air stérile. Un dispositif d'alimentation 2 de boîtes 3 vides stérilisées est accolé à l'enceinte stérile 1 et assure l'approvisionnement en boîtes d'un dispositif de remplissage 4, disposé à l'intérieur de l'enceinte stérile 1, par l'intermédiaire d'une étoile d'entrée 5 également disposée à l'intérieur de l'enceinte stérile 1. A la sortie du dispositif de remplissage 4 les boîtes pleines sont prises en charge par un convoyeur 19. Un dispositif de distribution 6 de couvercles préalablement stérilisés est également disposé à l'intérieur de l'enceinte stérile 1 en aval du dispositif de remplissage 4 par référence à un sens de déplacement des boîtes 3. Le dispositif de distribution 6 de couvercles est associé à un organe d'alimentation 7 de couvercles stérilisés adjacent à l'enceinte stérile 1. En aval du dispositif de distribution de couvercles par référence à un mouvement de déplacement des boîtes 3, l'installation comporte un détecteur de couvercles 8, par exemple un détecteur magnétique, inductif ou capacitif surplombant la trajectoire des boîtes. Le détecteur de couvercles 8 est associé à un organe d'évacuation 9 tel qu'un vérin qui, lorsqu'il est actionné, repousse la boîte correspondante sur un convoyeur d'évacuation 10 qui débouche à l'extérieur de l'enceinte stérile 1. En aval du dispositif de détection de couvercles 8 et de l'organe d'évacuation 9, l'installation comporte de préférence un dispositif de maintien des couvercles 11 pour maintenir les couvercles convenablement appliqués contre les boîtes sur lesquelles ils sont posés. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2, le dispositif de maintien des couvercles comporte une bande sans fin 12 disposée au-dessus des boîtes et équipée de plots de maintien en saillie 13, par exemple des plots élastiques en caoutchouc. La bande sans fin 12 est portée par des poulies 14 et une d'entre elles est entraînée par un moteur 15. De préférence, le dispositif de maintien des couvercles s'étend jusqu'à l'extérieur de l'enceinte stérile 1 et le moteur d'entraînement 15 est disposé à l'extérieur de cette enceinte stérile. L'installation selon l'invention comporte par ailleurs un dispositif de sertissage 16 adjacent à l'extrémité du dispositif de maintien des couvercles 11. Le dispositif de sertissage 16 comporte une étoile de sortie 17 vers un convoyeur de sortie 18. Dans le mode de réalisation illustré le dispositif de sertissage 16 n'est pas disposé dans l'enceinte 1 soumise à un flux laminaire stérile mais dans une enceinte 20 qui est accolée à l'enceinte stérile 1 au voisinage de l'extrémité du convoyeur 19. L'enceinte 20 n'est donc pas soumise à un flux laminaire stérile mais à un flux d'air stérile turbulent s'écoulant par le passage entre l'enceinte stérile 1 et l'enceinte 20, ce qui suffit pour minimiser le risque de pollution lors de l'opération de sertissage. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le convoyeur 19 qui transporte les boîtes depuis le dispositif de remplissage 4 jusqu'au dispositif de sertissage 16 est un convoyeur linéaire disposé tangentiellement à une trajectoire des boîtes à la sortie du dispositif de remplissage. On remarquera à ce propos que la partie la plus critique du convoyeur est celle qui est comprise entre le dispositif de remplissage 4 et le dispositif de distribution des couvercles 6 car un changement de direction des boîtes sur cette partie de la trajectoire risque de provoquer des mouvements du produit inséré dans les boîtes, surtout lorsqu'vil s'agit d'un liquide, et de provoquer des débordements provoquant par la suite une pollution des différentes pièces avec lesquelles la boîte vient en contact. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, ainsi qu'il vient d'être souligné, il est possible, au-delà de la mise en place des couvercles, de prévoir des dispositifs de convoyage rotatifs à condition bien entendu que la pression qui est exercée sur les couvercles par le dispositif de maintien des couvercles soit suffisante pour assurer une étanchéité contre les débordements dans le cas de mouvements du produit à l'intérieur de la boîte. A l'inverse, lorsqu'un convoyeur linéaire est utilisé depuis le dispositif de remplissage 4 jusqu'au dispositif de sertissage 16, et en particulier dans le cas où les couvercles sont emboutis et s'ajustent sur les boîtes, on peut prévoir de supprimer le dispositif de maintien des couvercles. Par ailleurs, bien que l'organe d'évacuation 9 soit principalement destiné à évacuer les boîtes 3 non munies de couvercles, on peut également utiliser cet organe d'évacuation pour évacuer les boîtes incorrectement remplies. La détection de ces boîtes est généralement effectuée sur le dispositif de remplissage et on prévoit alors un dispositif de comptage afin de commander l'organe d'évacuation 9 au moment du passage devant cet organe d'une boîte dont le mauvais remplissage a été détecté sur le dispositif de remplissage. REVENDICATIONS 1. Installation de remplissage et de fermeture aseptique de boîtes (3) comportant un dispositif d'alimentation de boîtes vides (2), un dispositif de remplissage des boîtes (4), un dispositif de distribution de couvercles (6), et un dispositif de sertissage des couvercles (16), le dispositif de remplissage (4) et le dispositif de distribution de couvercles (6) étant disposés dans une enceinte sous ambiance stérile (1), caractérisée en ce que le dispositif de distribution de couvercles (6) est séparé du dispositif de sertissage (12) et en ce que l'installation comporte un dispositif de détection de couvercles (8) disposés dans l'enceinte sous ambiance stérile en amont du dispositif de sertissage et associé à un organe d'évacuation (9) des boîtes non munies d'un couvercle. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de maintien des couvercles (11) entre le dispositif de détection de couvercles (8) et le dispositif de sertissage (16) 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de maintien des couvercles comporte une bande sans fin (12) disposée au-dessus des boîtes (3) est équipé de plots de maintien en saillie (13). 4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un convoyeur linéaire (19) entre le dispositif de remplissage (4) et le dispositif de distribution de couvercles (6), ce convoyeur (19) étant disposé tangentiellement à une trajectoire des boîtes (3) à la sortie du dispositif de remplissage (4). 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif de sertissage (16) est disposé en-dehors de l'enceinte sous ambiance stérile. 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif de sertissage (16) est disposé dans une enceinte (20) accolée à l'enceinte sous ambiance stérile (1).