Brevet FR2759689A1 — publié le 19980821

MACHINE SEMI-AUTOMATIQUE DOSEUSE ET BOUCHEUSE EN CARROUSEL La présente invention a pour objet des machines semiautomatiques doseuses et boucheuses en carrousel. Le secteur technique de l'invention est celui d'appareils qui combinent au moins des opérations successives de remplissage de récipients et de fermeture de ceux-ci après remplissage. L'application principale de 1 invention est la réalisation de machine semi-automatique, nécessitant au moins un opérateur pour alimenter la dite machine en récipients et en moyens de fermeture de ceux-ci, laquelle machine étant apte à déplacer les récipients, les remplir en liquide, poudre, produit pâteux ou pulvérulent, suivant un poids, un niveau ou une quantité donné, et à les fermer par tous types de bouchons, vissés, encliquetés ou sertis. On connaît en effet - d'une part des machines entièrement automatiques de remplissage dosage comme celle décrite dans la demande de brevet FR2474010 publiée le 24 juillet 1981 intitulée "soutireuse pour installation de conditionnement de récipient, notamment de bouteille de liquide carbonaté", couplée, contrôlée et commandée par un même programme, à des machines de bouchonnage telles que celles décrites dans la demande de brevet FR2540480 publiée le 10 août 1984 est intitulée " capsuleuse automatique pour bocaux, flacons ou autres" : On peut citer également la demande de brevet EP188153 publiée le 23 juillet 1986 est intitulée "procédé et machine de remplissage de bouchage de flacon - et d'autre part des machines manuelles ou semi-automatiques dans lesquelles les opérations ci-dessus sont effectuées également successivement, mais après intervention et manipulation d'au moins un opérateur, nécessitant alors que soit celui-ci se déplace d'un poste de travail à un autre pour alimenter et contrôler les différents modules opératoires, soit qu'il y ait au moins deux opérateurs surtout que la plupart de ces machines sont en général disposées suivant des transporteurs de récipients en ligne. Les premiers types de machines automatiques sont spécialisés et adaptés à un seul type de récipient et sont capables d'effectuer l'ensemble des opérations à grande cadence de remplissage et de bouchage même au-delà de 1000/h mille par heure (cela peut atteindre 40000 exemplaires par heure) par exemple ; elles sont assez chères, encombrantes et adaptées à des industries ne traitant qu'un type donné de récipient et en très grande quantité, telles que pour les boissons, les huiles etc. Le deuxième type de machines, nécessitant constamment donc des interventions manuelles, sont bien sûr moins complexes et moins onéreuses mais comme indiqué ci-dessus outre l'obligation, certes d'un opérateur, ce qui est normal du fait de leur conception voulue semiautomatique pour cela, par opposition aux précédentes, leur inconvénient majeur est le fait que cette opérateur doit se déplacer ou nécessite d'être assisté pour assurer différentes fonctions, telles qu'évoquées et décrites plus en détail dans l'exemple de réalisation ciaprès, ce qui ralentit les cadences opératoires et augmente le coût d'exploitation. Le problème posé est ainsi de réaliser de telles machines semiautomatiques combinant successivement le remplissage, associé à tous types de système de dosage, et pour tous modèles de récipient, et le bouchage de ceux-ci avec un seul opérateur assurant l'alimentation des récipients et des bouchons sans qu'il ait à se déplacer et avec une grande cadence de l'ordre par exemple de 600 récipients de 5 litres à l'heure. Une solution au problème posé est une machine semi-automatique doseuse et boucheuse comprenant au moins un premier module opératoire constitué d'un carrousel portant au moins deux guides d'entraînement de récipients suivant un mouvement circulaire, un dispositif de remplissage placé au dessus de l'ouverture de chaque récipient disposé selon le dit carrousel, et au moins un deuxième module opératoire situé après le premier et comportant une boucheuse apte à fixer un bouchon sur chaque orifice des récipients qui lui sont présentés ; la dite machine selon l'invention comprend au moins trois carrousels dont - le premier est celui de remplissage disposé face à un poste de travail où peut se placer un opérateur qui y dépose un récipient vide dans chaque guide d'entraînement libre qui se présente devant lui, - le deuxième, tournant en sens inverse du premier, et venant tangenter une partie de sa couronne extérieure comprend également au moins deux guides d' entraînement de récipient qu'il transfère vers la dite boucheuse, - le troisième, contigu au deuxième et dont l'axe de rotation forme avec ceux des deux précédents un angle aigu à l'intérieur duquel est situé le dit poste de travail, apporte les dits bouchons, déposés par le même opérateur sur sa couronne extérieure, à la dite boucheuse. Les trois carrousels ainsi définis sont entraînés en rotation synchronisée pas à pas, et lors de chaque pas d'arrêt des trois carrousels en même temps, l'opérateur charge en restant au même dit poste de travail, d'une part sur le premier carrousel un récipient vide et d'autre part sur le troisième carrousel un bouchon, alors que pendant ce temps la boucheuse prend un bouchon déjà disposé sur ce troisième carrousel pour fermer le récipient rempli qui y a été transféré par le deuxième carrousel, et que d'autres récipients sont remplis sur le premier carrousel par le dispositif de remplissage. Selon les caractéristiques de 1 invention, les distances dl et d2 entre le centre du poste de travail et respectivement la couronne extérieure des premier et troisième carrousels est de l'ordre de 300 à 500 mm, permettant ainsi au seul opérateur se tenant au centre du dit poste de travail de tendre à peine les bras et sans se déplacer, pour alimenter la machine suivant l'invention, à la fois en récipients vides et en bouchons. De plus, pour simplifier la réalisation d'une telle machine, les trois carrousels sont mis ensembles en rotation à partir d'un même moyen d'entraînement qui peut être le premier carrousel lui-même que l'opérateur fait tourner manuellement ou par un moyen motorisé. Selon un mode préférentiel de réalisation, tel que le permet la présente invention, les dits trois carrousels sont réglables en hauteur et les guides d'entraînement des récipients sont modifiables pour s'adapter pour une même machine à tous types de récipients de dimension maximum donnée et déterminée par les dimensions des carrousels. Le résultat est de nouvelles machines semi-automatiques de remplissage et de bouchage et qui, bien sûr, sont en même temps doseuses en combinant avec le premier carrousel tous dispositifs connus de contrôle de poids, de niveau ou de volume. Ces machines semi-automatiques à au moins trois carrousels spécifiques suivant l'invention, sont très compactes, assez simples à réaliser et donc d'un coût très raisonnable, et bien inférieur à ceux des machines automatiques ; elles sont adaptables à tous récipients assez simplement en changeant par exemple simplement les guides d'entraînement et la hauteur des parties des modules opérationnels situés au-dessus des dits récipients grâce par exemple à un montage de ces parties sur des potences ou arbres supports télescopiques. La disposition particulière des trois carrousels et la compacité de l'ensemble permet à un seul opérateur de contrôler et d'alimenter la dite machine, en accédant aux deux carrousels prévus pour cela, sans avoir à se déplacer à partir d'un même poste de travail. On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention mais ceux cités ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en prouver la nouveauté et l'intérêt .La description et les figures ci-après représentent un exemple de réalisation de l'invention mais n'ont aucun caractère limitatif : d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de la portée et de l'étendue de cette invention en particulier en adaptant tout type de moyen de dosage et de remplissage des récipients, et/ou en changeant la forme des guides d'entraînement ainsi que leur nombre sur chaque carrousel considéré. La figure 1 est une vue de dessus simplifiée d'une machine semiautomatique selon l'invention sans son dispositif de remplissage. La figure 2 est une vue de côté suivant Il, de la machine telle que représentée sur la figure 1 mais avec son dispositif de remplissage. La machine semi-automatique doseuse et boucheuse suivant l'invention telle que représentée sur les figures jointes comprend donc au moins trois carrousels à savoir - un carrousel 2 de remplissage portant au moins deux guides d'entraînement 82 de récipient 5 suivant un mouvement circulaire assuré par un arbre support vertical 19 ; ce carrousel de remplissage 2 présente, face à un poste de travail 17 où peut se placer un opérateur 1, successivement chaque guide 82 qu'il fait tourner pour que le dit opérateur y place un récipient vide 51 ; chaque emplacement de récipient associé à un guide d'entraînement 82 comprend également tout dispositif de dosage 14 telle que la mesure du poids au fur et à mesure que le récipient 5 posé au-dessus est rempli : ce remplissage est effectué par une buse de dosage ou goulotte 13 déversant le produit voulu dans l'orifice 7 du récipient 5 considéré, depuis le dispositif de remplissage 12 situé au-dessus ; cette opération de remplissage se fait durant la rotation du carrousel 2 entre l'emplacement de chargement 51 du récipient vide qui a été déposé par l'opérateur 1, jusqu'à la position 54 de transfert du récipient plein vers le deuxième carrousel 3 - ce deuxième carrousel 3 tournant en sens inverse du précédent et dont la couronne extérieure vient tangenter, en fait même recouvrir pour assurer le transfert des récipients 5 d'une manière connue, une partie de la couronne extérieure du premier carrousel 2 afin d'y prendre en charge les récipients 5 remplis libérant ainsi le guide 82 correspondant ; ce deuxième carrousel 3 comprend également lui aussi 2 guides d'entraînement 83 des récipients 5 pour les transférer vers une boucheuse 10 ; ce deuxième carrousel peut être du même diamètre et de même dimension que le premier comportant tous deux quatre emplacements de récipients disposés à 900 les uns des autres ; les guides d'entraînement 82, 83 peuvent être de tous types connus et n'ont pas besoin d'être décrits particulièrement dans la présente description - le troisième carrousel 4, contigu au deuxième carrousel 3 précédent, forme avec son axe de rotation suivant son arbre porteur 21 et ceux des deux précédents, un angle aigu, représenté à 900 sur la figure 1, à l'intérieur duquel est situé le dit poste de travail 17 ; ce troisième carrousel apporte les bouchons 6, déposés par le même opérateur 1 sur sa couronne extérieure, à la dite boucheuse 10. Les deux premiers carrousels 2,3 sont entraînés en rotation synchronisée pas à pas, grâce par exemple à une courroie d'entraînement 18 reliant leurs arbres supports 19,20 qui sont fixés et guidés dans un support commun 16 de la machine : à chaque pas d'arrêt simultané de ces carrousels, lorsqu'un guide d'entraînement 82 du premier carrousel 2 est présenté alors face au poste de travail 17, un autre guide 82 du même carrousel coopère avec un guide 83 d'entraînement du deuxième carrousel 83 qui lui fait face pour y transférer un récipient 54 qui a été rempli au cours de sa rotation entre le poste de chargement 51 par l'opérateur 1 et ce poste de transfert 54 simultanément un deuxième guide 83 de ce deuxième carrousel 3 présente un récipient rempli 55 sous la dite boucheuse 10 et un troisième guide 83 de ce deuxième carrousel 3 transfère un récipient rempli et bouché 56 à un dispositif d'évacuation 15. Celui-ci peut être un convoyeur linéaire motorisé et orienté de l'autre coté de la machine par rapport au poste de travail 17, pour amener les dits récipients vers toutes destinations de chargement, de stockage etc.; le dit dispositif d'évacuation 15 comporte au moins à son extrémité coopérant avec le dit deuxième carrousel 3 un guide 9 d'entraînement et de prise en charge de chaque récipient 56 rempli et bouché jusqu'à qu'il soit 57 dégagé du dit carrousel 3. De même à chaque pas de rotation synchronisé des deux premiers carrousels 2 et 3 correspond un pas de rotation également synchronisé par exemple par le même dispositif de courroie d'entraînement 18 reliant alors l'arbre support 21 du troisième carrousel 4, qui apporte ainsi, un par un les dits bouchons 6 sous la dite boucheuse 10. Celle ci est montée mobile de préférence en rotation, grâce à une potence support 11, pour se déplacer entre l'emplacement de présentation 63 des bouchons 6 disposés sur le troisième carrousel 4 et celui où se trouve l'ouverture 75 du récipient 5 qui est transféré par le deuxième carrousel 3 pour y être bouchée. Des centreurs de type cylindrique interchangeables sont disposés sur le dit troisième carrousel 4 pour y recevoir les bouchons 6 lors de leur pose sur le plateau support tournant par le même opérateur 1 ; la boucheuse 10 peut être de tous types connus pour soit visser les bouchons 6, les encliqueter ou les sertir. Tel que représenté sur les figures chaque carrousel peut comporter au moins quatre emplacements de récipient 5 pour les premier et deuxième carrousel 23, et de bouchons 6 pour le troisième carrousel 4. Dans un tel mode de réalisation avec quatre emplacements guides 82 par carrousel support et d'entraînement de récipients 5, pour des volumes de ceux-ci de l'ordre de 5 à 8 litres, le diamètre extérieur des dits carrousels 2 et 3 peut être de 600 à 800 mm donnant un encombrement en longueur hors tout de la machine, c'est à dire du support 16, de 1200 à 1500 mm, pour une largeur de l'ordre de 800 mm : ces dimensions permettent effectivement à l'opérateur 1 d'être à une distance de l'ordre de 300 à 400 mm d'une part de l'emplacement de chargement des containers 51 sur le premier carrousel 2 de remplissage et simultanément de l'emplacement d'alimentation de bouchons 6I sur le troisième carrousel 4 ; une telle disposition et facilité opératoire permettent .d'assurer une cadence de remplissage et de bouchage de 600 récipients de 5 litres à l'heure. REVENDICATIONS 1. Machine semi-automatique doseuse et boucheuse comprenant au moins un premier module opératoire constitué d'un carrousel (2) portant au moins deux guides d'entraînement (82) de récipients (5) suivant un mouvement circulaire, un dispositif de remplissage (13) placé au dessus de l'ouverture (7) de chaque récipient disposé sur le dit carrousel (2), et au moins un deuxième module opératoire situé après le premier et comportant une boucheuse (10) apte à fixer un bouchon (6) sur chaque récipient (5) qui lui est présenté, caractérisée en ce que la dite machine comprend au moins trois carrousels dont - le premier est celui (2) de remplissage disposé face à un poste de travail (17) où peut se placer un opérateur (1) qui y dépose un récipient vide (51) dans chaque guide (82) d'entraînement qui se présente devant lui, - le deuxième (3) tournant en sens inverse du premier (2) et venant tangenter une partie de sa couronne extérieure, comprend également au moins deux guides (83) d'entraînement de récipients (5) qu'il transfère vers la dite boucheuse (10), - le troisième (4), contigu au deuxième (3) et dont l'axe de rotation forme avec ceux des deux précédents un angle aigu à l'intérieur duquel est situé le dit poste de travail (17), apporte les dits bouchons (6), déposés par le même opérateur (1) sur sa couronne extérieure, à la dite boucheuse (10). 2. Machine semi-automatique selon la revendication 1 caractérisée en ce que les deux premiers carrousels (2,3) sont entraînés en rotation synchronisée pas à pas et pour qu'à chaque pas d'arrêt, lorsqu'un guide d'entraînement (82) du premier carrousel (2) est présenté face au poste de travail (17), un autre guide (82) du même carrousel coopère avec un guide (83) d'entraînement du deuxième carrousel (3) qui lui fait face pour y transférer un récipient rempli (54), un deuxième guide (83) de ce deuxième carrousel présente un récipient rempli (53) sous la dite boucheuse (10) et un troisième guide (83) de ce deuxième carrousel transfère un récipient rempli et bouché (56) à un dispositif d'évacuation (15), 3. Machine semi-automatique suivant la revendication 2 caractérisée en ce que à chaque pas de rotation synchronisé des deux premiers carrousels (2,3) correspond un pas de rotation également synchronisé du troisième carrousel (4) qui apporte ainsi un par un les dits bouchons (6) sous la dite boucheuse (10). 4. Machine semi-automatique suivant la revendication 3 caractérisée en ce que lors de chaque pas d'arrêt en rotation des trois carrousels (2,3,4), l'opérateur (1) charge en restant au même poste de travail (17), d'une part sur le premier carrousel (2) un récipient vide (51) et d'autre part sur le troisième carrousel (4) un bouchon (61), alors que la boucheuse (10) prend un bouchon (63) déjà disposé sur ce troisième carrousel (4) pour fermer le dit récipient (55) rempli, et que d'autres récipients (52 53) \ sont remplis sur le premier carrousel (2) par le dispositif de remplissage (13). 5. Machine semi-automatique suivant l'une quelconque des revendication 2 à 4 caractérisée en ce que les trois carrousels (2, 3, 4) sont mis ensembles en rotation à partir d'un même moyen d'entraînement. 6. Machine semi-automatique suivant la revendication 5 caractérisée en ce que le dit moyen d'entraînement est le premier carrousel (2) lui-même que l'opérateur fait tourner manuellement ou à l'aide d'une motorisation. 7. Machine semi-automatique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que la boucheuse (10) est montée mobile pour se déplacer entre l'emplacement de présentation (63) des bouchons (6) disposés sur le troisième carrousel (4) et celui où se trouve l'ouverture (75) du récipient (55) qui est transféré par le deuxième carrousel (3). 8. Machine semi-automatique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que les distances dl et d2 entre le centre du poste de travail (17) et respectivement la couronne extérieure des premier (2) et troisième (4) carrousels sont de l'ordre de 300 à 500 mm. 9. Machine semi-automatique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que chaque carrousel comporte au moins quatre emplacements, de récipients (5) pour les premier et deuxième carrousels (23), et de bouchons (6) pour le troisième carrousel (4). 10. Machine semi-automatique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée en ce que les dits carrousels (2, 3, 4) sont réglables en hauteur et les guides (8) d'entraînement des récipients (5) sont modifiables pour s'adapter à tous types de récipients (5) de dimension maximum donnée et déterminée par les dimensions des carrousels (2,3).