Brevet FR2880010A1 — publié le 20060630

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine du conditionnement de liquides, en particulier de liquides alimentaires, notamment dans de contenants du type bouteille en matière synthétique ou en verre munie d'un bouchon de fermeture en matière synthétique ou métallique, et a pour objet un procédé de nettoyage et d'orientation de bouchons de fermeture de bouteilles par flottaison ou par immersion. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Dans la suite de cette description, le terme "face" du bouchon désignera la face de l'extrémité distale des bouchons par rapport à la face de montage, en d'autres termes, il faut comprendre par les termes "face de montage" la face qui coopère avec le col de la bouteille pour le bouchage. Les bouchons de fermeture de bouteilles sont généralement nettoyés, préalablement à leur mise en place sur les bouteilles, par passage sous un jet de liquide de nettoyage, puis sont acheminés vers un poste de bouchage par l'intermédiaire de convoyeurs en forme de goulottes. Un tel nettoyage préalable, le transport correspondant des bouchons, ainsi que d'autres opérations, notamment le bouchage, nécessitent que ces derniers soient tous correctement orientés, c'est-à-dire que leur face de montage soit dirigée vers un moyen d'aspersion de liquide de nettoyage et de soufflage. Une orientation préalable est donc impérative. A cet effet, il a été proposé différents dispositifs d'orientation préalable des bouchons consistant en des moyens de détection de forme à empreintes ou à saillies, coopérant respectivement avec la face de montage ou avec la face des bouchons, ou par des moyens d'accrochage coopérant avec la face de montage des bouchons. Dans tous ces dispositifs connus, les bouchons sont saisis avec une orientation donnée, puis sont déposés sur un convoyeur les amenant devant le moyen de nettoyage par l'intermédiaire d'un dispositif annexe d'alimentation du convoyeur. Les solutions actuelles au problème de nettoyage et d'orientation des bouchons sont généralement satisfaisantes et permettent un fonctionnement correct des installations d'embouteillage. Cependant, les dispositifs mis en oeuvre sont relativement complexes et nombreux, de sorte que le coût de l'installation est relativement élevé. En outre, du fait de la complexité de ces dispositifs, les opérations de maintenance augmentent également les coûts de production. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif de nettoyage et d'orientation de bouchons de fermeture de contenants, notamment de bouteilles, par flottaison ou par immersion, permettant de réaliser de manière simple, rapide et efficace, en une seule opération, le nettoyage et l'orientation de bouchons de fermeture de bouteilles. A cet effet, le procédé de nettoyage et d'orientation de bouchons de fermeture de contenants, notamment de bouteilles, est caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à réaliser le nettoyage desdits bouchons par trempage dans un bain de nettoyage et à effectuer l'orientation des bouchons par prise en compte de leur densité, puis à évacuer les bouchons ainsi orientés vers des machines en aval. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un bac ou récipient contenant un bain de nettoyage, destiné à la réception de bouchons déversés à sa surface ou près de son fond par l'intermédiaire d'une trémie s'étendant au-dessus dudit bac ou récipient et par un moyen d'évacuation des bouchons nettoyés et orientés vers un convoyeur d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de mise en oeuvre d'un premier mode de réalisation du procédé conforme à l'invention; la figure 2 est une vue partielle en perspective à plus grande échelle du détail A de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation latérale du dispositif suivant la figure 1; la figure 4 est une vue partielle à plus grande échelle du détail B de la figure 3; la figure 5 est une vue en perspective d'un dispositif pour la 35 mise en oeuvre d'une variante de réalisation du procédé conforme à l'invention; la figure 6 est une vue en élévation latérale, à plus petite échelle, du dispositif suivant la figure 5, et la figure 7 est une vue partielle en élévation latérale, à plus grande échelle, du détail C de la figure 6. Les figures 1 à 4 et 5 à 7 des dessins annexés représentent un dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé de nettoyage et d'orientation de bouchons 1 de fermeture de bouteilles qui consiste essentiellement à réaliser le nettoyage desdits bouchons 1 par trempage dans un bain 2 de nettoyage et à effectuer l'orientation des bouchons 1 par prise en compte de leur densité, puis à évacuer les bouchons 1 ainsi orientés vers des machines en aval. Le procédé selon la présente invention met en oeuvre un principe consistant à réaliser le nettoyage des bouchons 1 par immersion et à effectuer leur orientation par prise en compte de la densité desdits bouchons. En effet, si la densité du bouchon 1 est inférieure à celle du bain 2 de nettoyage, ledit bouchon 1 aura tendance à flotter naturellement et donc à monter vers la surface du bain s'il est préalablement immergé dans le fond du bain 2 de nettoyage. De ce fait, les bouchons ont ici tendance à remonter naturellement à la surface, de sorte que le temps de contact entre le liquide de nettoyage et le bouchon 1 est accru et donc de meilleure qualité. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé avec de tels bouchons est représenté aux figures 5 à 7. Les figures 1 à 4 des dessins annexés représentent un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé appliqué à des bouchons dont la densité est supérieure à celle du bain 2 de nettoyage. Un tel cas se produit, notamment, lorsque les bouchons 1 sont réalisés en matière métallique. Les bouchons ont, ici, tendance à descendre naturellement dans le bain de nettoyage, de sorte qu'ils sont déversés au-dessus dudit bain. L'expérience a démontré qu'en présence de bouchons de densité élevée, ceux-ci s'enfonçaient dans le bain pour s'orienter automatiquement avec leur face tournée vers le fond du bac renfermant le bain, en d'autres termes, la face de montage est en contact avec le fond du bain de nettoyage, alors que les bouchons de faible densité remontent dans le bain pour présenter leur face supérieure de manière légèrement émergente à la surface du bain. Dans les deux cas, l'ensemble de chaque bouchon est mis en contact avec le liquide formant le bain de nettoyage, de sorte qu'ils sont tous parfaitement nettoyés. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le trempage des bouchons 1 dans le bain 2 de nettoyage est effectué par déversement desdits bouchons 1 au-dessus dudit bain 2 et leur orientation est réalisée par dépôt au fond du bain 2 sur un plan 8 incliné (figures 1 et 3). Ce mode de réalisation correspond à un traitement de bouchons 1 de densité plus élevée que celle du bain 2 de nettoyage et les bouchons 1 s'accumulent avec leur ouverture tournée vers le haut sur le plan incliné, en d'autres termes, la face du bouchon est en contact avec le plan 8 incliné. Conformément à un autre mode de réalisation de l'invention, le trempage des bouchons 1 dans le bain 2 de nettoyage est effectué par immersion desdits bouchons 1 dans le bain 2 de nettoyage et leur orientation est réalisée par flottaison sur ledit bain 2 (figures 5 et 6). L'évacuation des bouchons 1, dans le cas où leur orientation est réalisée par dépôt au fond du bain 2 sur un plan incliné, est effectuée par glissement desdits bouchons 1 vers la base du plan incliné et par sortie du bac ou récipient de réception du bain 2 de nettoyage, sous l'effet d'un courant de fuite ou d'un dispositif motorisé tel qu'un convoyeur dudit bain 2, lesdits bouchons 1 terminant leur course de sortie dans un convoyeur 3 d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage (figures 1 à 4). Si l'orientation des bouchons est effectuée par flottaison, leur évacuation est réalisée par soumission desdits bouchons à un courant de surface les dirigeant vers un orifice de sortie du bac ou récipient de réception du bain 2 de nettoyage relié à un moyen de séparation des bouchons 1 et dudit bain 2 de nettoyage transférant lesdits bouchons 1 vers un convoyeur 3 d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage (figures 5 à 7). Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention est essentiellement constitué par un bac ou récipient 4 contenant un bain de nettoyage, destiné à la réception de bouchons 1 déversés à sa surface (figure 1) ou près de son fond (figures 5 et 6) par l'intermédiaire d'une trémie 5 s'étendant au-dessus dudit bac ou récipient 4 et par un moyen 6, 7 d'évacuation des bouchons 1 nettoyés et orientés vers un convoyeur 3 d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage. Dans le cas d'application du dispositif à un procédé d'orientation des bouchons 1 par dépôt au fond du bain 2, le bac ou récipient 4 contenant le bain 2 de nettoyage est avantageusement pourvu, selon un premier mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4 des dessins annexés, sur son fond, d'un plan 8 incliné. Ce plan 8 incliné est préférentiellement réalisé en une matière à très faible adhérence et, du fait de son inclinaison, il permet d'éviter tout risque de positionnement d'un bouchon sur sa tranche. En outre, cette disposition du plan 8 incliné favorise le glissement naturel des bouchons 1 vers la base dudit plan 8 incliné. Dans ce mode de réalisation, le bac ou récipient 4 est pourvu, au niveau de la base du plan 8 incliné, d'un moyen 6 d'évacuation des bouchons 1 nettoyés et orientés vers un convoyeur 3 d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage, constitué par une ouverture longitudinale 9 de passage des bouchons 1 orientés et d'un flux de liquide formant le bain 2 de nettoyage, cette ouverture 9 étant prolongée, extérieurement au bac ou récipient 4 par une plaque 10 perforée formant une zone de séparation entre les bouchons 1 et le bain 2 de nettoyage, ladite plaque 10 étant reliée, du côté opposé à l'ouverture 9, au convoyeur 3 d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage. Bien entendu, cette ouverture 9 est pourvue d'un moyen de fermeture escamotable, non représenté, permettant de boucher ladite ouverture lorsque le dispositif n'est pas en fonctionnement, évitant ainsi l'obligation de vidange du bac ou récipient 4 à la fin d'une opération de nettoyage et d'orientation. Par ailleurs, et comme le montrent plus particulièrement les figures 2 et 4 des dessins annexés, la plaque 10 perforée, formant une zone de séparation entre les bouchons 1 et le bain 2 de nettoyage, s'étend au-dessus d'un canal fermé 11 de réception du bain 2 de nettoyage, relié à une pompe 12 de refoulement dudit bain 2 de nettoyage vers le bac ou récipient 4. Enfin, la trémie 5 de déversement des bouchons 1 au-dessus du bain 2 de nettoyage est avantageusement reliée à un couvercle 4' du bac ou récipient 4 et débouche à l'intérieur de ce couvercle 4' au-dessus du niveau du bain 2 de nettoyage. Ainsi, la trémie 5 peut recevoir. de manière cyclique ou en continu, un grand nombre de bouchons 1 devant être nettoyés et orientés. Ces bouchons 1 aboutissent à travers le couvercle 4' du bac ou récipient 4 au-dessus du bain 2 de nettoyage. Du fait de leur densité supérieure à celle du bain 2 de nettoyage, ces bouchons 1 coulent dans ledit bain 2 de nettoyage, de sorte qu'ils ont un temps de contact important avec le liquide de nettoyage dudit bain. Au cours de leur descente dans le bain 2, ces bouchons ont naturellement tendance à descendre vers le fond avec leur face tournée vers le bas, de sorte qu'ils aboutissent sur le plan 8 incliné du bac ou récipient 4 avec leur ouverture tournée vers le haut, en d'autres termes leur face de montage sur la bouteille tournée vers le haut. Du fait de l'inclinaison du plan 8, ces bouchons 1 ont simultanément tendance à se diriger vers l'ouverture 9 prévue au bas dudit plan 8 incliné et, comme le bain 2 de nettoyage a aussi tendance à s'échapper à travers cette ouverture 9, il entraîne les bouchons 1 sur la plaque 10 perforée formant une zone de séparation entre les bouchons 1 et le bain 2 de nettoyage. Ce dernier s'écoule alors dans le canal fermé 11 de réception du bain 2 de nettoyage et est refoulé vers le bac ou récipient 4 par l'intermédiaire de la pompe 12 de refoulement. Si le dispositif est appliqué à un procédé d'orientation des bouchons 1 par flottaison, la trémie 5 de déversement des bouchons 1 traverse le couvercle 4' du bac ou récipient 4 et pénètre dans le bain 2 de nettoyage pour déboucher dans ledit bac ou récipient 4 près de son fond (figures 5 et 6). Dans un tel cas, le moyen 7 d'évacuation des bouchons 1 nettoyés et orientés vers un convoyeur 3 d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage se présente sous forme d'une ouverture 13 s'étendant sur la largeur du bac ou récipient 4 à hauteur du niveau de remplissage de ce dernier avec le bain 2 de nettoyage, cette ouverture 13 étant prolongée, extérieurement au bac ou récipient 4, par une plaque 14 perforée formant une zone de séparation entre les bouchons 1 et le bain 2 de nettoyage, ladite plaque 14 étant reliée, du côté opposé à l'ouverture 13, au convoyeur 3 d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage. Dans ce mode de réalisation également, l'ouverture 13 est avantageusement munie d'un moyen escamotable de fermeture, non représenté. Selon une autre caractéristique de l'invention, sous la plaque 14 perforée formant une zone de séparation entre les bouchons 1 et le bain 2 de nettoyage est prévu un canal 15 de réception du bain 2 de nettoyage traversant l'ouverture 13 ensemble avec les bouchons 1, ce canal étant muni d'une pompe 16 de refoulement de ce bain vers le bac ou récipient 4. Dans cette variante de réalisation, les bouchons 1 sont délivrés par la trémie 5 dans le bac ou récipient 4, à l'intérieur même du volume de bain 2 de nettoyage, avantageusement près du fond dudit bac ou récipient 4. Il s'ensuit que, du fait, de leur densité inférieure à celle du bain 2 de nettoyage, ces bouchons 1 ont naturellement tendance à remonter vers la surface dudit bain 2, ce en présentant leur face au- dessus de la surface de ce bain. Les bouchons ainsi nettoyés en remontant dans le bain 2 présentent donc leur face au-dessus d'une ligne de flottaison et, par la création d'un léger courant suite au dégagement de l'ouverture 13, lesdits bouchons sont entraînés par le courant du bain 2 de nettoyage à travers ladite ouverture 13 sur la plaque 14 perforée, sur laquelle ils glissent vers le convoyeur 3 d'alimentation de la machine en aval, telle qu'une machine de bouchage. Simultanément, le bain 2 de nettoyage passant à travers l'ouverture 13 traverse les perforations de la plaque 14 et se déverse dans le canal 15 de réception, d'où il est refoulé vers le bac ou récipient 4 par l'intermédiaire de la pompe 16 de refoulement. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un nettoyage et une orientation de bouchons de fermeture de bouteilles, ce quelle que soit leur densité, par mise en oeuvre d'un procédé simple au moyen d'un dispositif simple et fiable. Ce procédé, dans ses deux variantes de réalisation, permet d'assurer, avec un investissement considérablement réduit par rapport à celui nécessaire pour les dispositifs existant, que les bouchons soient toujours complètement nettoyés et correctement orientés lors de leur transfert vers une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage. Ce dispositif peut être couplé en sortie à différentes machines en aval, telles qu'une machine de séchage et/ou une machine de stockage et/ou une machine de bouchage. Evidemment, le type de machine adaptable en sortie n'est pas limitatif. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. 8 REVENDICATIONS 1. Procédé de nettoyage et d'orientation de bouchons de fermeture de contenants, notamment de bouteilles caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à réaliser le nettoyage desdits bouchons (1) par trempage dans un bain (2) de nettoyage et à effectuer l'orientation des bouchons (1) par prise en compte de leur densité, puis à évacuer les bouchons (1) ainsi orientés vers des machines en aval. 2. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le trempage des bouchons (1) dans le bain (2) de nettoyage est effectué par déversement desdits bouchons (1) au-dessus dudit bain (2) et leur orientation est réalisée par dépôt au fond du bain (2). 3. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le trempage des bouchons (1) dans le bain (2) de nettoyage est effectué par immersion desdits bouchons (1) dans le bain (2) de nettoyage et leur orientation est réalisée par flottaison sur ledit bain (2). 4. Procédé, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'évacuation des bouchons (1) est effectué par glissement desdits bouchons (1) vers la base d'un plan incliné et par sortie du bac ou récipient de réception du bain de nettoyage (2) sous l'effet d'un courant de fuite ou d'un dispositif motorisé tel qu'un convoyeur dudit bain (2), lesdits bouchons (1) terminant leur course de sortie dans un convoyeur (3) d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage. 5. Procédé, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que, si l'orientation des bouchons est effectuée par flottaison, leur évacuation est réalisée par soumission desdits bouchons à un courant de surface les dirigeant vers un orifice de sortie du bac ou récipient de réception du bain (2) de nettoyage relié à un moyen de séparation des bouchons (1) et dudit bain (2) de nettoyage transférant lesdits bouchons (1) vers un convoyeur (3) d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un bac ou récipient (4) contenant un bain de nettoyage, destiné à la réception de bouchons (1) déversés à sa surface ou près de son fond par l'intermédiaire d'une trémie (5) s'étendant au-dessus dudit bac ou récipient (4) et par un moyen (6, 7) d'évacuation des bouchons (1) nettoyés et orientés vers un convoyeur (3) d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage. 7. Dispositif, suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le 5 bac ou récipient (4) contenant le bain (2) de nettoyage est pourvu, sur son fond, d'un plan (8) incliné. 8. Dispositif, suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le plan (8) incliné est réalisé en une matière à très faible adhérence et, du fait de son inclinaison, il permet d'éviter tout risque de positionnement d'un bouchon sur sa tranche. 9. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le bac ou récipient (4) est pourvu, au niveau de la base du plan (8) incliné, d'un moyen (6) d'évacuation des bouchons (1) nettoyés et orientés vers un convoyeur (3) d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage, constitué par une ouverture longitudinale (9) de passage des bouchons orientés (1) et d'un flux de liquide formant le bain (2) de nettoyage, cette ouverture (9) étant prolongée, extérieurement au bac ou récipient (4) par une plaque (10) perforée formant une zone de séparation entre les bouchons (1) et le bain (2) de nettoyage, ladite plaque (10) étant reliée, du côté opposé à l'ouverture (9), au convoyeur (3) d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage. 10. Dispositif, suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la plaque (10) perforée formant une zone de séparation entre les bouchons (1) et le bain (2) de nettoyage s'étend au-dessus d'un canal (11) fermé de réception du bain (2) de nettoyage, relié à une pompe (12) de refoulement dudit bain (2) de nettoyage vers le bac ou récipient (4). 11. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que la trémie (5) de déversement des bouchons 1 audessus du bain (2) de nettoyage est reliée à un couvercle (4') du bac ou récipient (4) et débouche à l'intérieur de ce couvercle (4') au-dessus du niveau du bain (2)de nettoyage. 12. Dispositif, suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la trémie (5) de déversement des bouchons (1) traverse le couvercle (4') du bac ou récipient (4) et pénètre dans le bain (2) de nettoyage pour déboucher dans ledit bac ou récipient (4) près de son fond. -10.. 13. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 6 et 12, caractérisé en ce que le moyen (7) d'évacuation des bouchons (1) nettoyés et orientés vers un convoyeur (3) d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage se présente sous forme d'une ouverture (13) s'étendant sur la largeur du bac ou récipient (4) à hauteur du niveau de remplissage de ce dernier avec le bain (2) de nettoyage, cette ouverture (13) étant prolongée, extérieurement au bac ou récipient (4) par une plaque (14) perforée formant une zone de séparation entre les bouchons (1) et le bain (2) de nettoyage, ladite plaque (14) étant reliée, du côté opposé à l'ouverture (13), au convoyeur (3) d'alimentation d'une machine en aval, telle qu'une machine de bouchage. 14. Dispositif, suivant la revendication 13, caractérisé en ce que sous la plaque (14) perforée formant une zone de séparation entre les bouchons (1) et le bain (2) de nettoyage est prévu un canal (15) de réception du bain (2) de nettoyage traversant l'ouverture (9) ensemble avec les bouchons (1), ce canal étant muni d'une pompe (16) de refoulement de ce bain vers le bac ou récipient (4).