Brevet FR2882743A1 — publié le 20060908

Domaine d'application et état de la technique La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la fermeture de récipients par des fermetures à vis. A cet effet la demanderesse a développé dans une machine de bouchage CONTILINE , une station de bouchage, où les récipients (les conteneurs) sont amenés à des plateaux tournants et où il sont maintenus dans des logements. Au-dessus, tourne avec le plateau tournant la station de placement de bouchons qui présente des preneurs rotatifs actionnés par des mécanismes d'entraînement rotatif. Les preneurs saisissent les bouchons, les placent sur les récipients et les vissent sur le récipient par un mécanisme d'entraînement rota-tif des couvercles de fermeture. But et solution La présente invention a pour but d'améliorer ce dispositif travaillant de manière impeccable, notamment en ce qui concerne un usage dans le domaine des produits pharmaceutiques et cosmétiques et en ce qui concerne une mesure encore plus sensible du couple de vissage. Ce but est atteint par l'objet des revendications indépendantes de procédé et de dispositif et ceci est développé ultérieurement dans les revendications dépendantes. L'invention concerne un dispositif de bouchage de récipients par des bouchons filetés avec une station de bouchage, dans laquelle des supports de bouchon placent les bouchons filetés sur les récipients logés dans des logements de récipient, avec un mécanisme d'entraînement rotatif pour les logements de récipient pour le vis- sage des bouchons filetés. 2882743 2 Par le fait que, selon la présente invention, ce n'est pas le couvercle qui est tourné, mais le récipient, la structure située audessus du récipient, donc l'élément comprenant les preneurs, peut être construite en tant qu'étoile avec des bras très minces et présentant une résis- tance aérodynamique limitée pendant son mouvement. II est possible ainsi d'utiliser de manière très efficace un système de traitement d'air avec un écoulement d'air laminaire en chute verticale, connu sous le terme de LF (laminar flow). De l'air pur filtré est conduit de manière calmée dans une cellule délimitée par des écrans souples, il s'écoule vers le bas en restant essentiellement laminaire et il sort à proximité du sol. Les bras minces des preneurs de fermeture ne dé-rangent guère cet écoulement laminaire, contrairement à une structure, pour laquelle chaque preneur de bouchon comprendrait un mécanisme d'entraînement rotatif. Les mécanismes d'entraînement ro- tatif pour le vissage sont disposés dans le plateau tournant au-dessous des logements pour récipients et à cet endroit ils ne dérangent pas l'écoulement d'air, puisque le domaine d'air pur est déjà terminé à cet endroit. Un autre avantage résulte de la présente invention. Si le couple agissant sur le preneur de fermeture est mesuré par exemple au moyen d'un capteur de couple, cette mesure correspond au couple arrivant réellement au bouchon, et à savoir indépendamment de facteurs insignifiants pour un vissage sur, par exemple des valeurs dif- férentes de friction dans le filet de vissage. La mesure correspond donc au couple qui sera nécessaire plus tard au desserrage. En fonction de cette mesure du couple on peut régler ou encore déconnecter les mécanismes d'entraînement rotatif pour les récipients, 30 de préférence des moteurs électriques à commande individuelle. Pour une forme d'exécution préférentielle, on crée une station de bouchage pour récipients à bouchon fileté dans un plateau tournant de bouchage présentant des logements pour récipients tournants autour de l'axe du récipient au moyen de mécanismes d'entraînement rotatif. Les bouchons filetés sont saisis par des bras relativement minces genre araignée et qui présentent peu de résistance à l'air, d'une étoile de placement de couvercle avec des supports ou encore des preneurs et ils sont placés sur l'ouverture de récipient des récipients remplis. Les récipients actionnés de manière rotative sont vissés sur les couvercles maintenus de manière à résister à la torsion. Un capteur de couple dans chaque bras de placement de couvercle mesure le couple exercé au total sur le bouchon et règle ou encore termine l'actionnement de vissage. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortent non seulement des revendications, mais aussi de la description et des dessins annexés. Les différentes caractéristiques peuvent être mises en oeuvre individuellement ou conjointement, sous forme de sous-combinaisons, dans une forme de réalisation de l'invention et dans d'autres domaines, et peuvent constituer des exécutions avantageuses ainsi qu'aptes à la protection, pour lesquelles la protection est demandée. La subdivision de la demande en chapitres ainsi qu'en sous-chapitres ne limite pas les déclarations faites sous ceux-ci dans leur valeur générale. Description abrégée des dessins Des exemples d'exécution de la présente invention sont décrits ci-dessous et représentés sur les dessins. Dans les dessins, la figure 1 montre une vue de dessus schématique d'une machine de remplissage et de bouchage présentant une station de bouchage, 2882743 4 la figure 2 montre une vue schématique en perspective d'une station de bouchage et la figure 3 montre un détail de la figure 2. Description d'un exemple d'exécution préférentiel La figure 1 montre une machine de remplissage et de bouchage Il, à laquelle sont amenés en direction de transport 14 sur une voie de transport 12 des récipients 13, par exemple des bouteilles ou bien des boîtes en verre, en matière plastique, en porcelaine ou similaire, ouvertes et vides. Dans une station de remplissage 15 ils sont rem-plis d'un certain produit et plus précisément par des buses de rem-plissage suivant les récipients à la vitesse de transport. Les récipients poursuivent leur itinéraire sur la voie de transport jusqu'à une station de bouchage 16, où ils sont fermés par des bouchons filetés 17. Comme le montre la figure 2, la station de bouchage 16 est munie de plusieurs plateaux tournants, et plus précisément d'un plateau de transfert de récipients 18, d'un plateau tournant 19 effectuant la fermeture et d'un plateau tournant de sortie 20, qui amène en même temps les bouchons 17 aux plateaux tournants de fermeture 19. Le plateau de transfert de récipients 18 présente à sa circonférence plusieurs creux 21 adaptés à peu près à la forme des récipients et qui présente donc à peu près la forme d'une roue à chaînes ou d'une étoile. Il prend les récipients d'un convoyeur à hélice 20 constituant la voie de transport 12 et présentant deux hélices ou transporteuses ou vis sans fin 22 travaillant synchroniquement, dont une est plus courte dans le domaine d'un plateau de transfert 19 et in-troduit ainsi les récipients dans les logements 21. De là les récipients se déplacent, en étant saisis d'un côté par le plateau rotatif 2882743 5 autour d'un axe vertical et conduits dans un guidage 23, d'un peu plus qu'un quart de tour vers un plateau tournant de bouchage 19, qui présente à sa circonférence des logements à récipients 25, dans lesquels les récipients 13 sont placés et où ils sont maintenus d'une manière quelconque, par exemple par serrage 51 ou par un effet d'aspiration. Plusieurs logements de récipients 25 sont disposés dans le plateau tournant de bouchage 19 à proximité de sa circonférence extérieure, mais de manière rotative sur celui-ci, et plus précisément autour d'un axe de récipient 26, qui ne correspond pas forcément à l'axe médian du récipient, mais l'axe médian d'un filet à vis 27 auprès de l'ouverture de récipient. Ainsi, les logements de récipient 25 et éventuellement leurs mécanismes d'entraînement rotatif 29 peuvent être logés dans un plateau tournant 19. Chaque logement de récipient est actionné par un moteur électrique indépendant, représenté schématiquement dans la figure 2. Il constitue le mécanisme d'entraînement rotatif 29 du logement de récipient 25 et il est couplé directement ou par intermédiaire d'un engrenage avec le logement de récipient et il peut être commandé indépendamment des méca- nismes d'entraînement rotatif des autres logements de récipient. Ainsi, les mécanismes d'entraînement rotatif 29 du plateau tournant de bouchage 19 peuvent comprendre des moteurs électriques indé-pendants, pouvant être réglés ou encore déconnectés en fonction du résultat de mesure d'un capteur de couple 35 respectif. Les supports de bouchon 34 peuvent être disposés sur une étoile 30 rotative avec le plateau tournant 19 et présenter des preneurs pour 30 la saisie et pour la retenue pendant le vissage. Une étoile de placement 30 tourne conjointement avec le plateau tournant de bouchage. Elle présente pôur chaque unité de bouchage munie d'un logement de récipient 25 un bras 31 radialement saillant avec une traverse supérieure 50, qui saille à partir d'un montant 32 vertical (voir la figure 3). A partir d'une tige de support 33 verticale, qui saille de l'extrémité extérieure de la traverse 50 vers le bas, est prévu un support de bouchon 34 avec un preneur pour le bouchon fileté 17. Le preneur peut être actionné de façon pneumatique, électrique ou mécanique et il est prévu pour placer le bouchon fileté ver- ticalement d'en haut sur l'ouverture de récipient 28, sans être lui-même tourné autour de l'axe 26. La course verticale nécessaire au placement des preneurs 34 avec les bouchons filetés 17 est réalisée par un mécanisme d'entraînement linéaire qui n'est pas représenté, qui soulève et qui baisse le montant 32. Dans la tige 33, qui porte à une extrémité le preneur et qui prend comme point de départ le bras 31 à l'autre extrémité, est inséré un capteur de couple 35, qui exerce une influence sur le mécanisme d'entraînement rotatif 29 au moyen d'un appareil de commande et de réglage, qui n'est pas représenté. Dans la forme d'exécution la plus simple, il pourrait produire la déconnexion du mécanisme d'entraînement rotatif 29, quand un couple prédéterminé a été éva- lué par le capteur 35. A la suite de la moitié ou de trois quarts de la circonférence du plateau tournant de bouchage 19, ce plateau tournant 19 effleure ou encore chevauche le plateau tournant de sortie 20. Les récipients 13 sont logés, de la même manière comme il a été décrit pour le pla- teau de transfert 18, dans des creux 21 de ce plateau tournant et ils 2882743 7 sont donc passés du plateau tournant de bouchage 19 sur une piste de sortie, où ils peuvent être acheminés d'une manière quelconque et emballés. Le plateau tournant de sortie comprend un disque inférieur 36, qui porte les creux 21 et qui conduit par conséquent les récipients, et en plus un disque supérieur 37, en dents de scie, qui prélève au moyen des creux 38 unilatéralement biseautés de manière correspondante les bouchons filetés à partir d'une voie d'alimentation 39 et qui les amène sur une voie délimitée de l'extérieur par un écran 40, à l'étoile de bouchage 30 tournant conjointement avec le plateau tournant de bouchage 19, où ils sont saisis par les preneurs ou encore par les supports de bouchon 34 et amenés au-dessus des ouvertures de récipient. Les flèches 42 dans la figure 2 indiquent que la station de bouchage et avec celle-ci également toute la machine de remplissage et de bouchage 11 se trouve dans une cellule 43 anti-contamination, qui est par exemple séparée du reste par des écrans souples en ma- tière plastique et dans laquelle est introduite de l'air de manière calmée, filtré dans la partie supérieure, désigné comme air pur dans la suite, qui s'écoule vers le bas de manière pratiquement laminaire et qui sort par des fentes au-dessous des écrans 44. L'écoulement laminaire vers le bas est nécessaire pour éviter que de la poussière ou d'autres formes de contamination atmosphérique soient soulevées, qui pourraient finir dans les récipients encore ouverts. L'étoile de bouchage 30, qui tourne sous l'effet d'une résistance relative-ment limitée, et qui est le seul élément au-dessus du plan des ouvertures des flacons, permet de conserver en grande partie la laminarité de l'écoulement d'air, ou bien d'éviter des turbulences considérables. Ainsi, les supports de bouchon 34 peuvent être disposés sur des bras 31 présentant une surface d'attaque limitée au courant d'air en direction de rotation. Le fonctionnement de la station de bouchage 16 est décrit ci-dessous. Après le remplissage des récipients, ceux-ci sont amenés, sans fermer l'ouverture, de la voie de transport 12 clans les creux 21 du plateau de transfert 18, ensuite ils sont amenés dans un guidage 23 au plateau tournant de bouchage 19, où ils sont posés dans les logements de récipient 25 et maintenus. Les bouchons filetés 17 ont été pris en charge par la voie d'alimentation 39 dans ces creux 38, où ils ont été transportés en direction du plateau tournant de sortie 20 de manière serrée avec leur ouverture de vissage orientée vers le bas, et transportés jusqu'à une position effleurant le plateau tournant de bouchage, où ils sont saisis et pris en charge par un support de bouchon 34. A cet effet, le bras 31 est porté sur le bouchon fileté 17 en baissant le montant 32. Le bouchon fileté 17 se déplace angulairement avec le bras vers une position, dans laquelle il se trouve au-dessus de l'ouverture de récipient. Le bras 31 peut être éventuellement levé ensuite, jusqu'à ce qu'il soit en position de placement 45 au-dessus de l'ouverture de récipient 28. Le bouchon fileté est ensuite posé sur l'ouverture de récipient et le récipient est tourné autour de l'axe 26 au moyen du mécanisme d'entraînement rotatif 29, pour visser le bouchon fileté 17 maintenu par le bras 31 sur l'ouverture de récipient 28. Ainsi, les bouchons filetés 17 sont placés sur les récipients et maintenus de manière à pouvoir résister essentiellement à la torsion autour de leur axe médian et les récipients 13 sont tournés autour de leur axe d'ouverture 26 pour visser les bouchons filetés 17. A cet effet, il est possible d'une part de baisser le bras 31 avec le mécanisme d'entraînement axial de vissage, ou d'autre part de prévoir une course à vide axiale correspondante pour le support de bouchon 34. Le vissage peut avoir lieu avec toutes les précautions nécessaires, puisque à cet effet on a encore à disposition un demi-tour du plateau tournant 19. Les supports de bouchon 34 peuvent être raccordés à l'étoile 30 au moyen d'un capteur de couple 35. Le couple transmis par le réci- pient tournant par son filet au bouchon fileté est mesuré par le capteur de couple 35 et évalué par un appareil de commande non représenté de manière à ne pas dépasser une valeur de couple prédéterminée. A cet effet il n'est pas important si le filet coulisse bien ou pas si bien, ce qui peut être déterminé par exemple par des influen- ces dues au remplissage ou par la production des récipients. En tout cas le bouchon va se trouver avec un couple résultant prédéterminé sur l'ouverture de récipient et il pourra être dévissé par le même couple. Ainsi, on mesure le couple agissant sur les bouchons filetés 17 pendant le vissage et la commande éventuelle du mécanisme d'entraînement rotatif 29 des récipients 13 a lieu en fonction du résultat de la mesure de couple. Après avoir amené les récipients remplis et maintenant également fermés hors du plateau tournant de bouchage 19 les logements de récipient 25 correspondants sont désormais libres pour prendre en charge un nouveau récipient à la position de logement 45. Revendications 1. Procédé pour le bouchage de récipients (13) par des bouchons filetés (17), caractérisé en ce que les bouchons filetés (17) sont placés sur les récipients et maintenus de manière à pouvoir résister essentiellement à la torsion autour de leur axe médian et en ce que les récipients (13) sont tournés autour de leur axe d'ouverture (26) pour visser les bouchons filetés (17). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on me-sure le couple agissant sur les bouchons filetés (17) pendant le vissage et que la commande éventuelle du mécanisme d'entraînement rotatif (29) des récipients (13) a lieu en fonction du résultat de la mesure de couple. 3. Dispositif de bouchage de récipients (13) par des bouchons filetés (17) avec une station de bouchage (16), dans laquelle des supports de bouchon (34) placent les bouchons filetés (17) sur les récipients (13) logés dans des logements de réci- pient (25), caractérisé par un mécanisme d'entraînement rota-tif pour les logements de récipient (25) pour le vissage des bouchons filetés (17). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les logements de récipient (25) et éventuellement leurs mécanismes d'entraînement rotatif (29) sont logés dans un plateau tournant (19). 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les supports de bouchon (34) sont disposés sur une étoile (30) 2882743 11 rotative avec le plateau tournant (19) et qu'ils présentent des preneurs pour la saisie et pour la retenue pendant le vissage. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les supports de bouchon (34) sont raccordés à l'étoile (30) au moyen d'un capteur de couple (35). 7 Dispositif selon l'une des revendications de 3 à 6, caractérisé en ce que les mécanismes d'entraînement rotatif (29) du pla- teau tournant de bouchage (19) comprennent des moteurs électriques indépendants, pouvant être réglés ou encore dé-connectés en fonction du résultat de mesure d'un capteur de couple (35) respectif. 8. Dispositif selon l'une des revendications de 3 à 7, caractérisé en ce que la station de bouchage (16) est disposée dans une cellule (43) anticontamination, notamment avec un écoule-ment d'air laminaire en chute (LF) , et qu'une étoile (30) rotative conduisant et tenant les bouchons filetés est réalisée de manière à produire peu de turbulences. 9. Dispositif selon l'une des revendications de 3 à 8, caractérisé en ce que les supports de bouchon (34) sont disposés sur des bras (31) présentant une surface d'attaque lirnitée au courant en direction de rotation.