Brevet FR2924705A1 — publié le 20090612

La présente invention concerne un dispositif de bouchage de récipients. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION On sait que pour réaliser le bouchage de réci-pients à une cadence élevée, qu'il s'agisse du bouchage des récipients par des opercules thermosoudés ou du bouchage des récipients par des bouchons vissés, il est souhaitable de réaliser une installation comportant une série de dispositifs de bouchage fonctionnant en séquence. En particulier, il est connu du document EP-A- 1 834 923 de réaliser un carrousel comportant une plate-forme rotative sur laquelle les dispositifs de bouchage sont montés de façon à ce qu'un processus de bouchage soit effectué entre un dispositif d'entrée amenant les récipients à boucher et un dispositif de sortie emmenant les récipients bouchés, l'organe de bouchage étant prélevé dans l'angle mort entre le dispositif de sortie et le dispositif d'entrée par référence au sens de rotation de la plate-forme. Dans le dispositif du document précité, chaque dispositif de bouchage comporte une tête de bouchage portée par un organe support en forme de potence comportant une partie verticale traversant un couvercle et reliée à un organe de manoeuvre disposé sous le couvercle. La tête de bouchage est ainsi montée mobile selon un mouvement vertical entre une position haute et une position basse à l'aplomb d'un support de récipients. Un cycle de bouchage complet comprend un relevage de la tête de bouchage juste avant la sortie d'un récipient afin de ne pas interférer avec la sortie du récipient, un abaissement de la tête de bouchage pour prélever un bouchon ou le cas échéant un opercule, un relevage de la tête de bouchage pour ne pas interférer avec l'entrée des récipients, et un abaisse-ment de la tête de bouchage pendant l'étape de fixation du bouchon ou de l'opercule sur le récipient. 2 Pour effectuer l'ensemble de ces mouvements, il est habituel de disposer au-dessus des têtes de bouchage les moyens de mise en oeuvre des têtes de bouchage, c'est-à-dire les mécanismes d'entraînement des têtes de bouchage et les mécanismes de commande des mouvements des têtes de bouchage. Du fait de la position de ces mécanismes, les mouvements des différentes pièces sont générateurs d'une pollution qui risque de pénétrer dans les récipients, ce qui est incompatible avec la recherche d'une stérilité maximale dans le cas d'un conditionnement aseptique de produit. En outre, dans le cas où l'installation est équipée d'un dispositif d'écoulement d'air stérile selon un flux laminaire pour maintenir stérile le volume entou- rant les récipients, dans leur disposition actuelle les moyens de mise en oeuvre des têtes de bouchage forment des obstacles à l'écoulement d'air stérile et risquent donc de rompre la barrière stérile que l'on cherche à établir autour des récipients. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un dispositif de bouchage de récipients minimisant le risque de pollution RESUME DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose selon l'invention un dispositif de bouchage de récipients comportant une tête de bouchage portée par un organe support en forme de potence comportant une partie verticale traversant un couvercle et reliée à un organe de manoeu-vre disposé sous le couvercle, la tête de bouchage étant reliée à une branche horizontale de la potence pour être mobile selon un mouvement vertical entre une position haute et une position basse au-dessus et à l'aplomb d'un support de récipients ,la tête de bouchage étant reliée à des moyens pour sa mise en œuvre, dans lequel l'organe 3 support est creux et les moyens de mise en œuvre de la tête de bouchage sont enfermés dans la partie de l'organe support qui s'étend au-dessus du couvercle Ainsi, la pollution qui peut être générée par les moyens de mise en œuvre de la tête de bouchage reste en-fermée à l'intérieur de la partie de l'organe support au-dessus du couvercle, et sous le couvercle de sorte qu'elle ne présente aucun risque de pénétration dans les récipients Selon une version avantageuse de l'invention, l'organe support de la tête de bouchage comporte un tube support monté pour coulisser par rapport à un organe de guidage sur une zone d'interface dans laquelle le tube support et l'organe de guidage sont dans une position de recouvrement variable, la zone d'interface s'étendant à un niveau inférieur à une extrémité inférieure de la tête de bouchage dans la position basse de la tête de bouchage. On évite ainsi que le récipient en cours de bouchage soit atteint par une pollution provenant des frot- tements entre le tube support et l'organe de guidage. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, la tête de bouchage est équipée de moyens de préhension d'un bouchon entraînés en rotation par un mécanisme d'en-traînement en rotation s'étendant à l'intérieur de l'or- gave support et comprenant une tige d'entraînement relié à un moteur d'entraînement disposé sous le couvercle. Ainsi, les parties de mécanisme les plus volumineuses sont disposées dans le plus grand volume disponible et sont accessibles sans interrompre la stérilité des par- ties critiques. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 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 en relation avec la figure unique ci-jointe qui 4 est une vue en coupe schématique d'un dispositif de bouchage selon l'invention par un plan vertical passant par un plan de symétrie de l'organe support. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure, l'invention va maintenant être décrite en relation avec un dispositif de bouchage comportant une tête de bouchage à mâchoires, mais l'invention s'applique également à quelques adaptations près à un dispositif de bouchage comportant une tête de bouchage à cône élastique de préhension des bouchons ou une tête de bouchage chauffante pour assurer un thermoscellage d'opercules. En référence à la figure, le dispositif de bouchage est décrit en relation avec un carrousel de bou- chage rotatif comportant une série de postes de bouchage dont un seul a été représenté sur la figure. De façon connue en soi, l'installation comporte une plate-forme rotative 1, portant une série de dispositifs de bouchage 2, chacun associé à un organe support de récipient 3, ici une pince pour tenir les récipients 4 par le col. De façon également connue en soi, chaque poste de bouchage comporte un organe anti-rotation 5 disposé par rapport aux récipients pour empêcher ceux-ci de tourner sur eux-mêmes lors du vissage d'un bouchon 6 par la tête de bou- chage 7. Dans le mode de réalisation illustré, la tête de bouchage 7 est également de façon connue en soi portée par un organe support en forme de potence comportant une partie verticale 10 traversant un couvercle 13 et reliée à un organe de manoeuvre disposé sous le couvercle, la tête de bouchage étant reliée à une branche horizontale de la potence pour être mobile selon un mouvement vertical entre une position haute et une position basse au-dessus et à l'aplomb du support de récipients 3. La tête de bouchage comporte des mâchoires 8 qui sont rappelées vers une position ouverte par des organes élastiques non représentés et dont la fermeture est assurée par un organe de commande 9 monté mobile entre une partie des mâchoires. 5 Selon l'invention, l'organe support est creux et comporte un tube support 10 qui s'étend verticalement en étant guidé par un tube de guidage 11 d'une part et par une bague de guidage 12 portée par le bras support du dispositif anti-rotation 5. Le tube de guidage 11 est fixé de façon étanche au couvercle 13 solidaire d'un mât central 14 fixé à la plate-forme rotative 1. Le couvercle 13 s'étend sous la tête de bouchage 7 et est associé le long de son bord externe avec un élément de cloison 15 porté par le châssis de la machine. Un joint 16 assure une étanchéité entre le couvercle 13 et l'élément de cloison 15. Le tube support 10 traverse le couvercle 13 et l'extrémité inférieure du tube support 10 est fixée à un organe de manoeuvre comportant un bras de manoeuvre 17 monté pour coulisser sur une colonnette verticale 18 por- tée par la plate-forme. La position du bras de manoeuvre 17 est déterminée par un galet 42 coopérant de façon connue en soi avec des cames non représentées disposées en des points particuliers de la trajectoire circulaire de la plate-forme 1 de façon à déterminer de façon pré- cise la position du tube support 10. La force d'appui de la tête de bouchage sur le récipient est en outre déterminée par un vérin 19 qui agit sur le bras 17. Dans le mode de réalisation préféré illustré, le tube de guidage 11 entoure le tube support 10 et celui-ci comporte une jupe 20 qui est fixée de façon étanche au tube support 10 et recouvre l'extrémité supérieure du tube de guidage 11. Ainsi, lors des mouvements de va et vient verticaux du tube support 10, l'extrémité supé- rieure du tube de guidage 11 reste constamment recouverte 6 par la jupe 20 de sorte que les particules qui pourraient être générées par le frottement du tube support 10 à l'intérieur du tube de guidage 11 ne peuvent pas s'échapper vers le haut mais sont au contraire être repoussées vers le bas sous le couvercle 13 de sorte qu'elles ne peuvent pas atteindre le récipient. En ce qui concerne la pollution qui pourrait être générée par le frottement du tube support 10 avec la bague de guidage 12, on remarquera que cette pollution se- rait générée en dessous de l'ouverture du récipient 4, c'est-à-dire en dessous du niveau atteint par l'extrémité inférieure de la broche de bouchage 7 lorsque celle-ci est dans une position basse illustrée par des tirets 40 sur la figure. Le risque de pollution par des particules polluantes qui remonteraient vers l'ouverture du récipient 4 est donc inexistant, en particulier lors de l'utilisation d'un flux d'air stérile s'écoulant depuis le plafond de l'installation. On notera à ce propos que le passage 21 pour le tube support 10 dans le bras por- tant la pince support 3 est très proche de l'ouverture des récipients 4. Pour éviter qu'une pollution soit générée par les mouvements du tube support 10 à travers le passage 21, celui-ci est largement dimensionné. A son extrémité supérieure, le tube support 10 est relié à un boîtier 22 qui s'étend horizontalement et forme avec le tube support 10 un organe support en forme de potence. Le boîtier 22 forme une branche horizontale de cet organe support. Cette branche horizontale porte la tête de bouchage 7 qui s'étend verticalement sous la branche hori- zontale 22. L'entraînement en rotation de la tête de bouchage 7 est réalisé au moyen d'un arbre creux 23 qui s'étend à l'intérieur du tube support 10 coaxialement à celui-ci. A son extrémité inférieure qui s'étend sous le couvercle 13 au-delà de l'extrémité inférieure du tube support 10, 7 l'arbre creux 23 comporte une partie cannelée qui passe à travers un pignon conique 24 coopérant avec un pignon conique 25 porté par l'arbre d'entraînement d'un moteur 26 fixé sous la plate-forme 1. Compte tenu de la position de ce mécanisme d'entraînement sous le capot 13, le risque de pollution par le mécanisme d'entraînement est totale-ment éliminé, contrairement aux dispositifs antérieurs dans lesquels le mécanisme d'entraînement en rotation est disposé au-dessus de la tête de bouchage. A son extrémité supérieure qui s'étend dans le boîtier 22, l'arbre creux 23 porte un pignon 27 coopérant avec un pignon intermédiaire 28 engrenant avec un pignon 29 auquel est associé un arbre creux 30 dont l'extrémité inférieure porte la tête de bouchage 7. Lors de la mise en rotation de l'arbre creux 23 par le moteur d'entraînement 26, le mouvement de rotation est transmis à l'arbre creux 30 qui met donc la tête de bouchage 7 en rotation. On notera à ce propos que la seule pièce mobile à l'aplomb et au-dessus de la tête de bouchage 7 est l'ar- bre creux 30 dont la position minimise considérablement le risque de pollution. Afin de minimiser encore le ris-que de pollution le boîtier 22 est équipé d'un joint torique 41 entourant l'arbre creux 30 à sa sortie du boîtier 22. L'organe de commande 9 des mâchoires de la tête de bouchage 7 est relié à une tige de commande 31 qui s'étend à l'intérieur de l'arbre d'entraînement creux en rotation 30. La tige de commande 31 est entraînée en rotation en même temps que l'arbre creux 30. A sa partie supérieure, la tige de commande 31 comporte une platine 32 sur laquelle et disposée une butée à billes 33 permet-tant l'appui d'une extrémité d'un culbuteur 34 monté à l'intérieur du boîtier 22. L'extrémité opposée du culbuteur 34 prend appui de la même façon sur une butée à bil- les 35 portée par une platine 36 fixée à l'extrémité su- 8 périeure d'une tige de commande 37 dont l'extrémité inférieure prend appui par l'intermédiaire d'une butée à billes 38 sur un vérin de commande 39. Les tiges de commande 31 et 37 peuvent donc être manoeuvrées pendant la rotation de la tête de bouchage 7. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation illustré et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, bien que l'invention ait été décrite en relation avec un dispositif comprenant une tête de bouchage à mâchoires, l'invention peut également s'appliquer à un dispositif de bouchage comportant une tête de bouchage à cône de préhension élastique. Dans ce cas les tringleries de commande 31 et 37 et le culbuteur 34 sont supprimés ainsi que le vérin de commande 39. De même, la tête de bouchage 7 peut être remplacée par une tête de thermoscellage. Dans ce cas le tube support 10 et le boîtier 22 contiennent l'alimentation électrique de la tête de thermoscellage et, le cas échéant, un conduit pneumatique permettant d'assurer un prélèvement des opercules à thermosceller. Bien que l'invention ait été décrite en relation avec des récipients 4 suspendus par le col pendant le bouchage, l'invention s'applique également à une installation dans laquelle les récipients 4 sont supportés par le fond. Bien que l'invention ait été illustrée avec l'en-semble des mécanismes de commande et d'entraînement dis- posés à un niveau inférieur aux récipients, on peut dis-poser certains équipements sur le côté des récipients, à condition que les pièces mobiles susceptibles de générer une pollution soient placées en dessous de l'ouverture des récipients, c'est-à-dire en dessous de la position basse de la tête de bouchage. 9 Bien que l'invention ait été illustrée avec une tige de commande 37 s'étendant à l'intérieur de l'arbre d'entraînement creux 23, la tige de commande 37 peut être montée parallèle à l'arbre de commande 23 à l'intérieur du tube support 10. Dans ce cas la tige de commande n'est pas entraînée en rotation lors de la rotation de l'arbre d'entraînement 23 et les butées à billes 35 et 38 peuvent donc être supprimées. Le jeu de pignons 27, 28, 29 peut être remplacé par un mécanisme de transmission à courroie crantée ou analogue. REVENDICATIONS 1. Dispositif de bouchage de récipients comportant une tête de bouchage (7) portée par un organe sup- port (10, 22) en forme de potence comportant une partie verticale (10) traversant un couvercle (13) et reliée à un organe de manoeuvre (17, 42) disposé sous le couvercle, la tête de bouchage étant reliée à une branche horizontale de la potence pour être mobile selon un mouve- ment vertical entre une position haute et une position basse au-dessus et à l'aplomb d'un support de récipients (3),la tête de bouchage étant reliée à des moyens pour sa mise en oeuvre caractérisé en ce que l'organe support est creux et en ce que les moyens de mise en œuvre de la tête de bouchage sont enfermés dans la partie de l'organe support qui s'étend au-dessus du couvercle 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie verticale de l'organe support comprend un tube support (10) monté pour coulisser par rapport à un organe de guidage (11, 12) sur une zone d'interface dans laquelle le tube support et l'organe de guidage sont dans une position de recouvrement variable, et en ce que la zone d'interface s'étend à un niveau inférieur à une extrémité inférieure de la tête de bouchage dans la position basse de la tête de bouchage. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de guidage (11) entoure une partie du tube support, et en ce que le tube support comporte une jupe (20) ayant une extrémité supérieure fixée de façon étanche au tube support (10) et recouvrant une extrémité supérieure de l'organe de guidage (11). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête de bouchage (7) est équipée de moyens de préhension (8) d'un bouchon entraînés en rota- tion par un mécanisme d'entraînement en rotation (23, 27,28, 29, 30) s'étendant à l'intérieur de l'organe support (10, 22) et relié à un moteur d'entraînement (26) disposé sous le couvercle. 5. Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce que le mécanisme d'entraînement en rotation de la tête de bouchage comporte deux arbres verticaux (23,30) reliés par un mécanisme de transmission (27, 28, 29) disposé dans la partie horizontale de l'organe support. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de préhension de bouchons comporte des mâchoires (8) commandées par un mécanisme de commande (9, 31, 34, 37) comportant des tiges de commande (31, 37) reliées par un culbuteur disposé dans la branche horizontale de l'organe support. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les tiges de commande s'étendent à l'intérieur d'arbres d'entraînement tubulaires (30, 23) du mécanisme d'entraînement en rotation. 8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de guidage (11) est fixé de façon étanche sur le couvercle (13). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe de guidage (11) entoure une par- tie du tube support, et en ce que le tube support comporte une jupe (20) ayant une extrémité supérieure fixée de façon étanche au tube support (10) et recouvrant une extrémité supérieure de l'organe de guidage (11).