Brevet FR2953209A1 — publié le 20110603

L'invention concerne une machine assurant de manière automatisée le remplissage de flacons tubulaires avec du vin, ainsi que la pose et le sertissage d'une capsule sur fermant l'ouverture supérieure de ces flacons une fois qu'ils ont été remplis. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Le conditionnement de vin dans des flacons tubu- laires ayant un volume compris entre cinquante et cent millilitres permet de commercialiser ou de faire déguster des échantillons de vin à un coût compétitif. De tels flacons sont fabriqués en verre, ils ont une forme généralement tubulaire comprenant autour de leur embouchure un filetage. La capsule métallique sertie autour de leur embouchure filetée constitue un bouchon métallique dévissable. Pour limiter l'oxydation du vin que contiennent de tels flacons, il est nécessaire de faire en sorte que le faible volume de ces flacons qui n'est pas rempli de vin contienne un gaz inerte tel que de l'azote, ce qui complique le conditionnement. Ainsi, le conditionnement nécessite de remplir les flacons de vin, d'assurer que le volume non rempli de vin soit empli de gaz inerte, d'appliquer sur l'extrémité de chaque flacon une capsule sans chasser le gaz inerte, et de sertir cette capsule. Par ailleurs, la nécessité pour certains vins de réaliser leur conditionnement au château pour mentionner l'appellation correspondante sur le flacon, constitue une contrainte supplémentaire au procédé mis en œuvre pour le conditionnement. OBJET DE L'INVENTION L'invention a ainsi pour objet une machine de conditionnement de vin en flacons tubulaires suffisamment compacte pour être transportable dans un véhicule de type camionnette. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, l'invention a pour objet une machine de remplissage et de sertissage de flacons tubulaires, comprenant un carrousel pour déplacer chaque flacon tubu- laire séquentiellement d'un poste fixe à un autre afin de successivement le remplir, encapuchonner une capsule sur son embouchure et sertir cette capsule, ce carrousel comprenant des trous verticaux traversants constituant des logements dans lesquels les flacons tubulaires sont enga- gés verticalement, la machine comprenant une rampe fixe située sous le convoyeur, chaque flacon tubulaire placé dans un logement ayant son extrémité inférieure en appui sur cette rampe, et dans lequel cette rampe a une forme de portion de couronne pour que chaque flacon serti soit évacué du carrousel automatiquement par effet de gravité dès qu'il est déplacé au delà d'une extrémité dite de sortie de cette rampe. Avec cette architecture, les flacons traités sont extraits verticalement du carrousel, ce qui réduit l'en- combrement de la machine, et cette extraction ne nécessite aucun mécanisme additionnel, ce qui simplifie significativement la machine. L'invention concerne également une machine telle que définie ci-dessus, dans laquelle la rampe comprend une portion horizontale suivie d'une portion inclinée par rapport à l'horizontale pour provoquer une descente partielle des flacons tubulaires avant évacuation. L'invention concerne également une machine telle que définie ci-dessus, comprenant en outre un rail de guidage courbe ayant une extrémité verticale raccordée à l'extrémité inférieure de la portion inclinée de la rampe et dont l'autre extrémité débouche horizontalement dans un poste de sortie fixe. L'invention concerne également une machine telle que définie ci-dessus, dans laquelle le rail de guidage 3 courbe s'étend selon un plan perpendiculaire à la direction de convoyage des flacons tubulaires. L'invention concerne également une machine telle que définie ci-dessus, comportant un organe fixe de char- gement de flacons tubulaires dans les logements du convoyeur, cet organe de chargement comprenant un trou d'engagement des flacons tubulaires à l'aplomb des trous du convoyeur, et une potence ayant son extrémité supérieure située à l'aplomb de ce trou, l'extrémité supé- rieure de la potence étant séparée du trou par une dis-tance supérieure à la longueur des flacons tubulaires, et dans lequel cette extrémité supérieure porte un ergot ou doigt dont l'extrémité inférieure est séparée du trou par une distance inférieure à la longueur des flacons tubu- laires. L'invention concerne également une machine telle que définie ci-dessus, comprenant un poste de remplis-sage, un poste d'acheminement et d'encapuchonnage de capsules en extrémité supérieure des flacons tubulaires, et un poste de sertissage de ces capsules, espacés les uns des autres le long du convoyeur, ainsi qu'une enceinte d'inertage fixe entourant une portion du convoyeur au ni-veau du poste d'encapuchonnage. L'invention concerne également une machine telle que définie ci-dessus, dans laquelle le poste de remplis-sage comprend des moyens pour libérer en direction du tube un jet du produit de remplissage qui est entouré d'une gaine de gaz inerte, et dans lequel l'enceinte d'inertage fixe comporte une extrémité d'entrée des fia- cons tubulaires qui jouxte le poste de remplissage. L'invention concerne également une machine telle que définie ci-dessus, dans laquelle le poste d'encapuchonnage comprend, dans l'enceinte d'inertage fixe, des moyens de soufflage d'un gaz inerte pour iner- ter chaque capsule avant encapuchonnage sur un flacon. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 est une vue en perspective montrant la machine de remplissage selon l'invention dans son en-semble avec sa structure porteuse ; La figure 2 est une vue en perspective de la ma-chine de remplissage selon l'invention dans son ensemble sans sa structure porteuse ; La figure 3 est une vue en perspective montrant l'organe de chargement de flacons équipant le poste d'introduction représenté seul ; La figure 4 est une vue en perspective montrant le poste de chargement des flacons tubulaires lors de l'engagement d'un flacon ; La figure 5 est une vue latérale en coupe du poste d'encapuchonnage des capsules dans la machine selon l'invention ; La figure 6 est une vue de dessus montrant le couloir d'inertage et le carrousel de la machine selon l'invention ; La figure 7 est une vue latérale montrant la descente des flacons tubulaires au niveau de la portion inclinée de la rampe dans la machine selon l'invention ; La figure 8 est une vue de dessus de la machine selon l'invention montrant le carrousel ainsi que le rail de guidage et le poste de sortie fixe. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La machine selon l'invention, qui est générale-ment repérée par 1 dans la figure 1, comprend un bâti 2 incluant une structure porteuse 3 constituée de poutres assemblées délimitant une enceinte parallélépipédique portant dans son espace interne une plaque support horizontale repérée par 4. Cette plaque support 4 porte d'une part un organe mobile de convoyage qui est ici un carrousel 7, et d'autre part un ensemble d'actionneurs et d'équipements repéré généralement par 6, qui sont destinés à assurer le remplissage des flacons, ainsi que la pose et le sertis-sage d'une capsule sur les flacons remplis. Le carrousel 7 qui est mobile en rotation autour d'un axe vertical, comporte une couronne circulaire 8 incluant une série de logements 9 se présentant sous forme de trous traversant verticalement cette couronne, en étant régulièrement espacés les uns des autres. Chaque trou 9 a un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre externe des flacons tubulaires à remplir, de manière à constituer un logement à l'intérieur duquel un tel flacon peut être introduit. Dans les figures 1 et 2, on a représenté un tel flacon, repéré par 11, engagé dans l'un des logements 9 du car- rousel 7. La hauteur de la couronne 8 est inférieure à la longueur des flacons tubulaires 11 à remplir. A titre d'exemple, la hauteur de la couronne vaut environ quinze centimètres, alors que la longueur totale des flacons tu- bulaires 11 est de vingt centimètres. Complémentairement à ce carrousel rotatif 7, la plaque support 4 porte une rampe 12 ayant une forme générale de couronne qui est située sous le carrousel 7, en vis-à-vis des logements 9. Un flacon tubulaire 11 engagé dans un logement 9 a ainsi son extrémité inférieure en appui sur cette rampe 12, et cette extrémité inférieure glisse sur la surface de cette rampe lorsque le carrousel tourne. Dans l'exemple des figures, cette rampe 12 corn- porte une portion dite horizontale, repérée par 13, qui longe la face inférieure de la couronne 8 sur environ cinq huitièmes de sa circonférence, et une portion dite inclinée, repérée par 14, qui prolonge la portion horizontale en s'étendant sur environ un huitième de tour en étant elle aussi située en vis-à-vis des logements 9 de la couronne 8. La portion inclinée 14 de la rampe 12 débouche dans une extrémité supérieure d'un rail de sortie repéré par 16. L'extrémité supérieure du rail 16 est orientée verticalement, et son extrémité inférieure est orientée horizontalement pour déboucher dans un poste de sortie 17 recevant les flacons remplis et sertis. Comme visible dans la figure 1, ce rail de sortie 16 a une forme générale incurvée décrivant un quart de cercle, il s'étend selon un plan radial par rapport à l'axe de rotation du carrousel, et il présente une section en U. Les flacons 11 devant être remplis et sertis sont chargés l'un après l'autre dans les logements 9 de la couronne 8, par un opérateur situé au niveau d'un poste fixe de chargement 18 qui est situé sensiblement à l'extérieur de l'enceinte délimitée par la structure porteuse parallélépipédique 3. Concrètement, le carrousel 8 est déporté pour qu'une partie de sa couronne 9 dépasse latéralement de l'espace parallélépipédique délimité par la structure porteuse 3. Le poste de chargement 18 est situé au dessus de la portion de couronne dépassant latéralement, ce qui permet un aménagement ergonomique du poste de l'opérateur, assurant notamment que l'opérateur n'a pas accès aux composants internes de la machine. Dans l'exemple de la figure 1, la structure porteuse 3 est représentée partiellement et sans habillage, mais en pratique, elle est habillée par un assemblage de tôles pour constituer un espace à peu près clos dont seul le poste de chargement 18 et le poste de sortie 17 sont accessibles depuis l'extérieur. En fonctionnement, un opérateur installé au poste 18 engage un nouveau flacon à remplir dans un logement 9 du carrousel 7 à chaque pas de rotation de ce carrousel, celui-ci étant piloté en rotation de manière séquentielle, c'est-à-dire pas-à-pas. Chaque flacon porté par le carrousel 7 passe ensuite à un poste 19 de nettoyage et de remplissage de vin. Lorsqu'un flacon 11 a été rempli de vin au poste 19, le déplacement subséquent d'un pas de rotation du carrousel 7 engage immédiatement ce flacon dans une en-ceinte ou couloir d'inertage, repérée par 21. Une capsule est ensuite encapuchonnée autour de l'extrémité supérieure de ce flacon, dans le couloir 21, cette opération étant ainsi assurée sous atmosphère inerte, à un poste repéré par 22. Le flacon sort ensuite du couloir d'inertage 21 pour être présenté à un poste de sertissage 23, où une tête de sertissage vient entourer la capsule pour la sertir autour de l'extrémité supérieure extérieurement filetée du flacon. Lorsque l'opération de sertissage a été effec- tuée, le carrousel continue de tourner pas-à-pas pour acheminer le flacon traité vers le rail 16 en vue de son évacuation vers le poste de sortie 17, ce qui correspond à la fin de l'opération de conditionnement. Comme visible dans les figures 1 et 2, le poste 18 de chargement des flacons tubulaires dans le carrousel 7 comprend un organe de chargement repéré par 24, qui est porté par un châssis, non représenté, de manière à être situé au dessus de la partie du carrousel 7 dépassant la- téralement de la structure parallélépipédique 3. Comme visible dans la figure 3, cet organe de chargement 24 comprend une platine 26 par laquelle il est rigidement solidarisé à son châssis porteur, cette platine 26 portant à sa face supérieure une embase 27, ainsi qu'une potence 28 s'étendant verticalement vers le haut par rapport à l'embase 28. Complémentairement, la platine 26 porte à sa face inférieure un tube de guidage 29 orienté vers le bas. L'embase 27 et la platine 26 sont percées d'un trou vertical traversant 25, de diamètre sensiblement supérieur à celui des flacons tubulaires à charger, et dé-bouchant dans le tube de guidage 29, l'ensemble surplombant le chemin de passage des logements 9 du carrousel rotatif 7. Le chargement d'un flacon tubulaire 11 consiste ainsi à l'engager dans le trou 25 pour le faire descendre dans le logement 9 situé à l'aplomb de ce trou. Comme visible dans la figure 4, la rampe inférieure 12 comporte, à l'aplomb du poste de chargement 18, un organe ou pla- tine d'amortissement, repéré par 31, et amortissant le choc du flacon 11 en fin de descente, pour éviter qu'il ne se brise. Une fois que le flacon tubulaire 11 est en appui sur la face supérieure de l'organe d'amortissement 31, son extrémité supérieure est dégagée du tube de guidage 29, de sorte que le carrousel 7 peut être commandé pour avancer d'un pas en rotation afin de procéder au charge-ment du flacon suivant. L'organe de chargement 24 constitue en outre un détrompeur assurant qu'un flacon ne peut pas être chargé dans le carrousel 7 avec son ouverture vers le bas. A cet effet, l'extrémité supérieure de la potence 28 est espacée de la face supérieure 32 de l'embase 27 d'une dis-tance sensiblement supérieure à la longueur des flacons tubulaires à remplir, et cette extrémité supérieure porte un doigt ou ergot 33 situé à l'aplomb du trou vertical 25 et s'étendant vers le bas. La distance séparant l'extrémité inférieure du doigt 33 et la face supérieure 32 de l'embase 27 est lé- gèrement supérieure à la longueur des flacons tubulaires à remplir. Dans ces conditions, la seule possibilité pour engager un flacon tubulaire 11 dans le trou vertical de l'embase 27 consiste à engager l'embouchure de ce flacon tubulaire autour du doigt 33, pour pouvoir placer l'extrémité inférieure de ce flacon au dessus du trou 25. Concrètement, un opérateur qui tenterait d'engager le flacon dans le trou 25 en plaçant son extré- mité borgne en haut serait contraint par la présence du doigt 33 à orienter ce flacon de manière trop oblique pour permettre sa descente dans le trou de guidage 25 qui s'étend verticalement. Le poste de nettoyage et de remplissage 19 corn- prend deux buses orientées vers le bas en étant situées à l'aplomb respectivement de deux logements 9 consécutifs lorsque le carrousel 7 est immobile. La première buse souffle de l'air pour nettoyer l'intérieur du flacon, et la seconde buse remplit le fia- con de vin en libérant conjointement un jet de vin et un flux de gaz inerte tel que de l'azote formant une gaine autour de ce jet de vin. Cette gaine d'azote limite l'oxydation du vin durant le remplissage, et assure que la portion supérieure du flacon qui n'est pas remplie de vin soit remplie essentiellement d'azote en fin de rem- plissage. Le sertissage d'une capsule sur l'ouverture supérieure de chaque flacon tubulaire est assuré en deux opérations successives : au poste 22, une capsule est ache- minée et encapuchonnée sur l'ouverture supérieure, et au poste 23, une tête de sertissage vient sertir la capsule autour de l'ouverture supérieure. L'encapuchonnage de la capsule est réalisé dans l'enceinte inerte 21, qui a une forme générale de couloir en arc de cercle entourant une portion de la couronne 8, sur environ un quart de tour. Ce couloir 21 comprend à son entrée et à sa sortie, deux portes battantes qui s'ouvrent lorsqu'une extrémité supérieure de flacon vient en appui sur elles durant le déplacement du carrousel, et se ferment après passage de ce flacon. Ce couloir 21 est surpressurisé avec du gaz inerte tel que de l'azote, de manière à maintenir un taux d'oxygène le plus bas possible, de l'azote étant continuellement insufflé dans ce couloir. Comme représenté schématiquement en figure 5, le poste 22 comprend une goulotte 34 d'acheminement des capsules située au dessus du couloir 21 et débouchant dans celui-ci par sa face supérieure, au niveau d'une zone d'encapuchonnage repérée par 36. Entre chaque déplacement d'un pas du carrousel, une capsule, non représentée, est acheminée automatiquement dans la goulotte, jusqu'à la zone d'encapuchonnage 36 qui correspond sensiblement à l'extrémité inférieure de la goulotte 34. La capsule s'immobilise alors en extrémité infé- rieure de la goulotte 34, en même temps qu'un jet d'azote lui est appliqué de manière à l'inerter, au moyen d'une ou plusieurs buses de soufflage d'azote situées dans la zone d'encapsulage 36. Compte tenu de la forme de la goulotte 34 et de moyens d'arrêt qui équipent son extrémité inférieure, chaque capsule s'immobilise avec son ouverture orientée vers le bas, et en ayant le point le plus bas de son bord inférieur circulaire situé sensiblement au dessous du bord supérieur des flacons tubulaires. A ce stade, lorsque le carrousel est commandé pour être déplacé d'un pas, le flacon 11 situé immédiate-ment en amont de la capsule immobilisée en extrémité inférieure de la goulotte 34 vient buter contre la face in-terne cylindrique de la capsule. Ce mouvement a pour ef- fet de décrocher cette capsule de la goulotte 34, et de l'engager autour de l'extrémité supérieure du flacon pour l'encapuchonner. Lorsque le flacon tubulaire encapuchonné atteint le poste de sertissage 23, après être sortie du couloir inerté 21, la tête de sertissage vient entourer l'extrémité supérieure du flacon avec la capsule qui porte, et sertit la portion de paroi cylindrique de cette capsule autour de l'extrémité supérieure filetée du flacon tubulaire. Une fois que les flacons ont été remplis de vin et sertis, aux postes 19, 22, et 23, ils sont évacués vers le poste de sortie 17. A cet effet, la portion de rampe 14 qui est située au voisinage du poste 17 permet aux flacons tubulaires de descendre progressivement des logements 9 qu'ils occupent dans le carrousel 7, comme illustré schématiquement en figure 7. L'extrémité la plus haute de la portion oblique 14 de la rampe 12 est située à même hauteur que la portion horizontale 13 de cette rampe 12, c'est-à-dire à en- viron un centimètre au dessous de la face inférieure 33 de la couronne 8. L'extrémité la plus basse de cette portion oblique 14, qui correspond à l'extrémité de sortie de la rampe 12, est quant à elle espacée de la face inférieure 33 d'une distance valant sensiblement la moitié de la longueur des flacons tubulaires 11. L'extrémité inférieure de la portion oblique 14 de la rampe 12 débouche au niveau de l'extrémité supérieure du rail de guidage 16. Lorsqu'un flacon tubulaire 11 déplacé par le carrousel 7 atteint l'extrémité infé- rieure de la portion oblique 14, il s'engage dans le rail incurvé 16 en étant déjà au moins à moitié descendu de son logement 9, sans avoir acquis de vitesse verticale. Dans ces conditions, le dégagement complet du flacon vis-à-vis de son logement 9 nécessite qu'il tombe verticalement sur seulement la moitié de sa longueur, ce qui permet de limiter la vitesse du flacon lors de son évacuation dans le rail de guidage 16. Dans l'exemple des figures, l'extrémité inférieure de la portion oblique 14 est séparée de la face inférieure de la couronne 8 par une distance valant à peu près la moitié de la longueur du flacon tubulaire. Mais d'autres valeurs peuvent être adoptées, dès lors qu'elles permettent de réduire la vitesse verticale du flacon lors de son évacuation en limitant le déplacement vertical né- cessaire à son dégagement complet du logement qu'il occupe. L'invention apporte notamment les avantages sui-vants : Grâce à la rampe 12 avec son extrémité de sorite, les flacons sont évacués verticalement du carrousel, ce qui permet de réduire significativement l'encombrement latéral de la machine tout en assurant une évacuation des flacons sans mécanisme mobile additionnel. L'inclinaison de la rampe au niveau de son extrémité de sortie permet de limiter la vitesse de chute des flacons lors de leur évacuation. La mise en œuvre d'un remplissage des flacons avec un jet de liquide entouré d'une gaine de gaz inerte, associée à un couloir d'inertage dont l'entrée jouxte le poste de remplissage assure que le taux d'oxygène dans le volume mort des flacons remplis est extrêmement faible lorsqu'ils sont dans le couloir d'inertage. Complémentairement, l'inertage de chaque capsule avant encapuchonnage sur l'embouchure des flacons permet d'atteindre un taux d'oxygène extrêmement faible dans le volume mort une fois que la capsule a été sertie. REVENDICATIONS1. Machine (1) de remplissage et de sertissage de flacons tubulaires (11), comprenant un carrousel (7) pour déplacer chaque flacon tubulaire (11) séquentiellement d'un poste fixe à un autre afin de successivement le remplir, encapuchonner une capsule sur son embouchure et sertir cette capsule, ce carrousel (7) comprenant des trous verticaux traversants (9) constituant des logements dans lesquels les flacons tubulaires (11) sont engagés verticalement, la machine (1) comprenant une rampe fixe (12) située sous le convoyeur (7), chaque flacon tubulaire (11) placé dans un logement (9) ayant son extrémité inférieure en appui sur cette rampe (12), et dans lequel cette rampe (12) a une forme de portion de couronne pour que chaque flacon serti (11) soit évacué du carrousel automatiquement par effet de gravité dès qu'il est déplacé au delà d'une extrémité dite de sortie de cette rampe (12). 2. Machine selon la revendication 1, dans la- quelle la rampe (12) comprend une portion horizontale (13) suivie d'une portion inclinée (14) par rapport à l'horizontale pour provoquer une descente partielle des flacons tubulaires (11) avant évacuation. 3. Machine selon la revendication 1 ou la reven- dication 2, comprenant en outre un rail de guidage courbe (16) ayant une extrémité verticale raccordée à l'extrémité inférieure de la portion inclinée (14) de la rampe (12) et dont l'autre extrémité débouche horizonta- lement dans un poste de sortie fixe (17). 4. Machine selon la revendication 3, dans la-quelle le rail de guidage courbe s'étend (16) selon un plan perpendiculaire à la direction de convoyage des flacons tubulaires (11). 5. Machine selon l'une des revendications précé-dentes, comportant un organe fixe (24) de chargement de flacons tubulaires (11) dans les logements (9) du convoyeur (7), cet organe de chargement (24) comprenant un trou (25) d'engagement des flacons tubulaires (11) à l'aplomb des trous (9) du convoyeur (7), et une potence (28) ayant son extrémité supérieure située à l'aplomb de ce trou (25), l'extrémité supérieure de la potence étant séparée du trou (25) par une distance supérieure à la longueur des flacons tubulaires (11), et dans lequel cette extrémité supérieure porte un ergot ou doigt (33) dont l'extrémité inférieure est séparée du trou (25) par une distance inférieure à la longueur des flacons tubulaires (11). 6. Machine selon l'une des revendications précé- dentes, comprenant un poste de remplissage (19), un poste d'acheminement et d'encapuchonnage (22) de capsules en extrémité supérieure des flacons tubulaires (il), et un poste de sertissage (23) de ces capsules, espacés les uns des autres le long du convoyeur (7), ainsi qu'une en- ceinte d'inertage fixe (21) entourant une portion du convoyeur (7) au niveau du poste d'encapuchonnage (22) 7. Machine selon la revendication 6, dans la-quelle le poste de remplissage comprend des moyens pour libérer en direction du tube un jet du produit de rem- plissage qui est entouré d'une gaine de gaz inerte, et dans lequel l'enceinte d'inertage fixe (21) comporte une extrémité d'entrée des flacons tubulaires qui jouxte le poste de remplissage (19). 8. Machine selon la revendication 6 ou 7, dans laquelle le poste d'encapuchonnage (23) comprend, dans l'enceinte d'inertage fixe, des moyens de soufflage d'un gaz inerte pour inerter chaque capsule avant encapuchonnage sur un flacon.