Brevet FR2986224A1 — publié le 20130802

L'invention concerne le remplissage de récipients tels que des bouteilles en plastique au moyen de différents composants se mélangeant dans chaque bouteille. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Une chaîne de conditionnement de jus de fruits dans des bouteilles en plastique comporte typiquement plusieurs machines rotatives contiguës, dans lesquelles les bouteilles sont successivement fabriquées, puis remplies de différents composants, et enfin fermées. Ainsi, une telle chaîne comporte typiquement une machine rotative de soufflage des bouteilles en plastique, une machine rotative de rinçage des bouteilles soufflées, une machine rotative d'introduction de pulpe de fruits dans chaque bouteille, une soutireuse rotative pour introduire le liquide dans chaque bouteille, et une machine rotative de capsulage de chaque bouteille remplie. Chacune de ces machines rotatives comporte une série d'organes de préhension régulièrement répartis autour de son axe de rotation vertical, chaque organe de préhension étant agencé pour saisir une bouteille au niveau de son buvant. Les bouteilles sont ainsi convoyées dans chaque machine en étant suspendues par leurs embouchures, ce qui permet notamment à la chaîne de fabrication de pouvoir traiter différentes formes de bouteilles sans devoir être modifiée ou bien reconfigurée. En pratique, chaque machine rotative comporte un point d'entrée fixe au niveau duquel sont acheminées les bouteilles à traiter, pour être saisies par les moyens de préhension de cette machine, et un point de sortie fixe au niveau duquel les bouteilles traitées sont délivrées. Comme on le comprend, le point de sortie de chaque machine coïncide avec le point d'entrée de la machine suivante, pour faciliter le transfert des bouteilles traitées sur une machine, vers la machine suivante. Dans le cas d'une chaîne de fabrication de bouteille de jus de fruits, la pulpe de fruit est introduite dans chaque bouteille par une machine dédiée, qui est distincte de la machine introduisant le liquide dans les bouteilles. Cette machine d'introduction de la pulpe de fruits comporte un récipient contenant la pulpe légèrement pressurisée, entouré par une série d'actionneurs connectés à ce réservoir en étant situés chacun au dessus d'un organe de préhension. En fonctionnement, chaque actionneur est piloté pour s'ouvrir pendant une durée prédéterminée pour libérer un volume prédéfini de pulpe dans la bouteilles portée par les moyens de préhension que surplombe cet actionneur. La pulpe a une consistance et un comportement 25 relativement hétérogènes, qui nécessitent de la pressuriser pour faciliter son transfert. Mais malgré tout, son dosage au moyen d'actionneurs s'ouvrant pendant une durée prédéterminée donne des résultats trop irréguliers. En pratique, on observe des 30 variations de l'ordre de vingt pourcent de la quantité de pulpe injectée par rapport à une valeur souhaitée. OBJET DE L'INVENTION Dans ce cadre, l'invention a pour objet une architecture de machine rotative de remplissage permettant de doser de manière précise une substance de type pulpe de fruits ou analogue. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, l'invention a pour objet une machine rotative de dosage d'un produit aspirable de type pulpe de fruit, pour distribuer des doses de ce produit dans des bouteilles, cette machine comprenant un support fixe portant un équipage tournant autour d'un axe vertical, cet équipage comportant : - une cuve contenant le produit à distribuer ; - une série d'organes de préhension répartis autour de la cuve pour saisir chaque bouteille par son 15 goulot au niveau d'un point d'entrée fixe de la machine, et pour relâcher au niveau d'un point de sortie fixe chaque bouteille ayant reçu une dose de produit ; une série d'éléments doseurs situés chacun au 20 dessus d'un organe de préhension, chaque élément doseur étant relié à la cuve et comportant un cylindre dans lequel coulisse un piston ainsi qu'un vérin pneumatique pour déplacer ce piston de manière successivement aspirer une dose du produit contenu 25 dans la cuve et l'introduire dans une bouteille maintenue par l'organe de préhension situé sous cet élément doseur - des moyens pneumatiques de distribution pour alimenter et commander pneumatiquement chaque vérin de 30 manière à aspirer le produit à doser et le refouler dans chaque bouteille traitée. Avec cette solution on assure le dosage d'un volume prédéterminé de pulpe de fruits, c'est-à-dire un dosage précis, tout en pouvant respecter une architecture de machine dans laquelle les bouteilles sont maintenues par leur buvant, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de l'adapter ni de la reconfigurer pour traiter différentes formes de bouteilles. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'idée à la base de l'invention est une machine comportant un équipage rotatif assurant le dosage au moyen de pistons coulissant dans des chambres en étant actionnés par des vérins pneumatiques faisant partie de cet équipage rotatif. La machine selon l'invention qui est repérée par 1 dans la figure 1 comporte un support 2, qui est ici un trépied, portant un équipage rotatif 3 tournant autour d'un axe vertical AV. L'équipage rotatif 3 comporte ici une cuve 4 cylindrique, qui contient la pulpe de jus de fruits devant être dosée dans des bouteilles en plastique, ainsi qu'une série d'éléments doseurs 6 et une série d'organes de préhension 7 situés sous les éléments doseurs. Chaque organe de préhension 7 comporte un actionneur de type pince ayant deux bras pivotant dans 25 un plan horizontal par rapport à l'axe vertical AV, pour enserrer le goulot ou buvant d'une bouteille 8. Chaque élément doseur 6 s'étend verticalement, c'est-à-dire parallèlement à l'axe AV, en étant porté par le flanc de la cuve 4 qui est cylindrique, et il 30 est situé au dessus d'un organe de préhension correspondant 7. Dans l'exemple de la figure, la machine 1 comporte une série de douze éléments doseurs 2 9862 24 5 6 situés au dessus de douze organes de préhension 7 correspondants. Chaque élément doseur 6 comporte une chambre cylindrique 11 dans laquelle coulisse un piston non 5 visible sur les figures, et un vérin pneumatique 12 comportant une tige mobile 13 reliée au piston pour le déplacer dans la chambre cylindrique 11. Comme visible sur la figure unique, chaque vérin 12 est situé en partie haute du flanc de la cuve 4, 10 chaque tige 13 dépasse vers le bas de chaque vérin dont elle fait partie, et chaque chambre cylindrique inférieure de la chaque chambre avec le fond de 11 est située au niveau de la portion cuve : l'extrémité inférieure de cylindrique 11 coïncide sensiblement 15 la cuve Chaque chambre cylindrique 11 est cuve par un conduit intégrant un clapet ou analogue, et elle comporte dans reliée à la d'aspiration sa partie inférieure un autre clapet d'évacuation. Lorsque le 20 piston est déplacé vers le haut, le clapet d'évacuation se ferme alors que le clapet d'aspiration s'ouvre, ce qui permet d'admettre de la pulpe de fruit provenant de la cuve 4, dans le cylindre. Lorsque le piston est ensuite déplacé vers le bas, le clapet d'aspiration se ferme et le clapet d'évacuation s'ouvre, ce qui permet d'injecter dans la bouteille correspondante une dose de pulpe de fruit correspondant de manière précise au volume utile du cylindre 11. Chaque organe de préhension 7 qui est situé sous un élément doseur 6, comporte typiquement une pince incluant deux bras mus par un actionneur mécanique, pour rapprocher ces deux bras afin de saisir une bouteille plastique par son goulot, et pour écarter ces deux bras afin de relâcher ce goulot. En fonctionnement, les bouteilles 9 sont 5 introduites au niveau d'un point d'entrée fixe de la machine, repéré par 16, et elles sont relâchées au niveau d'un point de sortie fixe 16 après avoir reçu une dose de pulpe de fruit. Dans l'exemple de la figure 1, le point d'entrée 14 et le point de sortie 10 16 sont espacés d'environ un demi-tour autour de l'axe de rotation AV. Comme on l'aura compris, la machine 1 comporte des moyens pneumatiques de distribution non visibles dans la figure pour alimenter et commander 15 pneumatiquement chaque vérin 12 de manière à aspirer le produit à doser et le refouler dans chaque bouteille 9 durant son transit dans la machine 1 entre le point d'admission 14 et le point de sortie 16. A cet effet, chaque piston est par exemple 20 commandé pour remonter durant le demi-tour qu'il effectue entre le point de sortie 16 et le point d'entrée 14, pour aspirer du produit, puis il est commandé pour redescendre durant le demi-tour suivant, entre le point d'entrée 14 et le point de sortie 16 de 25 manière à introduire la dose de pulpe de fruit dans la bouteille 9 maintenue par l'organe de préhension 7 correspondant.