Brevet FR3001951A1 — publié le 20140815

La présente invention concerne un procédé d'enrobage du goulot d'une bouteille, ou d'une partie d'extrémité d'ouverture d'un récipient similaire, et une machine de mise en oeuvre de ce procédé. Il est connu de très longue date d'enrober le goulot de bouteilles de vin par de la cire, ou autre matériau similaire, afin de parfaitement protéger le bouchon vis-à-vis de l'air ou de parfaire l'étanchéité du bouchage. De nos jours, un tel enrobage permet surtout de valoriser le produit vendu, en lui donnant une touche d'authenticité ou de rusticité, et de souligner le caractère artisanal du vin vendu. Cette opération d'enrobage, aussi dénommée "cachetage" ou "surbouchage", était historiquement réalisée manuellement ; pour l'adapter à la productivité moderne, il a été conçu des machines permettant de réaliser l'enrobage automatiquement ou semi-automatiquement, sur des lots de plusieurs bouteilles en même temps. En particulier, la publication de demande de brevet français N° FR 2 698 345 décrit une machine comprenant une pluralité de réceptacles à bouteilles placés sur un châssis pivotant, des moyens de saisie des bouteilles dans chacun des réceptacles, un bac inférieur principal contenant le matériau d'enrobage, et un bac inférieur auxiliaire, mobile dans ce bac principal entre une position inférieure de remplissage en matériau d'enrobage et une position supérieure d'application du produit sur les goulots des bouteilles. Le châssis est pivotant entre une position non renversée, réceptacles vers le haut, de chargement et de saisie d'une pluralité de bouteilles dans ces réceptacles, et une position renversée dans laquelle les bouteilles sont amenées goulots vers le bas, verticalement, de telle sorte que le bac auxiliaire puisse monter à leur rencontre afin d'appliquer le matériau d'enrobage sur les goulots. Les machines existantes ne donnent pas parfaitement satisfaction, conduisant à des enrobages ayant des défauts d'aspect visuel et conduisant à la présence de cloques sur l'extrémité des goulots, qui sont non seulement inesthétiques mais surtout qui crèvent lors de l'application du congé fiscal, faisant alors échec à la mise en place de ce congé. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients essentiels. A cet effet, le procédé qu'elle concerne comprend les étapes consistant à : a) placer une bouteille dans un réceptacle pivotant comprenant des moyens de saisie de la bouteille, ce réceptacle étant mobile entre une position non renversée, de chargement et de saisie de la bouteille dans le réceptacle, et une position renversée dans laquelle la bouteille est orientée goulot vers le bas ; b) réaliser un entraînement en rotation du réceptacle selon l'axe de la bouteille placée en lui et maintenir cette rotation tout au long des étapes c) à e) ci-dessous ; c) déplacer ledit réceptacle de manière à amener la bouteille goulot vers le bas, dans une position dans laquelle l'axe de la bouteille n'est pas vertical mais forme un angle de l'ordre de 15 à 50° avec la verticale ; d) amener le goulot à tremper dans le matériau d'enrobage ; e) extraire le goulot du matériau d'enrobage et amener la bouteille dans une position de solidification de l'enrobage, dans laquelle l'axe de cette bouteille est horizontal ou au-dessus de l'horizontale, et maintenir la bouteille dans cette position le temps de la solidification au moins partielle de l'enrobage obtenu ; et f) après cette solidification au moins partielle, arrêter l'entraînement en rotation de la bouteille et relâcher lesdits moyens de saisie puis extraire cette bouteille hors de son réceptacle. L'inventeur a en effet pu constater que de nombreuses bouteilles sont "surbouchées", c'est-à-dire que les bouchons sont insérés dans les goulots en étant légèrement en retrait des bords d'extrémité de ces goulots, ce dont il a déduit qu'une bulle d'air est piégée à l'extrémité inférieure d'un goulot lorsque ce goulot est plongé verticalement dans le matériau d'enrobage ; l'inventeur a également pu déterminer que l'existence d'une cloque au niveau de l'extrémité du goulot résultait de la formation d'une membrane au-dessus de cette bulle d'air lors de l'égouttage du matériau d'enrobage alors que la bouteille était également placée dans une position verticale ; l'inventeur a aussi pu déterminer que les défauts d'aspect des enrobages obtenus selon les techniques antérieures provenaient d'un égouttage en position verticale de la bouteille, conduisant à une répartition non homogène du matériau d'enrobage sur l'ensemble de la circonférence du goulot et à l'obtention d'une surface irrégulière de l'enrobage au niveau de l'extrémité libre du goulot. L'inventeur a alors conçu le procédé selon l'invention, dans lequel : - la trempe du goulot se fait alors que la bouteille est inclinée par rapport à la verticale, de manière à ne pas piéger une bulle d'air dans ladite cavité circulaire pouvant exister à l'extrémité du goulot ; et - la solidification au moins partielle de l'enrobage obtenu se fait alors que la bouteille est entraînée en rotation dans une position horizontale ou au-dessus de l'horizontale, de manière telle que, par l'effet combiné de la gravité et de la rotation de la bouteille, il soit obtenu un fluage centripète du matériau d'enrobage vers l'axe de la bouteille, et en particulier dans ladite cavité circulaire lorsqu'une telle cavité est présente. Ce procédé permet ainsi l'obtention d'un enrobage plein au niveau de l'extrémité de l'enrobage, qui non seulement a un très bon aspect visuel mais, de plus, permet l'application d'un congé fiscal sans souci d'adhérence de ce congé à l'enrobage. Il est à noter que l'entraînement de la bouteille en rotation au cours de l'opération de trempe du goulot permet que l'enrobage, du coté du corps de la bouteille, présente un bord régulier et bien perpendiculaire à l'axe de la bouteille. La machine de mise en oeuvre de ce procédé comprend, de manière connue en soi, - un réceptacle comprenant des moyens de saisie de la bouteille, ce réceptacle étant mobile entre une position non renversée, de chargement et de saisie de la bouteille dans le réceptacle, et une position renversée dans laquelle la bouteille est orientée goulot vers le bas ; et - un bac inférieur contenant le matériau d'enrobage. Selon l'invention, - la machine comprend des moyens d'entraînement du réceptacle en rotation 25 selon un axe ; - lesdits moyens de saisie sont tels qu'ils maintiennent la bouteille de façon que l'axe de cette bouteille coïncide avec cet axe de rotation ; - la machine comprend des moyens de positionnement du réceptacle de telle sorte que la bouteille soit placée goulot vers le bas, avec son axe formant un angle de 30 l'ordre de 15 à 50° avec la verticale ; et - la machine comprend des moyens de positionnement du réceptacle dans une position de solidification de l'enrobage, dans laquelle l'axe de la bouteille est horizontal ou au-dessus de l'horizontale. De préférence, le procédé comprend, au cours de l'étape e) précitée, une phase d'égouttage de l'excès du matériau d'enrobage, intervenant après l'extraction du goulot hors du matériau d'enrobage et avant l'amenée de la bouteille dans ladite position de solidification de l'enrobage. Cette phase d'égouttage se réalise alors que la bouteille est entraînée en rotation, ce qui permet une parfaite répartition du matériau d'enrobage sur l'ensemble 10 de la circonférence du goulot et l'obtention d'une surface régulière de cet enrobage au niveau de l'extrémité libre du goulot. Ladite phase d'égouttage pourrait être réalisée par simple pivotement du réceptacle en retour de manière à extraire le goulot du matériau d'enrobage, ce qui aurait toutefois pour inconvénient de changer l'angle de renversement de la bouteille 15 pour passer de la position de trempe à la position d'égouttage. Par conséquent, de préférence, la machine comprend : - des moyens de pivotement du réceptacle entre ladite position non renversée, ladite position renversée et ladite position de solidification de l'enrobage ; et - des moyens de translation du réceptacle entre ladite position renversée, qui 20 constitue une position d'égouttage, et une position de trempe du goulot dans le matériau d'enrobage. La course de ces moyens de translation est avantageusement réglable, permettant ainsi de régler la profondeur de trempe du goulot dans le matériau d'enrobage, et, par conséquent, la hauteur de l'enrobage obtenu sur le goulot. 25 De préférence, la machine comprend une pluralité de réceptacles permettant le traitement d'une pluralité de bouteilles au cours d'un même cycle. Avantageusement, dans ce cas, chaque réceptacle comprend une roue dentée centrée sur son axe de rotation, et les différents réceptacles sont disposés les uns à côté des autres de telle sorte que la roue dentée d'un réceptacle engrène avec la roue 30 dentée d'un réceptacle adjacent. Il est ainsi réalisé facilement l'entraînement en rotation des différents réceptacles, simplement au moyen d'un moteur unique, entraînant l'un d'entre eux. Le fait que les bouteilles tournent dans des sens différents d'un réceptacle à un réceptacle adjacent n'est pas gênant. Selon une forme de réalisation de l'invention, les moyens de saisie que comprend chaque réceptacle est formé par deux mors courbes, situés de part et d'autre du réceptacle, qui sont mobiles entre une position de non saisie d'une bouteille et une position de saisie de cette bouteille, et qui comportent, sur leurs parois destinées à saisir la bouteille, des garnitures en un matériau à fort coefficient de friction, par exemple en caoutchouc ou en un matériau élastomère. Chaque mors courbe comprend également avantageusement des moyens pour le montage sur lui d'un mors courbe de plus petit rayon, adapté à la saisie d'une bouteille de plus petit diamètre, par exemple d'une demi-bouteille. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de la machine qu'elle concerne. La figure 1 en est une vue simplifiée, par un côté latéral ; la figure 2 en est une vue partielle, de face ; la figure 3 en est une vue partielle, de dessus ; la figure 4 est une vue de dessus, à échelle agrandie, d'un réceptacle à bouteille 20 qu'elle comprend, ce réceptacle ne contenant pas de bouteille ; une pince de saisie d'une bouteille, faisant partie de ce réceptacle, est dans une position de non saisie de la bouteille ; la figure 5 est une vue du réceptacle similaire à la figure 4, la bouteille étant placée dans le réceptacle et la pince étant en position de saisie de cette bouteille ; 25 la figure 6 est une vue de la machine similaire à la figure 1, dans une position renversée d'une série de bouteilles ; la figure 7 en est une vue similaire à la figure 6, dans une position de trempe ; la figure 7A est une vue du goulot d'une bouteille à échelle agrandie, au cours de la trempe de ce goulot ; 30 la figure 8 est une vue de la machine similaire à la figure 7, dans une position d'égouttage ; la figure 9 en est une vue similaire à la figure 8, dans une position de solidification ; la figure 10 est une vue du goulot d'une bouteille à échelle agrandie, et la figure 11 est une vue d'un réceptacle similaire à la figure 5, lors du traitement d'une bouteille de plus petit diamètre. Les figures 1 à 3 représentent une machine 1 d'enrobage de goulots de bouteilles B contenant du vin ou produit similaire, par un matériau d'enrobage M contenu dans un bac 2. Ce matériau est généralement thermoplastique et le bac 2 est chauffé par des moyens de chauffage, non représentés, de manière à maintenir ce matériau à l'état plastique. La machine 1 comprend un châssis 5, un bâti 6, une structure 7 mobile en translation verticale par rapport au bâti 6 et un plateau 8 mobile en pivotement par rapport à la structure 7. Dans l'exemple représenté, le châssis 5 est monté sur des roues 10 permettant de déplacer aisément la machine 1. Outre le bâti 6, il comporte des éléments 11 formant des glissières de guidage du mouvement de translation de la structure 7. Le bâti 6 est constitué par une structure rigide formée de montants et de traverses. Il comporte une console 13 de montage d'un vérin 14 permettant l'actionnement de la structure 7 en translation. A sa partie supérieure, il forme une tablette 15 de réception d'une série de bouteilles B en attente de traitement. La structure 7 est reliée à la tige du vérin 14 par une traverse 16. Elle comprend deux potences 17 à ses extrémités longitudinales, reliées l'une à l'autre par un longeron 18 et comportant des supports 19 de montage pivotant du plateau 8. Le longeron 18 est situé à distance du plateau 8 de manière à ne pas faire obstacle au pivotement de celui-ci par rapport à la structure 7, entre les positions montrées sur les figures 1 et 6. Le plateau 8 comprend une pluralité de réceptacles, six dans l'exemple représenté, destinés à recevoir et à saisir la base d'une série de bouteilles B à traiter. Chaque réceptacle comprend une roue dentée 20 formant un plateau de réception de la bouteille B, deux mors 21, de pincement de la base d'une bouteille, et un palier 22, coaxial à la roue 20, permettant le montage de cette roue 20 sur le plateau 8. L'une des roues 20 est reliée, par une transmission 23, à un moteur 24 permettant son entraînement en rotation. Comme cela apparaît sur les figures 2 et 3, les différents réceptacles sont disposés les uns à côté des autres de telle sorte que la roue dentée 20 d'un réceptacle 5 engrène avec la roue dentée 20 d'un réceptacle adjacent. En référence plus particulièrement aux figures 4 et 5, il apparaît que les deux mors 21 d'un réceptacle sont courbes et situés de part et d'autre du réceptacle, en des positions symétriques par rapport à l'axe de rotation de la roue 20. Ces mors 21 sont mobiles autour de pivots 25 et comportent des garnitures 26 en un matériau à fort 10 coefficient de friction, par exemple en caoutchouc, sur leurs parois en vis-à-vis destinées à saisir la bouteille B. Ils sont rappelés par des moyens élastiques, non représentés, tels que des ressorts en épingle montés sur leurs pivots 25, qui les rappellent dans une position de rapprochement mutuel, permettant la saisie de la bouteille B. Dans cette position de saisie, grâce à leurs formes courbes et à leurs 15 positions symétriques par rapport à l'axe de rotation de la roue 20, ils maintiennent la bouteille B de telle sorte que l'axe de cette bouteille B coïncide sensiblement avec l'axe de rotation de la roue 20. Les mors 21 peuvent être écartés l'un de l'autre par des têtes d'écartement 27 déplaçables radialement par rapport aux réceptacles. Comme le montre la figure 4, 20 chaque tête d'écartement 27 présente des surfaces latérales inclinées qui viennent porter et glisser, à la manière d'une came, contre les parois d'extrémité des mors 21 du côté opposé aux pivots 25, réalisant ainsi l'écartement de ces mors. Il apparaît en outre que les mors 21 comprennent des trous 28. Ainsi que le montre la figure 11, ces trous 28 forment des moyens pour le montage de mors 25 courbes 30 de plus petit rayon, adaptés à la saisie de bouteilles de plus petits diamètres, par exemple de demi-bouteilles B1. Ces mors 30 sont solidaires de pattes de montage 31 dans lesquelles sont aménagées des lumières, ces lumières étant destinées à être traversées par des vis vissées dans les trous 28. Il est ainsi possible de régler la position des mors 30 par rapport aux mors 21. Les mors 30 comportent 30 également des garnitures 32 en un matériau à fort coefficient de friction sur leurs parois en vis-à-vis destinées à venir saisir la bouteille B1. Le plateau 8 est actionné en pivotement par un moteur 35 commandé par un automate (non représenté), cet automate permettant de stopper le moteur 35 de manière à immobiliser le plateau 8 dans les positions angulaires montrées respectivement par les figures 1, 6 et 9. En pratique, comme le montre la figure 1, une série de bouteilles B est mise en place dans les réceptacles du plateau 8, notamment en prenant la série se trouvant sur la tablette 15. Le plateau 8 est alors dans la position non renversée montrée sur cette figure 1, et les mors 21 sont en position de non saisie. La structure 7 est alors dans une position d'élévation. Les têtes d'écartement 27 sont ensuite reculées de façon à réaliser la saisie des bouteilles B et à libérer la rotation des réceptacles. Cette saisie est telle que le plateau 8 peut être renversé sans échappement des bouteilles B hors de ces réceptacles. Le moteur 24 est alors mis en fonctionnement de manière à réaliser un entraînement en rotation des roues selon les axes longitudinaux des bouteilles B, puis le plateau 8 est pivoté jusqu'à la position renversée montrée sur la figure 6. Dans cette position renversée, les bouteilles B sont orientées goulots vers le bas, de telle sorte que les axes de ces bouteilles forment un angle d'une trentaine de degrés avec la verticale. Le vérin 14 est alors actionné de manière à abaisser la structure 7 jusqu'à la profondeur désirée de trempe des goulots des bouteilles B dans le matériau M, cf. figure 7. Il est à noter que cette profondeur peut également être réglée simplement en plaçant sur le châssis 5 des blocs amovibles formant butée, de hauteur appropriée, en dessous de la tige du vérin 14 ou en dessous de la traverse 16. Lors de cette trempe, l'angle que forme l'axe de chaque bouteille avec la verticale permet d'éliminer le risque de piéger une bulle d'air dans une cavité C pouvant exister à l'extrémité du goulot lorsque le bouchon est inséré légèrement en retrait du bord d'extrémité du goulot, comme cela est le cas de la bouteille représenté sur la figure 7A. La rotation des bouteilles B selon leurs axes respectifs lors de cette même trempe assure que les enrobages E obtenus ont, sur le coté des corps de bouteille, des bords 40 réguliers et bien perpendiculaires à l'axe des bouteilles, nonobstant ledit angle. Le vérin 14 est ensuite actionné de manière à relever la structure 7 jusqu'à un retour à la position renversée précitée, qui est une position d'égouttage de l'excès de matériau M capté par les goulots des bouteilles B, cf. figure 8. La rotation des bouteilles B au cours de cette phase d'égouttage permet une parfaite répartition du matériau d'enrobage sur l'ensemble de la circonférence des goulots et l'obtention d'une surface régulière des enrobages E obtenus au niveau de l'extrémité libre des goulots. Le pivotement du plateau 8 est ensuite commandé de façon à amener les bouteilles B dans la position montrée sur la figure 9, dans laquelle les axes de ces bouteilles forment avec l'horizontale un angle d'une douzaine de degrés. Le matériau M n'étant alors pas encore solidifié, l'entraînement en rotation des bouteilles B dans cette position réalise, par l'effet combiné de la gravité et de la rotation de ces bouteilles, un fluage centripète du matériau M, dans chaque cavité C lorsqu'une telle cavité est présente. Comme cela est visible sur la figure 10, il est ainsi obtenu un enrobage E qui est plein au niveau de cette cavité, ayant non seulement un très bon aspect visuel mais, de plus, permettant l'application d'un congé fiscal sans souci d'adhérence de ce congé à cet enrobage. Après solidification au moins partielle des enrobages E, l'entraînement des bouteilles B en rotation est arrêté, et, après retour en position de non renversement et 20 amenée des mors 21 en position de non saisie, les bouteilles B sont extraites hors de leurs réceptacles. Comme cela apparaît de ce qui précède, l'invention fournit un procédé d'enrobage de goulots de bouteilles, et une machine de mise en oeuvre de ce procédé, présentant des avantages déterminants, précités, par rapport aux techniques 25 existantes. L'invention a été décrite ci-dessus en référence à une forme de réalisation donnée à titre de pur exemple. Il va de soi qu'elle n'est pas limitée à cette forme de réalisation et qu'elle s'étend à toutes les autres formes de réalisations couvertes par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS1 - Procédé d'enrobage du goulot d'une bouteille (B), ou d'une partie d'ouverture d'un récipient similaire, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : a) placer une bouteille (B) dans un réceptacle pivotant comprenant des moyens de saisie de la bouteille (B), ce réceptacle étant mobile entre une position non renversée, de chargement et de saisie de la bouteille (B) dans le réceptacle, et une position renversée dans laquelle la bouteille (B) est orientée goulot vers le bas ; b) réaliser un entraînement en rotation du réceptacle selon l'axe de la bouteille (B) placée en lui et maintenir cette rotation tout au long des étapes c) à e) ci-dessous ; c) déplacer ledit réceptacle de manière à amener la bouteille (B) goulot vers le bas, dans une position dans laquelle l'axe de la bouteille (B) n'est pas vertical mais forme un angle de l'ordre de 15 à 50° avec la verticale ; d) amener le goulot à tremper dans le matériau d'enrobage (M) ; e) extraire le goulot du matériau d'enrobage (M) et amener la bouteille (B) dans une position de solidification de l'enrobage (E), dans laquelle l'axe de cette bouteille (B) est horizontal ou au-dessus de l'horizontale, et maintenir la bouteille (B) dans cette position le temps de la solidification au moins partielle de l'enrobage (E) obtenu ; et après cette solidification au moins partielle, arrêter l'entraînement en rotation de la bouteille (B), relâcher lesdits moyens de saisie puis extraire cette bouteille hors de son réceptacle. 2 - Procédé d'enrobage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, au cours de l'étape e), une phase d'égouttage de l'excès du matériau d'enrobage (M), intervenant après l'extraction du goulot hors du matériau d'enrobage (M) et avant l'amenée de la bouteille (B) dans ladite position de solidification de l'enrobage (E). 3 - Machine de mise en oeuvre du procédé d'enrobage selon la revendication 1 ou la revendication 2, comprenant : - un réceptacle comprenant des moyens (21) de saisie de la bouteille (B), ce réceptacle étant mobile entre une position non renversée, de chargement et de saisiede la bouteille (B) dans le réceptacle, et une position renversée dans laquelle la bouteille (B) est orientée goulot vers le bas ; et - un bac inférieur (2) contenant le matériau d'enrobage (M) ; caractérisée : - en ce qu'elle comprend des moyens (20, 24) d'entraînement du réceptacle en rotation selon un axe ; - en ce que lesdits moyens de saisie (21) sont tels qu'ils maintiennent la bouteille (B) de telle sorte que l'axe de cette bouteille (B) coïncide avec cet axe de rotation ; - en ce qu'elle comprend des moyens (35) de positionnement du réceptacle de telle sorte que la bouteille (B) soit placée goulot vers le bas, avec son axe formant un angle de l'ordre de 15 à 50° avec la verticale ; et - en ce qu'elle comprend des moyens (35) de positionnement du réceptacle dans une position de solidification de l'enrobage, dans laquelle l'axe de la bouteille (B) est horizontal ou au-dessus de l'horizontale. 4 - Machine selon la revendication 3, de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend : - des moyens (35) de pivotement du réceptacle entre ladite position non renversée, ladite position renversée et ladite position de solidification d e l'enrobage (E) ; et - des moyens (7, 11, 14) de translation du réceptacle entre ladite position renversée, qui constitue une position d'égouttage, et une position de trempe du goulot dans le matériau d'enrobage (M). 5 - Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que la course des moyens de translation est réglable, permettant ainsi de régler la profondeur de trempe du goulot dans le matériau d'enrobage (M), et, par conséquent, la hauteur de l'enrobage (E) obtenu sur le goulot. 6 - Machine selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de réceptacles permettant le traitement d'une pluralité de bouteilles (B) au cours d'un même cycle. 7 - Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que chaque réceptacle comprend une roue dentée (20) centrée sur son axe de rotation, et en ce que les différents réceptacles sont disposés les uns à côté des autres de telle sorte que la roue dentée (20) d'un réceptacle engrène avec la roue dentée (20) d'un réceptacle adjacent. 8 - Machine selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que les moyens de saisie que comprend chaque réceptacle est formé par deux mors courbes (21), situés de part et d'autre du réceptacle, qui sont mobiles entre une position de non saisie d'une bouteille (B) et une position de saisie de cette bouteille (B), et qui comportent, sur leurs parois destinées à saisir la bouteille, des garnitures (26) en un matériau à fort coefficient de friction, par exemple en caoutchouc ou en un matériau élastomère. 9 - Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque mors courbe (21) comprend des moyens (28) pour le montage sur lui d'un mors courbe (30) de plus petit rayon, adapté à la saisie d'une bouteille (B) de plus petit diamètre, par exemple d'une demi-bouteille (B).