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DISPOSITIF DE BOUCHAGE DE RECIPIENTS
A POLLUTION MAITRISEE
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 bou-
chage des récipients par des bouchons vissés, il est sou-
haitable de réaliser une installation comportant une sé-
rie 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 préle-
vé 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 por-
tée 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
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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.
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 disposi-
tif 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 sup-
port 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
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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 oeuvre, dans lequel l'organe
support est creux et les moyens de mise en oeuvre 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 oeuvre 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 bou-
chage. On évite ainsi que le récipient en cours de bou-
chage 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-
gane 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.
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BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'in-
vention apparaîtront encore à la lecture de la descrip-
tion qui suit d'un mode de réalisation particulier non
limitatif en relation avec la figure unique ci-jointe qui
est une vue en coupe schématique d'un dispositif de bou-
chage 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 mainte-
nant être décrite en relation avec un dispositif de bou-
chage 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 thermos-
cellage d'opercules.
En référence à la figure, le dispositif de bou-
chage 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 fa-
çon 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
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tête de bouchage étant reliée à une branche horizontale
de la potence pour être mobile selon un mouvement verti-
cal 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 or-
gane de commande 9 monté mobile entre une partie des mâ-
choires.
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
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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
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'échap-
per 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 ba-
gue 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 réci-
pient 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 géné-
rée par les mouvements du tube support 10 à travers le
passage 21, celui-ci est largement dimensionné. A son ex-
trémité 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 bou-
chage 7 qui s'étend verticalement sous la branche hori-
zontale 22.
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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,
l'arbre creux 23 comporte une partie cannelée qui passe à
travers un pignon conique 24 coopérant avec un pignon co-
nique 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'entraîne-
ment 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 to-
rique 41 entourant l'arbre creux 30 à sa sortie du boî-
tier 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 ro-
tation en même temps que l'arbre creux 30. A sa partie
supérieure, la tige de commande 31 comporte une platine
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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 culbu-
teur 34 prend appui de la même façon sur une butée à bil-
les 35 portée par une platine 36 fixée à l'extrémité su-
périeure d'une tige de commande 37 dont l'extrémité infé-
rieure prend appui par l'intermédiaire d'une butée à bil-
les 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'inven-
tion tel que défini par les revendications.
En particulier, bien que l'invention ait été dé-
crite en relation avec un dispositif comprenant une tête
de bouchage à mâchoires, l'invention peut également s'ap-
pliquer 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 rempla-
cée 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 instal-
lation 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-
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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.
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.
