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CA 02732650 2011-01-31
WO 2010/029230 PCT/FR2009/001087
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Dispositif escamotable de maintien de récipients
et installation de traitement de récipients équipée de
tels dispositifs.
La présente invention concerne un dispositif de
maintien de récipients et une installation de traitement
de récipients telle qu'une installation de transport, de
remplissage ou de bouchage desdits récipients.
A titre d'exemple de telles installations, il est
connu des installations de bouchage de récipients compre-
nant une plate-forme rotative ayant un pourtour équipé de
broches de vissages de bouchons et de moyens de support
des récipients sous les broches de vissage. Une étoile
d'amenée des récipients et une étoile d'évacuation des
récipients bouchés, elles-aussi rotatives et équipées en
périphérie de moyens de support des récipients, jouxtent
la plate-forme.
Une chaîne de conditionnement de liquides com-
prend généralement plusieurs installations disposées les
unes à la suite des autres avec notamment une installa-
tion de remplissage, une installation de bouchage et
éventuellement une installation de lavage ou rinçage des
récipients, une installation de stérilisation...
Les cadences de production de telles installa-
tions occasionnent des vitesses relativement élevées de
déplacement des récipients. Il est donc nécessaire
d'avoir un maintien suffisamment résistant des récipients
sur les étoiles et les plates-formes pour empêcher la
chute d'un récipient.
En outre, certaines opérations, telles que le
bouchage par vissage de bouchons ne peuvent être réalisés
que si les récipients sont immobilisés en rotation autour
de l'axe de vissage. Dans le cas de récipients en matière
plastique, le maintien des récipients immobiles en rota-
tion est alors assuré au moyen de picots ou de lames acé-
rées qui viennent mordre le matériau du récipient, notam-
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ment sous la collerette des récipients lorsque les réci-
pients sont supportés par celle-ci. Il est alors néces-
saire d'exercer un effort vertical sur les bouchons lors
du vissage pour permettre la pénétration des picots ou
des lames dans la collerette. Cet effort engendre un cou-
ple résistant parasite qui rend difficile l'obtention
d'un couple de serrage prédéterminé des bouchons. De
plus, avant la pénétration des picots ou des lames, les
récipients ont tendance à tourner de sorte que les colle-
rettes des récipients ont tendance à frotter contre les
picots ou les lames qui vont en détacher des copeaux se
dispersant dans l'installation. Des dispositifs de ser-
rage des goulots auraient ainsi pu être imaginés pour em-
pêcher cette rotation.
Toutefois, la réalisation du maintien des réci-
pients ne doit pas entraver le transfert des récipients
entre les étoiles et les plateformes. En effet, ces
transferts de récipients d'un appareil à un autre sont
des opérations critiques lors desquelles le mouvement des
récipients doit rencontrer un minimum de résistances de
manière à éviter un mauvais positionnement des récipients
sur lesdits appareils.
Un but de l'invention est de fournir un moyen de
maintien répondant aux contraintes ci-dessus énoncées.
A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un
dispositif de maintien d'une partie inférieure d'un réci-
pient dans une installation de traitement de récipients,
comprenant une armature support pourvue d'une butée fixe
pour une surface latérale de la partie inférieure du ré-
cipient et d'un sabot monté pour pivoter autour d'un axe
sensiblement horizontal entre une position de maintien
dans laquelle le sabot s'étend au voisinage de la butée
pour coopérer avec la partie inférieure du récipient et
une position de dégagement dans laquelle le sabot est es-
camoté pour permettre l'introduction, dans le dispositif,
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et l'extraction, hors du dispositif, de la partie infé-
rieure du récipient selon une direction sensiblement co-
planaire à une direction d'appui de la partie inférieure
du récipient contre la butée.
Ainsi, le sabot peut être escamoté pour réaliser
les transferts de récipients entre la plate-forme sur la-
quelle le dispositif est installé et les appareils de
transport assurant l'introduction des récipients sur la
plate-forme et leur évacuation. En outre, le dispositif,
qui assure le maintien de la partie inférieure des réci-
pients, n'encombre pas la partie supérieure de ceux-ci et
ne gêne pas la réalisation des opérations de traitement
dont la plupart, dans le cadre du conditionnement de pro-
duit, nécessite un accès au goulot des récipients.
Avantageusement, le sabot comporte une surface
d'appui s'étendant en regard de la butée lorsque le sabot
est en position de maintien de telle manière que la sur-
face d'appui applique la partie inférieure du récipient
contre la butée.
La partie inférieure du récipient peut ainsi être
serrée entre la butée fixe et la surface d'appui du sabot
mobile.
De préférence alors, la butée et la surface
d'appui sont conformées pour épouser au moins en partie
la partie inférieure du récipient lorsque le sabot est en
position de maintien.
La surface de contact entre, d'une part, le réci-
pient et, d'autre part, la butée fixe et la surface
d'appui est ainsi relativement importante procurant un
maintien efficace du récipient en particulier en rotation
autour de son axe central. En outre, si le récipient a
une section transversale polygonale, la partie inférieure
du récipient se trouve emboîtée dans le logement défini
par la butée fixe et le sabot mobile.
Avantageusement encore, le sabot comporte une se-
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melle s'étendant horizontalement au voisinage de la butée
lorsque le sabot est en position de maintien de manière à
supporter un fond du récipient.
Le fond du récipient va alors reposer sur la se-
melle du sabot mobile qui est appliquée contre le fond du
récipient lorsque le sabot est en position de maintien.
Avantageusement, l'axe d'articulation s'étend ho-
rizontalement sous la butée et, de préférence, l'axe
d'articulation du sabot est écarté de la butée.
Ce mode de réalisation est particulièrement aisé
à réaliser et permet l'obtention simple d'un effort
d'application des sabots contre la partie inférieure des
récipients.
De préférence, la butée et/ou le sabot sont revê-
tus d'un matériau à fort coefficient de frottement.
Le maintien des récipients immobiles en rotation
est alors encore amélioré.
Avantageusement, le dispositif comprend un organe
élastique de rappel du sabot en position de maintien.
Si le récipient est mal positionné, le ressort ne
pourra pas ramener le sabot jusqu'à sa position de main-
tien limitant le risque de casse du récipient ou du maté-
riel.
De préférence alors, le dispositif comprend un
organe mécanique d'amenée du sabot en position de dégage-
ment, cet organe mécanique d'amenée comprenant avantageu-
sement un bras s'étendant en saillie sous le sabot et
ayant une extrémité libre pour coopérer avec une came en
déplacement relatif par rapport à ladite extrémité du
bras.
L'invention a également pour objet une installa-
tion de traitement incorporant le dispositif de maintien
de l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention ressortiront à la lecture de la description
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qui suit d'un mode de réalisation particulier non limita-
tif de l'invention.
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi
lesquels :
5 - la figure 1 est une vue schématique partielle
en perspective d'une installation conforme à
l'invention,
- la figure 2 est une vue en perspective plus dé-
taillée du dispositif de maintien selon un pre-
mier angle de vue,
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 2
selon un deuxième angle de vue,
- la figure 4 est une vue schématique du disposi-
tif en coupe selon le plan IV de la figure 3.
En référence aux figures, l'invention est ici dé-
crite en relation avec une installation de bouchage de
récipients ayant un col pourvu d'une collerette surmontée
d'un goulot à vis.
L'installation de bouchage comprend de façon
connue en elle-même un bâti 1 sur lequel est montée pour
pivoter une colonne supportant une plate-forme 2 ayant un
pourtour pourvu de moyens de support des récipients par
leur partie supérieure et plus précisément ici par leur
collerette. Ces moyens de support comprennent ici des al-
véoles 3 qui sont agencées pour recevoir la partie du col
s'étendant juste sous la collerette et qui sont associées
chacune à un organe, non représenté mais connu en lui-
même, de retenue du col dans l'alvéole 3. La plate-forme
2 est surmontée d'une tourelle de vissage d'où descendent
des broches de vissage 4 au dessus de chaque alvéole 3.
Les broches de vissage 4 sont animées d'un mouvement li-
néaire alternatif vertical par l'intermédiaire de cames,
non représentées, solidaires du bâti 1. Les broches de
vissage 4 ont une extrémité inférieure pourvue d'un or-
gane de préhension de bouchon et une extrémité supérieure
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entraînée en rotation. Des étoiles ou autres dispositif
de transport de récipients peuvent être associés à la
plate-forme 2 dans une zone A de l'installation pour ame-
ner des récipients à boucher dans les alvéoles 3 et ex-
traire des alvéoles 3 les récipients bouchés. Les diffé-
rents éléments mentionnés ci-dessus sont connus en eux-
mêmes et ne seront pas plus détaillés ici.
Sous la plate-forme 2 est monté un dispositif 5
de maintien de la partie inférieure des récipients.
Le dispositif 5 est solidaire de la colonne en
rotation et en translation. Le dispositif de maintien 5
comprend une armature généralement désignée en 6 ayant
une platine 7 supérieure horizontale ayant un pourtour
creusé d'alvéoles 8 ouvertes latéralement pour recevoir
une portion de la partie inférieure d'un récipient. Cha-
que alvéole 8 s'étend sous une alvéole 3 et est définie
par une paroi 9 formant une butée radiale pour la partie
inférieure du récipient.
Le dispositif de maintien 5 comprend en outre des
sabots généralement désignés en 10 qui comprennent une
semelle 11 pour prendre appui sur un fond des récipients
et une partie formant mâchoire 12 comportant une surface
d'appui 13 destinée à être appliquée latéralement contre
la partie inférieure du récipient.
Chaque sabot 10 est monté sur l'armature 6 pour
pivoter entre une position de maintien dans laquelle le
sabot 10 s'étend au voisinage de la paroi 9 pour coopérer
avec la partie inférieure du récipient et une position de
dégagement dans laquelle le sabot 10 est escamoté pour
permettre l'introduction, dans le dispositif, et
l'extraction, hors du dispositif, de la partie inférieure
du récipient selon une direction sensiblement coplanaire
à une direction d'appui (référencée F sur la figure 4) de
la partie inférieure du récipient contre la paroi 9.
Chaque sabot 10 comprend une paire de jambes 14
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ayant une extrémité rigidement fixée à la face inférieure
de la mâchoire 12 et une extrémité opposée reliée à
l'armature 6 par un axe d'articulation 15 s'étendant ho-
rizontalement sous la platine 7 (et donc sous la paroi 9)
en une position écartée de celle-ci. Une tige 16 (non vi-
sible sur les figures 1 et 3) est montée entre les jambes
14 et une partie inférieure de l'armature 6 formant une
équerre 17. La tige 16 a une extrémité supérieure épaulée
et articulée aux jambes 14 pour pivoter autour d'un axe
parallèle à l'axe d'articulation 15 et une extrémité in-
férieure reçue dans l'équerre 17 à coulissement et à pi-
votement autour d'un axe parallèle à l'axe d'articulation
15. Un ressort 18 est monté autour de la tige 16, entre
l'extrémité épaulée de celle-ci et la partie formant
équerre 17, pour rappeler élastiquement le sabot 10 vers
sa position de maintien. Les tiges 16 et les ressorts 18
n'ont pas tous été représentés sur les figures pour des
raisons de clarté de celles-ci.
Chaque sabot 10 est associé à un bras de commande
19 ayant une extrémité rigidement fixée à une des jambes
14 et une extrémité opposée pourvue d'un galet 20 pour
coopérer avec une came 21 fixée au bâti 1 en regard de la
zone A pour amener les sabots 10 en position de dégage-
ment. Le bras de commande 19 et la came 21 forment des
moyens mécaniques d'amenée du sabot en position de déga-
gement.
La paroi 9 et les sabots 10 sont revêtus d'un ma-
tériau à fort coefficient de frottement.
L'introduction d'un récipient dans une alvéole 3
est effectuée dans la zone A alors que le sabot 10 cor-
respondant est maintenu en position de dégagement par la
came 21 abaissant le bras de commande 19 (flèches R1, R2
sur la figure 4). En position de dégagement, le sabot 10
laisse complètement libre la trajectoire de la partie in-
férieure du récipient tant lors de l'introduction que
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lors de l'évacuation du récipient. La plate-forme 2 et le
dispositif 5 pivotant de conserve, le galet 20 quitte la
came 21 et le ressort 18 rappelle le sabot 10 en position
de maintien. La surface d'appui 13 vient alors appliquer
la partie inférieure du récipient contre la paroi 9 et la
semelle 11 est plaquée contre le fond du récipient. On
remarque sur les figures que la paroi 9 et la surface
d'appui 13 sont conformées pour épouser la partie infé-
rieure du récipient qui vient s'emboîter dans le logement
défini par la paroi 9 et la surface d'appui 13.
Lors du vissage du bouchon, le récipient est ain-
si fermement maintenu par le dispositif 5 qui empêche la
rotation dudit récipient autour de l'axe de vissage du
bouchon.
Le vissage terminé, le récipient a été ramené
dans la zone A du fait de la rotation conjointe de la
plate-forme 2 et du dispositif 5 et la came 21 commande
le sabot 10 dans sa position de dégagement pour permettre
l'évacuation du récipient bouché.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au
mode de réalisation décrit mais englobe toute variante
entrant dans le champ de l'invention telle que définie
par les revendications.
En particulier, le sabot peut avoir une forme
différente de celle décrite et ne pas comporter de se-
melle ou de surface d'appui.
La surface d'appui et la butée peuvent avoir une
forme adaptée à définir un logement de même section que
celle des récipients, fournir des zones surfaciques ou
ponctuelles d'appui.
Un dispositif de réglage en hauteur du dispositif
de maintien peut être prévu pour modifier la distance en-
tre le dispositif de maintien 5 et la plate-forme 2 et
s'adapter ainsi à des récipients de différentes hauteurs.
Le matériau à fort coefficient de frottement peut
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ne couvrir qu'une partie du sabot et/ou de la butée fixe
ou bien encore être omis.
D'autres moyens de déplacement des sabots entre
leurs positions sont utilisables, comme des moyens méca-
niques, élastiques, électriques, pneumatiques, hydrauli-
que s...
L'introduction et l'évacuation des récipients
peuvent être réalisées par un opérateur et/ou être réali-
sées dans des zones différentes.
L'invention est applicable à des installations
assurant un déplacement linéaire des récipients.
Le maintien ferme de la partie inférieure du ré-
cipient trouve également un intérêt dans d'autres types
d'installations. L'invention s'applique également à tout
type d'installation de traitement de récipients et notam-
ment une installation de remplissage, de transport, de
lavage, de stérilisation...
