Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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Machine de conditionnement multiposte à plateau circulaire et
dispositif de remplissage de flacons
L'invention concerne une machine de conditionnement multiposte de produits
liquides
ou semi liquides ou pâteux à plateau circulaire de transport de flacons. Elle
permet le
remplissage et l'équipement de flacons, et elle a des applications dans le
domaine de
l'emballage/conditionnement et plus particulièrement la mise en flacon de
substances fluides,
notamment de type liquide, semi-liquide ou gel, par exemple en parfumerie,
cosmétologie ou
pharmacie.
Les machines automatisées de conditionnement de produits dans des flacons
(terme
utilisé dans un sens générique et entendu comme couvrant tout
contenant/récipient pouvant
être rempli par une substance fluide) utilisées dans des chaînes d'emballage
doivent avoir des
cadences de plus en plus importantes afin de réduire les coûts de
conditionnement. Ces
machines sont en elles-mêmes relativement coûteuses et il est également
souhaitable qu'elles
soient facilement adaptables à des substances et flacons divers comme dans le
domaine de la
cosmétologie ou de la santé où des substances diverses, parfums, eaux de
toilette, après
rasage, shampoings, après shampoing, bain moussant, bain douche, teinture pour
les cheveux,
savons liquides, lotions, gels, lait démaquillant, vernis à ongles, lait
solaire, fond de teint...
peuvent être conditionnées à des moments différents dans des flacons
différents sur une même
chaîne. De plus, certaines des substances à conditionner ont des
comportements, notamment
rhéologiques, qui peuvent poser des problèmes lors du remplissage comme, par
exemple,
l'emprisonnement de bulles d'air, la création de mousse, un écoulement
difficile. Enfin, la
qualité du remplissage doit être maintenue constante pour toutes les
conditions prévues de
remplissage et notamment en termes de volume ou de propreté (absence
d'éclaboussures ou
de débordement).
Ces machines peuvent être de deux grand types selon le trajet de déplacement
des
flacons : en ligne ou circulaire. La présente invention concerne des machines
du second type
dans lesquelles les flacons sont transportés sur la périphérie d'un plateau
circulaire tournant.
En effet, ces machines sont plus compactes que celles en ligne.
Les machines automatisées peuvent comporter plusieurs postes dans lesquels des
opérations complémentaires du remplissage ont lieu séquentiellement, comme par
exemple la
mise en place d'une pompe, d'une frette ou d'un capot puis son vissage ou son
enfoncement.
Certaines de ces opérations nécessitent que le flacon soit à l'arrêt et donc
que le plateau
circulaire de transport des flacons soit arrêté. De plus, ces opérations se
faisant
séquentiellement, celle qui est la plus longue est le facteur limitant de la
cadence de production.
Or, c'est généralement le remplissage d'un flacon qui prend le plus de temps
et on est alors
amené à effectuer un remplissage en parallèle sur plusieurs flacons et à
remplir les flacons en
continu aussi bien lorsqu'ils sont à l'arrêt que lorsqu'ils sont en mouvement.
Le déplacement des flacons en rotation étant intermittent, des problèmes de
remplissage sont générés à cause des à-coups et accélérations centrifuges dans
le transport
des flacons en périphérie du plateau transporteur circulaire. On privilégie
donc la mise en
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oeuvre d'un remplissage par le fond avec remontée progressive du bec de
remplissage. De
plus, il se pose des problèmes de synchronisation des différents éléments de
la machine et,
notamment, des organes de remplissage avec la rotation du plateau.
Il avait été proposé de nombreuses solutions pour améliorer les machines de
remplissage comme, par exemple, dans EP-0 579 480 ou US-3 986 320 ou GB-1 217
421 avec
des machines de remplissage dont la rotation est continue et mettant en oeuvre
un remplissage
classique avec éventuellement des buses de remplissage spécifiques (injection
latérale
notamment) ou par le fond pour éviter la formation de mousses ou autres
problèmes de
remplissage. Dans le document US-4 159 608, il a été proposé une machine à
rotation
intermittente. Le demandeur a lui-même proposé dans la demande FR 2 908 759,
publiée le 23
mai 2008, une machine à rotation intermittente et remplissage en continu par
le fond et
accompagnement, document que l'on pourra consulter pour mieux apprécier le
domaine de
l'invention.
Dans cette dernière machine qui permet d'obtenir des performances très bonnes
en
termes de cadence et de qualité de remplissage, le dispositif de remplissage
est monté
centralement, sur un support coaxial à l'axe vertical passant par le centre du
plateau. Or, pour
augmenter les cadences, on est conduit à augmenter le nombre de postes et/ou
le nombre de
flacons remplis en même temps/en parallèle ce qui peut conduire à augmenter le
diamètre du
plateau. La machine ayant une forme externe généralement carrée ou
rectangulaire, la surface
hors plateau de la machine est aussi augmentée et on dispose d'une certaine
place en
périphérie extérieure du plateau circulaire, en particulier dans les coins de
la machine.
D'autres modalités de réalisation ont également été présentées dans les
documents
suivants : US 5 971 041, US 2002/139436, DE37 40 942, US 4 004 620, US 4 159
608.
Le demandeur a développé un nouveau dispositif de remplissage qui est
supporté, non
plus centralement, mais en périphérie, à l'extérieur, du plateau sans pour
autant entraîner une
perte significative de compacité de la machine due à cette disposition et qui
présente d'autres
avantages dont une grande rigidité, une diminution de l'inertie et des porte-à-
faux des éléments
mobiles dudit dispositif. Ces derniers avantages permettent une commande
précise des
éléments mobiles du dispositif de remplissage même sous des cadences élevées,
60 flacons
traités à la minute ou plus, produisant des vitesses et
accélérations/décélérations élevées de
ces éléments mobiles.
Le dispositif proposé permet un remplissage simultané de plusieurs flacons
pendant
l'arrêt et lors de la progression circulaire des flacons dans une machine de
conditionnement
d'une substance liquide ou semi-liquide. Il permet également un remplissage
commençant par
le fond, le bec de remplissage ayant été descendu vers le fond du flacon, et
en remontant le
bec lors du remplissage jusqu'à la sortie du bec hors du flacon une fois le
remplissage terminé.
Ainsi, l'invention concerne une machine de conditionnement de flacons
multiposte à
plateau circulaire horizontal de transport de flacons, le plateau étant monté
mobile en rotation
sur un châssis fixe, le plateau permettant le transport des flacons à sa
périphérie et entraînant
par un mouvement circulaire et intermittent les flacons entre les postes,
ladite machine
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permettant le remplissage simultané en continu d'un nombre déterminé de
flacons aussi bien
lors des mouvements des flacons que lors de l'arrêt des flacons, ladite
machine comportant un
premier moyen motorisé permettant la montée et la descente de becs de
remplissage et un
second moyen motorisé permettant le déplacement en va et vient des becs de
remplissage en
suivant les flacons sur un segment de leurs mouvements.
Selon l'invention, la machine comporte un poste de remplissage comportant un
dispositif
de remplissage,
ledit dispositif de remplissage comportant
-,1,- un portique comportant au moins deux montants verticaux fixés
solidairement au
châssis et
-,1,- un chariot porte-becs comportant
= une platine de guidage et
= un porte-becs,
- le chariot porte-becs étant apte à se déplacer verticalement entre les
montants du portique et
le porte-becs étant apte à être mobile contre la platine de guidage en
mouvement co-circulaire
aux flacons transportés par le plateau,
- ledit portique supportant le premier moyen motorisé agissant sur la platine
de guidage du
chariot porte-becs afin de permettre un déplacement vertical en montée et
descente de ladite
platine de guidage par rapport aux montants, la platine de guidage supportant
le second moyen
motorisé apte à agir sur le porte-becs afin de produire le déplacement
horizontal et co-circulaire
en arc de cercle, intermittent, et en va-et-vient dudit porte-becs le long de
la platine de guidage.
Le premier moyen motorisé permettant la montée-descente du chariot porte-becs,
c'est-
à-dire de la platine de guidage et du porte-becs, est fixe. Le second moyen
motorisé est par
contre mobile car il est fixé sur la platine de guidage du chariot porte-becs
mobile. Ce second
moyen motorisé agit sur le porte-becs pour l'entraîner en déplacement
horizontal le long de la
platine de guidage et parallèlement à cette dernière. Les deux moyens
motorisés sont donc
montés fonctionnellement en tandem pour obtenir un déplacement à la fois
horizontal co-
circulaire, intermittent, et vertical des becs de remplissage montés sur le
porte-becs. Les becs
de remplissage peuvent ainsi se déplacer à la fois verticalement et en en arc
de cercle, co-
circulairement avec le déplacement intermittent des flacons ce qui autorise un
remplissage en
commençant par le fond des flacons et avec remontée progressive des becs dans
les flacons
tout en suivant le mouvement circulaire intermittent des flacons sur une
partie de leur trajet
circulaire. On appelle déplacement co-circulaire des becs par rapport à celui
du plateau, un
déplacement des becs qui suit celui de la périphérie du plateau ; il est donc
circulaire et de
même centre que celui du plateau. Selon l'invention, ce mouvement des becs est
produit sans
qu'ils ne soient mécaniquement reliés à une pièce articulée sur l'axe du
plateau.
Dans divers modes de mise en oeuvre de l'invention, les moyens suivants
pouvant être
utilisés seuls ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont
employés :
- en alternative, le portique supporte le premier et le second moyens
motorisés, un arbre de
transmission cannelé étant étendu entre le second moyen motorisé et le porte-
becs afin de
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produire le déplacement horizontal et co-circulaire en arc de cercle,
intermittent, et en va-et-
vient dudit porte-becs le long de la platine de guidage,
- le premier et le second moyens motorisés sont des moteurs électriques,
- le moteur électrique est du type sans-balai brushless ,
- le moteur électrique est du type à asservissement servo drive ,
- le portique comporte deux montants latéraux verticaux,
- le portique comporte deux montants latéraux verticaux et un montant médian,
le montant
médian étant décalé vers l'extérieur afin de former un portique en triangle
dont le montant
médian n'interfère pas avec le chariot porte-becs,
- le portique comporte quatre montants latéraux verticaux, deux de chaque côté
latéral du
portique,
- la machine est à mouvement intermittent des flacons, les flacons devant
s'arrêter dans un/des
postes autres que celui de remplissage pour y subir des opérations
correspondantes,
- la machine est à remplissage continu des flacons,
- la machine est à remplissage par le fond des flacons,
- la machine est à remplissage avec remontée des becs lors du remplissage,
- la machine est à remplissage par le haut des flacons,
- la machine est polyvalente dans son fonctionnement,
- le remplissage est débitmétrique,
- le remplissage est volumétrique,
- le remplissage est effectué par le vide,
- le remplissage est effectué sous vide d'aspiration dans le flacon,
- le chariot porte-becs est déplacé verticalement en montée et descente par
l'intermédiaire
d'une transmission comportant une vis a bille verticale à chacune des deux
extrémités latérales
de la platine de guidage en relation avec chacun des deux montants, les deux
vis à billes
verticales étant entraînées en rotation d'une manière commune par un axe de
transmission
horizontal sur lequel agit le premier moyen motorisé,
- le chariot porte-becs est déplacé verticalement en montée et descente par
l'intermédiaire
d'une transmission avec une courroie à chacune des deux extrémités latérales
de la platine de
guidage en relation avec chacun des deux montants, les deux courroies étant
entraînées en
rotation d'une manière commune par un axe de transmission horizontal sur
lequel agit le
premier moyen motorisé,
- l'axe de transmission horizontal est un arbre plein,
- le premier moyen motorisé actionne l'axe de transmission horizontal par
l'intermédiaire d'un
réducteur,
- le premier moyen motorisé est fixé sur un des deux montants,
- le portique comporte une pièce de liaison horizontale étendue et fixée entre
les deux montants
latéraux verticaux vers leurs extrémités supérieures, le premier moyen
motorisé étant fixé sur
ladite pièce de liaison,
- le porte-becs est disposé et se déplace à l'avant de la platine de guidage,
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- le porte-becs est disposé et se déplace à l'arrière de la platine de
guidage,
- le porte-becs est disposé et se déplace sur la platine de guidage,
- le porte-becs est disposé et se déplace sous la platine de guidage,
- la platine de guidage comporte un rail semi-circulaire sur lequel peut se
déplacer
horizontalement co-circulairement ledit porte-becs, le porte-becs comportant
une partie de
palier semi-circulaire complémentaire de celle du rail, un moyen de fixation
mobile maintenant
le porte-becs sur la platine de guidage lors de ses déplacements,
- le moyen de fixation mobile est une partie horizontale du porte-becs venant
prendre appui par
le dessus sur une partie horizontale de la platine de guidage, de préférence
lesdites parties
horizontales faisant parties respectivement du palier et du rail,
- des galets de roulement sont mis en oeuvre entre le porte-becs et la platine
de guidage,
- le second moyen motorisé agit sur le porte-becs par l'intermédiaire d'une
transmission à
engrènement, un engrenage du second moyen motorisé fixé sur la platine de
guidage
s'engrainant dans une crémaillère étendue le long du porte-becs,
- le second moyen motorisé agit sur le porte-becs par l'intermédiaire d'une
transmission à
courroie, le second moyen motorisé fixé sur la platine de guidage entraînant
la courroie qui est
fixée sur le porte-becs,
- la courroie est une bande,
- la courroie est un câble,
- la courroie est en boucle fermée,
- la courroie est en boucle ouverte,
- la platine de guidage est symétrique par rapport à un plan vertical médian
et le second moyen
motorisé est fixé sur la platine de guidage sensiblement sur la médiane
définissant ledit plan
vertical médian,
- les extrémités latérales de la platine de guidage coulissent le long des
montants du portique,
- les montants sont pleins,
- les montants sont creux,
- les montants sont creux et les vis à bille verticales sont à l'intérieur des
montants, la platine de
guidage venant en prise sur la vis à bille à travers une fente/ouverture
verticale de chaque
montant,
- les vis à bille verticales sont à l'extérieur, par opposition à être à
l'intérieur de montants creux,
des montants et disposées le long desdits montants,
- les vis à bille verticales sont disposées côté plan médian de la platine de
guidage le long
desdits montants,
- le dispositif comporte en outre un râtelier solidaire du porte-becs et
disposé à distance dudit
porte-becs et destiné à maintenir des conduites et/ou des câbles électriques
des appareils de
remplissage et/ou du second moyen motorisé,
- le râtelier est disposé vers l'axe de rotation du plateau de la machine,
- le porte-becs comporte entre trois et neuf becs,
- le porte-becs comporte six becs,
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- le porte-becs peut se déplacer sur un arc de cercle correspondant à un
nombre déterminé de
positions indexées/alvéoles du plateau de remplissage,
- le plateau de la machine comporte entre 16 et 42 positions indexées,
- le plateau de la machine comporte 32 positions indexées,
- le porte-becs comporte un nombre déterminé d'appareils de remplissage
comportant chacun à
leur extrémité inférieure un bec de remplissage,
- chaque appareil de remplissage comporte au moins un des éléments suivants :
un bec de
remplissage, un moyen de centrage de col de flacon, une vanne commandée, un
moyen
d'aspiration, un capteur, ou tout autre élément utile,
- un dispositif d'obturation est disposé vers l'extrémité inférieure de chaque
bec pour l'ouvrir ou
le fermer,
- un dispositif d'obturation est disposé à l'extrémité inférieure de chaque
bec pour l'ouvrir ou le
fermer,
- un moyen de centrage de col de flacon est en relation avec chaque bec de
remplissage, le
bec traversant le moyen de centrage de col,
- les becs de remplissage sont solidarisés entre eux par une lame horizontale,
ladite lame
horizontale étant fixée au porte-becs par au moins une tige,
- les becs de remplissage peuvent coulisser à travers la lame horizontale,
- un moyen de centrage de col de flacon est disposé sous la lame horizontale
en relation avec
chaque bec de remplissage, ladite lame formant alors une barre de centrage de
cols,
- la distance entre la platine de guidage et la lame horizontale est variable,
la hauteur de la ou
les tiges étant variable,
- la distance entre la platine de guidage et la lame horizontale est réglable,
la hauteur de la ou
les tiges étant réglable par un moyen de blocage amovible,
- la distance entre la platine de guidage et la lame horizontale est
ajustable, la hauteur de la ou
les tiges étant ajustable par un moyen de d'ajustement automatique, de
préférence à ressort,
- la distance entre la platine de guidage et la lame horizontale est
commandable, la hauteur de
la ou les tiges étant commandable par un organe effecteur,
- l'organe effecteur est un piston,
- la ou les tiges comportent un moyen amortisseur,
- la ou les tiges comportent un moyen élastique compressible de type ressort
hélicoïdal,
- la ou les tiges sont passives, la barre de centrage de cols retombant sous
son propre poids et
remontant par la poussée des cols lors de la descente des becs,
- la machine comporte en outre au moins un ou plusieurs postes supplémentaires
de types
suivants : d'entrée d'un flacon dans une position indexée du plateau, de mise
à niveau, de
bouchage, d'insertion de pompe, de sertissage ou enfonçage de pompe, de pose
de frette, de
pose de capot, d'insertion de réducteur, de vissage de bouchon ou de pompe,
d'enfonçage de
bouchon ou de frette, de surbouchage, de contrôle de qualité, d'éjection de
flacon défectueux,
de sortie d'un flacon d'une position indexée du plateau, ou tout autre type de
poste utile,
- le poste de type contrôle de qualité est un poste de contrôle de niveau,
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- le poste de contrôle de qualité est un poste de détection de flacon cassé,
- le poste de contrôle de qualité est un poste de détection de présence de
tigelle de pompe,
- les appareils de remplissage du porte-becs sont reliés à des moyens de
pompage et/ou
débimétriques de la machine par des conduites souples,
- les appareils de remplissage du porte-becs sont reliés à des moyens de
commande
pneumatiques et/ou électriques de la machine par des conduites ou des câbles
souples,
- les conduites et/ou les câbles sont maintenus par un râtelier solidaire du
porte-becs et disposé
à distance dudit porte-becs,
- le râtelier est disposé vers l'axe de rotation du plateau de la machine,
- la machine comporte des moyens de gestion permettant la commande des premier
et second
moyens motorisés ainsi que celle d'un moteur d'entraînement du plateau selon
au moins l'une
ou plusieurs des modalités suivantes : rotation intermittente du plateau,
remplissage en continu
par le fond avec remontée progressive pendant le remplissage, remplissage par
le haut,
remplissage continu, remplissage volumétrique, remplissage débimétrique,
remplissage par le
vide,
- la machine comporte des moyens de gestion informatiques de son
fonctionnement sous forme
d'un automate programmable ou d'un PC industriel,
- la machine comporte entre 24 et 36 positions indexées du plateau,
- le porte-becs du dispositif de remplissage peut se déplacer sur un segment
correspondant à
entre 6 et 16 positions indexées successives,
- la machine comporte 32 ou 36 positions indexées du plateau,
- le porte-becs du dispositif de remplissage peut se déplacer sur un segment
correspondant à
au moins 11 positions indexées successives,
- la machine comporte 32 positions indexées du plateau et le porte-becs du
dispositif de
remplissage peut se déplacer sur un segment correspondant à 11 positions
indexées
successives.
L'invention concerne également un dispositif de remplissage pour poste de
remplissage
d'une machine de conditionnement de flacons multiposte à plateau circulaire de
transport
intermittent de flacons, ledit dispositif de remplissage ayant une ou
plusieurs des
caractéristiques techniques décrites.
La présente invention va maintenant être exemplifiée sans pour autant en être
limitée
avec la description qui suit en relation avec les figures suivantes:
la Figure 1 qui représente une vue schématique en perspective à partir du haut
et
extérieurement d'un dispositif de remplissage selon l'invention,
la Figure 2 qui représente une vue schématique en perspective à partir du bas
et
intérieurement/centralement du dispositif de remplissage de la Figure 1,
la Figure 3 qui représente une vue schématique de côté du dispositif de
remplissage de la
Figure 1,
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la Figure 4 qui représente une vue schématique de côté du dispositif de
remplissage de la
Figure 1 installé en tant que poste de remplissage dans une machine de
conditionnement sans
ses autres postes fonctionnels,
la Figure 5 qui représente le dispositif de remplissage dans la machine de la
Figure 4 en vue
schématique en perspective à partir du haut et extérieurement, des flacons
ayant été installés
dans des godets dans les alvéoles du bord du plateau circulaire,
la Figure 6 qui représente une vue schématique du haut d'une machine de
conditionnement
avec le dispositif de l'invention pour le poste de remplissage et d'autres
postes fonctionnels, et
la Figure 7 qui représente une vue schématique de côté de la machine de
conditionnement de
la Figure 6.
La machine de l'invention est une unité automatisée de conditionnement avec
remplissage de flacons par une substance liquide ou semi-liquide installée
dans une ligne de
conditionnement. Une telle machine de conditionnement 27 est représentée sur
les Figures 6 et
7 avec pratiquement tous ses postes fonctionnels et sur les Figures 4 et 5
avec seulement le
poste de remplissage comportant le dispositif de remplissage 1 qui est lui
représenté en détail
sur les Figures 1, 2 et 3. Les flacons arrivent par une ligne d'amont 28 les
uns à la suite des
autres dans la machine, les cols des flacons étant vers le haut. La machine
comporte un
plateau circulaire 24 alvéolé 26 mobile en rotation pour le transport des
flacons entre des
postes fonctionnels de l'unité, la rotation étant intermittente pour permettre
une action des
postes sur chacun des flacons, les alvéoles étant disposées en périphérie du
plateau 24 et
étant destinées à recevoir et maintenir chacune un flacon lors du transport.
Le dispositif de
remplissage installé dans la machine permet le remplissage en continu en
parallèle d'un certain
nombre de flacons, aussi bien à l'arrêt que pendant la rotation des flacons
sur une telle machine
rotative intermittente et en suivant la rotation desdits flacons.
De préférence, chacun des flacons est disposé dans un godet 25 dans la ligne
de
conditionnement, le godet comportant une partie de réception de flacon qui est
adaptée à
chaque type de flacon et une partie fonctionnelle identique quels que soient
les godets et
flacons et qui s'adapte à des moyens fonctionnels correspondants de la ligne
de
conditionnement dont, pour la machine de conditionnement, les alvéoles 26 de
la périphérie du
plateau. Ainsi, la ligne de conditionnement, dont la machine de
conditionnement, peut être
utilisée avec tout type de flacon, les godets étant changés en fonction des
flacons. Il en résulte
une machine de conditionnement polyvalente, multiformat et multifonction, et
nécessitant des
opérations d'adaptation relativement réduites lors d'un changement de type de
flacon et/ou de
produit. Dans une variante et comme représenté, les godets restent dans les
alvéoles de la
machine de conditionnement et les flacons, qui sont libres sur les lignes
amont 28 et aval 29
(30), sont placés dans lesdits godets dans le premier poste de la machine qui
est un poste de
réception de flacon et sont sortis des godets dans le poste de sortie de
flacon ou dans celui,
éventuel, d'éjection de flacon défectueux.
Le premier des postes de la machine de conditionnement est un poste de
réception de
l'un des flacons de la ligne d'amont 28 dans une des alvéoles du plateau, col
ouvert/goulot vers
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le haut, et un des derniers postes est un poste de sortie de flacon vers une
ligne d'aval 29.
Entre les deux on met en oeuvre divers postes dont un poste de remplissage qui
agit sur un
segment du plateau afin de pouvoir remplir en parallèle un ensemble de flacons
à la fois.
Le dispositif 1 équipant le poste de remplissage comporte une partie avec des
becs de
remplissage qui est mobile en rotation et suit en synchronisme le déplacement
intermittent du
plateau sur un segment déterminé de son trajet circulaire entre deux positions
extrêmes, une
position de départ et une position d'arrivée. Le remplissage s'effectue en
continu sur un
ensemble de flacons pendant le déplacement intermittent des flacons, à l'aller
entre la position
de départ et la position d'arrivée, les becs de remplissage revenant au retour
à la position de
départ après qu'ils aient rempli ledit ensemble de flacons. Cette rotation
intermittente des becs
de remplissage est oscillante/en va-et-vient contrairement au plateau qui
tourne toujours dans
le même sens. On comprend que lors du remplissage, à l'aller, alors que les
becs sont dans les
flacons, la rotation en arc-de-cercle des becs du poste de remplissage, co-
circulaire à celle des
flacons, est également discontinue/intermittente pour être en synchronisme
avec le plateau
mais que lors du retour des becs du poste de remplissage, alors que les becs
sont en dehors
des flacons, ce retour s'effectue de préférence d'une manière continue et donc
rapide. Le
remplissage est continu aussi bien à l'arrêt que lors de la rotation du
plateau. On comprend
donc que le terme co-circulaire signifie que les becs de remplissage peuvent
suivre les flacons
sur un segment de leur trajet circulaire et que les becs ont un mouvement
parallèle à celui des
flacons sur ce segment afin de permettre l'entrée des becs dans les cols des
flacons et le suivi
des cols.
Les becs de remplissage sont en outre mobiles verticalement entre deux
positions
extrêmes, une position basse dans laquelle l'extrémité d'écoulement du bec est
dans le flacon
vers le fond dudit flacon et une position haute dans laquelle le bec est hors
du flacon.
Ainsi, la machine comporte des moyens pour qu'au début d'un cycle du poste de
remplissage, ledit poste de remplissage soit en position de départ et position
haute des becs
puis passe en position basse des becs, dans les flacons, et débute le
remplissage, les becs
remontant lors du remplissage tout en suivant en synchronisme les mouvements
intermittents
de rotation du plateau, puis, après la fin du remplissage, les becs étant
amenés en position
haute avant que les becs du poste de remplissage ne retournent vers leur
position de départ.
La remontée des becs peut être régulière ou non selon la modalité de mise en
oeuvre.
Sur la Figure 6, la machine de conditionnement qui est un des éléments d'une
chaîne de
conditionnement d'un fluide dans un flacon, est vue de dessus. Elle se
présente sous forme
d'un bloc fermé par des parois latérales de sécurité, de préférence
transparentes, pour que le
personnel puisse voir le fonctionnement de la machine. Ces parois latérales
pouvant s'ouvrir
sont munies de détecteurs d'ouverture arrêtant le fonctionnement en cas
d'ouverture. Le
fonctionnement de la machine est sous le contrôle d'un PC industriel dont le
pupitre de
commande 31 est accessible à l'extérieur.
Les flacons (non représentés) arrivent par une ligne d'amont 28 dans la
machine de
conditionnement. Les flacons sont convoyés par le plateau circulaire 24 indexé
dans des
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alvéoles périphériques comportant des godets de flacons comportant chacun un
flacon. Le
plateau est entraîné en rotation par un organe moteur spécifique (non
représenté). Le plateau
tourne dans un sens déterminé pour amener les flacons de poste en poste. Dans
le sens de
circulation des flacons on trouve un premier poste fonctionnel dit de
réception, en bout de ligne
d'amont, et qui reçoit un à un les flacons à chaque passage d'une alvéole et
de son godet en
face de la ligne d'amont. Ensuite, on trouve un poste de remplissage qui met
en oeuvre le
dispositif de remplissage de l'invention. Puis, en tant que postes avals du
poste de remplissage,
on peut par exemple trouver éventuellement : un poste souffleur de poussière,
un poste de
mise à niveau, puis un poste d'insertion de pompe, puis un poste d'enfonçage
et sertissage de
pompe, puis un poste d'enfonçage, puis un poste de vissage, un poste de pose
de frette et
d'enfoncement de frette, puis un quasi avant dernier poste qui est un poste de
contrôle de col
cassé ou d'autre défaut et qui est associé à un poste d'éjection de flacons
défectueux vers une
ligne de rebus 30 et à un poste de sortie des flacons vers la ligne d'aval 29.
D'autres types de
postes fonctionnels peuvent être installés dans la machine de conditionnement
comme, par
exemple, un poste de sertissage ou pré-sertissage ou d'enfonçage ou de pré-
enfonçage de
pompe ou de réducteur ou de diffuseur ou d'autres types de postes
fonctionnels.
On comprend que la répartition et le type des postes peuvent être différents
en fonction
des besoins de la chaîne de conditionnement, certains postes pouvant être omis
et/ou d'autres
ajoutés. De même, si sur la Figure 6 le poste est le poste d'éjection de
flacons défectueux vers
la ligne de rebus 30, dans des variantes de réalisation, le dernier poste est
le poste de sortie
des flacons vers la ligne d'aval 29.
A l'exception du poste de remplissage, les autres postes ont une action sur un
seul
flacon à la fois. Dans d'autres variantes, un ou plusieurs des postes autres
que de remplissage
peuvent agir sur plusieurs flacons à la fois, par exemple sur deux flacons à
la fois.
Il en résulte que si le mouvement du plateau est circulaire, ce mouvement est
intermittent, en pratique indexé pour chaque alvéole, chaque flacon devant
s'arrêter en face de
chaque poste pour y subir l'action correspondante (mise en place d'une pompe
ou d'un
bouchon, etc.).
Le poste de remplissage est étendu en arc de cercle sur un certain nombre
d'alvéoles
du plateau afin de pouvoir remplir en parallèle/en même temps plusieurs
flacons tout en suivant
lesdits flacons le long d'une partie de leur trajet. Ainsi, lors du
remplissage, les becs du poste
de remplissage se déplacent de manière synchrone avec le plateau entre deux
positions
extrêmes, une position de départ et une position d'arrivée, sur un secteur du
plateau. Par
contre, le retour des becs vers la position de départ, à la fin du
remplissage, est libre et peut
être très rapide.
La machine comporte également un module fixe (non représenté) avec nourrice et
autant de débitmètres que d'appareils de remplissage et qui est disposé
sensiblement en
regard du poste de remplissage vers le centre de la machine, des conduites
flexibles reliant
chaque bec à son débitmètre ou à d'autres organes fluidiques de la machine de
conditionnement. Dans le cas d'un remplissage débitmétrique, le remplissage se
fait sous
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pression de la substance, ce qui permet une réactivité importante. L'invention
peut ainsi être
mise en oeuvre pour le conditionnement de parfums ou de produits cosmétiques.
Un dispositif
d'obturation est disposé de préférence à l'extrémité de chaque bec pour
l'ouvrir (lors du
remplissage) ou le fermer. Le dispositif d'obturation peut être commandé
électriquement ou, de
préférence, pneumatiquement.
Le dispositif de remplissage installé dans la machine de conditionnement est
représenté
seul sur les Figures 1 à 3 et en relation avec la machine de conditionnement
sur les Figures 4
et 5.
Sur la Figure 1, le dispositif est vu de l'extérieur par rapport au centre du
plateau de
rotation (non représenté) de la machine. Sur la Figure 2, le dispositif est vu
de l'intérieur, par le
côté du dispositif qui est du côté du plateau de rotation (non représenté) de
la machine. Sur les
Figures 4 et 5, la machine de conditionnement a été simplifiée pour faciliter
la compréhension
des relations du dispositif 1 avec le plateau 24.
Le dispositif de remplissage 1 comporte un cadre formé de deux montants
latéraux 2
verticaux reliés vers leurs extrémités supérieures par une pièce de liaison 3
horizontale afin de
rigidifier le cadre qui est destiné à être fixé sur un châssis 23 de la
machine de conditionnement
portant le plateau circulaire 24 de transport des flacons. Les deux montants 2
viennent se fixer
sur le châssis 23 en bordure de la périphérie du plateau 24.
Un chariot porte-becs 4 horizontal pouvant se déplacer verticalement entre les
deux
montants est monté coulissant à ses deux extrémités latérales sur les deux
montants 2. Le
chariot porte-becs 4 est disposé au-dessus du plateau afin que les becs
puissent, par le haut,
entrer par les cols des flacons, dans les flacons. Le chariot porte-becs 4 est
formé de deux
parties principales : une platine de guidage 6 horizontale qui est l'élément
coulissant sur les
deux montants et un porte-becs 21 horizontal qui peut se déplacer
horizontalement en arc de
cercle sous la platine de guidage 6 et est maintenue par cette dernière. Le
porte-becs supporte
un certain nombre d'appareils de remplissage 5 sensiblement verticaux se
terminant vers le bas
par des becs de remplissage 16. Il résulte de ce montage que les becs 16
peuvent se déplacer
verticalement et horizontalement.
A cette fin, un premier moyen motorisé 7 permet de faire monter et descendre
le chariot
porte-becs grâce à deux vis à billes 10 verticales dont les billes sont en
prise 11 vers les
extrémités latérales de la platine de guidage 6. Le premier moyen motorisé 7
est solidaire de la
pièce de liaison 3 et entraîne en rotation les vis à billes par
l'intermédiaire d'un axe de
transmission 9 horizontal et de deux renvois d'angle 12. De préférence, des
accouplements
élastiques 22 sont mis en oeuvre sur cette transmission. Les vis à billes
verticales, mobiles en
rotation, sont maintenues fixes vers leurs deux extrémités sur les montants 2
et/ou la pièce de
liaison 3 et dans le cas d'espèce, en bas, sur une plaque 13 solidaire du
montant et, en haut,
sur la pièce de liaison 3. Le premier moyen motorisé est de préférence disposé
vers l'extérieur
du dispositif. Les moyens de liaison qui sont raccordés au dispositif,
notamment les conduites
et/ou autres (non représentés), sont disposés côté intérieur/vers le centre du
plateau.
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Un deuxième moyen motorisé 8 permet les déplacements en arc de cercle et va-et-
vient
du porte-becs 21 sous la platine de guidage 6. Le deuxième moyen motorisé 8
est fixé à la
platine de guidage 6 sensiblement médianement à cette dernière. La platine de
guidage 6
comporte, dans le cas d'espèce à sa face inférieure, des moyens de guidage et
fixation
coulissante du porte-becs 21. Des moyens facilitant le coulissement du porte-
becs sous la
platine de guidage, type roulements à billes ou rouleaux, sont, de préférence,
mis en oeuvre.
Le montage des appareils de remplissage 5 fixés sous le porte-becs 21 est
rigidifié, au
niveau des becs 16, par une lame 14 horizontale qui est elle-même fixée au
porte-becs 21 par
deux tiges 17 verticales. Etant donné qu'un moyen 15 de centrage de col de
flacon est disposé
sous la lame 14 horizontale en relation avec chaque bec de remplissage16,
ladite lame 14
forme alors une barre de centrage de cols. Les becs et la barre de centrage de
cols sont
disposés en arc de cercle afin d'être en correspondance avec les alvéoles en
périphérie du
plateau et donc avec les flacons à remplir. Le porte-becs se déplaçant en arc
de cercle et va-et-
vient sous la platine de guidage, les appareils de guidage et la barre de
centrage de cols
suivent le même trajet. De préférence, afin de permettre un remplissage par le
fond des flacons,
les becs de remplissage 16 peuvent coulisser à travers la lame/la barre de
centrage de cols.
Selon les modes de réalisation et/ou de fonctionnement, la hauteur des tiges
17 est
constante ou est rendue variable ou ajustable, possiblement avec un moyen
amortisseur et/ou
élastique. Dans le mode de réalisation représenté, cette hauteur est variable,
les tiges
comportant un moyen élastique faisant qu'en l'absence de flacon, la barre de
centrage de cols
14,15 descend pratiquement contre ou très proche du plateau 24 et/ou des
godets 25 en
position basse des becs comme visible sur la Figure 4. On comprend qu'en
présence de
flacons, la descente de la barre de centrage de cols 14,15 sera arrêtée en
chemin par les
flacons lors de la descente des becs vers le fond des flacons, ces derniers
coulissant à travers
la barre de centrage de cols 14,15. Sur la Figure 5, on voit des flacons dans
des godets 25
dans les alvéoles 26 de la périphérie du plateau 24 circulaire. Une table
horizontale circulaire
fixe de diamètre inférieur à celui du plateau 24 horizontal est disposée au-
dessus du plateau.
La table peut servir à la fixation de certains des postes fonctionnels de la
machine de
conditionnement. Le dispositif de remplissage 1 est installé sur le châssis 23
de la machine de
conditionnement le long de la périphérie du plateau 24 circulaire,
extérieurement à ce plateau.
Dans l'exemple représenté, le châssis 23 comporte deux plaques horizontales
parallèles
superposées sur lesquelles les montants 2 sont fixés, ce qui permet
d'augmenter la rigidité et
stabilité du portique.
Outre le bec 16, chacun des appareils de remplissage 5 comporte divers organes
dont
un moyen type vanne 18 d'ouverture/fermeture de bec, des raccords pour des
conduites de
produit, pneumatiques de commande, éventuellement d'aspiration, d'éventuels
capteurs... Les
conduites et câbles électriques destinés aux appareils de remplissage 5 sont
souples afin de
suivre les mouvements de va-et-vient en rotation et de montée/descente des
becs et ils sont
par exemple maintenus ensembles par un râtelier 19 solidaire du porte-becs 21.
Le râtelier 19
est maintenu à distance dudit porte-becs par des pattes 20. Le râtelier 19 est
ici disposé côté
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intérieur du dispositif de remplissage. Dans des variantes, le râtelier peut
être omis ou disposé
d'une manière différente.
Dans la machine de conditionnement, les déplacements en rotation intermittente
du
plateau, en rotation va-et-vient du porte-becs et de ses appareils de
remplissage, verticaux du
chariot porte-becs sont obtenus par des moyens motorisés mécaniquement
indépendants et la
synchronisation entre ces divers mouvements est obtenue par le contrôle d'un
PC industriel. On
dispose donc de moyens de réglages fins des éléments en mouvement, notamment
en terme
de suivi de cames électroniques, paramétrables aisément contrairement à une
machine dont
les divers éléments en mouvement seraient mécaniquement liés et entraînés
entre eux.
Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation
particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toutes variantes et
équivalents conformes
à son esprit. Ainsi, on comprend bien que l'invention peut être déclinée selon
de nombreuses
autres possibilités sans pour autant sortir du cadre défini par la description
et les
revendications.
