EP2860148A1 - Tête de serrage de bouchons et machine de bouchage de bouteilles comprenant au moins une telle tête de serrage - Google Patents

Tête de serrage de bouchons et machine de bouchage de bouteilles comprenant au moins une telle tête de serrage Download PDF

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Publication number
EP2860148A1
EP2860148A1 EP20140188635 EP14188635A EP2860148A1 EP 2860148 A1 EP2860148 A1 EP 2860148A1 EP 20140188635 EP20140188635 EP 20140188635 EP 14188635 A EP14188635 A EP 14188635A EP 2860148 A1 EP2860148 A1 EP 2860148A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping head
clamping
food
blocks
base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20140188635
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christophe Février
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VALENTIN THIERION
Original Assignee
Valentin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valentin filed Critical Valentin
Publication of EP2860148A1 publication Critical patent/EP2860148A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B1/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying stoppers
    • B67B1/04—Closing bottles, jars or similar containers by applying stoppers by inserting threadless stoppers, e.g. corks

Definitions

  • the present invention relates to a plug clamping head, intended to equip a bottle capping machine.
  • the invention also relates to a capping machine comprising at least one such clamping head, in particular a semi-automatic or automatic machine installed on a disgorging line for the production of Champagne wines and sparkling wines.
  • the field of the invention is that of corking bottles.
  • a corking machine or corking machine is equipped with a clamping head for clogging up to 3000 bottles per hour, or several clamping heads, for example up to twenty clamping heads, for butchering up to 20000 bottles per hour.
  • the clamping head is provided for compressing a cork or synthetic material plug until the plug has dimensions sufficiently small to be inserted into the neck of the glass bottle under the action of a pusher.
  • EP-A-1,426,322 discloses an exemplary clamp head, comprising a drawer, a counter-drawer and clamping blocks.
  • the drawer and the counter-drawer are made of metal, preferably steel, while the clamping blocks are made of stainless steel, which is not entirely satisfactory since the stainless steel parts need to be greased in order to limit them. 'wear.
  • the object of the present invention is to provide an improved clamping head, in particular to improve the positioning and maintenance of the plug during compression.
  • the invention relates to a plug clamping head, intended to equip a bottle capping machine, comprising: a base; clamping blocks including a plurality of blocks movable relative to the base and having surfaces internal enclosing a central space for receiving and clamping a plug; and a drawer movable in translation along a first axis relative to the base, the drawer being adapted to move the movable blocks so as to tighten the internal surfaces and compress the plug disposed in the central space.
  • This clamping head is characterized in that the internal surfaces of the clamping blocks are made of food-contact material chosen from the following: polyetheretherketone, polyaryletherketone, phenylene polysulfide, polyphenylene sulfone, polysulfone, polyetherimide, polyvinylidene fluoride, perfluoroalkoxy, polytetrafluoroethylene , Ertalyte, preferably Ertalyte TX polyethylene terephthalate, ceramic, metal alloy and ceramic, or a mixture of at least some of these food contact materials, with possibly additives.
  • food-contact material chosen from the following: polyetheretherketone, polyaryletherketone, phenylene polysulfide, polyphenylene sulfone, polysulfone, polyetherimide, polyvinylidene fluoride, perfluoroalkoxy, polytetrafluoroethylene , Ertalyte, preferably Ertalyte TX polyethylene
  • the food contact materials are chosen from: polyetheretherketone, polyaryletherketone, phenylene polysulfide, polyphenylene sulfone, polysulfone, polyetherimide, polyvinylidene fluoride, perfluoroalkoxy, polytetrafluoroethylene, ceramic, metal alloy and ceramic, or a mixture of least some of these food contact materials, possibly with additives.
  • the food contact materials are chosen from: polyetheretherketone, polyaryletherketone, phenylene polysulfide, polyphenylene sulfone, polysulfone, polyetherimide, polyvinylidene fluoride, perfluoroalkoxy, ceramic, metal alloy and ceramic, or a mixture of least some of these food contact materials, possibly with additives.
  • the term food contact materials materials that can be brought into contact with food (liquid or solid) without releasing, or releasing little according to current standards, of chemical compounds in said foods .
  • These materials are in particular in accordance with the NF EN 1672-2 standard, the CE1935 / 2004 Regulation and the CE2002 / 72 and CEE82 / 711 Directives as well as the US Food and Drug Administration (FDA) regulations.
  • FDA US Food and Drug Administration
  • the invention makes it possible to ensure a satisfactory shaping of the caps by compression, reliably and efficiently, while reducing the risks relating to food safety.
  • the invention meets the latest regulations in Europe and the United States concerning the hygiene and safety of food.
  • Food lubrication of the clamping blocks in the contact area with the plugs may be omitted.
  • the clamping blocks are resistant to abrasive wear or under the action of external agents, such as water, vapors and products. of cleaning. Maintenance and sanitary control of the clamping head are facilitated. The service life of the clamping head is improved.
  • the invention also relates to a capping machine, comprising at least one clamping head as mentioned above.
  • the machine is a semi-automatic or automatic corker installed on a disgorging line for the elaboration of Champagne wines and sparkling wines.
  • FIG. 1 to 8 On the Figures 1 to 8 is shown a clamping head 10 according to the invention.
  • the clamping head 10 also called the compression assembly, is adapted to equip a capping machine 1, also called a capper.
  • the machine 1 comprises a frame 2 provided to receive the clamping head 10, or several clamping heads 10.
  • the clamping head 10 is provided for compressing a stopper 100 made of cork or synthetic material before it is introduced into the neck of a bottle, not shown for simplification purposes.
  • the machine 1, the frame 2 and the stopper 100 are shown partially and schematically to the Figures 1 to 7 for the sake of simplification.
  • a rear side 11, a front side 12, an upper side 13 and a lower side 14 of the clamping head 10 are defined.
  • the clamping head 10 co-operates with an actuator system, not shown, comprising a cam.
  • the clamping head 10 comprises a base 20, clamping blocks 30, a movable drawer 40, devices 42 and 44 for moving the drawer 40, springs 52 and 54, plates 62 and 64, devices 72 and 74 of FIG. centering of the neck of the bottle and a device 76 for holding the plugs 100 at the beginning of compression.
  • the base 20 forms a fixed assembly relative to the frame 2 of the machine 1.
  • the base 20 comprises a U-shaped part 22 open on the upper side 13, a counter-slide 24 positioned in the alignment of the slide 40, as well as a front plate 26 for attachment to the frame 2.
  • the part 22 comprises a horizontal base 221 and two side walls 222.
  • the counter-slide 24 is fixed in the part 22, being surrounded by the plate 26, the blocks 30 and the 222.
  • the base 221 has a through opening 223 allowing the passage of plugs 100 through the base 20 and their positioning in the clamping blocks 30.
  • the base 221 has a lowered portion 224 supporting the slide 76.
  • the walls 222 comprise external ribs 226 provided for mounting the workpiece 22 on the frame 2.
  • the walls 222 have upper surfaces 227 which are smooth and devoid of grooves. Plates 28 are fixed to the walls 222 to guide the slide 40 in translation in the part 22.
  • the elements 22, 24 and 26 constituting the base 20 are made of food contact materials.
  • the piece 22 may be made of 316L stainless steel, without heat treatment or surface treatment, while the counter-drawer 24 is made of ertalyte.
  • the base 22 is made of FGL cast iron (Graphite Lamellar Iron) and has a chromium-based anti-wear coating, while the counter-slide 24 is made of copper alloy, which are not food contact materials.
  • Clamping blocks 30 are also referred to as compression jaws or a set of tubes.
  • the clamping blocks 30 comprise four distinct blocks 31, 32, 33 and 34.
  • the block 31 is fixed to the counter-drawer 24, while the block 33 is fixed to the drawer 40.
  • the block 32 is movable in a housing delimited between the counter 24, the block 31 and the plate 62.
  • the block 34 is movable in a housing delimited between the drawer 40, the block 33 and the plate 64.
  • a return spring 52 is interposed between the block 32 and the counter-slide 24.
  • a return spring 54 is interposed between the block 34 and the slide 40.
  • the plate 62 is fixed to the counter-slide 24, while the plate 64 is fixed to the drawer 40.
  • the springs 52 and 54 and the plates 62 and 64 are made of food contact materials, for example 316L stainless steel, without heat treatment or surface treatment.
  • the plates 62 and 64 are for example made of stainless steel receiving a heat treatment, which is not entirely satisfactory since lubrication is necessary to limit the frictional wear.
  • the clamping blocks 30 comprise internal surfaces 36 delimiting a space 38 for receiving and clamping the plugs 100.
  • the surfaces 36 have a roughness defined by an arithmetical mean difference Ra less than or equal to 0.8 micrometers according to the NF EN ISO standard. 4288. A good surface condition of the surfaces 36 in contact with the stopper 100 reduces the risk of microbial contamination.
  • the surfaces 36 have a cone shape having an apex angle of between 2 and 4 degrees, preferably equal to 3 degrees as in the example of the figures. This conical shape improves the positioning and maintenance of the plug 100 in the space 38 during compression.
  • the clamping blocks 30 each comprise an upper surface 37 which is smooth and devoid of recess, except for the passage of screws on the blocks 31 and 33.
  • the surfaces 37 also have a roughness defined by a mean arithmetic mean difference Ra less than or equal to 0.8 micrometers.
  • the blocks 30 are connected to the base 20 by rods.
  • the upper surfaces 227 and 37 are then provided with recesses for positioning and movement of these rods.
  • food material and other soils are likely to lodge in these recesses, which is not satisfactory.
  • the clamping blocks 30 are made of a food-contact material, chosen from the following: polyetheretherketone, polyaryletherketone, phenylene polysulfide, polyphenylene sulfone, polysulfone, polyetherimide, polyvinylidene fluoride, perfluoroalkoxy, polytetrafluoroethylene, Ertalyte, preferably Ertalyte TX polyethylene terephthalate ceramic, metal and ceramic alloy, or a mixture of at least some of these food contact materials, preferably polymeric food contact material, with possibly additives.
  • a food-contact material chosen from the following: polyetheretherketone, polyaryletherketone, phenylene polysulfide, polyphenylene sulfone, polysulfone, polyetherimide, polyvinylidene fluoride, perfluoroalkoxy, polytetrafluoroethylene, Ertalyte, preferably Ertalyte TX polyethylene ter
  • the clamping blocks are each made of a food-contact material chosen from: polyetheretherketone, polyaryletherketone, phenylene polysulfide, polyphenylene sulfone, polysulfone, polyetherimide, polyvinylidene fluoride, perfluoroalkoxy, polytetrafluoroethylene, ceramic, metal and ceramic alloy, or a mixture of at least some of these food contact materials, preferably polymeric food contact material, optionally with additives.
  • a food-contact material chosen from: polyetheretherketone, polyaryletherketone, phenylene polysulfide, polyphenylene sulfone, polysulfone, polyetherimide, polyvinylidene fluoride, perfluoroalkoxy, polytetrafluoroethylene, ceramic, metal and ceramic alloy, or a mixture of at least some of these food contact materials, preferably polymeric food contact material, optionally with additives.
  • the clamping blocks are each made of a food contact material chosen from: polyetheretherketone, polyaryletherketone, phenylene polysulfide, polyphenylene sulfone, polysulfone, polyetherimide, polyvinylidene fluoride, perfluoroalkoxy, ceramic, metal alloy and ceramic or a mixture of at least some of these food contact materials, preferably polymeric food contact material, optionally with additives.
  • a food contact material chosen from: polyetheretherketone, polyaryletherketone, phenylene polysulfide, polyphenylene sulfone, polysulfone, polyetherimide, polyvinylidene fluoride, perfluoroalkoxy, ceramic, metal alloy and ceramic or a mixture of at least some of these food contact materials, preferably polymeric food contact material, optionally with additives.
  • the blocks 30 are devoid of heat treatment, surface treatment or greasing. Still more preferably, the blocks 30 are machined dry, in particular at the surfaces 36 and 37. Still more preferably, the blocks 30 are made of polymeric material in contact with food.
  • the blocks 30 are made of polyetheretherketone (PEEK) or a mixture of polyetheretherketone and polytetrafluoroethylene, preferably the blocks are made of PEEK.
  • PEEK polyetheretherketone
  • the blocks are made of PEEK.
  • PEEK is particularly advantageous and makes it possible to eliminate the greasing of the clamping blocks 30.
  • the PEEK makes it possible to withstand the high forces of pressure and contact friction during the implementation of the head of the 10 and thus allows an improved life of the clamping blocks 30.
  • the PEEK blocks 30 do not present any surface modification and tearing material, which allows in particular to ensure the concentricity of the plug 100 when tightening.
  • the PEEK may have a dynamic coefficient of friction of between 0.2 and 0.5, preferably between 0.3 and 0.5; a wear resistance of 10 to 35 ⁇ m / km, preferably 20 to 35 ⁇ m / km, for example 28 ⁇ m / km, and a compressive stress for a nominal strain of 2% of 55 to 90 MPa, for example 75 MPa.
  • the food contact material is a material of the Ketron® PEEK range (trademark) marketed by Quadrant, in particular Ketron® PEEK 1000, Ketron® PEEK 1000 black or Ketron® PEEK TX.
  • the clamping blocks 30 may, on the one hand, be made of any material suitable for the present application and, on the other hand, comprise a food-contact coating on the internal surfaces 36, preferably an alloy of metal and ceramic such as the "Silverglass". Still preferably, the metal is chromium, while the ceramic meets the Directive 84/500 / EEC. This coating is obtained in particular by physical vapor deposition (PVD: physical vapor deposition) of the metal.
  • PVD physical vapor deposition
  • At least the inner surfaces 36 of the clamping blocks 30 are made of a food-contact material chosen from the following: polyetheretherketone, polyaryletherketone, phenylene polysulfide, polyphenylene sulfone, polysulfone, polyetherimide, polyvinylidene fluoride, perfluoroalkoxy , polytetrafluoroethylene, ceramic, metal and ceramic alloy, or a mixture of at least some of these food contact materials, and optionally additives.
  • the blocks 30 are devoid of coating, in this case the blocks 30 and the surfaces 36 and 37 are made of the same food contact material.
  • Either the blocks 30 comprise a food contact coating at least at the surfaces 36, preferably also at the surfaces 37, in this case the blocks 30 may be made of a material different from this coating.
  • the slide 40 is mounted in sliding connection in the base 20, more precisely in the U-shaped piece 22.
  • the slide 40 is movable in translation along a longitudinal axis X 1, directed from the rear 11 towards the front 12.
  • drawer 40 is made of food contact material, for example in ertalyte.
  • the drawer 40 is adapted to move the movable blocks 32, 33, 34, so as to tighten the internal surfaces 36 and thus compress the plug 100 disposed in the central space 38.
  • the slide 40 is actuated by the displacement devices 42 and 44.
  • the advance device 42 is provided to move the slide 40 in a first direction D1 parallel to the axis X1, while the return device 44 is provided to move the drawer 40 in a second direction D2 opposite the direction D1.
  • the devices 42 and 44 cooperate with the actuator system not shown.
  • the direction D1 is directed forward 12 and the counter-drawer 24, while the direction D2 is directed rearward 11 and the actuator system.
  • the device 42 comprises a support rod 422 fixed to the slide 40 and a roller 424 pivotally mounted around the support rod 422.
  • the device 44 comprises a support member 442 fixed to the slide 40 and a roller 444 pivotally mounted on the support member 442.
  • the feed roller 424 and the return roller 444 cooperate with the actuator system.
  • the inner surfaces 36 of the blocks 30 are narrowed and the space 38 is reduced: the plug 100 in the space 38 is compressed.
  • the springs 52 and 54 move the blocks 30 to their initial position, their inner surfaces 36 move apart and the space 38 increases, releasing the compressed plug 100.
  • the diameter of the plug 100 goes from a diameter of the order of 31 millimeters to a diameter of the order of 15 millimeters.
  • the clamping head 10 allows the plug 100 to enter the hole in the neck of a bottle, which commonly has a diameter of the order of 17.5 millimeters.
  • the stopper 100 is shown uncompressed at figures 4 and 5 and tablet to figures 6 and 7 .
  • the stopper 100 After compression, the stopper 100 is introduced into the bottle under the action of a pusher not shown. This thrust is directed along a direction D3 shown in FIG. figure 7 .
  • the depth of penetration of the stopper 100 in the bottle is between 22 and 26 millimeters. The adjustment of this depth is manual.
  • the devices 72 and 74 are jaws provided for centering the collar of the neck of the cylinder, not shown, without exerting compression such as that exerted by the blocks 30.
  • the jaw 72 is fixed to the base 20, while the jaw 74 is attached to the drawer 40.
  • the device 76 is provided to hold the stopper 100 at the beginning of the compression of the stopper 100, as shown in particular in FIG. figure 5 .
  • the clamping head 10 is adapted for plugging two sizes of bottle necks, respectively corresponding to a plug of 31 millimeters in diameter and 48 millimeters in height and a muselet plate with a diameter of between 29.3 and 30 millimeters, and to a plug of 24 millimeters in diameter and 46 millimeters in height and a muselet plate of diameter between 26.5 and 27 millimeters.
  • the machine 1 and / or the clamping head may be shaped differently from the Figures 1 to 8 without departing from the scope of the invention.
  • the dimensions of the clamping head 10 can be adapted to all sizes of bottle necks, plugs and plates.
  • each of the constituent elements 22, 24, 26, 28, 31, 32, 33, 34, 40, 42, 44, 52, 54, 62, 64, 72, 74 and 76 of the clamping head can be made of food contact material.
  • clamping head 10 can be adapted in terms of cost, functionality and performance.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Of Jars (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une tête de serrage (10) de bouchons, destinée à équiper une machine de bouchage (1) de bouteilles, comprenant : une base (20) ; des blocs de serrage (30) incluant plusieurs blocs (32, 33, 34) mobiles par rapport à la base (20) et comportant des surfaces internes (36) délimitant un espace central (38) de réception et de serrage d'un bouchon ; et un tiroir (40) mobile en translation selon un premier axe (X1) par rapport à la base (20), le tiroir (40) étant adapté pour déplacer les blocs mobiles (32, 33, 34) de manière à resserrer les surfaces internes (36) et comprimer le bouchon disposé dans l'espace central (38). La tête de serrage (10) est caractérisée en ce que les surfaces internes (36) des blocs de serrage (30) sont réalisées en matériau à contact alimentaire choisi parmi les suivants : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, polytétrafluoroéthylène, ertalyte, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, avec éventuellement des additifs.

Description

  • La présente invention concerne une tête de serrage de bouchons, destinée à équiper une machine de bouchage de bouteilles. L'invention concerne également une machine de bouchage comprenant au moins une telle tête de serrage, en particulier une machine semi-automatique ou automatique installée sur une ligne de dégorgement pour l'élaboration des vins de Champagne et des vins mousseux. Le domaine de l'invention est celui du bouchage de bouteilles.
  • De manière classique, une machine de bouchage ou boucheuse est équipée d'une tête de serrage permettant de boucher jusqu'à 3000 bouteilles par heure, ou bien de plusieurs têtes de serrage, par exemple jusqu'à vingt têtes de serrage, permettant de boucher jusqu'à 20000 bouteilles par heure. La tête de serrage est prévue pour comprimer un bouchon en liège ou en matériau synthétique, jusqu'à ce que bouchon présente des dimensions suffisamment réduites pour être inséré dans le goulot de la bouteille en verre sous l'action d'un poussoir.
  • Différentes réglementations s'appliquent aux machines pour produits alimentaires, notamment en Europe et aux Etats-Unis, ce qui inclut les machines de bouchage de bouteilles. Sur les lignes de dégorgement, on utilise ainsi des bouchons en liège ou toute autre matière admise au contact des denrées alimentaires. Egalement, on cherche à éviter le graissage des pièces mobiles des têtes de serrage, car la graisse est susceptible de laisser des traces noires sur les bouchons et éventuellement de contaminer le contenant des bouteilles. En pratique, l'usure des pièces ainsi que le logement de salissures dans les interstices de la tête de serrage constituent des sources potentielles de pollution des bouchons et du contenu des bouteilles, ce qui n'est pas satisfaisant.
  • EP-A-1 426 322 décrit un exemple de tête de serrage, comprenant un tiroir, un contre-tiroir et des blocs de serrage. Le tiroir et le contre-tiroir sont en métal, de préférence en acier, tandis que les blocs de serrage sont en acier inoxydable, ce qui n'est pas entièrement satisfaisant puisque les pièces en acier inoxydable nécessitent d'être graissées pour en limiter l'usure.
  • Le but de la présente invention est de proposer une tête de serrage améliorée, permettant notamment d'améliorer le positionnement et le maintien du bouchon lors de la compression.
  • A cet effet, l'invention a pour objet une tête de serrage de bouchons, destinée à équiper une machine de bouchage de bouteilles, comprenant : une base ; des blocs de serrage incluant plusieurs blocs mobiles par rapport à la base et comportant des surfaces internes délimitant un espace central de réception et de serrage d'un bouchon ; et un tiroir mobile en translation selon un premier axe par rapport à la base, le tiroir étant adapté pour déplacer les blocs mobiles de manière à resserrer les surfaces internes et comprimer le bouchon disposé dans l'espace central. Cette tête de serrage est caractérisée en ce que les surfaces internes des blocs de serrage sont réalisées en matériau à contact alimentaire choisi parmi les suivants : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, polytétrafluoroéthylène, Ertalyte, de préférence Ertalyte TX polyéthylènetéréphtalate, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, avec éventuellement des additifs.
  • De préférence, les matériaux à contact alimentaire sont choisis parmi : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, polytétrafluoroéthylène, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, avec éventuellement des additifs.
  • De manière plus préférée, les matériaux à contact alimentaire sont choisis parmi : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, avec éventuellement des additifs.
  • Dans le cadre de la présente invention, on entend par matériaux à contact alimentaire, des matériaux pouvant être mis en contact avec des aliments (liquide ou solide) sans relarguer, ou en relarguant peu conformément aux normes en vigueur, de composés chimiques dans lesdits aliments. Ces matériaux sont notamment conformes à la norme NF EN 1672-2, au Règlement CE1935/2004 et aux Directives CE2002/72 et CEE82/711 ainsi qu'aux réglementations américaines de la FDA («Food and Drug Administration »).
  • Ainsi, l'invention permet d'assurer une mise en forme satisfaisante des bouchons par compression, de manière fiable et performante, tout en réduisant les risques relatifs à la sécurité alimentaire. En particulier, l'invention satisfait aux dernières réglementations en Europe et aux Etats-Unis concernant l'hygiène et l'innocuité des aliments. Le graissage alimentaire des blocs de serrage dans la zone de contact avec les bouchons peut être supprimé. Par ailleurs, les blocs de serrage résistent bien à l'usure par frottement ou sous l'action d'agents extérieurs, tels que l'eau, les vapeurs et les produits de nettoyage. L'entretien et le contrôle sanitaire de la tête de serrage sont facilités. La durée de vie de la tête de serrage est améliorée.
  • Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, prises isolément ou en combinaison :
    • Les surfaces internes des blocs de serrage présentent une rugosité définie par un écart moyen arithmétique Ra inférieur ou égal à 0,8 micromètres.
    • Les surfaces internes des blocs de serrage présentent une forme conique avec un angle au sommet compris entre 2 et 4 degrés, de préférence égal à 3 degrés.
    • Les blocs de serrage sont chacun réalisés en matériau à contact alimentaire choisi parmi les suivants : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, polytétrafluoroéthylène, Ertalyte, de préférence Ertalyte TX polyéthylènetéréphtalate, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, de préférence en matériau polymérique à contact alimentaire, avec éventuellement des additifs. De préférence, les blocs de serrage sont chacun réalisés en matériau à contact alimentaire choisi parmi : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, polytétrafluoroéthylène, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, de préférence en matériau polymérique à contact alimentaire, avec éventuellement des additifs. De manière encore plus préférée, les blocs de serrage sont chacun réalisés en matériau à contact alimentaire choisi parmi : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, de préférence en matériau polymérique à contact alimentaire, avec éventuellement des additifs.
    • Les additifs sont des substances solides lubrifiantes, de préférence autolubrifiante, à contact alimentaire.
    • La base comprend des éléments constitutifs réalisés en matériaux à contact alimentaire, par exemple cette base comporte une pièce en forme de U réalisée en acier inoxydable dépourvu de traitement de surface et un contre-tiroir réalisé en ertalyte.
    • Le tiroir est réalisé en matériau à contact alimentaire, par exemple en ertalyte.
    • Chacun des éléments constitutifs de la tête de serrage est réalisé en matériau à contact alimentaire.
    • Les blocs de serrage présentent chacun une surface supérieure lisse, dépourvue de renfoncement excepté pour le passage de vis.
    • La base comprend une pièce en forme de U recevant le tiroir en liaison glissière suivant le premier axe, cette pièce étant dépourvue de rainure en partie supérieure, sur les côtés des blocs de serrage.
  • L'invention a également pour objet une machine de bouchage, comprenant au moins une tête de serrage telle que mentionnée ci-dessus. En particulier, la machine est une boucheuse semi-automatique ou automatique installée sur une ligne de dégorgement pour l'élaboration des vins de Champagne et des vins mousseux.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue en perspective, par le dessus et l'avant, d'une tête de serrage conforme à l'invention ;
    • la figure 2 est une autre vue en perspective, par le dessous et l'arrière, de la tête de serrage de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue en perspective éclatée de la tête de serrage des figures 1 et 2;
    • la figure 4 est une vue de dessus selon la flèche IV à la figure 1, montrant la tête de serrage dans une configuration ouverte ;
    • la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V à la figure 4 ;
    • les figures 6 et 7 sont des vues analogues respectivement aux figures 4 et 5, montrant la tête de serrage dans une configuration de serrage ; et
    • la figure 8 est une vue en perspective, par le dessous et l'arrière, de la tête de serrage des figures 6 et 7.
  • Sur les figures 1 à 8 est représentée une tête de serrage 10 conforme à l'invention.
  • La tête de serrage 10, également appelée ensemble de compression, est adaptée pour équiper une machine de bouchage 1, également appelée boucheuse. La machine 1 comprend un châssis 2 prévu pour recevoir la tête de serrage 10, ou plusieurs têtes de serrage 10. La tête de serrage 10 est prévue pour comprimer un bouchon 100 en liège ou en matériau synthétique avant son introduction dans le goulot d'une bouteille, non représentée dans un but de simplification. La machine 1, le châssis 2 et le bouchon 100 sont représentés partiellement et schématiquement aux figures 1 à 7 dans un but de simplification.
  • Dans un but de repérage dans l'espace, on définit un côté arrière 11, un côté avant 12, un côté supérieur 13 et un côté inférieur 14 de la tête de serrage 10. Du côté arrière 11, la tête de serrage 10 coopère avec un système actionneur, non représenté, comprenant une came.
  • La tête de serrage 10 comprend une base 20, des blocs de serrage 30, un tiroir mobile 40, des dispositifs 42 et 44 de déplacement du tiroir 40, des ressorts 52 et 54, des platines 62 et 64, des dispositifs 72 et 74 de centrage du col de la bouteille et un dispositif 76 de maintien des bouchons 100 en début de compression.
  • La base 20 forme un ensemble fixe par rapport au châssis 2 de la machine 1. La base 20 comprend une pièce 22 en forme de U ouvert du côté supérieur 13, un contre-tiroir 24 positionné dans l'alignement du tiroir 40, ainsi qu'une plaque avant 26 de fixation au châssis 2. La pièce 22 comporte un socle horizontal 221 et deux parois latérales 222. Le contre-tiroir 24 est fixé dans la pièce 22, en étant encadré par la plaque 26, les blocs 30 et les parois 222. Le socle 221 comporte une ouverture traversante 223 permettant le passage de bouchons 100 à travers la base 20 et leur positionnement dans les blocs de serrage 30. Le socle 221 comporte une partie abaissée 224 supportant le tiroir 76. Les parois 222 comportent des nervures externes 226 prévues pour monter la pièce 22 sur le châssis 2. Les parois 222 comportent des surfaces supérieures 227 qui sont lisses et dépourvues de rainure. Des platines 28 sont fixées aux parois 222 pour guider le tiroir 40 en translation dans la pièce 22.
  • De préférence, les éléments 22, 24 et 26 constitutifs de la base 20 sont réalisés en matériaux à contact alimentaire. Par exemple, la pièce 22 peut être réalisée en acier inoxydable 316L, sans traitement thermique ou traitement de surface, tandis que le contre-tiroir 24 est réalisé en ertalyte. Dans certaines têtes de serrage de l'art antérieur, la base 22 est réalisée en fonte FGL (Fonte Graphite Lamellaire) et comporte un revêtement anti-usure à base de chrome, tandis que le contre-tiroir 24 est réalisé en alliage de cuivre, qui ne sont pas des matériaux à contact alimentaire.
  • Les blocs de serrage 30 sont également appelés mâchoires de compression ou jeu de tubes. Les blocs de serrage 30 comprennent quatre blocs distincts 31, 32, 33 et 34. Le bloc 31 est fixé au contre-tiroir 24, tandis que le bloc 33 est fixé au tiroir 40. Le bloc 32 est mobile dans un logement délimité entre le contre-tiroir 24, le bloc 31 et la platine 62. Le bloc 34 est mobile dans un logement délimité entre le tiroir 40, le bloc 33 et la platine 64. Durant la compression, les blocs 32, 33 et 34 sont mobiles par rapport à la base 20. Un ressort de rappel 52 est interposé entre le bloc 32 et le contre-tiroir 24. Un ressort de rappel 54 est interposé entre le bloc 34 et le tiroir 40. La platine 62 est fixée au contre-tiroir 24, tandis que la platine 64 est fixée au tiroir 40.
  • De préférence, les ressorts 52 et 54 ainsi que les platines 62 et 64 sont réalisés en matériaux à contact alimentaire, par exemple en acier inoxydable 316L, sans traitement thermique ou traitement de surface. Dans certaines têtes de serrage de l'art antérieur, les platines 62 et 64 sont par exemple réalisées en acier inoxydable recevant un traitement thermique, ce qui n'est pas entièrement satisfaisant puisqu'un graissage est nécessaire pour limiter l'usure par frottement.
  • Les blocs de serrage 30 comportent des surfaces internes 36 délimitant un espace 38 de réception et de serrage des bouchons 100. Les surfaces 36 présentent une rugosité définie par un écart moyen arithmétique Ra inférieur ou égal à 0,8 micromètres selon la norme NF EN ISO 4288. Un bon état de surface des surfaces 36 en contact avec le bouchon 100 réduit les risques de contamination microbienne. Par ailleurs, les surfaces 36 présentent une forme de cône ayant un angle au sommet compris entre 2 et 4 degrés, de préférence égal à 3 degrés comme sur l'exemple des figures. Cette forme conique améliore le positionnement et le maintien du bouchon 100 dans l'espace 38 lors de la compression.
  • Les blocs de serrage 30 comportent chacun une surface supérieure 37 qui est lisses et dépourvue de renfoncement, excepté pour le passage de vis sur les blocs 31 et 33. De préférence, les surfaces 37 présentent également une rugosité définie par un écart moyen arithmétique Ra inférieur ou égal à 0,8 micromètres. Dans certaines têtes de serrage de l'art antérieur, les blocs 30 sont reliés à la base 20 par des biellettes. Les surfaces supérieures 227 et 37 sont alors pourvues de renfoncements permettant le positionnement et le déplacement de ces biellettes. Cependant, de la matière alimentaire et d'autres salissures sont susceptibles de se loger dans ces renfoncements, ce qui n'est pas satisfaisant. Ainsi, la base 20 et les blocs de serrage 30 pourvus de surfaces supérieures 227 et 37 lisses, autrement dit dépourvus de renfoncements en partie supérieure, permettent de réduire les risques relatifs à la sécurité alimentaire.
  • De préférence, les blocs de serrage 30 sont en matériau à contact alimentaire, choisi parmi les suivants : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, polytétrafluoroéthylène, Ertalyte, de préférence Ertalyte TX polyéthylènetéréphtalate, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, de préférence en matériau polymérique à contact alimentaire, avec éventuellement des additifs. De préférence, les blocs de serrage sont chacun réalisés en matériau à contact alimentaire choisi parmi : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, polytétrafluoroéthylène, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, de préférence en matériau polymérique à contact alimentaire, avec éventuellement des additifs. De manière encore plus préférée, les blocs de serrage sont chacun réalisés en matériau à contact alimentaire choisi parmi : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, de préférence en matériau polymérique à contact alimentaire, avec éventuellement des additifs.
  • Les risques relatifs à la sécurité alimentaire, ainsi que le frottement et donc l'usure entre les blocs 30 et les platines 62 et 64, sont réduits. La durée de vie de la tête de serrage 10 est améliorée.
  • Selon une autre caractéristique préférée, les blocs 30 sont dépourvus de traitement thermique, traitement de surface ou graissage. Encore de préférence, les blocs 30 sont usinés à sec, notamment au niveau des surfaces 36 et 37. Encore de préférence, les blocs 30 sont en matériau polymérique à contact alimentaire.
  • Selon un mode de réalisation préféré, les blocs 30 sont réalisés en polyétheréthercétone (PEEK) ou en mélange de polyétheréthercétone et de polytétrafluoroéthylène, de préférence les blocs 30 sont en PEEK.
  • L'emploi du PEEK est particulièrement avantageux et permet de supprimer le graissage des blocs de serrage 30. De façon particulièrement avantageuse, le PEEK permet de résister aux efforts importants de pression et de friction de contact lors de la mise en oeuvre de la tête de serrage 10 et permet donc une durée de vie améliorée des blocs de serrage 30. Après utilisation, les blocs 30 en PEEK ne présentent pas de modification de surface et d'arrachement de matière, ce qui permet notamment de garantir la concentricité du bouchon 100 lors du serrage. En particulier, le PEEK peut présenter un coefficient dynamique de frottement compris entre 0,2 et 0,5, de préférence entre 0,3 et 0,5 ; une résistance à l'usure de 10 à 35 µm/km, de préférence de 20 à 35 µm/km, par exemple de 28 µm/km, et une contrainte de compression pour une déformation nominale de 2% de 55 à 90 MPa, par exemple de 75 MPa. De préférence, le matériau à contact alimentaire est un matériau de la gamme Ketron® PEEK (marque déposée) commercialisé par Quadrant, notamment Ketron® PEEK 1000, Ketron® PEEK 1000 noir ou Ketron® PEEK TX.
  • Selon une variante, les blocs de serrage 30 peuvent, d'une part, être réalisés en tout matériau adapté à la présente application et, d'autre part, comporter un revêtement à contact alimentaire sur les surfaces internes 36, de préférence un alliage de métal et de céramique tel que le « Silverglass ». Encore de préférence, le métal est du chrome, tandis que la céramique satisfait à la Directive 84/500/CEE. Ce revêtement est notamment obtenu par dépôt physique par phase vapeur (PVD : physical vapor deposition) du métal.
  • Dans le cadre de l'invention, au moins les surfaces internes 36 des blocs de serrage 30 sont en matériau à contact alimentaire choisi parmi les suivants : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, polytétrafluoroéthylène, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, et éventuellement des additifs. Ainsi, les risques relatifs à la sécurité alimentaire sont réduits. Soit les blocs 30 sont dépourvus de revêtement, dans ce cas les blocs 30 et les surfaces 36 et 37 sont réalisés dans le même matériau à contact alimentaire. Soit les blocs 30 comportent un revêtement à contact alimentaire au moins au niveau des surfaces 36, de préférence également au niveau des surfaces 37, dans ce cas les blocs 30 peuvent être réalisés dans un matériau différent de ce revêtement.
  • Le tiroir 40 est monté en liaison glissière dans la base 20, plus précisément dans la pièce 22 en forme de U. Le tiroir 40 est mobile en translation selon un axe longitudinal X1, dirigé de l'arrière 11 vers l'avant 12. Le tiroir 40 est réalisé en matériau à contact alimentaire, par exemple en ertalyte. Le tiroir 40 est adapté pour déplacer les blocs mobiles 32, 33, 34, de manière à resserrer les surfaces internes 36 et ainsi comprimer le bouchon 100 disposé dans l'espace central 38.
  • En pratique, le tiroir 40 est actionné par les dispositifs de déplacement 42 et 44. Le dispositif d'avance 42 est prévu pour déplacer le tiroir 40 suivant une première direction D1 parallèle à l'axe X1, tandis que le dispositif de rappel 44 est prévu pour déplacer le tiroir 40 suivant une deuxième direction D2 opposée à la direction D1. Du côté arrière 11 de la tête de serrage 10, les dispositifs 42 et 44 coopèrent avec le système actionneur non représenté. La direction D1 est dirigée vers l'avant 12 et le contre-tiroir 24, tandis que la direction D2 est dirigée vers l'arrière 11 et le système actionneur. Le dispositif 42 comprend une tige support 422 fixée au tiroir 40 et un galet 424 monté pivotant autour de la tige support 422. Le dispositif 44 comprend un organe support 442 fixé au tiroir 40 et un galet 444 monté pivotant sur l'organe support 442. Le galet d'avance 424 et le galet de rappel 444 coopèrent avec le système actionneur.
  • Lorsque le tiroir 40 est déplacé dans la direction D1, les surfaces internes 36 des blocs 30 se resserrent et l'espace 38 se réduit : le bouchon 100 présent dans l'espace 38 est comprimé. Lorsque le tiroir 40 est déplacé dans la direction D2, les ressorts 52 et 54 déplacent les blocs 30 en position initiale, leurs surfaces internes 36 s'écartent et l'espace 38 augmente, libérant le bouchon 100 comprimé.
  • Grâce à la tête de serrage 10, le diamètre du bouchon 100 passe d'un diamètre de l'ordre de 31 millimètres à un diamètre de l'ordre de 15 millimètres. Ainsi, la tête de serrage 10 permet au bouchon 100 de pénétrer dans le trou ménagé dans le goulot d'une bouteille, qui présente couramment un diamètre de l'ordre de 17.5 millimètres. Le bouchon 100 est montré non comprimé aux figures 4 et 5 et comprimé aux figures 6 et 7.
  • Après compression, le bouchon 100 est introduit dans la bouteille sous l'action d'un poussoir non représenté. Cette poussée est dirigée suivant une direction D3 montrée à la figure 7. La profondeur de pénétration du bouchon 100 dans la bouteille est comprise entre 22 et 26 millimètres. Le réglage de cette profondeur est manuel.
  • Les dispositifs 72 et 74 sont des mâchoires prévues pour centrer la bague du col de la bouteille non représentée, sans exercer de compression telle que celle exercée par les blocs 30. La mâchoire 72 est fixée à la base 20, tandis que la mâchoire 74 est fixée au tiroir 40. Le dispositif 76 est prévu pour maintenir le bouchon 100 au début de la compression de ce bouchon 100, comme montré notamment à la figure 5.
  • Sur l'exemple des figures 1 à 8, la tête de serrage 10 est adaptée pour le bouchage de deux formats de cols de bouteille, correspondant respectivement à un bouchon de 31 millimètres de diamètre et 48 millimètres de hauteur et une plaque muselet de diamètre compris entre 29,3 et 30 millimètres, et à un bouchon de 24 millimètres de diamètre et 46 millimètres de hauteur et une plaque muselet de diamètre compris entre 26,5 et 27 millimètres.
  • Par ailleurs, la machine 1 et/ou la tête de serrage peuvent être conformées différemment des figures 1 à 8 sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, les dimensions de la tête de serrage 10 peuvent être adaptées à tous formats de cols de bouteilles, de bouchons et de plaques.
  • De manière avantageuse, chacun des éléments constitutifs 22, 24, 26, 28, 31, 32, 33, 34, 40, 42, 44, 52, 54, 62, 64, 72, 74 et 76 de la tête de serrage peut être réalisé en matériau à contact alimentaire.
  • En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation et variantes mentionnés ci-dessus peuvent être, en totalité ou pour certaines d'entre elles, combinées entre elles. Ainsi, la tête de serrage 10 peut être adaptée en termes de coût, de fonctionnalité et de performance.

Claims (10)

  1. Tête de serrage (10) de bouchons (100), destinée à équiper une machine de bouchage (1) de bouteilles, comprenant :
    - une base (20) ;
    - des blocs de serrage (30) incluant plusieurs blocs (32, 33, 34) mobiles par rapport à la base (20) et comportant des surfaces internes (36) délimitant un espace central (38) de réception et de serrage d'un bouchon (100) ; et
    - un tiroir (40) mobile en translation selon un premier axe (X1) par rapport à la base (20), le tiroir (40) étant adapté pour déplacer les blocs mobiles (32, 33, 34) de manière à resserrer les surfaces internes (36) et comprimer le bouchon (100) disposé dans l'espace central (38) ;
    la tête de serrage (10) étant caractérisée en ce que les surfaces internes (36) des blocs de serrage (30) sont réalisées en matériau à contact alimentaire choisi parmi les suivants : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, polytétrafluoroéthylène, Ertalyte, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, avec éventuellement des additifs, de préférence des substances solides auto-lubrifiantes, les surfaces internes (36) des blocs de serrage (30) présentent une forme conique avec un angle au sommet compris entre 2 et 4 degrés, de préférence égal à 3 degrés.
  2. Tête de serrage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les surfaces internes (36) des blocs de serrage (30) présentent une rugosité définie par un écart moyen arithmétique Ra inférieur ou égal à 0,8 micromètres.
  3. Tête de serrage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les blocs de serrage (30) sont chacun réalisés en matériau à contact alimentaire choisi parmi les suivants : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, polytétrafluoroéthylène, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, avec éventuellement des additifs, de préférence des substances solides auto-lubrifiantes.
  4. Tête de serrage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les blocs de serrage (30) sont chacun réalisés en matériau à contact alimentaire choisi parmi les suivants : polyétheréthercétone, polyaryléthercétone, polysulfure de phénylène, polyphénylène sulfone, polysulfone, polyétherimide, polyfluorure de vinylidène, perfluoralkoxy, céramique, alliage de métal et de céramique, ou un mélange d'au moins certains de ces matériaux à contact alimentaire, de préférence en matériau polymérique à contact alimentaire, avec éventuellement des additifs.
  5. Tête de serrage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la base (20) comprend des éléments constitutifs (20, 22, 24) réalisés en matériaux à contact alimentaire, par exemple cette base (20) comporte une pièce (22) en forme de U réalisée en acier inoxydable dépourvu de traitement de surface et un contre-tiroir (24) réalisé en ertalyte.
  6. Tête de serrage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tiroir (40) est réalisé en matériau à contact alimentaire, par exemple en ertalyte.
  7. Tête de serrage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun de ses éléments constitutifs (22, 24, 26, 31, 32, 33, 34, 40, 42, 44, 52, 54, 62, 64, 72, 74, 76) est réalisé en matériau à contact alimentaire.
  8. Tête de serrage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les blocs de serrage (30) présentent chacun une surface supérieure lisse (37), dépourvue de renfoncement excepté pour le passage de vis.
  9. Tête de serrage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la base (20) comprend une pièce (22) en forme de U recevant le tiroir (40) en liaison glissière suivant le premier axe (X1), cette pièce (22) étant dépourvue de rainure en partie supérieure (227), sur les côtés des blocs de serrage (30).
  10. Machine de bouchage (1), caractérisé en ce qu'elle comprend au moins une tête de serrage (10) selon l'une des revendications précédentes.
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