Brevet FR2011474A1 — publié le 19700227

la présente invention a trait à un procédé et à un appareil pour mettre en place (ou enlever) les couvercles ou bouchons à pas-de-vis destinés à des récipients, et ceci en combinant deux mouvements simples : un mouvement linéaire vertical pour disposer 5 et fixer le récipient (et dans le cas considéré, son couvercle ou son bouchon) et un mouvement horizontal qui permet d'entraîner en rotation à l'intérieur de l'appareil un certain nombre d'arbres qui, guidés par un même nombre de pas-de-vis gabarit égaux à ceux des récipients, assurent la mise en place (ou l'enlèvement) des 10 bouchons ou couvercles des récipients. L'appareil réalise toutes ces opérations par la combinaison appropriée d'éléments mécaniques et pneumatiques» l'invention peut être appliquée, pour l'exécution des opérations de vissage et de dévissage, à des récipients de di-15 verses tailles, formes, etc., ainsi qu'à un nombre quelconque de récipients contenus dans une caisse d'emballage, car il est effectué autant d'opérations, simultanées qu'il y a de récipients dans ledit emballage. l'appareil est composé d'un châssis vertical qui pré-20 sente une console de support pour les caisses d'emballage, au--dessus de laquelle se déplace verticalement, à une distance appropriée, une plaque porte-têtes ou poussées de dévissage dirigée par des organes de guidage et actionnée par un cylindre ou vérin vertical, hydraulique ou pneumatique installé dans la partie su-25 périeure du châssis. Dans ce porte-têtes, on peut disposer le nombre de têtes dévisseuses voulu, correspondant au nombre de récipients que contient 1'emballage; on peut par conséquent dévisser les couvercles ou bouchons sans extraire les récipients de l'emballage, ce qui 30 constitue une caractéristique importante de la présente invention, puisque, dans le cas contraire, si les récipients étaient débouchés un à un, il faudrait les sortir de leur caisse d'emballage et établir une dérivation à partir de la ligne suivie par les caisses pour les amener à la machine à déboucher. Comme la ma-35 chine peut déboucher simultanément tous les récipients contenus dans une caisse d'emballage, l'appareil peut être installé sur la file d'alignement des caisses. 69 20752 2 2011474 Dans les organes de guidage qui conduisent le porte-têtes, il existe également des ouvertures de distribution d'air pour actionner les divers organes-au moment opportun, comme il sera décrit plus loin. 5 Le corps de chaque tête dévisseuse est traversé verticale ment par un arbre creux ayant à son extrémité inférieure une calotte de dévissage dont l'ouverture est tournée vers le bas et qui est destinée à recevoir le bouchon situé à l'extrémité du récipient. Au fond de cette calotte de dévissage se trouvent des 10 moyens de perfoa?ation pour perforer le bouchon et le rendre solidaire de l'axe et de la calotte de dévissage afin de l'extraire* Ces moyens sont constitués par au moins deux pitons dont les longueurs sont différentes afin que la force de perforation s'exerce de manière progressive. 15 L'arbre creux de chaque tête dévisseuse a un pignon qui engrène avec une crémaillère actionnée par un cylindre pneumatique horizontal, cette crémaillère communiquant le mouvement de rotation à tous les arbres d'une file de têtes dévisseuses parallèles à la marche des caisses d'emballage alignées. Il existe donc autant de 20 cylindres que de files de têtes dévisseuses, ces cylindres étant alimentés en fluide d'entraînement par des conduits qui se réunissent pour former un conduit commun, c'est-à-dire qu'ils sont alimentés simultanément. La calotte de dévissage est reliée à l'axe de la tête 25 dévisseuse par un dispositif d'assemblage à coulisse suivant deux directions perpendiculaires l'une à l'autre et à l'axe de rotation, ce qui permet le déplacement radial de l'axe de la calotte de dévissage par rapport à l'axe de la tête quand l'axe du réci-• pient ne coïncide pas avec celui du bouchon. On évite ainsi que 30 se produisent dés efforts de friction qui pourraient rendre difficile la rotation de l'arbre de la tête dévisseuse, ce qui compromettrait le bon fonctionnement de l'appareil. A. l'intérieur de 1' arbre creux de la tête se trouve une tige qui se terminé dans une partie élargie de la base de la ca-35 lotte de dévissage, ladite tige étant actionnée longitudinalement au moment opportun pour expulser les bouchons extraits qui sont restés fixés par un ressort à branches inséré dans deux rainures opposées de la calotte et dont les branches dépassent légèrement de la paroi intérieure de ladite calotte- 69 20752 3 2011474 Vers le bas de la calotte de dévissage et entourant cette dernière, la tête dévisseuse est munie d'une bague de centrage ayant un anneau en caoutchouc, ou en autre matériau approprié, sur son bord inférieur, lequel s'applique au col du récipient pour 5 le mettre en place et le fixer par rapport à la calotte de dévissage. Ladite bague est fixée élastiquement au corps de la tête de dévissage dans le but de pouvoir s'ajuster à différentes hauteurs du récipient. La bague de centrage est munie d'une fenêtre qui permet 10 de voir et d'extraire les capsules qui ne se sont pas séparées du bouchon afin qu'elles ne pénètrent pas entre la calotte de dévissage et la bague de centrage, ce qui provoquerait des difficultés dans le fonctionnement de la machine. Pour éviter que les récipients restent emboîtés dans l'an-15 neau de caoutchouc de la bague de centrage et qu'ils soient soulevés par celle-ci, ladite bague est munie intérieurement d'un anneau de rejet reposant sur un épaulement situé immédiatement au-dessus de l'anneau de centrage, ledit anneau de rejet ayant un diamètre intérieur légèrement inférieur à celui de l'anneau de centrage et 20 subissant la charge d'un ressort quand la bague de centrage reçoit le col d'un récipient, cet anneau de rejet repoussant ledit récipient vers le bas quand l'anneau de centrage commence à remonter. Les caractéristiques et avantages de l'invention resgor-tiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à simple titre 25 d'exemple, et en référence auxdessins annexés, d'une forme de réalisation appliquée au cas où il s'agit de déboucher par dévissage quatre bouteilles vides disposées dans une caisse et pourvues du couvercle d'aluminium à pas-de-vis qui avait été utilisé lorsque les bouteilles remplies de boisson avaient été mises en 30 vente, et dont il faut extraire l'organe de fermeture pour les soumettre à un lavage permettant de les utiliser de nouveau en accord avec le Code Espagnol d'Alimentation. Aux dessins : - la figure 1 représente une vue de face de la machine 3 5 selon l'invention ; - la figure 2 est une coupe axiale d'une des têtes dévisseuses prise suivant un plan perpendiculaire au sens de déplacement des caisses de bouteilles alignées ; 69 20752 4 2011474 - la fig. 3 est une coupe transversale suivant la ligne A-B de la fig. 2 ; - la fig. 4 est une vue en perspective et en pièces détachées de l'ensemble de l'assemblage à coulisse entre l'arbre de la 5 tête dévisseuse et la calotte de dévissage ; - la fig. 5 est une vue de face de l'ensemble de la soupape de distribution d'air, du butoir de positionnement de la caisse et du cylindre pneumatique èestiné à actionner ce butoir $ En se reportant au dessin, on voit que la caisse de bou-10 teilles vides qui est entraînée sur une piste à rouleaux fonctionnant par opération manuelle ou automatique arrive sur la table de réception 3 Jusqu'à buter contre le positionneur 4. Ce positionneur, sous la poussée de la caisse, actionne la soupape de distribution d'air 5 et cette dernière agissant sur le cylindre 15 pneumatique 6 fait descendre la plaque porte-têtes dévisseuses 1. A la fin de la course descendante,' les bagues de centrage 20 centrent les bouteilles, les mettent en position et les poinçons 17 de l'arbre rotatif 13 de la tête pénètrent dans les bouchons en les perforant. De même, en cette fin de course, les organes de 20 guidage-distributeurs d'air 7 découvrent des orifices disposés de façon appropriée et envoient de l'air comprimé au cylindre pneumatique 9 lequel pousse la crémaillère 15, et par l'intermédiaire des pignons 14, fait tourner à gauche les arbres rotatifs , et ceux-ci dévissent les bouchons des bouteilles du fait que les 25 poinçons se trouvent enfoncés dans lesdits bouchons. Une pièce annulaire 12 solidaire de l'arbre de tête dévisseuse 13 porte extérieurement toi pas-de-vis (ou spirale) du même pas que le pas-de-vis du bouchon à extraire, lequel pas-de--vis s'accouple à un pas-de-vis intérieur d'une bague qui l'entoure, 30 fixée au corps de la tête dévisseuse, constituant un pas-de-vis gabarit pour le vissage ou le dévissage des bouchons. Pendant l'opération de dévissage, la pièce gabarit 12 provoque, pendant la . ràt&tion du bouchon, une montée de l'arbre rotatif 13 de la tête visseuse avec la même progression que celle produite pas le pas-de-35 -vis de la bouteille, ceci facilitant l'opération de dévissage. Quand les bouchons sont dévissés, la crémaillère 15, à la fin de sa course, actionne un pulseur, non représenté, qui envoie l'air de pression au cylindre pneumatique 23, et celui-ci fait 69 20752 5 2011474 descendre le positionneur 4 de la caisse, 1$ libérant pour qu' elle puisse poursuivre son chemin sur la piste à rouleaux. Quand le positionneur ou came 4 de la caisse descend, celui-ci permet à la soupape distributrice d'air 5, qui actionne la-machine, de 5 reprendre sa position initiale et d'envoyer l'air à la partie inférieure du cylindre pneumatique vertical 6, la plaque porte--têtes 1 s'élevant de nouveau jusqu'à sa position initiale, Au terme de cette course ascendante, les organes de guidage-distributeurs d'air 7 mettent en communication des orifices qui 10 envoient l'air à la partie postérieure du cylindre pneumatique horizontal 9, celui-ci faisant reculer la crémaillère 15 et cette dernière faisant, à son tour, tourner les axes rotatifs 13 dans le sens de la droite, l'ensemble restant ainsi prêt à recommencer le cycle. 15 En revenant à sa position initiale, la crémaillère 15 cesse aussi d'actionner le pulseur d'air, celui-ci laisse sortir l'air du cylindre pneumatique 23 et le positionneur 4 de la caisse remonte à sa position initiale jusqu'à ce qu'il reçoive la poussée d'une autre caisse, la machine se remettant alors en mar-20 che à ce moment. Après avoir été dévissés, les bouchons restent dans la calotte de dévissage, retenus par les fourchettes du ressort 19 jusqu'à ce qu'ils soient éjectés par les expulseurs 11. Ils sont alors recueillis par le plateau de ramassage 2 des bouchons. 25 Le plateau de ramassage 2 des bouchons et les expulseurs 11 fonctionnent de la manière suivante î 0e plateau est actionné, pour son mouvement d'entrée et de sortie par un cylindre pneumatique, non représenté, qui se trouve à l'intérieur du corps de la machine. Peu avant la fin 30 de la course ascendante de la plaque porte-têtes 1, les organes de guidage-distributeurs d'air envoient l'air à la face postérieure dudit cylindre pneumatique et celui-ci fait partir le plateau 2 ; à partir de ce moment, les tampons 8 des expulseurs prennent contact avec les poussoirs 10 et ceux-ci, à leur tour, 35 avec les expulseurs 11, les bouchons se trouvant, ainsi lancés vers le plateau 2, à la fin de la course ascendante de la plaque porte-têtes dévisseuses 1« A ce moment, le cycle de travail étant terminé, la machine reste arrêtéel 6 69 20752 2011474 Quand une autre caisse de bouteilles met de nouveau l'appareil en marche, le flux d'air est inversé et le cylindre pneumatique qui actionne le plateau 2 reçoit l'air par la face postérieure, faisant reculer ledit plateau avant que commence la 5 descente de la plaque porte-têtes de dévissage 1. A la fig. 4, on peut voir en détail le dispositif d'assemblage à coulisse entre l'arbre 13 de la tête ou poupée et la calotte de dévissage 18, au moyen d'une pièce intermédiaire 16 qui consiste en un cylindre de hauteur relativement faible dont les 10 bases supérieure et inférieure comportent des rainures diamétrales en forme de ï, en coupe transversale, opposées et formant entre elles un angle de 90°, dans lesquelles peuvent coulisser des glissières ayant line fozme se conjuguant avec celle des rainures et solidaires, respectivement, de l'arbre de la tête 13 et de la 15 calotte de dévissage 18. les pièces de ce dispositif d'accouplement sont en matériaux appropriés résistant à l'usurec A„la même fig.4* on peut voir l'extrémité inférieure d'un expulseur 11 dont la plaque de poussée présente trois orifices pour le passage des pitons 17 qui se fixent à l'intérieur de la calotte de dévissage 20 et au fond de cette dernière pièce, la tige de 1'expulseur passe par des orifices axiaux de la calotte de dévissage 18 et de la pièce en forme de croix 16, et à distance de l'âme de l'arbre de la tête dévisseuse. Naturellement, lesdits orifices axiaux de 3a pièce 16 et de la calotte de dévissage ont un diamètre supérieur 25 à celui de la tige de 1'expulseur, afin de peimettre un léger déplacement radial de ces éléments. Pour la même raison, les orifices de la plaque de poussée de 1'expulseur ont un diamètre supérieur à celui des pitons 17 qui les traversent. A la fig. 2, on peut voir la disposition de la bague de 30 centrage 20 dans le corps de la tête dévisseuse 29. Celle-ci présente vers le bas une bague qui entoure la calotte de dévissage et sur laquelle s'ajuste, de manière à pouvoir glisser, la partie supérieure étroite de la bague de centrage 20 et, entourant les deux bagues, se trouve un ressort 25 qui prend appui sur des 35 épaulements respectifs du corps de la tête dévisseuse et de la bague de centrage et qui tend à les séparer. Les mouvements ascendant et descendant de la. bague de centrage scait limités par les parties supérieure et inférieure, respectivement, de deux 20752 7 2011474 ouvertures allongées opposées 26, dans lesquelles glissent chacune des vis 27 fixées à l'anneau de centrage et qui jouent le rôle de tampons pour limiter lesdits mouvements. Dans 1*anneau 20, une fenêtre 24 permet de voir et d'extraire les capsules qui pourraient ne pas s'être détachées de la partie inférieure du bouchon. A la partie inférieure de la bague 20, on voit un anneau de rejet 21 qui, sous l'action du ressort 28, expulse les bouteilles quand débute le mouvement ascendant de la bague de centrage. Bien que ne soit décrite qu'une seule forme de réalisation de l'invention, celle-ci ne l'a été qu'à titre d'exemple et certaines modifications peuvent être prévues sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, si l'on désire utiliser la machine pour boucher des récipients, on peut réaliser cette opération en enlevant les poinçons et en remplaçant le dispositif d'expulsion et la calotte de dévissage, avec ses moyens de perforation, par un autre dispositif qui comprend un tube approprié situé à l'intérieur de l'arbre de la tête et une calotte de vissage adaptée à ce tube, organes par lesquels on peut produire une succion sur le bouchon en vue d'obtenir la force nécessaire au vissage ; ou bien, en disposant à l'intérieur de la calotte de vissage un rembourrage élastique approprié dans lequel le bouchon entre avec une certaine pression j ou bien encore? au moyen d'un système de pinces approprié. 69 20752 8 2011474 BEVEHPICmONS 1. - Une machine à visser ou à dévisser les couvercles ou bouchons de récipients, caractérisée par le fait qu'elle comprend une plaque porte-têtes montée de façon à pouvoir se déplacer verticalement, sur deux organes de guidage , porte-têtes dans lesquels 5 sont montées plusieurs têtes ou capuchons de travail qui s'appliquent simultanément, quand la machine travaille, sur tous les récipients contenus dans une caisse d'emballage sans nécessité de les en sortir, pour mettre en place les couvercles ou bouchons sur les récipients ou les en retirer, les têtes de travail comprenant 10 une bague de centrage pour faciliter leur adaptation au bouchon ou couvercle, des moyens de poinçonnage situés au fond d'une calotte de dévissage, ouverte intérieurement, pour solidariser lesdits bouchons ou couvercles avec un arbre rotatif actionné mécaniquement, qui est logé à l'intérieur de chaque tête, et des moyens d'expul-15 sion constitués par une tige à déplacement longitudinal destinée à expulser le bouchon ou couvercle quand il est séparé du récipient, l'appareil comprenant en outre un plateau de ramassage des couvercles ou bouchons qui se place automatiquement au-dessous des têtes quand le porte-têtes se trouve dans sa position la plus haute 20 et, dans les organes de guidage verticaux, un dispositif distributeur hydraulique ou pneumatique pour combiner les mouvements de tous les éléments ci-dessus, actionnés par des dispositifs hydrauliques ou pneumatiques, ainsi qu'un organe de commande automatique de distribution de fluides et un dispositif de positionnement des 25 caisses d'emballage dans lesquelles aant logés les récipients dans une position correspondant à celle des têtes de travail. 2. - Une machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le porte-têtes monté sur les organes de guidage verticaux est lié à la tige du piston d'un cylindre pneumatique 30 vertical qui déplace le porte-têtes d'une position haute à une position de travail, et vice-versa. 3. - Une machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'arbre de la, tête est solidaire d'un pignon qui engrène avec une crémaillère disposée transversalement ei en posi- 35 tion horizontale, cette crémaillère engrenant avec les pignons respectifs de toutes les têtes d'une file pour que le mouvement rotatif desdits arbres et poinçons soit simultané. 69 20752 9 2011474 4« - Une machine selon les revendications 1 et 3, caractérisée par le fait que les arbres des têtes de travail, dotés de moyens de poinçonnage, ont à leur extrémité une partie filetée accouplée à un écrou gabarit monté fixe dans la partie supérieure 5 de la tête respective, de telle façon que lorsque les arbres tournent, il se produit en plus un mouvement ascendant ou descendant qui permet de séparer ou d'approcher du récipient le couvercle ou bouchon, en accord avec leur pas-de-vis d'assemblage. 5. - Machine selon les revendications 1 et 3, caractérisée 10 par le fait que chaque crémaillère d'entraînement des arbres des têtes de travail est reliée à la tige du piston d'un cylindre pneumatique horizontal, qui agit automatiquement quand son circuit est relié au dispositif de distribution" monté dans les organes de guidage du porte-têtes dont il est solidaire en mouvement, étant 15 prévu qu'il existe autant de cylindres pneumatiques que le porte--têtes a de files de têtes de travail, et lesdits cylindres pneumatiques étant reliés à un conduit commun d'alimentation en fluide, ce qui fait qu'ils sont actionnés simultanément. 6. - Une machine selon les revendications 1 et 3, caracté-20 risée par le fait que l'arbre de la tête de travail est tubulaire et sert de guide à une tige actionnée par un dispositif pneumatique selon tm mouvement coordonné par le dispositif distributeur situé dans les organes de guidage du porte-têtes, ladite tige expulsant lors de sa descente le couvercle ou bouchon retenu par les 25 poinçons. 7. - Une machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un plateau de ramassage des bouchons ou couvercles expulsés qui, lorsque le porte-têtes se trouve dans sa position haute, se place automatiquement au-dessous des bagues 30 de centrage, et qui est actionné par le piston d'un cylindre pneumatique relié au dispositif distributeur des organes de- guidage de porte-têtes de travail* 8. - Une machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les organes de guidage du mouvement linéaire ver- 35 tical comportent des orifices et des passages pour l'air comprimé convenablement disposés, pour que, selon la position du porte--têtes de travail, les autres éléments mobiles agissent de façon coordonnée lorsque s'établit le circuit pneumatique d'alimentation 69 20752 10 2011474 des cylindres d'entraînement au moyen dudit élément de distribution et de telle façon que de fausses manoeuvres ne puissent se produire puisque tous les mouvements dépendent du mouvement précédent. 5 9. - Une machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'axe de la calotte de dévissage, qui soutient les moyens de poinçonnage, peut tourner excentriquement par rapport à l'axe de l'arbre de la tête de travail grâce à un assemblage coulissant constitué par une pièce intermédiaire consistant en un 10 cylindre de hauteur relativement faible, à axe vertical, et aux bases supérieure et inférieure duquel se trouvent des rainures diamétrales en forme de I, en coupe transversale, opposées et formant entre elles un angle de 90°, et dans lesquelles peuvent coulisser des glissières se conjuguant aux rainures et solidaires, 15 respectivement, de l'arbre de la tête et de la calotte de dévissage. 10, - Une machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la bague de centrage entoure la partie inférieure cylindrique du corps de la tête de travail et peuf^glisser téles-20 copiquement, avec un ressort interposé entre la bague et le corps de la tête de travail, tendant ainsi à les séparer et qui cède au moment de la descente de la tête en s'ajustant à la bouteille compte-tenu des possibles variations de hauteur desdites bouteilles. 25 11.-Une machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la bague de centrage présente à sa partie inférieure interne un ressort de rejet des récipients fixé par son extrémité supérieure à ladite bague et qui soutient à sa partie inférieure un anneau de rejet qui appuie sur un épaulement situé J0 immédiatement au-dessus de l'anneau de centrage en caoutchouc, ledit anneau de rejet prenant contact avec la base du col du récipient, cédant quand la tête de travail descend, le ressort se chargeant, et s'étendant au cours du mouvement ascendant de la tête de travail, repoussant ainsi le récipient vers le bas et 35 l'empêchant de s'élever- 69 20752 n 2011474 12. Une machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la bague de centrage comporte une fenêtre située en face de l'opérateur et qui lui permet d'introduire les doigts pour enlever les capsules quand celles-ci ne se sont pas séparées 5 entièrement du bouchon. 13. - Une machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens de poinçonnage comprennent au moins deux pitons dont la hauteur est différente pour permettre à la force de pression de s'appliquer progressivement. 10 14. - Une machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la calotte de dévissage est munie d'un ressort à branches qui embrasse le bouchon et l'empêche, après avoir été dévissé, de tomber de lui-même, ce qui permet de lèxpulser au moment approprié. 15 15. - Une machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend intérieurement un dispositif pneumatique ou hydraulique qui met en marche et arrête automatiquement l'appareil au début et à la fin de chaque cycle de travail, ce dispositif comprenant : une came ou tampon de positionnement de 20 la caisse d'emballage disposé à la table de réception ; une soupape distributrice de fluide d'entraînement située au-dessous de la table de réception et actionnée par le tampon de positionnement lorsque celui-ci est repoussé par la caisse d'emballage, la soupape de distribution mettant en marche les différents organes de 25 la machine, le cycle de travail débutant par l'intermédiaire du dispositif de distribution ; un cylindre pneumatique ou hydraulique ayant un piston dont la tige est solidaire du tampon de positionnement mentionné et qui est actionné à la fin du cycle de travail pour retirer le tampèm, ce qui fait que le tampon libère 30 la caisse d'emballage et qu'il cesse d'agir Btxc la soupape de distribution, ce qui provoque l'arrêt de la machine* 16. - Une machine selon la revendication t, caractérisée par le fait que, pour réaliser l'opération de vissage, on installe un dispositif d'assujettissement du bouchon au lieu du dispositif 35 d'expulsion et de la calotte mentionnée, avec les poinçons, le dispositif d'assujettissement comprenant un tube qui traverse l'âme de l'arbre de la tête de travail et une calotte de vissage qui lui est adaptée, organes par lesquels on peut produire une 69 20752 12 2011474 sucoâon sur la partie supérieure du bouchon dans le but d'obtenir la force nécessaire au vissage. 17. - Une machine selon la revendication 16, caractérisée par le fait que le système d'assujettissement du bouchon consiste 5 en une calotte de vissage fourrée d'un matériau élastique approprié et dans laquelle le bouchon est introduit avec la pression nécessaire à la réalisation du vissage» 18. - Une machine selon la revendication 16, caractérisée par le fait que le système d'assujettissement du bouchon 10 consiste en un dispositif de pinces approprié.