Brevet FR2003930A1 — publié le 19691114

lia présente invention concerne un mécanisme de retournement de capsules de fezmeture de bouteilles et en particulier un mécanisme utilisé dans un dispositif d'amenée de capsules dans lequel des capsules, acheminées avec une orientation désordonnée vers une 5 extrémité d'un couloir d'amenée, doivent toutes en sortant de l'extrémité de décharge du couloir être orientées de manière que leurs couvercles soient tournés dans la même direction. Le mécanisme fonctionne sur une chaîne de capsules de fermeture en mouvement ayant une orientation désordonnée et il détecte celles qui 10 sont à l'envers par rapport à la position désirée à la sortie du couloir d'amenée. Les capsules disposées à l'envers sont saisies et retournées par le mécanisme d'alignement des capsules tandis qu'elles conservent leur position initiale dans la chaîne de mouvement des capsules, dans le couloir d'amenée. 15 Divers dispositifs d'alignement de capsules sont déjà uti lisés depuis un certain temps et ils peuvent être classés grossièrement en deux systèmes différents. Dans le premier des systèmes actuellement connus, l'orientation uniforme est obtenue en détectant et en détournant des capsules incorrectement orientées, de 20 sorte qu'elles sont ramenées à la trémie de distribution des capsules ou à d'autres dispositifs d'alimentation du couloir- Dans ce type de systèmes, seules les capsules convenablement orientées franchissent la sortie d'amenée des capsules, de sorte qu'un nombre considérable de capsules doit être renvoyé à la trémie d'ali-25 mentation. Oe type de système nécessite donc une manipulation supplémentaire des capsules et exige également une grande vitesse initiale d'amenée des capsules pour compenser le grand nombre de capsules incorrectement orientées qui sont renvoyées à la trémie. D'autres systèmes utilisés détectent des capsules incorrec-30 tement orientées puis retournent ces capsules sans interrompre leur mouvement d'avance dans leur dispositif d'alimentation. Parmi ces dispositifs d'alignement de capsules, ceux qui ont eu le plus de succès, sont ceux qui fonctionnent selon des principes magnétiques, comme c'est le cas par exemple des mécanismes d'alignement 35 de capsules représentés dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n° 3.095.957 et n° 3.244-264. Ces dispositifs antérieurs utilisent une roue en étoile rotative et une came de retournement des capsules, la force préférée pour le basculement des capsules étant dans ce cas une force magnétique. Ces mécanismes d'alignement de 40 capsules donnent satisfaction pour des capsules en métal ferreux 69 07402 2 20Ô3930 et en particulier pour des-capsules de diamètre relativement grand toutefois, ils n'agissent pas ëfficacement sur des capsules de plus petit diamètre ou des capsules ayant des bords relativement hauts, et ils sont également. inopérants sur des capsules en métal 5 non ferreux telles que des capsules d'aluminium et de. matière plastique. Au contraire,, le dispositif d'alignement de capsules de la présente invention, est particulièrement efficace pour des capsules de plus petit diamètre et des capsules ayant des bords relativement hauts par rapport à leur diamètre, et il .'agit efficace-10 ment sur toutes les capsules, quelle que soit la manière qui les constitue. Le dispositif d'alignement de capsules de la présente invention fonctionne également à diverses vitesses d'amenée des capsules et est tout aussi efficace aux faibles vitesses d'amenée qu'aux vitesses relativement hautes» 15 Gomme décrit de façon plus détaillée dans ce qui suit, le mécanisme d'alignement de capsules de la présente invention comprend une roue en étoile disposée dans le couloir d'amenée des capsules et présentant une série de poches de réception des capsules. Les capsules en mouvement font tourner la roue en étoile 20 et font tourner en même temps une roue de basculement des capsules, qui est disposée de manière que ses rayons de basculement des capsules viennent en contact avec' les couvercles de capsules placées à l'envers, en sorte que les capsules sont basculées dans la poche de la roue en étoile et que le bord relevé de la capsule basculée 25 s'engage dans la fente d'une came de retournement. Les capsules convenablement orientées passent dans la roue en étoile dans une position telle que leurs couvercles sont distants des bras de la roue de retournement, de sorte que ces bras ne touchent pas le couvercle des capsules et que ces capsules convenablement orien-30 tées restent non basculées dans les poches de la roue en étoile, si bien qu'elles franchissent cette roue sans que leurs positions soient changées. L'invention a donc pour objet de fournir : - un mécanisme d'alignement de capsules perfectionné ; 35 - un mécanisme d'alignement de capsules utilisable pour des capsules quelle que soit la matière qui les constitue et agissant sur des capsules tant en métal ferreux qu'en métal non-ferreux, de même que sur des capsules de matière plastique ou des capsules d'autres matières ; 40 - un mécanisme d'alignement de capsules à grandes vitesses 69 07402 3 2003930 particulièrement propre à être utilisé avec des capsxO.es plus petites ou des capsules ayant des "bords relativement hauts, par rapport à leur diamètre ; - un mécanisme d'alignement de capsules pouvant être utilisé 5 sur des formes et des matières variées de capsules et dans lequel les positions des capsules incorrectement orientées sont détectées et ces capsules sont redressées sans être renvoyées à la trémie d'alimentation de laquelle elles proviennent. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la 10 description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une foime de réalisation préférée conforme à l'invention. Sur ces dessins : la figure 1 est une vue en élévation de face, partie en cou-15 pe, d'un exemple de réalisation préféré du mécanisme d'alignement de capsules en position dans un couloir d'amenée de capsules ; la figure 2 est une vue partielle détaillée en élévation de face, à plus grande échelle, d'une forme de réalisation préférée de la roue en étoile d'alignement des capsules et du couloir ad-20 jacent ; la figure 3 est une vue en coupe horizontale- de la roue en étoile suivant la ligne 3-3 de la figure 2 ; la figure 4 est une vue en coupe verticale montrant la roue de basculement des capsules, suivant la ligne 4-4 de la figure 25 3 ; la figure 5 est une vue en perspective illustrant l'action du retournement des capsules d'une forme de réalisation préférée du mécanisme d'alignement des capsules J les figures 6, 7 et 8 sont des vues en coupe horizontale 30 illustrant des positions successives d'une capsule pendant l'action d'alignement des capsules, suivant les lignes 6-6, 7-7 et 8-8 de la figure 5. La figure 1 montre une forme de réalisation préférée du mécanisme d'alignement de capsules 1 inséré dans un couloir à cap-35 suies 2, au moment où le couloir 2 reçoit une arrivée continue de capsules de fermeture 3 orientées au hasard, d'une trémie à capsules 4 ou d'autres moyens d'alimentation du couloir de capsules. Cette chaîne de capsules 3 en mouvement passe dans le couloir creux 2 servant au guidage des capsules et la pression d'alimenta-40 tion force les capsules 3 à se déplacer en descendant à travers le 69 07402 4 20Ô3930 couloir 2 et à travers le dispositif d'alignement 1 des capsules. Comme on l'a déjà indiqué, la chaîne de capsules 3 telle qu'elle arrive de la trémie 4 ou d'un autre dispositif d1alimentation, est orientée au hasard, c'est-à-dire que certaines des capsules 3 5 ont leurs couvercles 6 qui glissent le long du fond 7 du couloir - dans une position incorrectement orientée tandis que d'autres capsules 3 ont leurs couvercles 6 disposés à distance du fond 7 du couloir, de sorte qu'elles se trouvent en position d'amenée directe à une machine de fermeture de récipients. 10 les capsules 3 incorrectement orientées, c'est-à-dire celles dont les couvercles 6 reposent sur le fond 7 du couloir, sont retournées ou réalignées par un mécanisme d'alignement de capsules 1, comme décrit ci-après, à mesure que les capsules 3 traversent leur mécanisme d'alignement 1. Les capsules 3 convenablement orien-15 tées passent dans les poches 8 de la roue en étoile 9 du mécanisme d'alignement de capsules 1 et continuent de descendre dans le couloir d'amenée de capsules 2 sans que leur position dans le couloir soit changée. Au-dessus et au-dessous du mécanisme dfalignement de capsu-20 les 1, le couloir à capsules 2 comprend une partie supérieure 5> un fond 7» et des rails latéraux espacés 10. Comme le montrent mieux les figures 2 et 3» les capsules correctement orientées 3» par exemple la capsule 3A, entrent dans les poches 8 de la roue en étoile 9, de telle sorte que le couvercle 25 de capsule 6 est placé légèrement en dessous de la barre 11 recouvrant la poche. Dans cette position, les capsules correctement orientées 3A restent dans la poche de la roue en étoile 9 et les bras 12, dirigés radialement, de la roue 13 de basculement des capsules montée en dessous et entraînée en synchronisme avec la roue 30 en étoile 9 ne touchent pas les capsules 3A lorsqu'ils s'engagent à l'intérieur de la capsule, de la manière représentée pour la capsule 3A sur la figure 4. Par conséquent, ces capsules 3A correctement orientées entrent dans la roue en étoile 9» quittent cette roue, descendent 35 dans le couloir 2 d'amenée des capsules et sortent de ce couloir sans que leur position soit changée. les capsules 3B incorrectement orientées, c'est-à-dire celles dont les couvercles & reposent sur le fond 7 du couloir, entrent également dans les poches 8 de la roue en étoile en dessous des 40 barres de recouvrement 11. Ces capsules sont touchées, 69 07402 5 2003930 sente en 3B sur les figures 3» 6 et 7» par le bras de "basculement 12 de la roue 13 de "basculement des capsules. Gomme le montrent les figures 3 et 4> les "bras 12 portés par la roue 13 de "basculement des capsules sont disposés en dehors de l'axe central du cou-5 loir 2 des capsules à distance de la roue en étoile 9, de sorte que chaque bras 12 fait basculer la capsule 3B, comme représenté sur la figure 3- Ceci élève le bord extérieur 18 du couvercle 6 de la capsule pour l'amener sur un rail de basculement 15 qui touche la capsule basculée 3B, comme représenté sur la figure 5, à 10 mesure que la capsule basculée 3B est écartée de la roue en étoile 9 et se dégage de la poche 8 de cette roue par un mouvement ultérieur le long du couloir'2 d'amenée des capsules. Ces capsules 3B incorrectement orientées et basculées dont les bords de couvercle 18 reposent sur le rail 15 de basculement des èapsules, continuent 15 de se déplacer à travers le couloir à capsules 2 sous l'effet de la pression de la chaîne de capsules en mouvement indépendamment de ce que la capsule suivante a été ou non elle-même basculée. l'action de basculement ou de retournement final nécessaire pour retourner complètement les capsules 3B incorrectement orien-20 tées est exercée par un dispositif à came de basculement des capsules dépassant le long du couloir à capsule au-delà de la roue en étoile 9> comme représenté dans l'ensemble en 16 sur la figure 1. Les parties principales de cette came de basculement comprennent le bord chanfreiné 14 du rail d'inclinaison 15 et des plaques 25 de retournement 17 disposées au-dessus du couloir 2 et à une distance décroissante du fond 7 du couloir, de sorte que les plaques de retournement 17 maintiennent les capsules en cours de retournement dans le couloir, puis s'unissent avec le bord 14 du rail 15 d'inclinaison des capsules pour déplacer la capsule 3B depuis une 30 position substantiellement perpendiculaire sur le couloir, comme -représenté sur la figure 8 et jusqu'à ce que le demi-tour soit exécuté. L'action de coopération entre le bord 14 du rail 15 d'inclinaison des capsules et les plaques 17 de retournement des capsules est illustrée pour la capsule 3C sur la figure 5, qui montre 35 la manière dont ces parties coopèrent pour continuer le basculement et l'abaissement du coin 18 de la capsule 3C vers la position de retournement et d'orientation correcte. Le bord 14 de basculement des capsules du rail de retournement 15 forme un bord d'une fente de guidage 19, comme le montre 40 mieux la figure 1, dont les dimensions sont calculées de manière 69 07402 6 2003930 à recevoir et à guider les parties relevées de la capsule 3 pendant leur mouvement de retournement. Le bord opposé 20 de la fente de guidage 19 est formé par un rail de retournement ou plaque de recouvrement 21 placé à distance sur le côté opposé du couloir 2. 5 Les plaques de recouvrement 17 qui sont disposées au-dessus de la fente 19 sont prévues pour maintenir les capsules basculées 3 en dedans du couloir à capsules et la distance des plaques au fond du couloir diminue après que les capsules ont franchi la position de demi-retournement illustrée sur la figure 8 pour assurer 10 que les capsules continuent de se retourner à mesure qu'elles se déplacent le long de la fente de guidage 19. Une forme de réalisation préférée de la fente de guidage 19» délimitée par ses deux bords chanfreines 14 et 20, est représentés sur la figure 1 . 15 La partie initiale 23 du bord 14 qui reçoit la capsule est représentée inclinée vers l'intérieur en direction du centre du couloir pour permettre le contact des capsules 3B basculées à mesure qu'elles quittent la roue en étoile 9 et la roue de basculement 13. Des parties opposées 24 et 25 des bords 14 et 20 se re-20 courbent alors dans la direction opposée pour centrer simultanément la capsule dans le couloir 2 et pour la placer perpendiculairement au fond 7 du couloir. Les parties 26 suivantes du bord 14 s'inclinent alors de nouveau vers le centre du couloir pour achever le retournement de la 25 capsule. On peut voir que les barres de recouvrement 11 de la roue en étoile forment un prolongement efficace de la partie de recouvrement du couloir contenant la chaîne de capsules 3 en mouvement, à mesure que les capsules 3 s'engagent dans les poches 8 de la roue 30 en étoile. Ce prolongement de la partie recouvrant le couloir maintient efficacement l'alignement des capsules correctement disposées à mesure qu'elles se déplacent à travers la roue en étoile 9, et sans aucune modification de leur orientation sur le couloir 2« Toutefois, comme le montrent les figures 3, 4 et 5, les bar-35 res de recouvrement 11 ne s'étendent que sur une partie des poches 8 de la roue en étoile en laissant découvertes les parties extérieures des bords des capsules et en permettant ainsi auVcapsules 3B incorrectement orientées d'être soulevées ou basculées par la roue de basculement 13 à un angle approprié, comme représenté sur 40 la figure 3, de manière que les coins 18 des capsules viennent 69 07402 7 2003930 en contact avec le "bord 14 du rail 15 de "basculement des fcapsuleso les "barres de recouvrement 11 coopèrent également en combinaison avec les "bras excentrés 12 de "basculement des cap suie s sur la roue de "basculement 13 pour assurer que les capsules 3B incorrectement 5 orientées soient "basculées plutôt que d'être simplement soulevées dans le couloir 2 lorsque les parties intérieures de la "barre 11 arrivent au contact du bord de la capsule pendant la première partie de l'action de basculement des capsules, au cas où le bord à tendance à se soulever du fond 7 du couloir. 10 Les figures 3 et 4 illustrent une conformation préférée des extrémités des rayons ou bras "12 de basculement des capsules sur la roue de basculement 13° Cette roue 13 est entraînée en synchronisme avec la roue en étoile 9 au moyen d'une commande à angle droit, comme représenté en 30 sur la figure 3» la force d'entraînement de 15 lâ roue en étoile 9 qni esi/bransmise à la roue de basculement 13 pouvant être fournie par la pression d'alimentation ou le mouvement de la chaîne des capsules 3 franchissant le couloir à capsule 2 et arrivant ainsi dans les poches 8 de la roue étoilée 9 en rotation. Comme le montre la figure 4, chaque bras de basculement de 20 capsule 12 a un coin antérieur chanfreiné 33 qui facilite le contact initial des bras 12 avec les capsules 3, pour entreprendre l'action de basculement et, comme représenté sur la figure 3» chaque bras 12 a un coin intérieur chanfreiné 34 qui assure un contact plu^ètable des capsules 3 sous l'angle de basculement désiré, au 25 moment où les capsules sont déplacées contre le bord chanfreiné 14 des rails 15 de basculement des capsules. L'opération de retournement de chaque capsule incorrectement orientée comprend donc une première action de basculement dans laquelle une capsule typique ayant par exemple les proportions géné-30 raies représentées, est tout d'abord basculée à un angle aigu dans la poche 8 de la roue en étoile par l'action des bras de basculement 12 de la roue 13 de basculement des capsules. Ensuite, la capsule est encore basculée par l'action du bord chanfreiné 14 du rail de basculement 15, de sorte que la capsule est tout d'abord 35 placée à peu près perpendiculairement au fond 7 du couloir 2. Ensuite, le dernier quart de tour s'obtient par l'action ultérieure des bords chanfreinés 14 et 20 formant la fente de guidage 19 entre les rails 15 et 21 de basculement des capsules. Les plaques de recouvrement 17 maintiennent les capsules alignées dans le couloir 2 40 pendant le basculement et se trouvent à une distance décroissante 69 07402 8 20Ô3930 du fond 7 du couloir pour assurer le dernier quart/tour qui aboutit à l'orientation correcte de la capsule. Il y a lieu de remarquer que l'invention offre un mécanisme d'alignement de capsules perfectionné qui peut être appliqué à 5 tous les types de capsules, qu'elles soient en métal ferreux ou en métal non-ferreux, en matière plastique ou en d'autre matière. L'action de détection et d'alignement des capsules est également d'une nature énergique qui permet d,accomplir l'action d'alignement à des vitesses extrêmement grandes. La combinaison de la roue 10 de basculement avec les poch.es de la roue en étoile et les barres de recouvrement radiales permet également d'obtenir une opération d'alignement positive avec des capsules de diamètre relativement petit et notamment des capsules qui ont des bords relativement hauts, en comparaison avec leur diamètre. Le mécanisme d'aligne-15 ment de capsules conforme à la présente invention est également particulièrement intéressant pour des opérations d'alimentation à grandes vitesses, car il fonctionne sur une chaîne de capsules en mouvement continu et parce qu'il n'y a pas de renvoi de capsules à la trémie d'alimentation. 20 II va de soi que la présente invention a ét,é décrite et re présentée à titre d'exemple préférentiel explicatif, mais nullement limitatif, et que l'on pourra introduire toute équivalence dans ses élénents constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. 69 07402 9 2003930 BETEMPICA^IOCTS 1. Mécanisme de retournement de capsules incorrectement orientées dans "une chaîne en mouvement de capsules d'orientation désordonnée, caractérisé en ce qu'il comprend la combinaison d4une roue 5 en étoile montée en rotation ayant plusieurs poches de réception des capsules, un couloir d'amenée de capsules servant à faire entrer les capsules dans les poches de la roue en étoile et à lès retirer de ces poches, une roue de basculement des capsules disposée près de la poche pour faire basculer des capsules incorrectement 10 orientées dans les poches de la roue en étoile, des moyens servant à faire tourner ces roues en synchronisme l'une avec l'autre, une rampe étant prévue sur le couloir au-delà de la roue en étoile en vue de l'engagement et du retournement ultérieur des capsules basculées. 15 2. Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments de recouvrement à orientation radiale sur la roue en étoile, disposés au-dessus des poches de cette roue et ne recouvrant qu'une' partie des poches. 3. Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce 20 qu'il comprend des élénents de recouvrement des poches de la roue en étoile ayant une partie ouverte radialement vers l'extérieur, de sorte que les parties radialement extérieures des capsules incorrectement orientées sont soulevées dans les poches de la roue en étoile par la roue de basculement des capsules. 25 4. Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la rampe s'étend dans une direction généralement longitudinale au couloir et comprend des moyens permettant de faire basculer les capsules dans une position substantiellement perpendiculaire au fond du couloir, des moyens servant à déplacer les capsules dis- 30 posées perpendiculairement, latéralement au couloir, et des moyens servant à continuer ensuite le retournement des capsules. 5. Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des plaques de recouvrement disposées au-dessus de la rampe et situées à distance décroissante du fond du couloir dans 35 la direction de déplacement des capsules. 6. Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la roue de basculement des capsules comprend des bras ayant une première surface de contact des capsules relativement plate alignée dans une direction généralement parallèle au fond du couloir pour 40 la position des bras dans laquelle ces derniers arrivent au. contact 69 07402 10 2003930 des couvercles 5 7. Mécanisme de retournement de capsules incorrectement orientées dans une chaîne en mouvement de capsules à orientation désordonnée, caractérisé en ce qu'il comprend la combinaison d'une roue en étoile montée en rotation ayant des poches de réception des capsules, un couloir d'amenée de capsules disposé en vue de 10 diriger les caps'ules en une chaîne en mouvement dans des poches de la roue en étoile et pour recevoir ensuite les capsules depuis les poches de la roue en étoile, une roue de basculement des capsules ayant plusieurs bras de basculement disposés de manière à faire saillie au-delà du fond du couloir dans les poches de la 15 roue en étoile, des moyens servant à faire tourner la roue en étoile et la roue de basculement des capsules en synchronisme, de manière que les bras de basculement des capsules viennent en contact avec les couvercles de capsules incorrectement disposées en vue de les faire basculer dans les poches de la roue en étoile, et une 20 rampe allongée prévue dans le couloir de la roue en étoile pour continuer le retournement des capsules basculées. 8. Mécanisme siiivant la -revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des éléments de recouvrement à orientation radiale prévus sur la roue en étoile et disposés au-dessus des po- 25 ches de cette roue, ces élémentg^e recouvrant qu'une partie des poches. 9. Mécanisme suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend deq/éléments de recouvrement des poches de la roue en étoile ayant une partie ouverte radialement vers l'extérieur, 30 de sorte que les parties radialement extérieures de capsules incorrectement orientées sont soulevées dans les poches de la roue en étoile par la roue de basculement des caps'ules. 10. Mécanisme suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la rampe s'étend en général longitudinalement au couloir et 35 comprend des moyens permettant de faire basculer les capsules dans une position généralement perpendiculaire au fond du couloir, des moyens servant à déplacer des capsules disposées perpendiculairement, latéralement au couloir, et des moyens permettant de continuer ensuite le retournement des capsules. 40 11. Mécanisme suivant la revendication 7» caractérisé en ce 69 07402 n 2003930 quTil comprend des plaques de recouvrement disposées au-dessus de la rampe et situées à distance décroissante du fond du couloir dans la direction de déplacement des capsules. 12. Mécanisme suivant la revendication 7, caractérisé en ce i 5 que les "bras de "basculement des capsules ont une première surface de contact des capsules relativement plate alignée dans une direction généralement parallèle au fond du couloir pour la position des "bras dans laquelle ces derniers arrivent en contact avec les couvercles des capsules, et une seconde surface de contact des cap-10 suies relativement plate alignée dans "une direction généralement parallèle à la position de "basculement totale des couvercles des capsules dans les poches de la roue en étoile. 13. Mécanisme suivant la revendication 7» caractérisé en ce que la roue en étoile est montée librement pour tourner sous l,ac- 15 tion des capsules de la chaîne de capsules en mouvement, et les moyens servant à faire tourner les roues en synchronisme consistent en une liaison de coopération entre ces roues. 14- Mécanisme de retournement de capsules incorrectement orientées dans une chaîne en mouvement de capsules à orientation 20 désordonnée, caractérisé en ce qu'il comprend la combinaison dIune roue à poches montée en rotation, un couloir d'amenée de capsules disposé en vue de diriger une chaîne en mouvement de capsules dans des poches de la roue à poches et en vue de recevoir ensuite les capsules des poches de la roue à poches, une roue de basculement 25 des capsules ayant plusieurs bras de basculement disposés de manière à faire saillie à travers le fond du couloir dans les poches de la roue à poches, des moyens servant à faire tourner la roue à poches et la roue de basculement des capsules en synchronisme l'une avec l'autre, de manière que les bras de basculement des capsules 30 entrent dans les poches de la roue à poches pour venir en contact des couvercles des capsules incorrectement orientées en vue de les faire basculer dans la poche de la roue, des éléments de recouvrement à orientation radiale disposés au-dessus des poches de la roue à poches et ne recouvrant quTune partie des poches, et une 35 rampe située au-delà de la roue à poches pour continuer le retournement des capsules basculées.