Brevet FR2173871A1 — publié le 19731012

L'invention a pour objet une machine capable d' assurer sans intervention humaine le transfert et le retournement de bouteilles entre un transporteur sur lequel ces bouteilles se trouvent dans une position et un autre transporteur sur lequel elles doivent Qtre placées en position inverse. Il arrive, en effet, au cours de la fabrication de produits liquides vendus en bouteilles que celles-ci soient soumises à une opération pendant laquelle elles se trouvent mises verticalement, le col en bas, et une opération suivante pour laquelle elles doivent être mises debout sur leur fond, ou inversement. Ceci se rencontre, par exemple, pendant la fabrication du champagne, quand on plonge les bouteilles, le col en bas, dans une saumure pour provoquer dans le col la formation d'un bouchon de glace contenant le dépôt et qu'on les redresse ensuite sur leur fond pour les ouvrir en vue de leur dégorgement, c'est-à-dire pour ltéjection du bouchon de glace. Bien entendu, le mot bouteilles doit entre pris dans son sens le plus large car il est évident que 1' in- vention est utilisable moyennant quelques adaptations simples à tout récipient autre qu'une bouteille. Cependant, l'exemple des bouteilles de champagne est particulièrement intéressant comme application de l'invention. En effet, ces bouteilles sont en verre épais ; elles sont donc lourdes, avec une face extérieure lisse et glissante. De plus, en sortant de la saumure, elles sont couvertes d'une solution qui est particulièrement corrosive et qui favorise encore le glissement des bouteilles. Le but principal de l'invention est d'apporter une machine automatique, à fonctionnement rapide et str malgré les conditions peu favorables que l'on vient d'ex pliquerO - On atteint ce but, selon l'invention, ain Si que d'autres qui apparattront plus loin, grâce à des moyens nouveaux que l'on va décrire maintenant en se référant à un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple.On se reportera aux dessins annexés dans lesquels s - la figure 1 est une vue générale en élévation avec certaines parties en coupe d'une machine conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en bout de la m8me machine - la figure 3 est une vue en coupe selon III-III de la figure 1 - la figure 4 est une vue partielle agran die, en coupe, de la grille de retournement de la meme machine; - la figure 5 est une vue partielle agrandie du cadre de préhension des bouteilles de la même machine. La machine de l'invention désignée par la référence générale 1 est placée entre un premier transporteur2 et un second transporteur 3. Dans l'exemple choisi le transporteur 2 est du type comprenant une série de balancelles suspendues entre nées par une channe et se suivant à un certain intervalle. Chaque balancelle, dont l'une est dessinée en trait mixte sur la figure 1, est un panier à fond percé dans lequel sont transportées trois rangées de six bouteilles mises verticalement, le col en bas. Dans cette position, le col de ces bouteilles plonge dans une saumure pendant le temps nécessaire à la formation d'un bouchon de glace, puis les balancelles arrivent, lt-wce après l'autre, à la machine lo Cette dernière comprend un socle fixe 4 muni d'un premier moyen de guidage constitué d'une manière appropriée quelconque, par exemple par des glissières cylindriques 5. Â l'aide de coussinets à billes on d'un type équivalent un btti 6 est monté sur les glissières 5 avec une possibilité de déplacement, dans un sens et dans l'autre. Un organe d'entraSnement 7 monté sur le so- cle 4 entre les glissieres 5 assure le déplacement du bâti 6. Pendant une première course, ce dernier accompagne une balancelle puise il revient à sa position de départ pour accompagner la balancelle suivante, et ainsi de suite, L'organe d'entratnement 7 peut titre un moteur d'un type quelconque qui impose au bti 6 une vitesse é- gale à celle des balancelles du transporteur 2. De préférence, cet organe est synchronisé avec le mécanisme d'entraRnement du transporteur 2, pendant la course d'accompagnement du btti 6. On peut employer pour cette course une broche rétractable qui s'engage avec un élément du transporteur 2 et un vérin qui assure le retour du bâti 6 à sa position initiale. On peut se servir aussi d'une vis avec filets à pas allongés dans un sens et dans l'autre, de type connu en soi, et entratnée en rotation en synchronisme avec le transporteur 2. On peut utiliser également un moteur à marche réversible, hydraulique ou électrique, asservi au mécanisme d'entratnement du du transporteur 2. Le bati 6 est une ossature en profilés qui porte à son sommet une potence 8 qui s'étend sur un côté au-dessus du trajet suivi par les balancelles du transporteur 2.Cette potence porte elle-mtme un second moyen de guidage, par exemple des glissières cylindriques et espacées 9, perpendiculaires aux glissières 5 sur lesquelles est monté déplaçable un chariot 10. Un vérin 11 monté sur le bati 6 est attelé au chariot 10. Il assure le déplacement de ce dernier entre une première position dans laquelle il surplombe une balancelle le (voir figure 1) et une seconde position dans laquelle il est retiré à l'intérieur du btti. Le chariot 10 est équipé d'un troisièmèno- yen de guidage constitué par des glissières cylindriques verticales et espacées 12, et il est équipé, dans sa partie centrale, d'un vérin vertical 13. Ce dernier est attelé à un cadre de préhension 14 monté coulissant le long des glissières 12. I1 est déplaçable entre une position supérieure (visible sur la figure 1 et la figure 2) et une position inférieure dans laquelle les bouteilles peuvent être saisies dans les ba balancelles, Le cadre 14 est équipé sur sa face inférieure de moyens de préhension des bouteilles dont le nombre et la disposition correspondent à ceux des balancelles0 Ces moyens, visibles en coupe sur la figure 1 et en vue extérieure sur la figure 5, sont constitués par trois rangées de six ventouses 15 qui comprennent chacune une enveloppe métallique extérieure garnie à l'intérieur d'une jupe 16 en caoutchouc. Cette dernière a un profil tel qu'elle s'applique étroitement sur le bord du fond des bouteilles en couvrant une faible partie annulaire de leur face latérale. Le fond de chaque ventouse peut titre raccordé, par une tubulure (non représentée) soit à une source de vide (non représentée), soit à l'air libre. L'orifice du raccord est muni d'une valve d'obturation ayant une tige de manoeuvre 17 dont l'extrémité libre est garnie d'un plot 18. Un ressort entoure la tige 17 et repousse le plot 18 en position de fermeture de la valve, Quand la ventouse est appliquée contre le fond d'une bouteille, le plot 18 pénètre dans la piqure du fond et il est repoussé contre l'action du ressort. De cette façon le vide peut titre créé à l'intérieur de la ventouse et la bouteille est alors fermement saisie ; elle peut etre soulevée hors de la balancelle et transportée dans cette position0 En dessous de la potence 8, le bati 6 porte un quatrième moyen de guidage constitué par des glissières cylindriques 19 au nombre de quatre, montées verticalement deux à deux à une extrémité et à l'autre du bats. Sur les deux glissières d'une meme extrémité est montée une traverse 20 (voir figure 2) qui est pourvue dans sa partie médiane d'un palier 21. I1 y a donc deux paliers 21 disposés face à face dans lesquels sont introduits des pivots 22. Ces derniers sont fixés sur les faces e trtmes d'une grille de retournement 23. La grille 23 est rectangulaire dans son ensemble et elle présente trois rangées de six ouvertures 24 qui correspondent une à une aux ventouses 15. Les ouvertures 24 sont circulaires, d'un diamètre légèrement supérieur à celui du corps d'une bouteille. Dans la face interne de chaque ouverture est creusée une rai nure annulaire 25 et les bords supérieur et inférieur ont chacun un épaulement circulaire 26. Dans chaque ouverture est placé un manchon en caoutchouc 27 qui s'accroche par ses extrémités aux épaulements 26o On peut donner à ces derniers un profil ou une inclinaison qui favorise cet accrochage, chaque rainure annulaire et chaque manchon limitent ensemble une chambre à volume dilatable gracie à l'élasticité du manchon en caoutchouc. Chacun de ces volumes est raccordé, par des tubulures non représentées, à une source de fluide sous pression, par exemple de l'air comprimé à une pression de 2 à 2,5 kg/cm2. Il est évident que le mode de réalisation que l'on vient de décrire des chambres à volume dilatable est susceptible de recevoir de nombreuses variantes équivalentes. Par exemple, une chambre à air annulaire introduite partiellement dans un logement pratiqué dans la face interne de chaque ouverture pourrait constituer aussi un moyen de maintien des bouteilles dans la grille de retournement0 Dans tous les cas, la dilatation des chambres fait que les bouteilles sont fermement immobilisées dans les ouvertures. L'un des paliers 21 et l'un des pivots 22 sont prolongés au-delà de la traverse 20 et un moteur supporté par cette dernière est accouplé au pivot. Dans cet exemple, le pivot 22 est équipé d'un pignon denté 28 ; celui-ci engrène avec une crémaillère 29 fixée à l'extrémité de la tige de piston d'un vérin 30 qui est supporté par la traverse 20. L'agencement est tel que le vérin 30 provoque, au moment voulu, le retournement, face pour face, c'est-à-dire sur 1800, de la grille 23. De plus, l'une au moins des traverses 20 est attelée à un vérin (non représenté pour la clarté des figures) porté par le bgti 6 et capable de déplacer l'ensemble de la grille le long des glissières 19 entre une position supérieure et une position inférieure, En dessous de la grille 23, le btti 6 est équipé d'un transporteur auxiliaire désigné par la référence générale 31, qui est au meme niveau que le transporteur 3 et qui sert à alimenter ce dernier. I1 est avantageux, afin de diminuer l'encombrement en hauteur de la machine 1, que le transporteur auxiliaire 31 se compose d'un ensemble de transporteurs individuels 32 à bande sans fin, disposés parallélement et écartés les uns des autres L'écartement doit titre supérieur au diamètre du col des bouteilles et inférieur au diamètre du fond de ces dernières. On en expliquera plus loin la raison. Les différents vérins ainsi que les ventouses 15 et les chambres dilatables 25 sont raccordés à leurs sources respectives ou en sont isolés par des tubulures rigides et des tubes flexibles qui n'entravent pas les mouvements des organes. De mtme les déplacements coordonnés, successifs ou simultanés des organes sont commandés par un appareil pro gramaé et sont contrtlés par des détecteurs des interrupteurs de fin de course selon des procédés classiques connus sur les machines automatique s. Le fonctionnement de la machine de l'invention est le suivant. Le bâti étant ramené à sa position de départ visible sur la figure 1, quand une balancelle arrive elle stengage entre deux guides 33 qui empêchent son balancement en sens latéral. Son arrivée est détectée par un moyen approprié (non représenté) qui déclenche l'avance du bâti en synchronisme avec cette balancelle. Le chariot 10 étant poussé à l'extrémité de la potence 8, le cadre de préhension 14 descend à sa position inférieure dans laquelle les ventousez 15 se collent aux bouteilles comme on lta expliqué plus haut. Le cadre 14 remonte et le chariot 10 est tiré le long de la potence à l'intérieur du. bâti 6, au-dessus de la grille 23 qui occupe alors sa position inférieure. Le cadre 14 descend à nouveau et introduit les bouteilles dans les ouvertures de la grille 23. Le chambres à volume dilatable sont alimentées en air comprXmég les bouteilles sont tenues fermement dans la grille conne on le voit sur la figure 4.Le vide est supprimé dans les venteuses 15 et le cadre 14 remonte à sa position supérieure0 Quand eev querations ont été accomplies et même dès que les bou- teilles ont été tirées hors de la balancelle1 le btti 6 peut entre désolidarisé de la balancelle ou peut cesser de ltaccompagner et peut commencer sa course de retour vers sa position de départ. On voit donc que le déchargement de la balancelle s'est effectué sans immobilisation de celle-ci. Pendant la course de retour du bàti 6, la grille 23 remonte, pivote de 1800 sous lteffet du vérin 30 et redescend pour déposer les bouteilles sur les transporteurs 32, à cheval sur les intervalles qui les séparent. Les chambres à volume dilatable sont réunies à ltair libre; elles cessent de tenir les bouteilles. La grille 23 remonte seule et les bouteilles sont entraSnées jusqutau transporteur 3. Pendant le transfert des bouteilles du cadre 14 à la grille 23 > les cols peuvent pénétrer entre les intervalles existant entre les transporteurs 32. Sans cette disposition, le bSti 6 devrait avoir une hauteur plus importante. On notera que les organes essentiels de la machine, les ventouses 15 et la grille de retournement 23, sont d:une conception telle qu'ils assurent un service stars ne nécessitant pas de surveillance, en dépit du poids et de la surface très glissante des bouteilles. REVEND I 'i! ION S; 1. Machine pour le transfert et le retournement de bouteilles entre un transporteur et un autre, caractériséeen ce qu'elle comprend : - un socle fixe muni d'un premier moyen de guidage, - un btti supporté par le premier moyen de guidage avec une possibilité de déplacement, dans un sens et dans 1' autre, le long de ce moyen de guidage, et comprenant :: un organe d'entratnement du btti le long du premier moyen de guidage à une vitesse égale à la vitesse d'un premier transporteur, une potence s'étendant sur un côté du bâti au-dessus du premier transporteur et ayant un second moyen de guidage disposé substantiellement perpendiculairement au premier moyen de guidage, un chariot monté coulissant le long du second moyen de guidage sous l'effet d'un vérin supporté par le bâti, entre une première position dans laquelle ce chariot surplombe le premier transporteur et une seconde position dans laquelle il est à l'intérieur du bâti, ce chariot étant pourvu d'un troisième moyen de guidage disposé en sens vertical, d'un cadre de préhension des bouteilles monté déplaçable le long du troisième moyen de guidage sous l'effet d'un vérin supporté par le chariot, entre une position inférieure dans laquelle les bouteilles sont saisies sur le premier transporteur et une position supérieure, un quatrième moyen de guidage supporté par le brati disposé en sens vertical, une grille de retournement des bouteilles présentant plusieurs ouvertures de réception des bouteilles équipées chacune d'un moyen de maintien de ces dernières, cette grille étant munie à deux extrémités opposées de pivots, des paliers supportant ces pivots avec une possibilité de rotation de la grille et montés coulissant le long du quatrième moyen de guidage sous l'effet d'un vérin supporté par le bats, entre une position inférieure et une position supérieure, . un moteur supporté par un palier des pivots, déplaçable avec la grille, et accouplé positivement à l'un des pivots de cette grille pour faire tourner celle-ci d'un demi-tour au moins, un transporteur auxiliaire supporté par le bti,disposé en dessous de la grille de retournement et s'étendant jusqu'au second transporteur. 2. Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'organe d'entratnement du bâti est d'un type connu en soi synchronisé avec le mécanisme d'entratnement du premier transporteur pour sa course d'-accompagnement de ce lui-cio 3. Machine selon la revendication 2 caractérisée en ce que l'organe d'entratnement comprend d'xne part une broche rétractable apte à s'engager avec un élément correspondant du mécanisme d'entratnement du premier transporteur pour sa course d'accompagnement de celui-ci et d'autre part un vérin attaché au socle et au bâti et repoussant celuici le long de sa course de retour. 4. Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que le cadre de préhension des bouteilles est muni de plusieurs ventouses ayant un profil apte à épouser celui d'une partie de la surface extérieure des bouteilles, ces ventouses étant aptes à etre raccordées sélectivement d'une part à une source de vide et étant munies chacune à l'orifice du raccord d'une valve d'obturation ayant une tige de manoeuvre disposée pour venir en contact avec les bouteilles quand les ventouses touchent ces dernières, d'autre part à l'air libre. 5. Machine selon la revendication 4 caractérisée en ce que, pour des bouteilles placées verticalement le col en bas sur le premier transporteur, les ventouses ont une jupe qui s'applique sur le bord du fond des bouteilles en débordant légèrement sur la face latérale de celles-ci tandis que la tige de manoeuvre est garnie à son extrémité libre d'un plot qui peut pénétrer dans la piqûre du fond de la bouteille et qui est repoussé par ce fond. 6. Machine selon la revendication 1 earac- térisée en ce que la face interne de chaque ouverture de réception des bouteilles de la grille de retournement est garnie d'une chambre circulaire dilatable pouvant & re raccordée à une source de fluide sous pression et à un circuit de décharge selon le cas, 7. Machine selon la revendication 6 caractérisée en ce que la face interne de chaque ouverture est creusée d'une rainure annulaire centrale et elle est recouverte d'un manchon en caoutchouc qui s'applique de façon étanche au bord supérieur et au bord inférieur de ladite ouverture, la chambre circulaire étant limitée d'une part par la face de la rainure et d'autre part par le manchon en caoutchouc. 8. Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que le moteur accouplé à l'un des pivots de la grille de retournement est constitué par un vérin dont la tige de piston est équipée d'une crémaillère1 celle-ci étant en prise avec un pignon denté calé en rotation sur le pivot. 9o Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que le transporteur auxiliaire est composé d'un ensemble de transporteurs à bande sans fin disposés parallélement et écartés les uns des autres, leur écartement étant supérieur au diamètre du col des bouteilles et inférieur au diamètre du fond de celles-ci, la distance entre la face supérieure du transporteur auxiliaire et la face inférieure du cadre de préhension des bouteilles étant inférieure au double de la hauteur d'une bouteille.