Brevet FR2239644A1 — publié le 19750228

La présente invention concerne un dispositif de centrage d'éléments possédant au moins une partie cylindrique, en particulier des bouteilles de gaz liquéfié ou comprimé; ce dispositif s'insérant plus particulièrement dans une naine de remplissage automatique de bouteilles de gaz. Une channe automatique de remplissage de bouteilles de gaz liquéfié est, en général, divisée en plusieurs postes où sont effectuées différentes opérations telles que dévissage du bouchon, de sécurité ou du chapeau de protection, mise en position de l'orifice de la pince de remplissage, fermeture ou ouverture du volant du robinet Chacune de ces opérations étant effectuées mécaniquement, il importe que la machine n'ait pas à "chercher la partie de la bouteille sur laquelle elle doit travailler; en conséquence, il est important de possèder un dispositif de centrage des bouteilles permettant d'amener, en général, l'axe de celles-ci en coincidence avec un axe prédéterminé dit "axe de centrage" qui correspond à l'axe de travail de la machine du poste considéré. Un tel dispositif qui doit fonctionner de façon répétitive à des cadences parois élevées, doit ê-fre, en particulier, précis, fiable, facile à asservir et de plus aussi silencieux que possible. Les dispositifs de centrage existant jusqu'à ce jour comportent, en général, des moyens de transmission mécanique plus ou moins compliqués qui-multiplient les risques de pannes, d'en rayage et qui sont de plus bruyants. Un tel dispositif est illustré, par exemple, dans la demande de brevet français NO 73 08154, outre les inconvénients précédemment décrits, le centrage obtenu à l'aide de ce dispositif n'est pas précis car les leviers de centrage à galet ayant une assez grande longueur subissent des torsions qui nuisent à un bon centrage. La présente invention propose un dispositif de cen traie exempt de transmission mécanique, présentant un minimum de pièces mobiles, silencieux et qui ne présente pas les inconvénients précédemment cités. la présente invention,concerne un dispositif de centrage d'éléments possèant au moins une partie cylindrique, en particulier des bouteilles de gaz liquéfié; ce dispositif, destiné à amener l'axe de ladite partie cylindrique en coincidence avec un axe prédéterminé dit "axe de centrage" est caractérisé en ce qu'il comprend un support, au moins une paire de mâchoires mobiles par rapport au support, les machoires étant placées symétriquement par rapport à l'axe de centrage et chacune d'elles étant actionnée par un élément moteur qui comprend au moins une enceinte au moins partiellenent déformable sous le pression d'un fluide intérieur et dont la paroi est apte à déplacer directement la mâchoire vers l'axe avec une force qui décroît lors du déplacement de la mâchoire. Ce dispositif est particulièrement avantageux lorsque les mâchoires sont supportées par des moyens de guidage tels qu'une ou plusieurs tiges solidaires de la mâchoire et coulissant dans le support. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, chaque enceinte présente une paroi déformable qui appuie sur la partie arrière des mâchoires et une deuxième paroi qui appuie sur le support, la surface de contact entre la première paroi et la partie arrière des mâchoires'sur laquelle elle stappuie diminuant lors du déplacement des mâchoires vers l'axe. Une telle enceinte a, de façon préférable, la forme d'un tube souple, par exemple en caoutchouc, dont une partie de la surface latérale appuie sur le support et l'autre sur la partie arrière des machoires. Un dispositif selon l'invention est plus particulièrement intéressant lorsque chaque élément moteur est constitué par plusieurs enceintes qui sont disposées symétriquement par rapport aux moyens de guidage, ceci afin d'éviter l'enrayage du dispositif. Le fonctionnement du dispositif est aisément compréhensible. Avant le déplacement des mâchoires, le tube souple étant comprimé par-ia partie arrière de la mâchoire et le support, "la surface de contact mâchoire-enceinte" à pratiquement comme dimen- sions le diamètre du tube et sa longueur. Si ce tube est alimenté sous une pression de fluide P constante, lors du gonflage du tuyau la surface de contact entre le tuyau et la partie arrière de la mâchoire va diminuer pour devenir pratiquement nulle (réduite à une ligne de contact) si le tuyau est entièrement gonflé, comme la pression de gonflage est constante, la force agissant sur la partie arrière des mâchoires va diminuer avec l'avancement de la mâchoire. En conséquence, si on envisage une paire de macho ires placées symétriquement par rapport à l'axe de centrage, et munies du dispositif précédent, on peut aisément comprendre comment, quels que soient les moments auxquels commencent les opérations de gonflage, le centrage est réalisé, En effet, les mâchoires appuyées sur la bouteille ne peuvent s'arrêter dans leur déplacement que lorsque les forces antagonistes appliquées par les éléments moteurs sont égales, ce qui ne se produit, dans le cas dtun dispositif parfaitement symétrique comme celui qui est envisagé d-ns cette explication, que lorsque les déplacements sopt égaux. Cet équilibre étant du type stable, il n'est pas influencé par un retard au démarrage de l'une des mâchoires. Evidemment, on comprend que l'invention concerne également un dispositif non symétrique, par exemple un dispositif dans lequel les deux pressions seraient différentes et/ou dans lequel les deux enceintes ne seraient passymétriques, le principe du centrage reste le même mais nécessite alors un règlage préalable. Lorsqutil-est dit que la paroi est apte à déplacer directement la mâchoire vers 1 1axe, il faut entendre que la pak roi agit elle-meme ou par l'intermédiaire d'une tige de transmission sans articulation, en particulier une tige rigide fixée à la paroi et appuyant sur la partie arrière de la mâchoire. C'est pourquoi lorsqu'il est dit que la surface de contact entre la partie arrière des mâchoires et 11 enceinte deformable va en di minuant, -il peut s'agir de la surface de contactréelle, comme dans le dispositif précédent, ou bien de la surface de contact fictive telle qu'elle apparat dans un dispositif à membrane développante du type représenté schématiquement sur la figure 4. Un tel dispositif comporte une enceinte tronconique 31 divisée en deux chambres indépendantes par une membrane élastique assez lache 32 présentant en son centre une partie rigide 33, la face avant de cette partie rigide'est munie, par- exemple,- d'une tige 35 agissant sur la partie arrière des machoires. La face arrière de la partie 33 et de la membrane étant soumise à une pression de fluide constante P amené par l'ouverture 34, lorsque la partie 33 se déplace vers l'avant la surface réelle sur- laquelle est appliquée la pression P diminue et donc la force transmise par la tige 35 dininue de même.Ainsi dans un tel dispositif bien qu'il n'y ait pas un contact direct entre la paroi déformable de l'enceinte et la face altière des mâchoires, on considérera quand menine que la surface de contact entre ces deux éléments diminue. La présente invention englobe égalément un dispositif dans lequel la paroi déformable de l'enceinte estle piston d'un vérin. Afin de produire une force qui diminue avec l'avancement des mâchoires ce vérin agit sur un ressort en compression comme indiqué dans le schéma de la figure 5 dans lequel la chambre du vérin 41 contient un piston 42 soulssis sur sa face arrière 43 à la pression d'un fluide arrivant par l'amenée de fluide 44, ce piston appuyant sur un ressort en compression 45, l'action du piston 42 étant transmise à la mâchoire par la tige 46 solidaire du piston. Dans le cas d'un système symétrique et afin de faciliter l'égalisation des pressions dans les enceintes motrices, cellesci sont, en général, toutes alimentées par un seul circuit de fluide. Le fluide utilisable dans la présente invention est de préférence un gaz tel que l'air comprimé, mais peut être un liquide, Par le terme mâchoire tel qu'utilisé dans la présente description, il faut comprendre une pièce rigide ayant sensiblement la forme d'un U plus ou moins aplati dont les extrémités des branches vont venir s'appuyer sur les éléments à centrer, bien que dans la présente invention le terme "mâchoire", en particulier utilisé dans l'expression "paire de mâchoiresn, recouvre également un dispositif dans lequel l'un des éléments à la forme d'une mg- choire comme précédemment dderite et l'autre élément la forme d'un patin unique. Dans un mode de réalisation préféré de la présente in vention, on utilise une seule paire de machoires, l'une d'elles portant à ses extrémités actives une surface à faible coefficient de friction telle que des galets, tandis que l'autre mâchoire à des extrémités actives présentant un fort coefficient de friction par exemple des patins en caoutchouc, ceci afin de p-rmettre la rotation de la bouteille en cas d'excentration. le dispositif selon l'invention est de plus, en général muni d'un moyen de rappel des mâchoires qui agit lorsque l'action des éléments moteurs a cessé et ramène le dispositif à l'état initial. Ce moyen de rappel peut être, par exemple, un ressort. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à la description d'un mode de réalisation particulier de l'inventioB, faite en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: - La figure 1 représente une vue en coupe selon II-II' de la figure 2 d'un dispositif selon la présente invention, - La figure 2 représente une vue de dessus en coupe, selon I-I' de la figure 1 du dispositif, - La figure 3 représente une coupe selon II-II' du même dispositif que les figures précédentes au moment du centrage, - - La figure 4 représenteunmode de réalisation schémati- sé d'un élément moteur selon l'invention, et - La figure 5 représente un autre mode de réalisation schématisé dtun élément moteur selon l'invention. Les figures 1, 2 et 3 représentant le même dispositif, les mêmes références concernant les mêmes pièces. Les figures 1, 2 et 3 représentent une bouteille A arrêtée au poste de centrage, sur les figures 1 et 2 le dispositif de centrage est au repos alors que sur la figure 3 les mâchoires ont été rapprochées et centrent la bouteille A. Comme il est possible de s'en rendre compte, sur la figure 1, le dispositif selon l'invention comporte deux parties I et 2 situées de part et d'autre de la chaîne de remplissage et placée symétriquement par rapport à l'axe de centrage XX'. Ces deux parties 1 et 2 étant pratiquement semblables, seule la partie 1 sera décrite en détail, les caractéristiques de la partie 2 étant indiquées à la fin de cette description. La partie 1 comprend un support 3 vertical sensiblement parallèle à l'axe XX' et une mâchoire 6 solidaire de tiges de guidage horizontales 4 et 5 qui coulissent dans des évidements ménagés dans les parties 20 et 24 du support 3. Afin de faciliter le coulissement des tiges 4 et 5, les évidements sont munis de douilles à billes. L'élément moteur est constitué par deux enceintes 7 et 8 ayant la forme de tubes dont les axes-de symétrie sont parallèles entre eux et situés de part et d'autre du plan citoyen défini par les tiges de guidage 4 et 5. Une partie de la surface latérale des tuzes 7 et 8 s'appuie sur la face avant 9 du support 3 tandis qu'une autre partie s'appuie sur la face arrière 10 de la mâchoire 6. La face avant 9 du support présente une partie en saillie 11 qui sert de butée à la face arrière 10 de la mâchoire 6 afin d'éviter l'ecrasement des tubes 7 et 8. La machoire 6 présente à l'avant un profil en forme de U dont l'axe moyen est parallèle à l'axe XX', les extrémités des branches telles que 12 et 13 étant munies de galets tels que 14 tandis que la partie 15 qui constitue le fond du U appuie par sa partie arrière sur la surface latérale des tunes élastiques 7 et 8. Cette partie 15 est munie vers l'arrière et à ses extrémités d'oreilles telles que 16 et 17 situées à angle droit par rapport à la partie 15. La solidarisation entre la machoire et les tiges de guidage 4 et 5 est assurée par des pièces 18 et 19 qui permettent d'augmenter l'écart entre les tiges 4 et 5 et améliorent le guidage. Le tube 7 est alimenté en fluide comprimé par une arrivée de fluide 25 passant dans un évidement du support 3. On retrouve dans la partie 2 du dispositif les mêmes éléments que dans la partie 1, toutefois les galets 14 ont été remplacés par des patins de friction 21. Dans la figure 3 apparait le moyen de rappel des machoires sous forme d'un ressort 22 solidaire de la machoire 6 et du support 3. Cette figure montre les tubes gonflés, il est facile de voir que la surface telle que 23 de la paroi du tube agissant sur la partie arrière des mâchoires à diminué par rapport à la surface de contact visible dans la figure 1, la pression dans les tubes n'ayant pas variée, la force appliquée lors de l'ét & e de la figure 3 est inférieure à celle appliquée dans la figure 1. Le cycle de centrage peut être, par exemple, déclenché par un palpeur de positionnement du produit au poste ue centrage ou en amont avec un retard. Ce palpeur commande l'arrivée du fluide sous pression lequel "gonfle" ces enceintes qui repoussent violemment les mâchoires qui bloquent la bouteille et la centre, puis le circuit de fluide est mis en dépression (par exemple si l'on utilise l'air comprimé on met à la pression atmosphérique) et le ressort de rappel aÓissant ramène les machoires à leur position initiale. Un avantage du dispositif selon l'invention est qu'il permet, en particulier dans le cas d'un dispositif symétrique, de centrer sans règlage des bouteilles de diamètres différents. Le dispositif de centrage selon l'invention a évidemment été décrit seul mais est, en général, incorporé à un poste pouvant comporter d'autres mécanismes, par exemple des moyens pour désolidariser la bouteille de la chaîne de transport (plateaux ou rails de levage), des moyens pour orienter les éléments (plateaux ou vérins rotatifs), des moyens de smplissage automatique etc. REVENDICATIONS 1) Dispositif de centrage d'éléments possèdent au moins une partie cylindrique, en particulier des Douteilles de gaz-liquéfié, destiné àamener l'axe de ladite partie cylindrique en coincidence avec un axe prédéterminé dit "axe de centrage", caractérisé en ce qu'il comprend un support, au moins une paire de machoires mobiles par rapport au support, les machoires étant placées symétriquement par rapport à l'axe de centrage et chacune d'elles étant actionnée par un élément moteur qui comprend au moins une enceinte au moins partiellement déformable sous la pression d'un fluide intérieur et dont la paroi est apte à déplacer directement la machoire vers l'axe avec une force qui décroit lors du déplacement de la machoire. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les machoires sont supportées par des moyens de guidage. 3) Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que chaque enceinte présente une paroi déformable qui appuie sur la partie arrière desmgchoires et une deu- xième paroi qui appuie sur le support, la surface de contact entre la première paroi et la partie arrière des machoires sur laquelle elle s'appuie diminuant lors du déplacement des machoires vers l'axe. 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque enceinte a la forme d'un tube souple dont une partie de la surface latérale appuie sur le support et l'autre sur la partie arrière des machoires. 5) Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisé en ce-que chaque élément moteur est constitué par plusieurs enceintes qui sont disposées symétriquement par rapport aux moyens de guidage. 6) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les enceintes sont des vérins agissant sur un ressort en compression. 7) Dispositif selon l'une des revendications i à 6 caractérisé en ce que le fluide sous pression utilisé est 11 air comprime. 8) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les enceintes sont alimentées par un seul circuit de fluide. 9) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que dans une paire de mâchoires les extrémités de l'une des mâchoires sont munies de patins de frottement et les extrémités de l'autre mâchoire sont munies de galets. 10) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 et 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de rappel des mâchoires après le centrage.