Brevet FR2307593A1 — publié le 19761112

L'invention a trait à un mandrin d'insertion destiné à mettre en position une rondelle-joint élastique dans un bouchon à fond plat et jupe cylindrique avec intérieurement une gorge de logement du joint au ras du fond. Pour obtenir une fermeture hermétique de flacons par un bouchon à fond plat et jupe descendant sur le goulot du flacon, et notamment se vissant par un filetage intérieur sur un filetage complémentaire du goulot, il est d'usage d'insérer dans le bouchon une rondelle-joint élastique appliquée à plat sur le fond du bouchon, de façon que la tranche du goulot vienne porter sur cette rondellejoint. Le centrage de cette rondelle-joint dans le bouchon, et son maintien en position correcte sont généralement assurés par l'encastrement de.la périphérie de la rondelle dans une gorge de retenue pratiquée intérieurement dans la jupe au ras du fond. Du fait notamment de la présence des filets intérieurs de la jupe, l'insertion de la rondelle-joint est malaisée, la périphérie ayant tendance à s'accrocher dans les filets en donnant à la rondelle une forme à convexité irrégulière tournée vers le fond. L'encastrement de la périphérie de la rondelle dans la gorge est de ce fait contrarié. Jusqu'à présent il n'a pas été possible de mécaniser l'insertion de la rondelle-joint dans le bouchon, où l'on s'est résigné à effectuer manuellement cette opération, ce qui est extrd- mement onéreux et fastidieux pour de grandes séries. L'invention a pour objet un mandrin d'insertion d'une rondellejoint dans un bouchon du genre précité, qui permet une mécanisation fiable de ltopération d'insertion. L'invention a également pour objet un mandrin d'insertion mis en oeuvre par les opérations de prise de la rondelle-joint et dtin- sertion dans le bouchon. L'invention a encore pour objet un dispositif d'insertion associant de façon simple un mandrin d'insertion et un transporteur indexé. A cet effet l'invention propose un mandrin d'insertion destiné à mettre en position une rondelle-joint élastique dans un bouchon à fond plat et jupe cylindrique avec intérieurement une gorge de retenue de joint au ras du fond, caractérisé par une ventouse terminale avec un col cylindrique saillant adapté à s'appliquer sur une face de ladite rondelle, rondelle et col étant concentriques, et avec une partie centrale adaptée à conférer par succion à ladite rondelle une forme de cloche introduite axialement dans ladite jupe jusqu'à buter à plat sur ledit fond, la dépression étant alors supprimée. Lorsque la rondelle prend la forme d'une cloche sous l'effet de la succion, le bord de cette cloche est d'un diamètre réduit par rapport au diamètre initial de la rondelle plate, et peut ainsi traverser la partie filetée de la jupe sans accrocher le filetage. Le bord est introduit en avant dans le bouchon, et vient donc en pression au contact du fond, à hauteur de la gorge de retenue. La suppression de la dépression laisse la rondelle reprendre sa forme initiale plane, avec la périphérie encastrée dans la gorge de retenue. Selon une forme préférée de l'invention, le col est constitué par une bague tubulaire coulissant de façon étanche sur une tige cylindrique à tranche plane, entre une première position en saillie au-delà de ladite tranche plane et une seconde position affleurant ladite tranche, un moyen élastique interposé entre bague et tige sollicitant ladite bague vers sa première position. Lorsque le col constitué par la bague est appliqué sur une face d'une rondelle-joint, et que la tige est forcée vers la rondelle contre la réaction du moyen élastique, l'air situé l'inté- rieur de la bague entre la rondelle et la bague est évacué, en sorte qu'en relevant la tige, la rondelle est aspirée dans sa partie centrale par le retour de la bague à sa première position, et prend la forme de cloche voulue poir être introduite dans le bouchon, Lorsque la tige est forcée vers le fond du bouchon, la succion est supprimée et la rondelle prend sa place. Afin d'éviter une reprise de la rondelle-joint à l'extraction du mandrin hors du bouchon, il peut etre prévu un moyen de verrouillage de la bague à la seconde position, et un moyen de commande de ce moyen de verrouillage agissant sur le moyen de verrouillage lorsque la bague est introduite dans le bouchon. Ainsi lorsqu'en fin de mise en place de la rondelle dans le bouchon la bague atteint sa deuxième position par rapport à la tige, la bague se verrouille et la rondelle n'est pas aspirée. De préférence le moyen de verrouillage est un cliquet monté sur la bague avec un bec pouvant s'engager dans une g che ménagée dans la tige, le cliquet possédant un doigt qui vient rencontrer une butée élastique formant moyen de commande. Le mandrin d'insertion peut etre associé à un transporteur indexé possédant une multiplicité de tetes se présentant successi vement sous des positions de travail ; le mandrin est disposé à une position de travail déterminée, et les tettes sont adaptées alternativement à être chargées avec une rondelle-joint et avec un bouchon. La descente du mandrin sur une rondelle provoque la prise de la rondelle, puis un bouchon se présente sous le mandrin qui insère la rondelle ; ensuite une autre rondelle se présente, et ainsi de suite. Chaque tete peut comporter une pluralité d'empreintes, et la position déterminée comporte une pluralité égale de mandrins. Les empreintes des têtes sont alternativement des empreintes chargées en rondelles et des empreintes chargées en bouchons, si bien qu'à chaque stade une pluralité égale de rondelles est soit saisie, soit mise en place. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente en coupe un mandrin d'insertion selon l'invention, en position de prise d'une rondelle-joint ; la figure 2 représente le mandrin de la figure 1, en position de retenue de la rondelle-joint la figure 3 représente le mandrin des figures 1 et 2, en fin d'insertion de la rondelle-joint dans un bouchon ; la figure 4 représente le mandrin des figures 1, 2 et 3, en position dedégagement du bouchon la figure 5 représente schématiquement un dispositif d'insertion sur un transporteur indexé. Selon la forme de réalisation choisie et représentée figure 1, 2, 3 et 4, le mandrin d'insertion comprend une tige 1, de révolution autour d'un axe vertical, avec une partie inférieure 10 cylindrique terminée par une tranche plane, et un épaulement annulaire 12 surmontant la partie cylindrique 10. Autour de la partie inférieure 10 de la tige 1 peut coulisser une bague 2 terminée à sa partie inférieure par un col tubulaire 20. Un joint torique 21 logé dans la bague 2 autour de la partie inférieure 10 de la tige 1 assure l'étanchéité du coulissement. Un ressort 24 en compression entre l'épaulement 12 de la tige 1 et la bague 2 sollicite cette bague pour faire saillir le col 20 au-delà de la tranche plane 11 de la tige 1. Le coulissement de la bague 2 sur la tige 1 est limité par la butée de 1 'épaulement 12 sur la face supérieure 23a d'une chape d'arret 22 portée par la bague 2, le col 20 étant en saillie au-delà de la tranche 11 (comme représenté figure 2), et par la butée de l'épaulement 12 sur la face inférieure 23b de la chape d'arrêt 22 (comme représenté figure 1), le col 20 étant à fleur de la tranche 11. A l'intérieur de la partie cylindrique 10 est ménagée une valve 13 avec une bille 14 poussée par un ressort 15, laissant passer l'air dans le seul sens de la tranche 11 jusqu'à l'extérieur de la tige 1. Un cliquet 25 est monté oscillant dans une chape fixée sur la bague 2. Ce cliquet 25 comporte un bec 26 qui peut s'engager sur 1' épaulement 12 lorsque cet épaulement est buté sur la face inférieure 23b de la chape d'arret 22. Le cliquet 25 comporte également un doigt de manoeuvre 27. Un porte-butée 3 comprend une butée fixe supérieure 33, et une butée inférieure 31, éclipsable dans le portebutée 3 contre la réaction du ressort 32. Ces deux butées définissant les positions extremes du doigt de manoeuvre 27 représentées aux figures 2 et 3. Le fonctionnement du mandrin d'insertion peut être décrit comme suit La tige 1 est animée d'un mouvement de va-et-vient axial dans une première descente le mandrin (voir figure 1) vient à la rencontre d'une rondelle-joint 50 tenue dans une empreinte de rondelle 4. Le col 20 de la bague 2 saillant au-delà de la tranche 11 vient au contact en premier, puis, le col étant appliqué sur la rondelle 50, la tige 1 continue seule sa descente jusqu'à ce que sa tranche 11 vienne à son tour, à fleur du col 20, prendre égale ment contact avec la rondelle-joint 50, l'air inclus entre la rondelle 50, le col 20 et la tranche 11 s'échappant par la valve 13. La descente de la tige 1 s'arréte alors dans la position représentée figure 1. La position de l'empreinte 4 par rapport au socle tenant le porte-butée 3 est telle que le doigt de manoeuvre 27 ne prenne pas contact avec la butée 31. Lors de la première remontée de la tige 1, la bague 2, sous l'effet du ressort 24 reprend sa position primitive avec le col 20 en saillie au-delà de la tranche 11 (voir figure 2). Le joint 21 entre bague 2ettige 1, et la valve 13 s'opposant à la rentrée de l'air dans l'espace compris entre la tranche 11, le col 20 et la rondelle, l'extrémité du mandrin fait ventouse, si bien que par succion la rondelle-joint prend la forme de cloche 51. Le canal axial 40 dans l'empreinte 4 permet à la pression atmosphérique d'agir sur la rondelle. La déformation de la rondelle a pour effet de réduire le diamètre extérieur du bord de la cloche, en sorte que ce diamètre devient sensiblement égal au diamètre extérieur du col. La deuxième descente du mandrin se fait en direction d'une empreinte porte-bouchon 6. Dans cette empreinte se trouve placé un bouchon 7 comportant un fond plat 71, une jupe tubulaire 70 avec un filetage intérieur 73, et une gorge de retenue de joint 72 au ras du fond 71. (Voir figure 3). Le col 20 de la bague 2 est de diamètre un peu inférieur au filetage intérieur 73, et le diamètre de la gorge 72 correspond au diamètre de la rondelle-joint à plat, en sorte que le mandrin introduit la rondelle-joint (en forme de cloche comme figure 2) dans le bouchon 7 sans accrocher le filetage 73. Le col 20 arrêté par butée sur le fond 71 (par l'intermédiaire de la rondelle) la tige 1 continue à descendre jusqu'à ce que la tranche 11 soit à fleur du col 20 ; la rondelle est ainsi remise à plat dans la forme 52, avec sa périphérie engagée dans la gorge 72. La distance entre l'empreinte 6 et le socle 8 est telle que le doigt de manoeuvre a déprimé la butée 31 dans le porte-butée 30, si bien que le bec 26 du cliquet 21 s'est engagé sur l'épaulement 12, verrouillant la bague 2 sur la tige 1 avec le col 20 à fleur de la tranche 11. Lors de la seconde remontée suivante (voir figure 4), la rondelle-joint 52 n'est plus tenue par succion, en raison du verrouillage de la bague 2 sur la tige 1, et se décolle de la ventouse rendue inopérante. Le mandrin se retire seul du bouchon. Après une course de remontée de la tige 1 correspondant sensiblement au dégagement du mandrin hors du bouchon, la butée 31 reprend sa position non déprimée et cesse de maintenir le cliquet 25 en position de verrouillage, et la réaction du ressort 24 chasse le bec 26 de l'épaulement 12. Le mandrin est remis en état pour effectuer une première descente. Il est à remarquer que la butée supérieure 33 agirait sur le doigt de manoeuvre 27 pour déverrouiller la bague 2 (comme le suggère la figure 2) au cas où la réaction du ressort 24 aurait été inefficace. Le dispositif d'insertion représenté figure 5 associe un transporteur 8 à avance indexée par pas schématisé par la flèche 80. Ce transporteur comporte, séparées d'une longueur de pas, des tettes prévues alternativement 204 pour des rondelles-joints et 206 pour des bouchons. Les tettes 204 comportent deux empreintes 104 pour rondelles-joints (analogues à l'empreinte 4 des figures 1 et 2), tandis que les ttes 206 comportent deux empreintes 106 pour bouchons (analogues à l'empreinte 6 des figures 3 et 4). Les têtes 206 et 204 se présentent successivement, du fait de l'avance indexée du transporteur 8 devant une position de chargement de bouchon 110, et une position de chargement de rondelles 111 et à une position d'insertion 109.A la position 110 sont approvisionnés dans des goulottes des bouchons 107, et à la position 111 des rondellesjoints 105. Bien entendu le chargement des bouchons et dés rondelles ne peut se faire que dans les empreintes respectives, lorsque celles-ci se présentent à la position convenable. A la position d'insertion 109 sont disposés deux mandrins d'insertion avec chacun une tige 101 et une bague 102, ainsi qu'un cliquet 125 en relation avec un porte-butée 103. Les mouvements de descente et de remontée des mandrins sont commandés conjointement par une colonne 105, en synchronisation décalée par rapport aux avances du transporteur 8. Il en résulte qu'à chaque cycle de descente et de remontée des mandrins correspondent alternativement la prise de deux rondelles-joints 105 et l'insertion de deux rondelles dans des bouchons 107. On appréciera la simplicité de la disposition, les mandrins ne subissant pas d'opération de transfert d'une position de prise à une position d'insertion. En outre le fonctionnement du mandrin en prise ou en insertion est sélectionné simplement par la hauteur de l'empreinte sur laquelle il descend. Si le mouvement alternatif de la colonne 105 est commandé par une came, une liaison élastique permet de compenser les longueurs différentes des courses de prise et d'insertion ; si le mouvement est commandé par un vérin hydraulique, cette compensation n'est pas nécessaire. Il est évident que l'invention n'est pas limitée dans ses dispositions ou ses applications aux exemples décrits, et que bien des variantes pourraient entre réalisées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Mandrin d'insertion destiné à mettre en position une rondelle-joint élastique dans un bouchon à fond plat et jupe cylindrique avec intérieurement une gorge de retenue de joint au ras du fond, caractérisé par une ventouse terminale avec un col cylindrique saillant adapté à s'appliquer sur une face de ladite rondelle, rondelle et col étant concentriques, et avec une partie centrale adaptée à conférer par succion à ladite rondelle une forme de cloche introduite axialement dans ladite jupe jusqu'à buter à plat sur ledit fond, la dépression étant alors supprimée. 2. Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit col est constitué d'une bague tubulaire coulissant de façon étanche sur une tige cylindrique à tranche plane, entre une première position en saillie au-delà de ladite tranche plane et une seconde position affleurant ladite tranche, un moyen élastique interposé entre bague et tige sollicitant ladite bague vers sa première position. 3. Mandrin selon la revendication 2, caractérisé par un moyen de verrouillage de ladite bague à ladite seconde position, et par un moyen de commande dudit moyen de verrouillage, adapté à rendre actif ledit moyen de verrouillage à l'introduction de la bague dans le bouchon. 4. Mandrin selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen de verrouillage est un cliquet monté saillant sur ladite bague avec un bec adapté à s'engager dans une g che ménagée dans ladite tige, et le moyen de commande est une butée élastique liée au bouchon et coopérant avec un doigt de manoeuvre sur ledit cliquet en sorte que ledit bec soit sollicité vers ladite g che. 5. Mandrin selon une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par une valve disposée dans la tige et mettant en communication unidirectionnelle ladite tranche avec l'extérieur de la tige au-delà de ladite bague. 6. Dispositif d'insertion en série de rondelles-joints, comportant en association un mandrin selon une quelconque des revendications 1 à 5, et un transporteur indexé avec une multiplicité de têtes se présentant successivement à des positions de travail, caractérisé en ce que, ledit mandrin étant placé à une position de travail déterminée, lesdites tettes sont adaptées alternativement à entre chargées avec une rondelle-joint et avec un bouchon. 7. Dispositif d'insertion selon la revendication 6, caractérisé en ce que, une pluralité de mandrins d'insertion étant disposée à ladite position de travail déterminée, chaque teste comporte une pluralité égale d'empreintes disposées en sorte que chaque empreinte soit en regard d'un mandrin correspondant à ladite position de travail déterminée, les empreintes étant adaptées à être chargées suivant l'alternance des tetes, alternativement avec une rondelle et avec un bouchon.