Brevet FR2470084A1 — publié le 19810529

L'invention est relative à une tete de sertissage pour installations de bouchage fonctionnant en grande vitesse .Cette tete ,portée par un support rotatif,est du type de celles comprenant un plafonnier et un corps de plafonnier,mobiles axialement dans un boîtier,des moyens de sertissage et un cône de centrage du récipient. En général,les récipients remplis,provenant directe- ment ou non d'une soutireuse,sont obturés par passage sous un poste de bouchage comportant plusieurs têtes de sertissage portées par un support rotatifOLes organes de bouchage,ctest-à-dire les capsules avec leurs Joints,sont introduits dans un logement du cône de centrage.Ce dernier est destiné à aligner l'axe longitudinal du récipient avec celui de la tête de sertissage. Chaque organe de bouchage provenant de l'extérieur du poste est amené par une goulotte dans une zone de trans fert où des moyens pneumatiques,mécaniques ou autres,le chassent dans la première tête de sertissage passant au voisinage de cette zone.Durant son trajet de la zone de transfert au logement du cône ,l'organe de bouchage emprunte un canal radial ménagé dans ce côneLorsque le poste de bouchage fonctionne à vitesse normale,le seul frottement de la capsule sur le fond du logement suffit à assurer son maintien.Par contre,dès que la vitesse du poste devient importante,la force centrifuge s 'exerçant sur l'organe de bouchage devient prépondérante et ce dernier tend à se déplacer radialement vers l'extérieur dans le couloir par lequel il a été amené dans le loge- ment.Il en résulte que l'organe de bouchage n'occupe pas la position qu'il devrait avoir lorsque la tête de sertissage passe au poste de bouchage et que l'opération d'obturation est perturbée et9dans certains cassrendue impossible. Lorsque la capsule est en acier,il est possible de créer une force antagoniste à la force centrifuge en mu- nissant chaque tete d'un aimant de maintien. Cette solution simple ne peut pas être utilisée avec des capsules en matière amagnétique telle qu'en aluminium ou en matière synthétique,de sorte que cette tête de sertissage ne peut pas être utilisée dans les installations de bouchage fonctionnant à grande vitesse0 L'un des objets de l'invention est de fournir une tête de sertissage assurant le maintien des organes de bouchage jusqu'à leur pose sur le récipient et pouvant ainsi être utilisée dans les installations fonctionnant à grande vitesse. Par ailleurs,dans les têtes de sertissage actuelles, le cône de centrage destiné à positionner le récipient est réalisé dans la partie inférieure de la tête et est donc à une distance immuable des organes de sertissage0 Lorsqu'une tête de ce genre est utilisée pour assurer le sertissage de récipients possédant un col court,la partie supérieure du récipient peut venir buter sur le cône de centrage avant que la course de sertissage soit achevée, ce qui interdit d'utiliser une tête de sertissage pour assurer l'obturation de récipients courts.Pour remédier à cela,il n'est pas possible d'augmenter l'angle du cône ou de réduire sa longueur car la fonction de centrage en serait amoindrie. Un autre objet de l'invention est de fournir une tête de sertissage pouvant,sans aucune modification de sa structure,sertir des organes de bouchage sur tous récipients,y compris sur ceux possédant un col très courts A cet effet,dans la tête de sertissage selon l'invention,le cône de centrage est réalisé à la partie inférieure d'une douille qui,munie à sa partie supérieure d'un logement de positionnement pour l'organe de bouchage, est montée coulissante axialement par rapport au boîtier entre deux positions,respectivement inférieure et supérieure,dans lesquelles elle est en appui respectivement sur des butées inférieures et contre le boStier,cette douille comportant également des moyens de contact avec une came fixe aptes à l'amener dans une position intermédiaire dans laquelle elle assure le pinçage élastique de l'organe de bouchage contre le plafonnier et est verrouillée par des moyens automatiques qui,articulés sur le boftier,sont sollicités par des moyens de commande réagissant,dans le sens du déverrouillage,au::: déplacements relatifs du plafonnier par rapport au boitiere Ainsi,immédiatement après qu'un organe de bouchage a été introduit dans le logement de la douille,cette douille subit une poussée extérieure qui la rapproche du boi- tier ,amène le sommet de 1' organe de bouchage contre le plafonnier de la tête et provoque le verrouillage automatique de ladite douille.L'organe de bouchage est ainsi parfaitement maintenu entre le cane et le plafonnier sans pouvoir être éjecté par la force centrifuge,quelle que soit la vitesse de rotation du support rotatif portant la têteToutefois,dès que le col du récipient vient en contact avec le plafonnier et assure son déplacement par rapport au boîtier,aes moyens de commande actionnent les moyens de verrouillage dans le sens du déverrouillage et libèrent l'organe de bouchage qui peut être serti sans contrainte supplémentaire.Lorsque cet organe comporte une ou deux languettes de déchiragescela permet aussi à celles-ci de se rabattre verticalement contre le récipient,lors de l'élévation de l'organe dans la pince de sertissage et,en conséquence9de faciliter le passage de ces Xaguattes à travers la douille dans la phase d'éloi- gnement après sertissage. Dès sa libération par les moyens de verrouillageqla douille mobile revient à sa position inférieure mais,à l'inverse des cônes de centrage traditionnels constituant butée pouvant limiter la course verticale des récipients à col court,elle accompagne le mouvement de translation du récipient dès que le col de celui-ci vient en contact avec elle.Durant ce déplacement91a douille peut venir à une position supérieure,dans laquelle elle est très près et parfois au contact du boitier,donc bien au-dessus de la position qu'elle occupe lorsquSelle assure la fonction de centrage du col du récipient0En autres termes, la mobilité de la douille qui lui permet de passer d'une position favorisant l'introduction de la capsule à une -position pinçant celle-ci,assùre aussi son effacement lors du bouchage de récipients à col court. Dans une forme d'exécution de l'invention, les moyens de verrouillage de la douille sont constitués par au moins deux leviers parallèles à l'axe longitudinal du boîtier,disposés de part et d'autre de celui-ci,articulés par leur extrémité supérieure sur des axes transversaux du boîtier et comportant,à leur extrémité inférieure, deux crochets aptes à coopérer avec deux crans diamétralement opposés,ménagés dans la douille,ces deux crochets étant munis de moyens de rappel aptes à les ramener contre le boitier,tandis que les moyens de commande de ces moyens de verrouillage sont constitués par des doigts axiaux montés coulissants-dans le corps de plafonnier et les moyens de sertissage ,et en contact,par leur extrémité intérieure,avec la face périphérique de l'extrémité étagée du plafonnier,et par leur extrémité extérieure? avec d'autres doigts qui,montás coulissants dans le corps, sont en appui contre les faces internes des leviers des moyens de verrouillage. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant,à titre d'exemple non limitatif,une forme d'exécution de la tête de sertissage selon l'invention. Figure 1 est une vue de côté en coupe transversale de cette tête, Figures 2 à 5 sont des vues en coupe transversale suivant un plan différent de celui de figure 1 représentant cette tête dans quelques-unes de ses différentes positions. De façon connue,cette tête est composée d'un boîtier 2 dans lequel sont montés mobiles axialement un plafonnier 3 et un corps de plafonnier 4.Cette tête est fixée avec d'autres têtes similaires sur un support rotatif, non représenté,pivotant au-dessus d'une chaîne de convoyage véhiculant des récipients 5 Le corps de plafonnier 4,sur lequel prend appui un ressort hélicoïdal de compression Il en appui sur un crou 6 du boitier,est rendu solidaire,par une douille 7 et un écrou 8,d'une pince de sertissage 9.Cette pince,de type connu,est réalisée en acier èt présente la forme générale d'une cloche dont la jupe est fendue.A son extrémité inférieure,cette jupe comporte une gorge circulaire 10 dans laquelle pénètre l'extrémité intérieure d'une rondelle conique 12 en appui,par son bord extérieurXcón- tre le fond d'un logement 13 ménagé dans le boîtier 2. Cette rondellevqui comporte également des fentes radia- les,est réalisée en matière synthétique ,peut osciller dans le logement 13 de façon à occuper une position de repos représentée à la figure 1 et une position de sertissage représentée à la figure So Le plafonnier 3 est poussé en permanence vers le bas de la tête par un ressort hélicoïdal de compression 14 prenant appui sur une paroi transversale 15 du corps de plafonnier 4.Sa course vers le bas est limitée par la tête d'une vis 16 prenant appui sur la paroi 15 précitée. Dans sa position la plus basse,comme montré aux figures 1 et 2,la face inférieure du plafonnier 3 est sensiblement dans le plan de la face inférieure du boltiere Selon l'invention9 le cône de centrage 18 est réalisé dans une douille 19 pouvant coulisser verticalement sur au moins deux colonnes de guidage 21 solidaires du boâ- tier 2.A sa partie inférieure,chaque colonne de guidage comporte une tête 20 dont la face supérieure 22 constitue butée inférieure pour la douille 19Un ressort 2f,dispo- sé autour de chaque colonne 21 et prenant appui sur le bottier 2 et sur la douille 19,tend à maintenir cette dernière sur les faces de butée 22 desdites colonnesOLa douille 19 comporte au-dessus du cône de centrage 18,un logement 24 de positionnement de l'organe de bouchage. Enfin,à sa partie inférieure9cette douille 19 comporte des moyens de contact,tel qu'un pion 25,aptes à coopérer avec une came fixe 26,visible figures 2 et 3,disposée immédiatement au voisinage de la zone de transfert des organes de bouchage entre la goulotte d'amenée et la tête de sertissage .La douille 19 peut ainsi occuper une position inférieure dans laquelle elle est en appui sur les faces de butee 22 des doigts et une position supérieure dans laquelle elle est en appui contre la face inférieure du boîtier 2.Elle peut également occuper une position intermédiaire dans laquelle elle est verrouil lée.A cet effet,elle comporte latéralement deux crans diamétralement opposés,aptes à coopérer avec des moyens de verrouillage.Dans la forme d'exécution représentée, ces moyens de verrouillage sont constitués par au moins deux leviers 28 qui,parallèles à l'axe longitudinal de la tête ,et disposés de part et d'autre de ceux-ci dans des logements 29,sont articulés,par leur extrémité supérieure sur des axes transversaux 30 solidaires du boîtier 2.Chaque levier comporte à sa partie inférieure un crochet 28a apte à coopérer avec le cran 27 de la douille et, sur sa face dorsale,un logement pour un anneau-ressort 32 constituant moyens de rappel et tendant à le ramener en direction de l'axe longitudinal du boiter. Les deux leviers 28 sont associés à des moyens.aptes à les déplacer dans le sens du déverrouillage,moyens qui, dans cette forme d'exécution,sont constitués,d'une part, par deux doigts 33 axiaux opposés montés coulissants dans les logements du corps de plafonnier 4 et de la douille 7 et,d'autre part,par deux doigts 34 montés coulissants dans le boîtier 2. Chacun des doigts 33,qui est disposé dans le prolongement de l'un des doigts 34,prend appui, par son extrémité postérieure sur ce doigt 34 et,par son extrémité intérieure,sur l'extrémité du plafonnier 3.A cet effet,le plafonnier comporte une extrémité étagée, ctest- > -dire une tartie cylindrique 3a de plus petit diamètre que sa partie coulissante dans le corps de plafonnier.Quant au doigt 34,il prend appui,par sa partie exté rieure,sur la face intérieure du levier 28 correspondant0 Pour éviter tout décalage angulaire des éléments cou lissants dans le boîtier par rapport à ce boîtier,ce dernier comporte,comme montré figure 1,deux doigts transver saux 36 dont l'extrémité intérieure traverse des lumières 37 et 38 ménagées,respectivement,dans la douille intercam laire 7 et dans la paroi tubulaire du corps de plafonnier 40 Chaque doigt 36 est rendu solidaire du boltier par file tage ou tout autre moyen0 Ces doigts limitent également la course vers le bas du corps de plafonnier sous luaction du ressort al en coopérant avec le bord supérieur de la lumière 37 ménagée dans la douille intermédiaire 70 Lorsque cette tte de sertissage parvient dans la zo- ne de transfert,ses différents éléments occupent la posi tion représentée aux figures 1 et 2::la douille 19 est en appui sur les faces de butée 22 des colonnes 21,tandis que la face inférieure du plafonnier 3 est sensiblement dans le plan de la face inférieure du corps 20 Dès que le logement 24 du cône de centrage parvient dans le prolon gement de la goulotte dsalimentation9des moyens mécani ques,pneumatiques ou autres chassent en direction de ce logement un organe de bouchage tel qu une capsule 40,com- me montré à la figure 20La rotation du support rotatif portant la tête amène le pion 25 contre la rampe 26 qui9 comme montré à la figure 3,communique à la douille 19 un déplacement vertical vers le haut dans le sens de la flè che 43.De ce faitgles crans 27 qui,jusqu'alors étaient seulement en appui sur les crochets 28a9ssencliquètent avec ceux-ci pour prendre la position représentée fig.3. Dans cette position,la douille > 19 est séparée de la face inférieure du corps 2 par une distance e inférieure à la distance E qu'elle occupait avant9et la capsule 40 est plaquée contre le plafonnier 3 qui comprime légèrement le ressort 14o De façon connue,durant la rotation du support9 la tête de sertissage reçoit un mouvement vertical la fai sant descendre dans le sens de la flèche 42 en direction du récipient So Dès que la face supérieure du récipient 5 récipient,si la capsule en comporte,et de sertissage. Cette tête de sertissage peut être utilisée pour assurer le bouchage,à petite ou grande vitesse,de tous récipients à col normal ou court. Par ailleurs,la douille peut constituer aussi indicateur de présence d'une capsule dans la tête et empêcher l'introduction d'une autre capsule .En effet,si aucun récipient ne se présente au-dessous d'une tête de sertissage,pinçant une capsule entre son boîtier et sa douille,la tête repasse devant la zone d'alimentation en étant dans sa position "chargée",douille verrouillée dans sa position intermédiaire.Ta douille indique ainsi que la tête contient une capsule et interdit à une autre capsule de pénétrer dans la tête.La fonction qu'assure ainsi la tête est très interessante ,car elle permet de supprimer tous moyens complémentaires pour détecter l'absence de capsule et commander l'alimentation des têtes,donc concourt à une simplification et à une réduction du coût de l'installation de capsulage. vient en contact avec la capsule 40,le plafonnier 3 ne peut accompagner la tête dans le sens de la flèche 42.Il en résulte que les doigts 339qui sont liés au corps de plafonnier9viennent en contact avec la partie cylindrique 3b de plus grand diamètre de ce plafonnier et sont soumis à un déplacement radial vers l'extérieur dans le sens de la flèche 449déplacement se communiquant aux doigts 34 qui provoquent l'écartement des leviers 28.La douille 19,ainsi libéréegrevient à sa position inférieure sous l'action des ressorts 23 et libère totalement la capsule 40o A la fin du mouvement de descente de la t"te,et comme montré à la figure 59la capsule est sertie dans la gorge du récipient 5 par la pince de sertissage 9. La figure 5 met également en évidence l'avantage apporté par la mobilité du cône pour assurer le sertissage de la capsule ou autres sur des récipients 5 comportant un col eourtOEn effet9dès que le cône 18 vient en contact avec la partie Sa du récipient 5,il ne descend plus en même temps que la tête et,ainsi,ne risque pas de détériorer le récipients la figure 5,l'intervalle entre la face supérieure de la douille 19 et la face inférieure du corps 2 a une valeur I inférieure à la valeur e correspondant à la position verrouillée de la douille,mais peut également avoir une valeur nulleyeas dans lequel cette douille est en contact contre le boîtier 2. Dès que le sertissage est terminé,l t ensemble de la tête remonte et ses différents éléments constitutIfs reprennent la position représentée aux figures 1 et 2. Grâce à ce dispositif,la capsule est parfaitement maintenue dans la tête dès qu'elle est engagée dans celleci et ne peut pas s'en échapper sous l'action de la force centrifuge9quelle que soit la vitesse de rotation de cette têteOPar ailleurs,les moyens pinçant la capsule s'effacent automatiquement dès que celle-ci coiffe le col du récipient et9en d'autres termes,ne perturbent pas les opératiens de plaquage des languettes de déchirage contre le -REVENDICADIONS- 1tête de sertissage pour installation de bouchage du type porté par un support rotatif et comprenant un plafonnier et un corps de plafonnier,mobiles axialement dans un boîtier,des moyens de sertissage et un cône de centrage du récipient,caractérisée en ce que le cône de centrage est réalisé à la partie inférieure d'une douille qui,munie à sa partie supérieure d'un logement de positionnement pour l'organe de bouchage,est montée coulissante axialement par rapport au boîtier encre deux positions,respectivement inférieure et supérieure,dans lesquelles elle est en appui respectivement sur des butées inférieures et contre le boîtier,cette douille comportant également des moyens de contact avec une came fixe aptes à l'amener dans une position intermédiaire dans laquelle elle assure le pinçage élastique de l'organe de bouchage contre le plafonnier et est verrouillée par des moyens automatiques qui, articulés sur le boitier,sont sollicités par des moyens de commande réagissant,dans le sens du déverrouillage,aux déplacements relatifs du plafonnier par rapport au boîtiers 2-Tête de sertissage selon la revendication 1,caractérisée en ce que les moyens de verrouillage de la douille sont constitués par au moins deux leviers,parallèles à l'axe longitudinal du boîtier ,disposés de part et d'autre de celui-ci ,articulés par leur extrémité supérieure sur des axes transversaux du boîtier et comportant,à leur extrémité infrieure,de7ur crochets aptes à coopérer avec deux crans diamétralement opposés ménagés dans la douille,ces deux crochets étant munis de moyens de rappel aptes à les ramener contre le boîtier. 3-Tête selon la revendication 2,caractérisée en ce que les moyens de rappel des deux crochets sont constitués par un anneau-ressort entourant le boîtier et prenant appui sur le fond d'un logement ménagé dans la partie dorsale de chacun des crochets. 4-tête selon l'ensemble des revendications 1 à 3,ca- ractérisée en ce que les moyens de commande des moyens de verrouillage sont constitués par des doigts axiaux montés coulissants dans le corps du plafonnier et en contact,par leur extrémité intérieure9avec la face périphérique de lQextrémi'Gé étagée du plafonnier et9par leur extrémité extérieure,avec d'autres doigts qui,montés coulissants dans le bontier9sont en appui contre les faces internes des leviers des moyens de verrouillage0 5-Tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisée en ce que la douille. est montée coulissante sur au moins deux colonnes de guidage qui,solidai- res du boitier,sont munies chacune d'une tête dont la face supérieure constitue butée de limitation de course inférieure de la douilles 6-Tête selon la revendication 4,caractérisée en ce que la douille comporte,sur sa face supérieure,des zones d'appui pour des ressorts de compression intercalée entre elle et le boîtier.