Brevet FR2518982A1 — publié le 19830701

Dispositif à mécanisme limiteur de couple pour le vissage de bouchonsfiletés sur le goulot de récipients. La présente invention concerne un dispositif pour visser des bouchons filetés sur le goulot fileté de réçipients, le couple maximal -applicable pouvant être réglé de façon sé- lective. Une caractéristique commune aux machines d'applica- tion de bouchons destinées à visser des bouchons filetés sur le goulot fileté de récipientsest'la présence d'un mécanisme limiteur: de couple empêchant qu'un couple exagéré soit appli- qué aux bouchons, ce qui se traduirait soit par le coincement de ce bouchon sur le goulot du récipient de telle sorte que l'utilisateur final ne pourrait pas l'enlever manuellement soit par la rupture effective du bouchon par suite de l'appli- cation de ce couple exagéré. On a proposé jusqu'à présent d'utiliser des éléments magnétiques pour effectuer la transmission, à partir d'une broche entraînée mécaniquement, d'un degré limité de couple à un agencement de tête de vissage de bouchonsmais aucun de ces mécanismes de la technique antérieure n'a permis deobtenir un réglage approprié du couple maximal en conformité avec les exigences des différentes tailles de bouchons devant être vissés par la machine de vissage de bouchons. La présente invention permet d'obtenir un dispositif à mécanisme limiteur de couple pour visser un bouchon fileté sur le goulot fileté d'un récipient sans imposer au bouchon un couple de vissage supérieur à une valeur prédéterminée Une broche d'accouplement analogue à un manchon est utilisée-, cette broche d'accouplement pouvant être fixée à la broche de vissa- ge de n'importe quelle machine classique de vissage de bouchons pour tourner avec cette broche de vissage La broche d'accouple- ment est pourvue,à son extrémité supérieure,d'une partie file- tée extérieurement et, à son extrémité inférieure, d'une par- tie pour le montagede paliers Un élément annulaire formant boîtier est pourvu d'un filetage intérieur à son extrémité supérieure en vue d'être vissé sur la broche de la machine et est disposé, à son extrémité inférieureautour de la par- tie de montage de paliersde la broche d'accouplement en étant espacé radialement de cette partie Un agencement classique de tête 'de vissage de bouchons est pourvu d'm prolongement annulaire vertical et orienté vers le haut que l'on peut in- troduire concentriquement à l'intérieur de la chambre annu- laire du boîtier mentionné ci-dessus Un palier à contact de roulement est monté sur le prolongement vertical de ma- nière à pouvoir tourner librement par rapport à la broche d'accouplement Une rangée périphérique d'aimants permanents est montée sur la périphérie extérieure du prolongement de la tête d'application Le circuit magnétique principal suivi par le flux magnétique engendré par la rangée périphérique d'aimants permanents est délimité par une bague en matière à forte perméabilité magnétique qui est montée sur l'intérieur de la partie adjacente du boîtier annulaire Le réglage du degré de vissage entre la broche d'accouplement et le boîtier annulaire modifie donc la position axiale de la rangée péri- phérique d'aimants permanents par rapport à la bague en-ma- tière de grande perméabilité magnétique et détermine ainsi le degré d'attraction magnétique entre les aimants et cette bague et,par conséquentle couple utile transmis à l'agencement de tête de vissage de bouchons à partir de la broche d'accouple- ment entraînée en rotation mécaniquement D'autres objets et avantages de la présente-invention apparaîtront facilement à l'homme de l'art dans la description détaillée donnée ci-après en référence aux dessins annexés, sur lequels * la figure 1 est une vue en coupe verticale d'une tête de vissage de bouchons filetés montée à l'aide d'un méca- nisme limiteur de couple selnn la présente invention sur une broche entraînée mécaniquement; la figure 2 est une vue en coupe par 2-2 de la figure 1; et là figure 3 est une vue en coupe par 3-3 de la figure 1. En se référant aux figures, on voit qu'un agencement classique 10 de tête de vissage de bouchons représentée assem- blée à un arbre creux 5 qui est entraîné en rotation mécani- quement et qui, de façon classique, est monté dans une tourelle tournante d'une machine (non représentée) d'appli- cation de bouchons de manière à aligner la tête 10 de vissa- ge de bouchons avec le dessus d'un bouchon (non représenté) fileté intérieurement pour faire tourner ce bouchon en le vissant sur le goulot fileté d'un récipient (non représenté). La transmission du couple à l'agencement 10 de tête de vissa- ge de bouchons à partir de l'arbre creux 5 est obtenue grâce à l'utilisation d'un mécanisme de transmission de couple selon la présente invention. Ce mécanisme de transmission de couple comprend un manchon formant broche 20 qui est fileté intérieurement en 21 pour être monté sur l'extrémité inférieure filetée de l'arbre creux S de la machine en vue de tourner avec cet arbre Un joint d'étanchéité annulaire 6 assure l'étanchéité de la fonction vissée pour empêcher l'entrée de corps étrangers. La broche 20 est en outre munie à son extrémité supérieure d'une section 22 filetée extérieurement A son extrémité infé- rieure, la broche comporte un prolongement 24 orienté vers le bas et analogoeà un manchon, la surface extérieure 24 a de ce prolongement formant une monture pour un roulement 26. Un bottier annulaire 30 comporte une section supé rieure filetée intérieurement et destinée à coopérer avec le filetage extérieure 22 de la broche 20 Une fente horizontale 31 est ménagée dansla partie supérieure du bottier 30 et cette fente est coupée par une fente radiale verticale 33 de manière à former une paire d'oreilles de serrage 34 qui font partie intégrale de ce bottier et qui peuvent Utre tirées l'une vers l'autre par une vis 35 en vue d'un serrage autour du filetage 22 de la broche On voit donc que l'on peut bloquer le boîtier 30 dans n'importe quelle position axiale choisie par rapport à la broche 20 en vissant la vis 35 La partie in- férieure 36 du boltier annulaire comporte une partie alésée 37 de plus grand diamètre entourant le prolongement annulaire 24,orienté vers le bas, de la broche 20 et délimite entre ce prolonge- ment et lui-même une chambre annulaire. La tête 10 de vissage de bouchons est de construction classique et comprend un élément principal 11 de vissage de bouchons qui a une configuration en forme de cuvette et quiest monté de façon coulissante à l'intérieur d'un manchon de montage 12,s'étèndant vers le haut,à l'aide d'axes radiaux 13 engagés dans des fentes axiales 14 du manchon de montage 12 L'élément principal 11 de vissage de bouchons est sollici- té normalement vers sa position basse par rapport au manchon de montage 12 par un ressort comprimé 15,de configuration conique,dont l'extrémité inférieure repose sur la surface supérieure du bord circulaire de l'élément 11 en forme de cuvette et dont l'extrémité supérieure porte contre une plaque 16 qui, elle-même, porte contre une rondelle d'arrêt élastique 17 insérée dansla par-oi'du manchon de montage-12 Une tête pilote 40 de vissage de bouchon est montée de façon coulis- sante à l'intérieur d'une-ouverture centrale-11 a formée dans l'élément principal 11 de vissage de couvercle La tête pilo- te 40 de vissage de bouchons a une configuration en forme de cuvette et comporte une partie supérieure 41 de plus grand diamètre portant de façon coulissante contre la paroi laté- rale intérieure 11 b de l'élément principal 11 La tête pilote 40 est sollicitée vers sa position illustrée par un ressort comprimé 42 qui porte, à son extrémité supérieure, contre un collet 44 formé sur un guide 46 de ressort Le guide 46 de ressort comporte une partie allongée 48 en forme de tige s'ajustant avec du jeu à l'intérieur de l'alésage 7 a d'un axe vertical 7 de positionnement monté avec du jeu à l'inté- rieur de l'arbre rotatif 5 Les mouvements verticaux de l'axe 7 sont commandés de façon classique par la machine (non repré- sentée) d'application de bouchons au cours de la séquence de temps approprié relative au positionnement du mécanisme 10,d'application de bouchonsau-dessus de la partie supérieu- re d'un bouchon qui a été mis en place préalablement sur le goulot d'un récipient Une telle structure est entièrement classique et ne fait pas partie de la présente invention Selon la présente invention, la partie supérieure 12 a du manchon de montage 12 a une épaisseur radiale plus grande et s'étend jusque dans la chambre annulaire formée par le lamage 37 Le roulement 26 est monté entre la surface inté- rieure 12 b de l'alésage du manchon de montage 12 et la surface l 24 a de montage de paliersdu prolongement 24 de la broche. Le déplacement axiale du manchon de montage 12 et du boîtier annulaire 20 est empêché par des rondelles d'arrêt élastique 27 qui maintiennent également les roulements 26 dans leur posi- tion axiale voulue La partie supérieure du manchon de montage 12 a un diamètre extérieur 12 e plus faible,et une pluralité de segments aimantés 60 espacés périphériquement sont collés sur l'extérieur de la section 12 c de diamètre réduit Immé- diatement en face des aiments permanents 60 se trouve la cham- bre ou lamage 37 du boîtier annulaire 30 et une bague 65 en une matière a grande perméabilité magnétique est emboîtée à force, ou fixée de toute autre manière, appropriée dans la chambre 37 La bague 65 offre au flux magnétique engendré par les aimants permanents 60 un trajet de moindre résistance Cette bague peut être fabriquée à l'aide de n'importe laquelle des diverses matières bien connues à grande perméabilité magnéti- que, comme par exemple la matière vendue sous la marque dépo- sée de "HYSTERLOY" 1 par PERMAC MAGNETICS CORP. Dans la position de la broche d'accouplement 12 et du boîtier 30 illustréesur les figures, la bague 65 à forte perméabilité magnétique est en alignement axiale avec la rangée périphérique d'aimants permanents 60 et, de ce fait, il existe une attraction magnétique maximale entre ces deux éléments Le couple de rotation peut donc être transmis à la tête 10 de vissage de bouchons à partir de l'arbre 5 entraîné mécaniquement en rotation jusqu'à ce que les forces antagonis- tes dépassent l'attraction magnétique des aiments permanents par rapport à la bague 65 perméable magnétiquement Si on désire réduire le couple ainsi transmis, on peut régler la position axiale du boîtier 30 par-rapport à la broche d'accou- plement 20 en desserant la vis 35 puis en faisant tourner le boîtier 30 de manière qu'il se déplace versle haut par rapport à la broche d'accouplement 20, après quoi on visse de nouveau la vis de serrage 35 Toute modification dela position axiale de la rangée d'aimants permanents 60 par rapport à la bague à grande perméabilité magnétique à partir de la position axiale représentée sur la figure 1 diminue l'attraction magné- tique entre ces éléments et réduit par conséquent le couple maximal qui peut être transmis par l'arbre 5 d'entraînement en rotation-à la tête 10 d'application de bouchon Des variantes de la présente invention apparaîtront facilement aux techniciens en la matière Par exemple, la rangée périphérique d'aimants permanents 60 pourrait être installée dans la chambre 37 formée dans le boîtier annulaire et la bague 65 en matière à grande perméabilité magnétique pourrait être montée sur l'extérieur de-la section 12 c de dia- mètre réduit du manchon de montage 12. Il est bien entendu que la-description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limita- tif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. 18982 REVENDICATIONS 1 Dispositif à mécanisme limiteur de couple pour visser des bouchons filetés sur le goulot de récipients, caractérisé par le fait qu'il comprend, en combinaison, un élément menant ( 5, 20, 30) entraîné en rotation mécaniquement, un agencement ( 10) de tête de vissage de bouchons comprenant un élément mené ( 12), une rangée circulaire d'aimants perma- nents ( 60)-espacés périphériquement et montés sur l'un des- dits éléments menant et mené et une bague concentrique adja- cente ( 65) de grande perméabilité magnétique montée sur l'autre desdits éléments menant et mené, grâce à quoi le couple trans- mis à l'élément mené est limité par l'attraction magnétique entre la rangée circulaire d'aimants permanents et la bague en matière de grande perméabilité magnétique. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractéri- sé par le fait qu'il comprend, en outre, des moyens pour régler 1 S positionmaxialesrelativesde la rangée circulaire ( 60) d'aimants permanents et de la bague ( 65) en matière de. grande perméabilité magnétique. 3 Dispositif à mécanisme limiteur de couple pour visser des bouchons filetés sur le goulot de récipients, caractérisé par le fait qu'il comprend, en combinaison, une broche verticale ( 20) entraînée en rotation, un boîtier annu- laire ( 30) fixé à ladite broche en vue d'une rotation avec cette dernière et délimitant entre lui-même et ladite broche une chambre annulaire ( 37), un agencement ( 10) de tête devis- sage de bouchons comprenant un prolongement annulaire s'éten- dant vers le haut et disposé concentriquement à l'intérieur de ladite chambre annulaire, un moyen ( 26) formant palier pour monter de façon tournante ledit prolongement annulaire sur ladite broche, une pluralité d'aimants ( 60) disposés ver- ticalement en étant espacés périphériquement, lesdits aimants étant montés sur la périphérie extérieure dudit prolongement annulaire, et une bague ( 65) en une matière de grande perméa- bilité magnétique, montée dans ledit boîtier annulaire de façon adjacente auxdits aimants, grâce à quoi seule l'attraction magnétique entre lesdits aimants et ladite bague détermine le couple transféré de ladite broche audit agencement de tête de vissage de bouchons. 4 Dispositif suivant la revendication l,caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, des moyens pour régler la position verticale dudit boîtier par rapport à ladite broche, de manière à ajuster ainsi les positions verticales relatives desdits aimants et de ladite bague pour régler l'attraction magnétique et le couple transmis par cette attrac- tion Dispositif à mécanisme limiteur de couple pour visser des bouchons filetés sur le goulot de récipients, caractérisé par le fait qu'il comprend une broche verticale ( 20) entraînéeen rotation et comportant une partie supérieure ( 22) filetée extérieurement et une partie inférieure ( 24) pour le montage d'un palier, un boîtier annulaire ( 30) compor- tant une partie supérieure ( 32) filetée intérieurement et vissée sur ladite prtie supérieure filetée extérieurement 'de ladite broche et une partie inférieure ( 36) délimitant une chambre annulaire ( 37) autour de ladite partie de montage de palier de ladite broche, un agencement ( 10) de tête de vis- sage de bouchons comprenant un prolongement annulaire orienté vers le haut et disposé concentriquement à l'intérieur de ladite chambre annulaire, un moyen ( 26) formant palier pour monter de façon tournante ledit prolongement annulaire sur ladite partie de montage de palier de ladite broche, une plu- ralité d'aimants permanents ( 60) disposés verticalement et espacés périphériquement, ces aimants étantmontés sur la péri- phérie extérieure dudit prolongement annulaire, et une bague ( 65) en une matière de grande perméabilité magnétique, montée dans ledit boîtier annulaire de façon adjacente auxdits aimants, grâce quoi seule l'attraction magnétique entre lesdits aimants et ladite bague détermine le couple transféré de ladite bro- che audit agencement de tête de vissage de bouchons. 6 Dispositif suivant la revendication S, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, des moyens ( 34, 35) pour bloquer ladite partie supérieurefiletée intérieurementdudit boîtier annulaire dans n'importe quelle position verticale choisie par rapport à ladite broche, de manière à ajuster ainsi les positions verticales relatives desdits aimants et de ladite bague pour régler l'attraction magnétique et le mise par cette attraction - couple trans-