Brevet FR2562052A1 — publié le 19851004

L'invention concerne les machines à boucher des récipients, et plus particulièrement un applicateur ou un dispositif perfectionné de prise de couvercles destiné à être utilisé dans des machines de bouchage en ligne droite, pour la pose initiale de couvercles de bouchage sur des récipients déplacés à travers la machine et au-dessous du dispositifde prise des couvercles. Les machines de bouchage en ligne sont couram- ment utilisées pour le bouchage de récipients de verre et autres à l'aide de couvercles filetés ou nervurés. Dans ces machines de bouchage, on fait passer les réci- pients à des vitesses extrêmement élevées en même temps que des couvercles sont avancés d'un magasin d'alimenta- tion jusque sur les récipients en mouvement. Les moyens d'avance des couvercles comprennent une goulotte inclinée et un dispositif de prise des couvercles qui dirige les couvercles sur les cols des récipients en mouvement en même temps qu'il positionne correctement les couvercles et les tourne légèrement sur les filets ou les nervures des récipients. Pour améliorer l'efficacité et abaisser le coût des opérations de bouchage des récipients, on construit des machines de bouchage en ligne qui travail- lent à des vitesses croissantes de sorte que les vitesses de bouchage se sont élevées de plusieurs centaines de récipients par minute jusqu'à plus de 1000 récipients par minute. Des applicateurs de couvercle antérieurs sont connus et sont utilisés depuis plusieurs années. De tels dispositifs de prise de couvercles de l'art antérieur comprennent, par exemple, ceux décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N 3 280 534, N 3 874 147, N 3 977 161 et N 4 199 914. Le dispositif de prise de couvefrcles selon l'inven- tion présente un certain nombre de caractéristiques interdépendantes et complémentaires qui permettent une pose des couvercles à grande vitesse. Dans le même temps,le dispositif de prise de couvercles est plus aisé à fabriquer que les dispositifs antérieurs et sa fiabilité est plus grande. En particulier,le dispositif deprise de couvercles selon l'invention présente de meilleures caractéristiques de manipulation des couvercles lors de l'avance initiale des couvercles de l'extrémité inférieure de la goulotte d'avance des couvercles jusque sur les dessus des réci- pients en mouvement. L'invention a donc pour objetundispositif. perfectionné de prise de couvercles pour machines de bouchage, et notammentundispositif de prise de couvercles comportant des moyens perfectionnés pour positionner des couvercles sur les dessus ou sommets de récipients en mouvement. L'invention a également pour objet un dis- positif de prise de couvercles fiable, pour machines- de bouchage travaillant à des vitesses extrêmement élevées et notamment un dispositif de prise de couvercles destiné à poser des couvercles de fermeture sur des récipients dont les extrémités présentent des tolérances relativement grandes. L'invention concerne également un dispositif perfec- tionné de prise de couvercle destiné à poser des couver- cles de fermeture sur des récipients en mouvement, peu éloignés les uns des autres. Le dispositif selcnl'invention est conçu de façon que les moyens de retournement des couvercles et les aimants, utilisés précédemment pour la pose des couvercles, soient éliminés. Il offre également à l'opérateur une plus grande visibilité. et permet une meilleure distribution de la vapeur d'eau. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une élévation d'un dispositif de prise de couvercles selon l'invention; la figure 2 est une vue en plan de dessus du cispoúit.ifde prise de couvercles de la figure 1; - la figure 3 est une coupe verticale partiel- le suivant la ligne 3-3 de la figure 2; - la figure 4 est une vue en plan de dessus, avec coupe partielle; - les figures 5 et 6 sont des coupes vertica- les partielles suivant respectivement les lignes 5- et 6-6 des figures 1 à 3; - la figure 7 est une élévation d'une autre 1O forme de réalisation du dispositif de prise de couvercles selon l'invention; et - la fiugre 8 est une vue en plan de dessus du dispositif représenté sur la figure 7. Le dispositif perfectionné de prise de couvercles selon l'invention sera tout d'abord décrit globalement en référence notamment aux figures 1 et 2. Ledispositif 1 de prise de couvercles est monté sur une machine 2 de bouchage en ligne droite au moyen d'une console 3. La machine 2 de bouchage comporte un transporteur 4 avançant en continu, dont le brin horizontal supérieur fait passer une suite de récipients 5 en continu au- dessous du dispositif 1. Sur la figure 1,par exemple, le transporteur 4 se déplace de la gauche vers la droite, faisant passer une file de récipients 5, rapprochés les uns des autres, au-dessous d'une extrémité 6 d'une goulotte de couvercles. Chaque récipient 5 s'enclenche avec un couvercle 7 de fermeture placé dans l'extrémité 6 de la goulotte et entraîne le couvercle 7 vers l'avant, au-dessous des patins 8 et 9 de pose de couvercles, montés élastiquement. Les couvercles 7 de fermeture avancés d'un magasin (non représenté) d'alimentation en couvercles vers l'applicateur de couvercles descendent en glissant le long d'une goulotte inclinée d'alimentation qui aboutit à l'extrémité perfectionnée 6. L'extrémité 6 de la goulot- te apparaît plus clairement sur les figures 1 à 3. L'ex- trémité 6 comprend des rails latéraux espacés 10 montés de façon à pouvoir être réglés latéralement sur une console 11 de montage de l'extrémité de la goulotte. Comme illustré sur la figure 3, l'écartement latéral des rails 10 est obtenu par montage des deux rails 10 sur les extrémités opposées d'une vis -12 de réglage. La vis 12 est reliée par un filetage à chaque rail latéral et elle peut tourner dans un patin supérieur 13 disposé centralement. Des fentes allongées 14 de réglage, ménagées dans une aile 15 de la console 11, logent de manière coulissante des guides rectangulaires portés par les rails latéraux 10 afin de maintenir ces derniers parallè- lement l'un à l'autre pendant le réglage. Les deux rails latéraux 10 comportent, à leur partie inférieure, des plaques 16 formant un chemin supportant les couvercles qui portent contre des côtés opposés des jupes des couver- cles 7 tout en permettant aux récipients 5 en mouvement de passer audessous du couvercle extrême 7 se trouvant dans l'extrémité 6 de la goulotte. Ainsi qu'on peut mieux le voir sur la figure 3, un récipient 5 en mouvement s'enclenche avec la jupe 17 d'un couvercle 7, centralement à l'extrémité 10 de la goulotte, afin de tirer le couver- cle 7 de l'extrémité 6 de la goulotte et de le faire avancer au-dessous de l'applicateur 1 de couvercles. Comme décrit plus complètement ci-dessous, l'applicateur 1 est de niveau avec les couvercles 7 de fermeture sur les goulots 18 de verre des récipients 5 en même temps qu'il fait tourner les couvercles 7 pour les faire descendre en contact léger d'obturation étanche avec les récipients 5 en mouvement. Pour faire avancer en douceur et avec préci- sion chaque couvercle 7 à partir de l'extrémité 6 de la goulotte, le premier couvercle ou couvercle extrême 7 se trouvant dans l'extrémité de la goulotte est posi- tionné avec précision par rapport au col 18 d'un récipient. Ainsi, comme montré sur les figures 1 et 3, le bord avant et le plus bas de la jupe 17 du couvercle est positionné de façon à s'enclencher avec un récipient 7, à son bord, au-dessus des filets ou des nervures 19 du col 18 du récipient. Ceci permet au couvercle 7 d'être tiré hors de l'extrémité de la goulotte sans qu'il se produise un verrouillage défavorable entre les nervures du couvercle et les filets 19 de récipient. Le positionnement exact de ce couvercle extrême 7 de fermeture est établi par l'utilisation des plaques 16 formant la piste des couvercles, ces plaques étant allon- gées et dimensionnées et positionnées avcc précision. Des boutons 20 de retenue des couvercles, montés sur des lames de ressort 21, maintiennent le couvercle 7 le plus bas dans l'extrémité 6 de la goulotte dans sa position d'enclenchement avec un récipient. Une cale 22 est montée de façon amovible sur le patin supérieur 13 de l'extrémité de la goulotte et la cale 22 est dimen- sionnée de façon que le jeu avec le dessus des couvercles 7 de la dimension particulière fournie soit extrêmement faible, par exemple seulement d'environ 0,5 mm, et que le couvercle glisse librement et ne frotte pas de façon indésirable lorsqu'il est tiré au-delà de la cale 22 et des boutons 22. Le couvercle 7 sort de sa position située au-dessous de la cale 22 et du patin avant 23 en même temps qu'il est maintenu de niveau par les extrémités des plaques 16 de la piste. La surface 24 d'entrée du patin 23 (figure 3) est arrondie et dimensionnée de façon que le couvercle 7 passe au-dessous du patin 23 tout en restant de niveau sur les plaques de la piste, une légère pression de nivellement étant appliquée aux couvercles 7 par le patin avant 23. Ainsi, lors du mouvement initial du couvercle 7 de fermeture à partir de l'extrémité 6 de la goulotte et au-dessous du patin avant 23, le couvercle 7 est positionné horizontalement sur les plaques 16 de la piste et au-dessous de la surface inférieure 24 du patin avant 23 et il est en position d'emboîtement télescopique et avec le col 18 du récipient, audessus des nervures ou filets 19 de ce récipient. Dans cette position, le couvercle 7 est stabilisé et prêt à être abaissé par rotation régulière sur le col 18 du récipient 5 pendant que ce dernier, en mouvement, fait passer le couvercle 7 au-dessous d'un premier frein 25 de vissage porté par le patin avant 23, puis au-dessous d'un second frein 26 de vissage porté par le patin arrière 27. Le patin avant 23 est légèrement incliné afin de faciliter le mouvement de descente du couvercle, décrit ci-dessus, tandis que le patin arrière 27 occupe une position globalement horizontale. Ces positions des patins avant et arrière 23 et 27 sont maintenues par des montages élastiques des patins. Chacun des patins est monté sur deux tiges 28 et 29 de support rappelées par ressort, articulées en 30 et 31 sur les extrémités avant et arrière des patins 23 et 27 et pouvant coulisser sous la force de ressorts hélicoïdaux comprimés 32 et 33 à l'intérieur de paliers 34 et 35 formés sur le bâti central 36. La position la plus basse de chacun des patins est déterminée par des butées 37 et 38 fixées par des goupilles aux extrémités supérieures des tiges 28 et 29 de montage, et par des bagues d'entretoisement 39 et 40. L'extrémité avant 41 du patin arrière 27 compor- te avantageusement un rebord 42 en saillie assurant que le patin arrière 27 reste au-dessus ou au niveau du patin avant 23 et, par conséquent, assurant également le passage en douceur de chaque couvercle 7 de fermeture du patin avant 23 vers le patin arrière 27 pendant que le couvercle 7 est entraîné par un récipient 5 en mouve- ment. Pour faire pénétrer et sortir en douceur les couvercles dans et de l'extrémité 6 de la goulotte, cette extrémité de la goulotte est montée de façon à pouvoir tourner autour d'un axe globalement vertical 43 et d'un axe 44 disposé à peu près horizontalement afin que l'extrémité de la goulotte puisse pivoter libre- ment vers le haut si cela est nécessaire contre la force d'un ressort hélicoïdal 45 monté sur un boulon 46 de positionnement de l'extrémité de la goulotte. 19 Les figures 7 et 8 illustrent une autre forme de réalisation du dispositif de prise de couvercles selon l'invention. Cette forme de réalisation comporte un patin arrière prolongé 50 destiné à produire une action supplémentaire de nivellement sur les couvercles 7 de fermeture en mouvement. De plus, un bras supplémen- taire 51 de maintien est monté sur l'extrémité arrière du bâti 52 dudispositif de prise de couvercles. Le bras 51 comporte un frotteur 53 de maintien qui s'étend de l'extrémité arrière du patin arrière prolongé 50 jusqu'à l'extrémité d'entrée de la tête 54 de bouchage de la machine principale de bouchage. Ce frotteur supplémentaire 53 de maintien assure une application initiale étroite du couvercle et, surtout, il empêche les couvercles posés 7 de retomber des récipients 5 avant d'être pris par les moyens de bouchage tels que le patin fixe 55, espacé latéralement, et la courroie mobile 56 de bouchage. Le ressort comprimé 57 porté par la console de montage et agissant sur le bras supplémentaire et le frotteur 53 de maintien permet au bras 51 de monter dans le cas de la pose incorrecte d'un couvercle ayant pour résultat l'apparition d'un couvercle 7 de fermeture incliné ou endommagé. La présence d'un couvercle 7 incliné ou endommagé est également détectée par l'utilisation d'un bras 58 de détection de couvercles en biais, monté sur ressort et articulé en 59 à l'extrémité arrière du bâti 36 de support. Ce bras 58 actionne un interrupteur conve- nable (non représenté) pour déclencher une alarme ou un dispositif d'arrêt, comme souhaité, lorsqu'un couvercle en biais ou mal posé actionne le bras de détection. La figure 4 illustre un couvercle 7 en posi- tion d'enclenchement avec un récipient 5 dans l'extrémité 6 de la goulotte, le couvercle de fermeture étant maintenu de manière amovible entre les plaques de piste espacées 16 et la cale 22 par les boutons 20, montés élastiquement et en contact avec ce couvercle. Le couvercle médian 7 de la figure 4 illustre l'action initiale de rotation appliquée au couvercle 7 de fermeture en mouvement par le frein ou frotteur 25 de maintien porté par le patin avant 23. Le couvercle représenté à droite sur la figure 4 est dans la position finale de pose, le couvercle 7 étant tourné vers une position de serrage sur le réci- pient 5 par l'intermédiaire du frein ou frotteur 26 de maintien porté par le patin arrière 27. La position verticale de l'extrémité infé- rieure de l'extrémité de la goulotte des couvercles est déterminée par une cale amovible 62 que l'on peut mieux voir sur la figure 3. La cale 62 détermine la limite de la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre (figure 3) de l'extrémité 6 de la goulotte autour de son axe 44 de montage par l'entrée en contact d'une surface fixe 63 de l'extrémité 6 de la goulotte avec la surface supérieure de la cale 62. Cette dernière peut être remplacée si cela est nécessaire dans le cas o la position la plus basse de l'extrémité de la goulotte nécessite un réglage. Une plaque 64 légèrement inclinée est posi- tionnée sur la surface inférieure de l'extrémité 6 de la goulotte audessus du niveau des bords des récipients 5. La plaque 64 assume la fonction d'un abaisseur de produit ou pousse-produit pour assurer que le produit ne dépasse pas d'une distance indésirable au-dessus du bord du récipient 5. Le frotteur 25 de freinage des couvercles porté par le patin avant 23 est avantageusement positionné comme représenté afin d'entrer en contact avec les dessus des couvercles 7 de fermeture pour toutes les dimensions courantes de couvercles. Le frotteur 26 porté par le patin arrière 27 est utilisé comme décrit ci-dessus de façon à agir sur les dessus des couvercles 7 de fermeture de plus grande dimension, par exemple de 53 mm à 82 mm. Cependant, pour des couvercles plus petits tels que ceux compris entre environ 27 mm et 48 mm le frotteur est avantageusement positionné de façon à porter contre les jupes des couvercles 7 de fermeture, en tant que frotteur latéral. Cette variante est illustrée pour le frotteur 65 sur les figures 7 et 8. La figure 5 est une coupe verticale partielle du dispositif de prise de couvercles, montrant les boutons 20 de retenue des couvercles. Chacun des boutons 20 est monté sur un axe vertical 60, dans un support 61 de forme en T, les supports étant sollicités vers l'inté- rieur par la force des lames de ressort 21 sur lesquelles ils sont montés. La figure 6 illustre l'action du premier frein 25 de vissage et elle représente le frein 25 en position soumettant le bord extérieur du dessus du couver- cle 7 à une force de retenue ou de rotation. On a donc décrit undispositif perfectionné de prise de couvercles à grande vitesse, destiné à poser des couvercles de fermeture dans des machines de bouchage en ligne travaillant à grande vitesse. Le dis- positif deprise constitue un perfectionnement par rapport aux dispositifs antérieurs par le fait qu'il pose les couvercles plus régulièrement, sans les placer en biais ou en mauvaise position sur les récipients en mouvement, et il travaille de façon satisfaisante sur des réci- pients rapprochés se déplaçant à des vitesses élevées. De plus, le dispositif perfectionné de prise de couvercles selon l'invention est d'une structure plus simple que celledesdispositifs antérieurs, permettant une observation continue par l'opérateur de la machine. La simplification de la conception résulte de la suppression des butées de retournement des couvercles et des aimants de maintien des couvercles, communément utilisés sur les dispositifs de prise de l'art antérieur. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. ]11 REVENDICATIONS 1. Dispositif de prise et-d'avance de couver- cles comprenant une extrémité (6) de goulotte d'avance de couvercles (7) comportant des pistes (16) destinées à supporter les couvercles, et plusieurs patins de nivel- lement de couvercles équipés chacun de frotteurs destinés à faire tourner les couvercles, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un élément (23) destiné à entrer en contact avec le dessus des couvercles, placé i0 centralement par rapport à l'extrémité de la goulotte et au-dessus des pistes de couvercle et destiné à coopérer avec ces pistes pour maintenir le couvercle extrême dans une position inclinée dans l'extrémité de la goulotte, la partie avant de la jupe du couvercle étant placée de façon à s'enclencher avec le col d'un récipient (5) au-dessus des parties les plus hautes des filets ou des nervures (19) d'enclenchement d'un couvercle. 2. Dispositif de prise selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de la goulotte des couvercles est montée de façon à pouvoir pivoter autour de deux axes perpendiculaires entre eux, un premier axe (44) étant orienté à peu près transversalement à l'extrémité de la goulotte et l'autre axe (43) s'étendant sensiblement vers le haut à partir de l'extrémité de la goulotte. 3. Dispositif de prise selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens élastiques (45) de rappel de l'extrémité de la goulotte, tendant à faire pivoter cette extrémité vers le bas tout en permettant à l'extrémité de libération des couver- cles de s'élever contre la force des moyens élastiques, le dispositif de prise des couvercles portant une cale amovible (62) destinée à déterminer la limite du mouvement descendant de pivotement de l'extrémité de libération des couvercles. 4. Dispositif de prise selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des patins avant et arrière (23, 27) de pose et de nivellement des couvercles, des moyens élastiques (32, 33) à l'aide desquels les patins sont montés l'un à la suite de l'autre sur un bâti (36) du dispositif, et des moyens (39, 40) permettant de déterminer de façon réglable la position la plus basse des patins. 5. Dispositif de prise selon la revendication 1, caractérisé en ce' que des frotteurs (25, 26), destinés à appliquer un frottement aux couvercles, sont montés sur chacun des patins. 6. Dispositif de prise selon la revendication , caractérisé en ce que les frotteurs présentent des surfaces de frottement tournées vers le bas afin d'entrer en contact avec des parties décentrées des dessus des couvercles de fermeture. 7. Dispositif de prise selon la revendication , caractérisé en ce que le frotteur porté par le patin avant présente une surface de frottement tournée vers le bas et le frotteur porté par le patin arrière présnete une surface tournée vers l'intérieur et destinée à s'ap- pliquer contre les jupes des couvercles de fermeture en cours de pose. 8. Dispositif de prise selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens supplémentaires (51) de maintien des couvercles, articulés sur l'extrémité arrière du patin arrière (50) et compor- tant un frotteur (53) de vissage destiné à s'appliquer également contre les couvercles de fermeture et les maintenir sur les filets des récipients. 9. Dispositif de prise selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un bâti allongé (36) s'étendant centralement le long de ce dispositif et dont les côtés opposés sont placés intérieurement à et audessus des c6tés opposés des patins afin que ces derniers soient visibles par l'opérateur de la machine. 10. Dispositif de prise selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens destinés à déterminer de façon réglable la position la plus basse des patins comprennent des entretoises métalliques (39, 40) placées- de façon amovible sur des éléments de montage (28, 29) de patin.