Brevet FR2596140A1 — publié le 19870925

La présente invention concerne un dispositif pour le remplissage de récipients sous pression particulièrement de bouteilles avec robinet à volant, Il est connu sur le marché des dispositifs pour exécuter le remplissage de récipients sous pression et plus précisément de bouteilles, lesquels dispositifs sont généralement constitués seulement d'une cartouche qui vient s'associer avec l'ouverture de sortie des gaz de la soupape de la bouteille pour l'introduction du gaz dans celle-ci.Une telle opération est réalisée manuellement par dévissage du volant de la soupape de la bouteille pour permettre le passage du gaz de la cartouche de remplissage vers la bouteille et, le remplissage effectué, on exécute toujours manuellement le vissage du volant, avant de détacher la cartouche de la soupape de la bouteille de façon à avoir- le maximum de sécurité afin qu'il ne puisse exister de fuite de gaz de la soupape. Des dispositifs plus sophistiqués sont connus et peuvent également être munis, en plus de la cartouche de remplissage, d'un mécanisme pour exécuter mécaniquement le vissage et le dévissage du volant sur la soupape. Cependant, ce type de dispositif doit toujours être porté au contact du volant à l'aide de moyens qui opèrent séparément des moyens qui actionnent la cartouche de remplissage rendant l'appareillage utilisable en automatique seulement sur des types déterminés de bouteille. En fonction de ce qui est dit ci-dessus, on comprend facilement que les dispositifs connus, impliquent constamment durant leur fonctionnement la présence d'un personnel spécialisé coûteux, ou bien s'utilisent automatiquement mais ne peuvent opérer seulement que sur des types déterminés de bouteille. L'objectif que se propose de résoudre la présente invention est celui d'éliminer les inconvénients ci-dessus mentionnés en réalisant pour cela un dispositif pour le remplissage de récipients sous pression particulièrement de bouteilles avec robinet à volant, lequel dispositif permet d'exécuter les opérations de remplissage d'une bouteille mécaniquement et automatiquement sans aucune intervention manuelle. Un but important de l'invention est de réaliser un dispositif pour le remplissage de récipients sous pression évitant la présence d'un personnel spécialisé pour le contrôle des différentes phases des opérations de remplissage. Un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif pour le remplissage de récipients sous pression dont le fonctionnement soit d'une absolue sécurité et qui permette d'effectuer de telles opérations en un temps minimum. L'invention vise aussi un dispositif pour le remplissage de récipients sous pression lequel doit être facilement réalisable à partir de matériels courant du commerce, réduisant le coût, entraînant ainsi une large diffusion auprès du public. A cet effet selon l'invention, le dispositif pour le remplissage de récipients sous pression particulièrement de bouteilles avec robinet à volant est remarquable en ce qu'il comprend des moyens d'alignement de l'ouverture de distribution du gaz de ladite bouteille avec une bouche de sortie du gaz d'une cartouche de remplissage de ladite bouteille, des moyens de préhension du volant coopérant avec des moyens d'actionnement desdits moyens de préhension pour le vissage et le dévissage dudit volant, des moyens pour associer ladite bouche avec ladite ouverture de distribution du gaz pour le remplissage de ladite bouteille, et des moyens de contrôle du remplissage de ladite bouteille. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description suivante donnée à l'aide des dessins annexés à titre illustratif mais non limitatif dans lesquels La figure 1 est une vue latérale d'une bouteille associée au dispositif pour son remplissage suivant l'invention La figure 2 est une vue en plan partiellement écorchée des moyens d'alignement du dispositif suivant l'invention La figure 3 est une vue latérale des moyens d'alignement du dispositif suivant l'invention La figure 4 est une vue latérale en coupe des moyens de préhension du volant et des moyens d'actionnement des moyens de préhension suivant l'invention La figure 5 est une vue latérale agrandie en coupe des moyens de préhension du dispositif La figure 6 est une vue latérale en coupe illustrant la phase de dévissage du volant avec les moyens de préhension. La figure 7 est une vue en plan partiellement sectionnée des moyens pour associer la bouche de la cartouche de remplissage avec l'ouverture de distribution de la bouteille La figure 8 représente un autre mode de réalisation des moyens de contrôle du remplissage de la bouteille suivant l'invention La figure 9 représente une variante de construction des moyens de contrôle représentés sur la figure 8 La figure 10 représente une vue latérale d'un dispositif ce sécurité pour l'interruption du flux de gaz à l'intérieur de la cartouche distributrice suivant l'invention. En regard des figures 1 et 2, le dispositif pour le remplissage de récipients sous pression suivant l'invention est indiqué par le numéro de référence 1, et comprend : des moyens d'alignement, indiqués par la référence 2, de l'ouverture de distribution du gaz 3 d'une bouteille 4 avec une bouche de sortie du gaz 5 d'une cartouche de remplissage, indiquée par le numéro de référence 6,de la bouteille 4. La bouteille 4 présente un robinet à volant 17 (figure 3) lequel, avant le passage du gaz à travers ltouverture de distribution 3, est saisi par des moyens de préhension indiqués par la référence 8, lesquels sont montés en rotation avec des moyens d'actionnement indiqués par la référence 9. Dans le dispositif 1, sont prévus en outre des moyens indiqués par la référence 10, pour associer la bouche 5 avec l'ouverture de distribution 3 permettant le passage du gaz de la cartouche 6 vers l'intérieur de la bouteille 4. Afin que toutes les opérations de connexion lors du remplissage de la bouteille soient effectuées avec le maximum de sécurité, le dispositif est muni de moyens de contrôle indiqués par le numéro de référence 12. Plus précisément, les moyens d'alignement 2 comprennent un anneau en forme de U 13 dont les deux extrémités libres 15 et 60 sont reliées, solidairement, avec la cartouche de remplissage 6. L'anneau 13 est en outre disposé à l'intérieur d'un collier 14 dans une direction sensiblement orthogonale à l'axe du collier 14 même, lequel, durant l'opération de remplissage de la bouteille, est logé à l'intérieur d'une poignée 16 de la bouteille 4 de façon à entourer le robinet à volant 17. Sur la base du U de l'anneau 13, en opposition aux extrémités libres reliées à la cartouche 6, est disposée solidairement, une première plaque 18 supportant une seconde plaque 19. Celle-ci, avantageusement, durant la mise en place de l'anneau 13, vient se mettre en contact d'une face 20 d'un écrou carré 21 monté sur le robinet 17 par l'action de moyens élastiques réalisés par exemple par un ressort 22 agencé entre les plaques 18 et 19. Comme on le voit sur la figure 2, la plaque 19 positionne en fonction de la face 20 de l'écrou carré 21, tout le dispositif 1 afin que la bouche 5 soit dans l'axe de l'ouverture 3. L'anneau 13, lié au robinet 17, porte ainsi au contact,avec l'aide de moyens 10 comprenant un piston creu muni d'éléments de centrage et de prise 24, l'ouverture 3 avec la bouche 5 opportunément munie d'une garniture d'étanchéité 25 pour empêcher d'éventuelles fuites de gaz. Durant le positionnement du dispositif 1, le volant 7 est saisi par les moyens de préhension 8 comprenant un élément mobile 28 en forme de tronc de cône lequel se déplace coaxialement à l'axe du collier 14, et s'engage par des leviers indiqués par la référence 26 (figure 5) sur le volant 7. Les leviers 26 sont montés articulés en leur partie médiane respective et présentent sur leur bordure extérieure, une gorge recevant un élément élastique 27, plus précisément un anneau à section torique, qui maintient l'ensemble des leviers 26 en position de réception du volant 7 jusqu'à ce que l'élément mobile 28, engagé avec eux, les oblige à la prise du volant 7. Les leviers 26 comportent sur leurs bordures opposées à celles recevant l'élément élastique 27, une gorge 29 apte à réaliser une très bonne prise du volant 7 par encliquetage. Une fois la bouche 5 associée à l'ouverture 3, les moyens de préhension sont reliés en rotation avec des moyens d'actionnement 9 constitués d'une pluralité de moteurs de type connu non représenté sur les figures, laquelle pluralité de moteurs est logée dans un arbre creux de support 30 et est associée avec une extrémité d'un arbre tournant 32 dont l'extrémité opposée est reliée avec les moyens de préhension 8. L'arbre 32 est monté tournant dans un distributeur cylindrique 33 et déplace, en opposition ou par l'action de ressorts 31 suivant le vissage ou le dévissage du volant, le distributeur vers le haut ou vers le bas, le long de deux guides 34 et 35 montés sur le collier 14 suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe du collier. L'extrémité des deux guides 34 et 35 opposée à celle montée sur le collier 14 supporte solidairement deux butées d'arrêt 36 et 37, lesquels sont distantes l'une de l'autre et peuvent être agencées sur des vis 38. La partie de l'arbre creux 30 comprise entre les deux butées d'arrêt 36 et 37 est munie en outre d'un étau 39 lequel, moyennant l'actionnement d'un tirant non visible sur la figure, peut être engagé ou dégagé de l'arbre creux. Cela permet l'éloignement automatique. par l'intermédiaire du piston de support 53, des moyens de préhension et des moyens d'actionnement du volant, dans le cas où cette opération est rendue nécessaire pour agir manuellement sur le volant suite à des anomalies de fonctionnement. L'étau 39 comprend sur ses faces opposees 40 et 42 chacune en regard respectivement d'une des faces des butées 36 et 37, des capteurs indiqués par la référence 43, lesquels ont pour mission de signaler au moyen d'actionnement la fin du vissage ou du dévissage du volant. Pour compléter la description, on précise que la séquence des opérations, composée de la descente du distributeur cylindrique 33 sur le volant 7 et des leviers 26 ainsi que de l'élément mobile 28, est commandée par un interrupteur t4 posté sur l'extrémité de l'élément mobile de façon à signaler le positionnement du volant respectivement au moyen de préhension avant même que le volant soit saisi. Au-dessus de la butée 36, on prévoit un second étau 45, visible sur la figure 8, lequel est monté solidairement, dans une position préalablement établie en fonction de l'étau 39, sur l'arbre creux. Ce second étau 45, muni de capteur comme le premier étau 39, garantit dans le cas du soulèvement automatique des moyens cités ci-dessus, le contrôle du vissage et du dévissage du volant 7 quand ce contrôle n'est plus effectué par l'étau 39, ce dernier étant rend libre sur l'arbre creux durant la phase de soulèvement et ne se trouve plus dans sa position initiale. Pour compléter la description on précise aussi que la bouche 5 est montée coulissante à l'intérieur du piston creux 23 et avantageusement présente (figure 7) un conduit interne 46 communiquant par une extrémité soit vers l'atmosphère lorsque la bouche est dans la position de repos ou soit vers l'ouverture 3 lorsque la bouche est associée à cette ouverture. L'autre extrémité du conduit 46 opposée à la précédente, communique avec au moins un canal 47 percé sensiblement orthogonalement à l'axe du conduit 46. Le canal 47, lorsque la bouche est associée à l'ouverture de distribution de la bouteille communique avec une chambre 48 (figure 7) réalisée à l'intérieur du piston 23 contenant le gaz.Réciproquement quand la bouche 5 est dans la position de repos, le canal 47 est maintenu contre les parois du piston 23 sous l'action d'un ressort 49 et de la pression du gaz, de telle façon d'empêcher l'évacuation du gaz contenu dans la chambre 48 vers l'extérieur. Une tige 52 fait office de sécurité pour la bouche 5. La tige est disposée à l'opposé du conduit 46 et s'engage sélectivement suivant que la bouche est en position de travail ou en position d'arrêt, avec un capteur qui indique l'exacte connexion entre la bouche et l'ouverture de façon à bloquer ou permettre la continuation de l'opération de remplissage de la bouteille avec le gaz. Le fonctionnement du dispositif suivant l'invention apparalt clairement suite à la description et aux figures particulièrement les figures 4 et 6. On peut observer qu'une fois introduit à l'intérieur de la poignée 16, le collier 14 positionne le dispositif ce manière à mettre dans l'axe la bouche 5 avec l'ouverture 3, pour réaliser l'association entre ladite bouche et ladite ouverture. Avant l'association de la bouche 5 avec l'ouverture 3 de la bouteille, les moyens de préhension saisissent le volant 7 et ensuite lorsque la connexion est établie entre la bouche 5 et l'ouverture 3, les moyens d'actionnement exécutent le dévissage du volant qui se soulève par rapport à la bouteille, en portant l'étau 39 contre la butée 36 de telle façon que le capteur signale la fin du dévissage du volant et laisse la voie libre au passage du gaz de la cartouche vers l'intérieur de la bouteille. Le remplissage de la bouteille terminé, le procédé décrit ci-dessus se déroule de manière inverse : d'abord, avant d'éloigner la bouche 5 de la bouteille 3, les moyens d'actionnement vissent le volant lequel descend permettant à l'étau 39 de s'appuyer sur la butée 37 de façon que les capteurs 43 délivrent un signal de fermeture du volant pour permettre l'éloignement de la bouche 5 de l'ouverture 3. L'invention ainsi réalisée est susceptible de recevoir de nombreuses modifications et variantes rentrant dans le cadre du concept inventif, par exemple l'étau 45 peut être supprimé et à sa place, de façon à conserver ses fonctions, des dispositifs 50 présentant la même fonction de contrôle peuvent être englobés directement dans l'étau 39. Aussi, les moyens d'alignement peuvent être par exemple réalisés à partir de deux pistons agencés sur un levier solidaire d'une extrémité de chacun des guides 34 et 35 de façon à les porter en rotation autour de leur axe, permettant à la cartouche solidaire de l'extrémité opposez d'exécuter le positionnement du dispositif en en regard de l'écrou 21. En pratique, les matériels employés ainsi que les dimensions utilisées pourront être modifiés suivant les besoins et l'état de la technique. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le remplissage de récipients sous pression particulièrement de bouteilles avec robinet à volant, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens d'alignement (2) de l'ouverture (3) de distribution du gaz de ladite bouteille (4) avec une bouche (5) de sortie du gaz d'une cartouche de remplissage (6) de ladite bouteille (4), des moyens de préhension (8) du volant (7) coopérant avec des moyens d'actionnement (9) desdits moyens de préhension (8) pour le vissage et dévissage dudit volant (7), des moyens pour associer ladite bouche (5) avec ladite ouverture (3) de distribution du gaz pour le remplissage de ladite bouteille (4), et des moyens de contrôle (12) du remplissage de ladite bouteille. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'alignement (2) comprennent un demi-anneau (13) qui est relié solidairement par l'une de ses parties à une partie opposée à ladite cartouche de remplissage (6), ledit demi-anneau (13) portant une première plaque (18) laquelle supporte une seconde plaque (19) montée de façon colinéaire et apte à coopérer par l'action de moyens élastiques (22) avec une face (20) d'un écrou carré (21) monté sur le robinet (17) de la bouteille (4). 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit demi-anneau (13) présente deux extrémités libres (15) et (60) reliées avec ladite cartouche de remplissage (6), ledit demi-anneau (13) est monté coulissant dans un collier (14) suivant une direction sensiblement orthogonale à l'axe dudit collier. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens de préhension (8) comprennent un élément mobile (28) coaxial audit collier (14) et présentant une partie en forme de tronc de cône s'engageant avec au moins deux leviers opposés articulés par l'action d'un élément élastique (27). 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les deuxdits leviers présentent sur leur bordure opposée à celle recevant l'élément élastique (27), une gorge (29) apte à coopérer avec ledit volant (7). 6 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'actionnement (9) comprennent un arbre creux (30) logeant à l'intérieur un groupe de moteurs associés avec l'extrémité d'un arbre tournant (32) présentant une extrémité opposée solidaire desdits moyens de préhension (8). 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit arbre (32) est monté en rotation dans un distributeur cylindrique (33) coulissant suivant l'action de moyens élastiques le long de deux guides (34,35) émergent dudit collier (14). 8 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens pour associer ladite bouche (5) avec ladite ouverture (3) de distribution de gaz, comprennent un piston creux (23) comportant sur son extrémité associée à ladite ouverture (3) des éléments de centrage et de pression de ladite ouverture de distribution (3). 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ladite bouche (5) est coulissante à l'intérieur dudit piston creux (23) et présente un conduit interne (46) communiquant par l'une de ses extrémités avec l'atmosphère et par l'autre extrémité opposée avec au moins un canal (47) sensiblement orthogonal au conduit (46). 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que ledit canal (47) de ladite bouche (5) susceptible de s'associer avec ladite ouverture (3), communique avec une chambre (48) contenant le gaz et définie dans ledit piston (23). 11 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite bouche (5) est munie d'une tige (52) émergente de l'extrémité opposée du conduit (46) externe audit piston (23), ladite tige (52) s'engageant sélectivement avec un capteur pour relever l'exacte connexion entre ladite ouverture (3) de la bouteille (4) et ladite bouche (5) de ladite cartouche (6). 12 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens de contrôle (12) comprennent un étau (39) lié avec ledit arbre creux (30), ledit étau (39) étant disposé entre deux butées d'arrêt (36) et (37) liées solidairement sur les deux guides (34). 13 - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que ledit étau (39) présente sur ses faces opposées (40) et (42) auxdites butées d'arrêt respectivement (36) et (37), des capteurs aptes à signaler le vissage et le dévissage dudit volant (7), ledit corps coulissant étant dégagé dudit arbre creux pour permettre l'éloignement manuel desdits moyens de préhension et desdits moyens de rotation dudit volant. 14 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens de contrôle (12) comprennent un second étau (45) lié solidairement à une partie de l'arbre creux (30) et monté à l'extérieur des deux butées d'arrêt (36) et (37), ledit second étau (45) étant muni de capteurs coopèrant avec lesdits capteurs dudit premier étau.