Brevet FR2643973A1 — publié le 19900907

Machine pour orienter l'embout d'emplissage des bouteilles de gaz La présente invention concerne une machine pour orienter dans une position prédéterminée l'embout d'emplissage d'une bouteille de gaz, du type comportant un poste d'orientation dans lequel sont prévus des moyens d'entrainement pour faire tourner la bouteille autour de son axe, une cloche d'orientation déplaçable le long de l'axe de la bouteille entre une position inactive dans laquelle elle est au-dessus de la bouteille et une position active dans laquelle elle s'appuie contre la bouteille, la cloche comportant une cavité dans laquelle pénètre l'embout d'emplissage lorsqu'elle vient dans sa position active, et des moyens de détection émis dans la cavité de manière à ce qu'ils déclenchent l'arrêt du fonctionnement des moyens d'entraînement lorsque l'embout d'emplissage intersecte leur trajectoire. Les moyens de détection de ces machines comprennent généralement un filet d'air émis à l'intérieur de la cavité de la cloche de façon à ce qu'il puisse être coupé par l'embout d'emplissage de la bouteille. pendant la rotation de celle-ci, lorsque la cloche est dans sa position active. L'utilisation de ce filet d'air a toutefois l'inconvénient d'étre délicate et de ne pas permettre aux machines orienteuses actuelles de fonctionner de manière parfaitement fiable. La présente invention se propose plus particulièrement de remédier à cet inconvénient et, pour ce faire, elle a pour objet une machine du type susmentionné, qui se caractérise en ce que les moyens de détection comprennent un faisceau lumineux incident traversant la cavité pour venir sur un réflecteur prévu sur la surface interne de ladite cavité, ce faisceau lumineux étant émis par des fibres optiques tandis que d'autres fibres optiques transmettent le faisceau lumineux réfléchi à des moyens de conversion transformant les signaux lumineux qu'ils reçoivent en signaux dont la production permet le maintien en fonctionnement des moyens d'entraînement de la bouteille. Ces moyens de détection sont nettement plus simples et plus fiables que ceux des machines å orienter actuelles. Leur installation est en outre facile. ce qui permet d'abaisser de façon notable les courts de fabrication. Lorsque les moyens d'entraînement en rotation de la bouteille sont commandés par un moteur pneumatique, les moyens de conversion comprennent de préférence un premier convertisseur transformant les signaux lumineux qu'il reçoit en signaux électriques et un second convertisseur transformant lesdits signaux électriques en signaux pneumatiques dont la production permet le maintien du moteur pneumatique en fonctionnement. Les moyens de conversion peuvent en outre comprendre un amplificateur entre le second convertisseur et le moteur pneumatique, ce qui permet de commander ce dernier avec plus de précision. Pour simplifier la structure des moyens de détection, les fibres optiques émettant le faisceau lumineux incident et les fibres optiques transmettant le faisceau lumineux réfléchi aux moyens de conversion sont disposées dans une gaine commune. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les faisceaux lumineux incident et réfléchi sont situés à une distance de l'entrée de la cavité qui est réglable. Grâce à cette disposition, la machine selon l'invention peut donc être utilisée pour orienter des bouteilles de gaz dont les embouts d'emplissage sont à des hauteurs différentes au-dessus de leur dôme. Certaines bouteilles de gaz sont pourvues d'un robinet axial dont le rayon est supérieur à la longueur de l'embout d'emplissage. Or, lorsque la cloche d'orientation se déplace vers sa position active, le robinet de la bouteille risque d'interrompre le faisceau lumineux et de provoquer l'arrêt des moyens d'entrainement alors que l'embout d'emplissage est dans une position quelconque. Pour éviter cet inconvénient, la machine selon l'invention comporte en outre des moyens de sécurité comprenant un second faisceau lumineux incident émis à la périphérie de l'entrée de la cavité, parallèlement à l'axe de la bouteille, par une troisième serie de fibres optiques tandis qu'une quatrième série de fibres optiques transmet aux moyens de conversion le second faisceau lumineux réfléchi par la bouteille, seulement lorsque la cloche est dans sa position active, les moyens de conversion étant conçus pour autoriser la transmission des signaux provenant des moyens de détection vers les moyens d'entrainement, uniquement lorsqu'ils reçoivent les signaux provenant des moyens de sécurité. Les risques pour que l'arrêt des moyens d'entrainement soit déclenché par le robinet axial des bouteilles sont ainsi évités. Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ci-aprés à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de face schématique d'une machine conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en coupe et à échelle agrandie de la cloche d'orientation et des moyens de commande de cette dernière - la figure 3 est une vue à échelle agrandie et avec arrachement de la cloche d'orientation ; et - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3. La machine selon l'invention a été mise au point pour orienter dans une position prédéterminée l'embout d'emplissage 1 de bouteilles de gaz 2 pourvues d'un robinet axial 3. Cette machine comprend d'une manière connue en soi un poste d'orientation 4 dans lequel sont prévus des moyens d'entrainement 5 pour faire tourner la bouteille autour de son axe xx, une cloche d'orientation 6 déplaçable le long de l'axe xx entre une position inactive dans laquelle elle est au-dessus de la bouteille et une position active dans laquelle elle s'appuie contre le dôme de cette dernière, ainsi que des moyens de détection destinés å déclencher l'arrêt du fonctionnement des moyens d'entraînement 5 lorsque l'embout d'emplissage 1 est dans la position prédéterminée. Le poste d'orientation 4 est situé au niveau d'un portique 7 portant la cloche d'orientation & sa partie supérieure. Il est associé a un convoyeur classique 8 passant entre les montants du portique et destiné à transporter les bouteilles dont l'embout d'emplissage doit être orienté. Des moyens de commande non représentés sont par ailleurs prévus pour arrêter le convoyeur 8 de façon å ce que les bouteilles de gaz s'immobilisent les unes après les autres sous la cloche d'orientation 6. Les moyens d'entraînement 5 comprennent deux bras coudés 9,10 se faisant face de part et d'autre du convoyeur 8 et articulés, autour des deux axes 11,12 parallèles à ce dernier, sur un socle 13 situé entre les montants du portique 7. La branche inférieure des deux bras 9,10 est reliée à la tige de piston 14 d'un vérin (non représenté) logé dans le socle 13. Par ailleurs, la branche supérieure du bras 9 porte deux séries de deux galets 15 destinés à s'appuyer contre la paroi latérale de la bouteille stationnant sous la cloche d'orientation. La branche supérieure du bras 10 porte quant à elle une roue 16 destinée à s'appuyer contre la partie latérale de la bouteille qui est diamétralement opposée aux galets 15, la roue 16 pouvant être entraînée en rotation par un moteur pneumatique 17 installé sur le bras 10 et auquel elle est reliée par l'intermédiaire de deux pignons 18 et 19. Pendant le fonctionnement du convoyeur 8, la tige de piston 14 est en position sortie de sorte que les galets 15 et la roue 16 sont éloignés de la trajectoire des bouteilles. Par contre, lorsque le convoyeur 8 est immobilisé et qu'une bouteille stationne sous la cloche d'orientation, la tige de piston 14 est ramenée dans sa position rentrée (représentée sur la figure 1) de sorte que les galets 15 et la roue 16 viennent enserrer la bouteille, comme représenté. Il suffit alors d'actionner le moteur 17 pour que la roue 16 fasse tourner la bouteille autour de son axe xx en coopération avec les galets 15. La cloche d'orientation 6 comporte une cavité cylindrique 20 dont l'entrée est tournée vers le convoyeur 8. Elle est déplaçable entre sa position inactive (visible sur la figure 1) et sa position active (visible sur la figure 3) sous la commande d'un vérin pneumatique vertical 21 dont le cylindrique est solidaire de la partie supérieure du portique 7 et dont la tige de piston est attelée à un bâti 22 portant la cloche 6. Pour que le déplacement de la cloche soit parfaitement vertical, le bâti 22 et pourvu sur sa face supérieure, de deux tiges verticales 23 coopérant avec des paliers de guidage 24 fixés à la partie supérieure du portique 7, dans des cylindres de protection 25. Conformément à l'invention, les moyens de détection comprennent un faisceau lumineux incident 26 traversant la cavité 20 de la cloche d'orientation 6 pour venir sur un réflecteur 27, ce faisceau étant émis par des fibres optiques 28 disposées dans une gaine 29 renfermant des fibres 30 transmettant quant à elles le faisceau lumineux réfléchi 31 à des moyens de conversion 32 (représentés schematiquement sur la figure 1) transformant les signaux lumineux qu'ils reçoivent en signaux pneumatiques maintenant le moteur pneumatique 17 en fonctionnement lorsqu'ils sont produits. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les dessins, les moyens de conversion 32 comprennent un premier convertisseur 33 auquel sont reliées les fibres 28 et 30, un second convertisseur 34 relié à la sortie du convertisseur 33, et un amplificateur 35 reliant la sortie du convertisseur 34 au moteur pneumatique 17. Le premier convertisseur 33 transforme les signaux lumineux qu'il reçoit des fibres 30 disposées dans la gaine 29 en signaux électriques tandis que le second convertisseur 34 transforme les signaux électriques qu'il reçoit du convertisseur 33 en signaux pneumatiques que l'amplificateur 35 amplifie avant de les transmettre au moteur 17. On précisera ici que les faisceaux lumineux 26 et 31 sont parallèles à l'entrée de la cavité 20 de la cloche 6 et que la distance les séparant de cette entrée est réglable. A cet effet, l'extrémité de la gaine 29 qui est opposée au convertisseur 33 est immobilisée de manière amovible dans une fente verticale 36 ménagée dans la paroi de la cloche 6. La machine selon l'invention comporte par ailleurs des moyens de sécurité pour éviter que le robinet 3 de la bouteille 2 provoque un arrêt intempestif du moteur pneumatique 17 et donne ainsi a l'embout d'emplissage 1 une mauvaise orientation. Ces moyens de sécurité comprennent ici un faisceau lumineux 37 émis å la périphérie de l'entrée de la cavité 20 de la cloche, parallèlement å l'axe xx de la bouteille, par des fibres optiques 38 disposées dans une gaine 39 renfermant des fibres optiques 40 destinées quant à elles å transmettre au premier convertisseur 33, lorsque la cloche 6 est dans sa position active visible sur la figure 3, le faisceau lumineux 41 réfléchi par la bouteille 2. Le premier convertisseur 33 est conçu pour autoriser la transmission des signaux lumineux provenant des fibres optiques 30 de la gaine 29 vers le second convertisseur 34 et le moteur pneumatique 17, uniquement lorsqu'il reçoit les signaux lumineux provenant des fibres 40 de la gaine 39. Ainsi, les risques pour que le robinet 3 de la bouteille provoque un arrêt intempestif du moteur pneumatique 17 sont éliminés. On va maintenant décrire le fonctionnement de la machine selon l'invention en supposant que le convoyeur 8 est arrêté, qu'une bouteille 2 stationne sous la cloche 6 et tourne autour de son axe sous la commande de la roue 16 qui est entrainée par le moteur 17, et que les faisceaux lumineux 26 et 31 sont émis dans la cavité 20 de la cloche 6. Le vérin 21 déplace alors la cloche 6 de sa position inactive visible sur la figure 1 à sa position active visible sur la figure 3. Lorsque le robinet 3 intersecte le faisceau lumineux 26, le convertisseur 33 ne peut toutefois pas transmettre le signal lumineux qu'il reçoit vers le convertisseur 34. En effet. la cloche 6 est encore trop éloignée de la bouteille pour que le faisceau lumineux 37 après réflexion sur celle-ci, puisse être intercepté par les fibres 40 de la gaine 39 et transmis au convertisseur 33. Puis, lorsque la cloche 6 arrive dans sa position active et que l'embout 1 de la bouteille intersecte la faisceau lumineux 26, les fibres 40 interceptent le faisceau réfléchi 41 et le transmettent au convertisseur 33 qui peut donc transmettre les signaux lumineux qu'il reçoit des fibres 30 vers le moteur 17 et commander l'arrêt de ce dernier, l'embout 1 de la bouteille étant alors orienté dans la position voulue. Le vérin 21 ramène ensuite la cloche 6 dans sa position inactive tandis que la roue 16 et les galets 15 sont éloignés de la bouteille 2, après quoi le convoyeur 8 évacue cette bouteille et amène sous la cloche 6 la bouteille suivante dont ltembout d'emplissage doit être orienté. REVENDICATIONS 1. Machine pour orienter dans une position prédéterminée l'embout d'emplissage (1) d'une bouteille de gaz (2), du type comportant un poste d'orientation (4) dans lequel sont prévus des moyens d'entraînement (5) pour faire tourner la bouteille autour de son axe (xx), une cloche d'orientation (6) déplaçable le long de l'axe de la bouteille entre une position inactive dans laquelle elle est au-dessus de la bouteille et une position active dans laquelle elle s'appuie contre la bouteille. la cloche comportant une cavité (20) dans laquelle pénètre l'embout d'emplissage lorsqu'elle vient dans sa position active, et des moyens de détection émis dans la cavité de manière à ce qu'ils déclenchent l'arrêt du fonctionnement des moyens d'entrainement lorsque l'embout d'emplissage intersecte leur trajectoire, caractérisée en ce que les moyens de détection comprennent un faisceau lumineux incident (26) traversant la cavité (20) pour venir sur un réflecteur (27) prévu sur la surface interne de ladite cavité, ce faisceau lumineux étant émis par des fibres optiques (28) tandis que d'autres fibres optiques (30) transmettent le faisceau lumineux réfléchi (31) à des moyens de conversion (32) transformant les signaux lumineux qu'ils reçoivent en signaux dont la production permet le maintien en fonctionnement des moyens d'entrainement (5) de la bouteille. 2. Machine selon la revendication 1 dans laquelle les moyens d'entraînement (5) de la bouteille sont commandés par un moteur pneumatique (17), caractérisée en ce que les moyens de conversion (32) comprennent un premier convertisseur (33) transformant les signaux lumineux qu'il reçoit en signaux électriques et un second convertisseur (34) transformant lesdits signaux électriques en signaux pneumatiques dont la production permet le maintien du moteur pneumatique (17) en fonctionnement. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de conversion (32) comprennent en outre un amplificateur (35) entre le second convertisseur (34) et le moteur pneumatique (17). 4. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les fibres optiques (28) émettant le faisceau lumineux incident (26) et les fibres optiques (30) transmettant le faisceau lumineux réfléchi (31) aux moyens de conversion (32) sont disposées dans une gaine commune (29). 5. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les faisceaux lumineux incident (26) et réfléchi (31) sont parallèles à l'entrée de la cavité (20) de la cloche (6). 6. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les faisceaux lumineux incident (26) et réfléchi (31) sont situés à une distance de ltentrée de la cavité (20) qui est réglable. 7. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de sécurité comprenant un second faisceau lumineux incident (37) émis à la périphérie de l'entrée de la cavité (20), parallèlement à l'axe de la bouteille (2), par une troisième série de fibres optiques (38) tandis qu'une quatrième série de fibres optiques (40) transmet aux moyens de conversion (32) le second faisceau lumineux réfléchi (41) par la bouteille (2), seulement lorsque la cloche (6) est dans sa position active, les moyens de conversion (32) étant conçus pour autoriser la transmission des signaux provenant des moyens de détection vers les moyens d'entrainement (5), uniquement lorsqu'ils reçoivent les signaux provenant des moyens de sécurité. 8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que les fibres optiques (38) émettant le second faisceau lumineux incident (37) et les fibres optiques (40) transmettant le second faisceau lumineux réfléchi (41) aux moyens de conversion (32) sont disposées dans une gaine commune (39).