Brevet FR2681537A1 — publié le 19930326

PROCEDE ET DISPOSITIF ASSURANT LE MAINTIEN TEMPORAIRE D'OBJETS CREUX La présente invention concerne Le domaine technique général des dispositifs ou des moyens mis en oeuvre pour maintenir temporairement, dans une position stable, des pièces ou des objets creux pourvus chacun d'au moins un orifice de passage donnant accès à au moins une partie de son volume interne. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine du traitement au sens général de la surface extérieure d'objets creux, tels que des flacons ou des bouteilles. A titre d'exemple, mais non exclusivement, les opérations de traitement peuvent viser à assurer, sur tout ou partie de La surface extérieure des objets creux, un dépôt métallique sous vide ou un dépôt d'une couche de peinture ou de vernis. Dans l'application préférée ci-dessus, les objets creux sont entraînés en rotation devant une ou plusieurs sources de traitement, telles que des pistolets de peinture. Pendant l'opération d'application de la substance de traitement, les objets sont maintenus en position fixe par rapport à leur support, à L'aide de dispositifs de maintien conçus, également, pour ne pas entraver le traitement sur la surface extérieure des objets. La demande de brevet d'invention français 2 522 542 (82-03 751) divulgue un exemple de réalisation d'un dispositif permettant de maintenir des objets devant subir un traitement de surface. Un tel dispositif comporte, notamment, une barre porteuse entraînée en rotation et destinée à supporter une série d'arbres pourvus chacun, de pattes élastiquement déformables selon une direction radiale. Les pattes sont constituées par des bandes d'acier à ressort destinées à être engagées dans L'orifice de passage de L'objet à traiter, de manière à assurer un maintien stable de L'objet par rapport à L'arbre porteur. Le dispositif de positionnement décrit ci-dessus ne donne pas satisfaction en pratique pour les raisons suivantes. Le montage et le démontage de l'objet consistent à déplacer relativement en translation L'objet par rapport aux pattes élastiques. Au cours de ces opérations, les pattes élastiques glissent sur la paroi interne de L'objet, entraînant fréquemment une détérioration de celle-ci, notamment, lorsque les objets sont réalisés en verre. Par ailleurs, L'opération de démontage nécessite d'exercer un effort de séparation supérieur à la force d'appui appliquée par les pattes élastiques contre la paroi interne de L'objet. L'application de cet effort brusque et d'intensité importante, conduit, fréquemment, à la réalisation d'un éclat ou d'une brisure au niveau de la bague bordant L'orifice de passage. Il s'ensuit, inévitablement, un rebus de ces flacons, en raison de la détérioration de la bague de L'objet qui ne peut plus assurer une étanchéité parfaite avec un bouchon d'obturation ou avec l'embout de réception d'un bouchon d'obturation. De plus, un tel dispositif est adapté uniquement pour une gamme Limitée de diamètre de L'orifice donnant accès au volume interne de L'objet creux. En effet, les pattes élastiques exercent un effort de maintien qui dépend de leur écartement reLatif. Un rapprochement trop important des pattes, correspondant à un petit diamètre de passage de L'orifice, conduit à l'application d'une force d'appui élevée sur l'objet, ce qui impose, lors du démontage, l'application d'une force contraire de séparation dont la mise en oeuvre entraîne, généralement, une détérioration de la paroi interne de L'objet. Par contre, un orifice de passage de section plus élevée ne permet pas aux pattes élastiques d'exercer un effort élastique suffisant pour maintenir L'objet en position. La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus en proposant un dispositif adapté pour maintenir temporairement, en position stable, un objet creux, tout en évitant une quelconque détérioration de la paroi interne de L'objet lors des opérations de montage et/ou de démontage. La présente invention vise également à offrir un dispositif de positionnement présentant une grande adaptation à une large gamme de sections de passage présentées par les orifices des objets à maintenir. L'objet de L'invention vise encore à offrir un dispositif de maintien des objets creux capable d'être facilement pourvu de moyens assurant un montage et/ou un démontage automatiques des objets sur leur support. Pour atteindre les différents buts énoncés ci-dessus, Le dispositif selon L'invention, qui comporte un support à partir duquel s'étendent au moins deux éléments sollicités élastiquement selon une direction radiale, est caractérisé en ce que les éléments sont constitués par des brins - comportant, au moins sur une partie de leur longueur, des segments d'appui formant entre eux un angle orienté à partir du support pour s'ouvrir vers l'intérieur de l'objet creux, - et étant enfilés sur un coulisseau tubulaire pourvu d'une surface d'appui pour l'objet et destiné à être déplacé relativement en translation sur les brins, dans un sens, en vue d'assurer le rapprochement mutuel des brins pour autoriser leur passage à travers L'orifice de L'objet et, dans un sens contraire, en étant en contact par sa surface d'appui avec L'objet, en vue de permettre L'écartement progressif des brins jusque dans une position où les segments d'appui de ces derniers se trouvent librement en contact élastique avec la surface intérieure de L'objet. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les brins sont en nombre pair pour constituer les deux branches d'une ou de plusieurs tiges, chacune recourbée pour former un ressort. Avantageusement, chaque tige formant un ressort comporte une partie recourbée délimitant un oeil et raccordée aux segments d'appui évasés à L'aide de segments distants l'un de L'autre et permettant de dégager le coulisseau des brins. Un autre objet de l'invention est de proposer une machine assurant le positionnement d'une série d'objets creux comportant une barre porteuse destinée à supporter un outillage formé par une série de dispositifs de maintien conformes à L'invention, montés sur un axe commun en étant séparés les uns des autres par des entretoises bloquées en translation sur l'axe, les entretoises étant entourées par un fourreau de calage angulaire des brins des dispositifs. Un autre objet de L'invention est de proposer un procédé pour positionner temporairement un objet creux, consistant à - enfiler un coulisseau sur au moins deux brins montés élastiquement en écartement relatif radial, - déplacer relativement le coulisseau sur les brins dans un sens de translation en vue d'assurer le rapprochement mutuel des brins pour autoriser la pénétration, au moins partielle, des brins à travers L'orifice de passage, - amener L'objet en contact avec le coulisseau, - et déplacer relativement sur les brins, dans un sens contraire, L'objet en appui sur le coulisseau, en vue de permettre l'écartement progressif des brins, le déplacement étant arrêté Lorsque les brins se trouvent librement en contact élastique avec la surface intérieure de L'objet, de manière à assurer un maintien de l'objet en position. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de L'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en coupe-élévation montrant une machine, connue en soi, mettant en oeuvre les dispositifs de maintien selon l'invention. La fig 2 est une vue en coupe prise sensiblement selon les lignes II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une vue en coupe prise sensiblement selon la ligne III-III de la fig. 2 et montrant un dispositif de maintien conforme à L'invention. La fig. 4 est une vue en coupe prise sensiblement selon les lignes IV-IV de la fig. 3. Les fig. 4A à 4D sont des vues en coupe, analogues à la fig. 4, montrant les phases caractéristiques de montage et de démontage d'un objet sur un dispositif de maintien selon L'invention. Les fig. 1 et 2 illustrent une machine connue en soi, utilisée dans le traitement de la surface extérieure d'objets creux 1, au sens général, pourvus chacun d'au moins un orifice de passage 2 donnant accès, en tout ou partie, au volume interne de L'objet. A titre d'exemple mais de manière non limitative, ces objets peuvent être des flacons ou des bouteilles devant subir, sur une partie ou la totalité de leur paroi externe, un dépôt métallique sous vide ou un dépôt de peinture ou de vernis. Dans cet exemple préféré, chaque objet creux présente un orifice de passage 2 délimité par une bague 2,. Cette machine comporte quatre barres support 3 portées chacune à leurs extrémités par deux bras radiaux 4 qui sont décalés par rapport aux bras des barres adjacentes d'une va leur angulaire égale à 900. Les bras 4 sont connectés ensemble à des tronçons d'arbres 5, destinés à être entraînés en rotation autour de leur axe à l'aide de moyens d'entraînement 6 connus en soi. Chaque barre support 3 est destinée à supporter un outillage 7 formé par au moins un et, de préférence, une série de dispositifs de maintien 8 conformes à l'invention. Tel que cela apparaît plus précisément aux fig. 3 et 4, chaque dispositif de maintien 8 selon L'invention est constitué par au moins deux éléments allongés et minces, tels que des brins 9 sollicités élastiquement selon une direction radiale représentée par la flèche f. Les brins 9 s'étendent en vis-à-vis selon leur longueur à partir d'un support 10 et se trouvent enfilés sur un coulisseau tubulaire il destiné à être déplacé en translation sur les brins 9, en vue de les rapprocher ou de les écarter. Le coulisseau 11 comporte un collet tubulaire 12 prolongé par un tronc de cône 13 s'étendant, par rapport au collet 12, à L'opposé du support 10. Avantageusement, le tronc de cône 13 comporte une surface d'appui 14 destinée à venir en contact avec L'objet à maintenir. De préférence, cette surface d'appui 14 est constituée par un épaulement intérieur 15 permettant de constituer une collerette 16 de centrage et de protection pour l'objet. Selon une caractéristique avantageuse, chaque dispositif 8 comporte un nombre pair de brins 9, par exemple égal à quatre, comme représenté sur les dessins, de manière à constituer les deux branches de deux tiges 17a et 17b recourbées chacune pour former un ressort. Chaque tige 17a, 17b comporte, respectivement, une partie recourbée 18a, 18b délimitant un oeil 19 et reliée, de part et d'autre, à un segment de dégagement 21a, 21b qui est prolongé par un segment d'appui 22a, 22b. Chaque tige ressort est constituée, avantageusement, par de la corde à piano. Les deux segments d'appui 22a ou 22b de chaque tige forment entre eux, au moins en position de repos, un angle a orienté, à partir du support 10, de manière a s' ouvrir vers l'extérieur du support 10. Les deux segments d'appui 22a ou 22b de chacune des tiges, qui sont évasés l'un par rapport à L'autre, peuvent être librement écartés ou rapprochés entre eux. Chaque segment d'appui 22a, 22b comporte, de préférence, une partie terminale libre 23a, 23b destinée à assurer l'engagement des brins à l'intérieur de L'objet creux. L'angle a, défini entre les deux segments d'appui 22a, 22b, ainsi que la longueur de ces derniers, sont choisis en fonction de la gamme de va leurs des sections de passage présentées par L'orifice de l'objet à maintenir en position. A titre d'exemple, il peut être prévu de choisir un écart angulaire a entre les deux brins 9 compris entre 15 et 90 degrés et une longueur de chaque brin sensiblement de L'ordre de 35 millimètres. Les segments de dégagement 21a, 21b permettent au coulisseau li d'occuper une position pour laquelle ce dernier n'exerce aucune sollicitation sur les brins 9 (fig. 4). De préférence, les segments de dégagement 21a, 21b sont distants d'une mesure d pour assurer une fonction qui sera décrite plus précisément dans la suite de la description. Tel que cela apparaît plus précisément à la fig. 3, chaque dispositif 8 comporte, de préférence, deux tiges ressort 17a, 17b montées sur le support 10, côte à côte, par leurs segments de dégagement 21a, 21b. Selon ce montage préféré, les segments d'appui 22a, 22b de chacune des tiges s'étendent selon un plan A,B incliné par rapport, respectivement, aux segments de dégagement 21a, 21b. Les tiges 17a, 17b sont montées de manière que les plans A,B soient symétriques par rapport au plan médian M des deux tiges. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 1, les parties terminales 23a, 23b des segments d'appui définissent ainsi un quadrilatère. Avantageusement, les tiges 17a, 17b sont montées, par leur partie recourbée 18a, 18b, sur un axe 24 qui présente une longueur sensiblement identique avec celle de la barre support 3, de manière à autoriser l'adaptation du nombre choisi de dispositifs de maintien 8. Les tiges 17a, 17b sont bloquées en translation sur cet axe 24 par l'intermédiaire d'entretoises 25 montées de part et d'autre des deux tiges appartenant à un dispositif de maintien 8. Les entretoises extrêmes 25, portées par L'axe 24, sont calées à l'aide d'écrous de serrage 26. Les entretoises 25 sont entourées par un fourreau 27 permettant d'aligner les brins 9 de tous les dispositifs de maintien 8 placés sur un outillage 7 ainsi constitué. A cet effet, le fourreau 27 comporte une fente 28 au travers de laquelle passent les brins 9. L'outillage 7 ainsi constitué est monté de manière amovible sur chaque barre 3 à L'aide de deux crochets ou agrafes 29 fixés sur la barre par L'une de ses extrémités, en vue de s'ouvrir ou se refermer pour, respectivement, assurer le démontage ou le montage de l'outillage 7 sur la barre 3 correspondante. Les fig. 4 à 4D permettront de mieux comprendre le procédé selon l'invention qui assure le positionnement temporaire d'un objet creux à l'aide d'au moins un dispositif conforme à l'invention. Dans la position de repos illustrée à la fig 4, les brins 9 sont libres en écartement, dans la mesure où, d'une part, l'angle d'ouverture du tronc de cône 13 du coulisseau est supérieur à l'angle d'ouverture a des brins et, d'autre part, le collet 12 du coulisseau est placé en relation des segments de dégagement 21a, 21b des brins. Pour une opération de montage d'un objet creux, le coulisseau Il est déplacé en translation relativement par rapport aux brins 9 selon le sens indiqué par la flèche f1. Pendant ce déplacement, le coulisseau 11 resserre progressivement les brins 9, de manière que l'écartement pris entre les parties terminales 23a, 23b des brins se trouve inférieur à la section de passage de l'orifice 2 de l'objet à maintenir (fig. 4A). Il est à noter que, lors de cette opération, les deux segments de dégagement 21a, 21b se sont rapprochés l'un de l'autre, permettant aux segments d'appui 22a, 22b de se déformer sans toutefois dépasser leur limite élastique. Tel que cela apparaît plus précisément aux fig. 4A et 4B, L'objet creux 1 est présenté par son orifice de passage 2, de manière à s'engager partiellement sur les brins 9 et à venir en contact avec la surface d'appui 14 du coulisseau 11. La collerette 16 assure un positionnement et un centrage de la bague 21 bordant L'orifice de passage 2. L'objet 1, en appui sur le coulisseau 11, est alors déplacé dans un sens contraire au sens f1, à savoir le sens représenté par la flèche f2, en vue d'assurer la translation du coulisseau 11 sur les brins 9. Les segments d'appui 22a, 22b des brins s'écartent ou se déploient progressivement à l'intérieur de L'objet en effectuant un mouvement de pivotement (fig 4C). Lorsque le collet 12 du coulisseau se situe en relation des segments de dégagement 21a, 21b, les brins 9 se trouvent donc uniquement sollicités par L'intermédiaire de la paroi interne 11 de L'objet. Les brins 9 sont en appui élastique, sur la paroi interne de L'objet, par leurs segments 22a, 22b qui s'ouvrent vers l'intérieur de l'objet, selon une mesure angulaire donnée (fig. 4D). Cette mesure angulaire est, bien entendu, inférieure à L'angle d'ouverture séprant les deux brins en position de repos. Le procédé de maintien selon L'invention permet d'assurer un centrage et un positionnement stables et définis de l'objet par rapport au support 10. De plus, la mise en oeuvre de ressorts en forme de tige, combinée à l'application d'un effort progressif sur la paroi interne de L'objet, évitent une quelconque agression mécanique de cette paroi interne. Les objets sont ainsi montés sur chaque dispositif de maintien 8 équipant un outillage 7. Lorsque L'outillage 7 est pourvu de l'ensemble des objets à traiter, celui-ci est monté sur une barre support 3 à L'aide des crochets 29. Les objets subissent alors un ou plusieurs traitement appropriés, tout en étant maintenus en position fixe par rapport à l'outillage. Il est à noter que chaque dispositif de maintien selon L'invention est protégé pendant L'opération de traitement, ce qui permet des réutilisations ultérieures sans nécessiter un nettoyage particulier. Par ailleurs, la collerette 16 du coulisseau est apte à protéger, pendant toute l'opération de traitement, la bague 21 de L'objet. Lorsque les opérations de traitement sont terminées, L'outillage 7 est retiré de la machine, en vue de permettre de démonter les objets des dispositifs de maintien 8. Le démontage de chaque objet 1 s'effectue selon les opérations inverses du montage, consistant à déplacer, selon la flèche f1, le coulisseau 11, de manière à resserrer progressivement les brins 9 entraînant, corrélativement, une diminution de la pression d'appui exercée par les brins. Dans ces conditions, il n'apparaît aucune détérioration sur les parois internes de l'objet traité. Le déplacement du coulisseau sur les brins selon la flèche f1 s'effectue jusque dans une position où les brins peuvent ressortir librement de L'objet 2 (fig. 4A). Il apparait clairement que le déplacement en translation du coulisseau 11 peut être assuré par des moyens pilotés automatiquement. De la même façon, il peut être prévu de déplacer en translation les tiges 17a, 17b par rapport au coulisseau 11. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour maintenir temporairement un objet creux (1) pourvu d'au moins un orifice de passage (2), le dispositif comportant un support (10) à partir duquel s'étendent au moins deux éléments sollicités élastiquement selon une direction radiale, caractérisé en ce que les éléments sollicités élastiquement sont constitués par des brins (9) - comportant, au moins sur une partie de leur longueur, des segments d'appui (22a, 22b) formant entre eux un angle orienté à partir du support pour s'ouvrir vers l'intérieur de l'objet creux, - et étant enfilés sur un coulisseau tubulaire (11) pourvu d'une surface d'appui (14) pour L'objet et destiné à être déplacé relativement en translation sur les brins (9), dans un sens (f1), en vue d'assurer le rapprochement mutuel des brins pour autoriser leur passage à travers l'orifice de l'objet et, dans un sens contraire (f2), en étant en contact par sa surface d'appui avec L'objet, en vue de permettre L'écartement progressif des brins jusque dans une position où les segments d'appui de ces derniers se trouvent librement en contact élastique avec la surface intérieure de l'objet. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les brins (9) sont en nombre pair pour constituer les deux branches d'une ou de plusieurs tiges (17a, 17b), chacune recourbée pour former un ressort. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque tige (17a, 17b) formant un ressort comporte une partie recourbée (18a, 18b) délimitant un oeil et raccordée aux segments d'appui (22a, 22b) à l'ai de de segments (21a, 21b) distants l'un de L'autre et permettant de dégager le coulisseau (11) des brins (9). 4 - Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte deux tiges ressort (17a, 17b) montées sur le support côte à côte et dont les deux segments d'appui (22a, 22b) de chacune d'entre elles s'étendent selon un plan incliné (A,B) symétrique par rapport au plan médian (M) des tiges, de manière que les parties terminales (23a, 23b) des segments d'appui définissent un quadrilatère. 5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé ce que le coulisseau (11) comporte une surface d'appui (14) qui assure également le centrage de l'objet par l'intérmédiaire d'un épaulement (15) délimitant une collerette (16) de centrage et de protection pour L'objet. 6 - Dispositif selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que le support (10) est composé d'un axe (24) passant à travers l'oeil du ou des tiges ressorts et de moyens (25, 26) de blocage des tiges ressorts sur l'axe support. 7 - Machine pour assurer le positionnement d'une série d'objets creux (1), du type comportant au moins une barre support (3), caractérisée en ce que chaque barre (3) est destinée à supporter un outillage (7) formé par une série de dispositifs (8) conformes à l'une des revendications 1 à 6, montés sur un axe commun (24) en étant séparés les uns des autres par des entretoises (25), bloqués en translation sur l'axe, les entretoises (25) étant entourées par un fourreau (27) de calage angulaire des brins. 8 - Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que t'outillage (7) est monté de manière amovible sur la barre support à l'ai de de deux agrafes (29) portées par la barre (3) et venant s'engager sur le fourreau (27). 9 - Procédé pour positionner temporairement un objet creux (1) pourvu d'au moins un orifice de passage (2) donnant accès à son volume interne, caractérisé en ce qu'il consiste à - enfiler un coulisseau (11) sur au moins deux brins (9) montés élastiquement en écartement relatif radial, - déplacer relativement le coulisseau (11) sur les brins (9) dans un sens de translation (f1) en vue d'assurer le rapprochement mutuel des brins pour autoriser la pénétration, au moins partielle, des brins à travers I'orifice de passage, - amener l'objet (1) en contact avec le coulisseau (11), - et déplacer relativement sur les brins (9), dans un sens contraire (f2), l'objet en appui sur le coulisseau, en vue de permettre l'écartement progressif des brins, le déplacement étant arrêté lorsque les brins se trouvent librement en contact élastique avec la surface intérieure de l'objet, pour maintenir L'objet en position. 10 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer le coulisseau (il) dans le sens contraire (f2), par l'intermédiaire de L'objet exerçant une poussée sur le coulisseau. 11 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer le coulisseau (11) sur les brins (9), selon le sens donné (f1), en exerçant une poussée sur le coulisseau.