Brevet FR2720057A1 — publié le 19951124

La présente invention se rapporte à un organe de préhension pour récipients, en particulier un organe de préhension pour bouteilles. Cet organe de préhension est du type comprenant une tête de préhension et un support portant celle-ci, destiné à fixer l'organe de préhension pour récipients sur un dispositif de support, un boîtier formant une partie de la tête de préhension, qui présente sur un côté opposé au support, une ouverture à laquelle se raccorde une surface de guidage s'élargissant vers l'intérieur en forme de cône, un élément de préhension similaire à une pince de serrage, qui constitue également une partie de la tête de préhension, et qui est monté à la manière d'un piston dans un cavité cylindrique du boîtier et formant sur son côté juxtaposé à l'ouverture du boîtier, des doigts élastiques qui sont répartis autour d'un axe FA de l'organe de préhension pour récipients et qui entourent un espace de préhension dans lequel le récipient concerné peut être introduit par l'ouverture du boîtier et qui sont appliqués contre la surface de guidage, l'élément de préhension étant conformé d'un seul tenant comme une pièce moulée en matiere plastique et dont les doigts, dans un mouvement de translation formant une course axiale entre le boîtier et l'élément de préhension, peuvent être déplacés de manière radiale à travers la surface de guidage, c'est-à-dire entre un état activé pour saisir un récipient introduit dans la cavité de préhension et un état non activé, avec une surface d'appui destinée au récipient correspondant dans la cavité de préhension délimitée par les doigts de préhension, ainsi qu'au moins une cavité cylindrique formée entre l'élément de préhension et le boîtier, pouvant admettre un fluide de pression destiné à la course axiale, de préférence de l'air comprimé. On connaît un organe de préhension pour récipients de ce type grâce au document WO 91/11378. Sur l'organe de préhension pour récipients connu, dans une forme courante pour les organes de préhension pour récipients, le toilier de la tête de préhension est assemblé de manière fixe avec le support, par l'intermédiaire duquel l'organe de préhension pour récipients peut être fixé sur un élément support, par exemple sur une plaque support d'une tête de manutention.Afin d'activer ou de désactiver les doigts de préhension, l'élément de préhension est mobile axialement dans le cas connu, dans le boîtier, ce qui implique une conception relativement complexe ; en particulier il est nécessaire de prévoir, outre l'élément de préhension, un élément supplémentaire traversant ledit élément de préhension et qui constitue la surface d'appui nécessaire au positionnement précis de la bouteille ou du récipient à l'intérieur de la tête de préhension. La présente invention a pour but de fournir un organe de préhension pour récipients, caractérisé par une structure particulièrement compacte et simple. Le but est atteint, selon la présente invention, par le fait que l'élément de préhension ou la pièce moulée sont fixes sur le support, le boîtier pouvant être déplacé axialement, et la surface d'appui est formée contre la pièce moulée. Dans l'organe de préhension pour récipients selon la présente invention, l'élément de préhension, en tant que pièce moulée en matière plastique, est non seulement fabriqué d'un seul tenant avec les doigts de préhension et ses autres éléments fonctionnels, mais ledit élément de préhension constitue également la surface d'appui pour chaque bouteille à saisir ou pour chaque récipient à saisir. Cette configuration selon la présente invention permet de réduire sensiblement le nombre des différents éléments requis pour l'organe de préhension pour récipients, et donc de simplifier sensiblement la conception et de réduire les coûts de fabrication. La réduction du nombre des éléments fonctionnels nécessaires entraîne en outre une réduction des risques d'erreurs et une plus grande fiabilité de fonctionnement. Suivant une caractéristique de l'invention, l'organe de préhension est caractérisé au moins par un élément formant ressort, qui précontraint le boîtier dans la position correspondant à l'état non activé. Avantageusement, le boîtier est prévu mobile en translation le long d'un élément de guidage monté dans l'axe FA de l'organe de préhension pour récipients, et la pièce moulée est fixée sur l'élément de guidage, et l'élément de guidage est une broche-guide. En outre, une butée, présentant de préférence la forme d'un épaulement, est prévue sur l'élément de guidage, pour la position finale du boîtier correspondant à l'état non activé des doigts de préhension. Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins une bride de fixation, qui est logée dans le matériau de la pièce moulée, est prévue sur l'élément de guidage. Enfin, un élément formant couvercle ou un boîtier formant couvercle est prévu sur le support ou sur la tête de préhension, afin de contenir l'élément formant ressort, et l'élément formant couvercle vient en prise, en pouvant être escamoté, dans un évidement du boîtier. La présente invention est décrite ci-après, dans le cadre d'un exemple de réalisation, en référence au dessin schématique annexé dans lequel: la figure 1 montre une représentation simplifiée en coupe longitudinale verticale d'un organe de préhension pour récipients, ainsi qu'une bouteille représentée uniquement dans le secteur du goulot de bouteille, les doigts de préhension étant activés la figure 2 est une représentation similaire à la figure 1, les doigts de préhension n'étant toutefois pas activés. L'organe de préhension 1 pour récipients représenté au dessin, est constitué dans l'ensemble, d'une tête de préhension 2 pourvue, du côté inférieur de l'organe de préhension 1 pour bouteilles, d'un boîtier 3 ouvert, en forme de douille ou de U, qui, dans le mode de réalisation représenté, est configuré symétrique en rotation par rapport à un axe vertical FA de l'organe de préhension pour bouteilles, ainsi que d'un support 4 destiné à la tête de préhension 2. Le boîtier 3 est fixé à l'extrémité inférieure du support 4, par son côté supérieur opposé à l'ouverture 3' de boîtier, c'est- -dire en étant mobile axialement sur une distance donnée (course axiale) dans l'axe FA en s'opposant à la force d'un ressort de pression 5.A cet effet, le boîtier 3, présentant une section 3" de boîtier intérieure circulaire, est prévu pour être déplacé dans le sens axial sur une broche-guide 6 conformée comme un cylindre rond sur sa face extérieure et montée dans l'axe FA. L'extrémité supérieure de la broche-guide 6 est assemblée avec l'extrémité inférieure d'une tige 7, également montée dans l'axe FA et formant une partie du support 4. A l'extrémité inférieure de ladite tige est prévu un élément 8 formant couvercle, en forme de cloche, ouvert vers le bas et fermé du côté supérieur, dont une paroi 8' cylindrique, formée de manière concentrique autour de l'axe FA, entoure le ressort de pression 5, sur une partie de sa longueur et dont la partie inférieure pénètre dans un évidement 9 en forme de rainure, qui est formé sur le côté supérieur du boîtier 3. L'évidement 9 qui entoure de manière concentrique l'axe FA en formant des rainures annulaires, est formé entre la section intérieure 3 du boîtier et la section extérieure 3''' circulaire du boîtier. La profondeur de l'évidement 9 est choisie de manière à ce que la course axiale du boîtier 3 mentionnée précédemment soit possible par rapport au support 4, la section de paroi 8' circulaire pénétrant dans l'évidement 9, quelle que soit la position sur ladite course. Le ressort de pression 5 entoure la section 3 du bottier et s'appuie, par son extrémité inférieure, contre le fond de l'évidement 9, et par son extrémité supérieure, contre l'élément 8 formant couvercle ou contre une surface supérieure délimitant l'évidement de l'élément 8 formant couvercle. A son extrémité inférieure, la broche-guide 6 forme un épaulement ou une section 6' pourvue d'une plus grande section, qui se transforme à l'extrémité inférieure de la broche-guide 6 en une bride de fixation 6 circulaire faisant saillie radialement par rapport à la surface extérieure du segment 6'.Sur son côté inférieur, le bottier 3 est pourvu d'une bague 10 de centrage et de guidage qui, grâce à son ouverture circulaire, forme l'ouverture inférieure 3' du boîtier et qui, de son côté intérieur orienté vers l'intérieur du boîtier 3, comprend une surface de guidage 11, qui entoure l'axe FA de manière concentrique et qui, sur les représentations en coupe des figures 1 et 2, présente une forme concave telle, que dans le secteur de la bague 10 de centrage et de guidage, la section intérieure du boîtier 3 diminue, compte tenu d'un écartement axial décroissant par rapport à l'ouverture 3' du bottier. Dans la cavité du boîtier 3 est placée une pièce moulée 12 fabriquée en matière plastique, élastique et résistante à l'usure, par exemple en polyamide ou en polyuréthanne, qui forme un élément de préhension similaire à une pince de serrage, venant, au moyen d'une surface périphérique cylindrique circulaire, à la manière d'un piston, épouser hermétiquement la surface intérieure cylindrique circulaire de la cavité du boîtier au-dessus de la bague 10, et qui est fixé par une section 12' à l'extrémité inférieure de la broche-guide 6, à savoir de manière telle que la bride de fixation 6 est prise dans le matériau de la pièce moulée 12 et que la section C' fait saillie sur une longueur partielle au-dessus du côté supérieur de la pièce moulée 12. Une cavité cylindrique 13 s'étendant de manière circulaire autour de la broche-guide 6, pouvant admettre un fluide de pression, à savoir de l'air comprimé, guidé par l'intermédiaire d'un canal 14 réalisé dans la brocheguide ainsi que dans la tige 7, comme cela est décrit ciaprès, est formée entre le côté supérieur de la pièce moulée et la paroi périphérique de la cavité du boîtier 3. Afin de fermer hermétiquement la cavité cylindrique 13, la pièce moulée 12 ou sa section 12' sont fabriquées d'un seul tenant sur leur côté supérieur, au moyen d'un joint 15 en forme de levre, c'est-à-dire qu'un renfoncement en forme de rainure circulaire est formé sur le côté supérieur dans le secteur du bord. Afin de fermer hermétiquement la cavité cylindrique 13, un joint d'étanchéité 17 est en outre prévu sur la broche-guide 6. Sur le côté inférieur de sa section 12', la pièce moulée 12 est réalisée en forme de cuvette, c'est-à-dire avec une section de paroi 12 s'étendant de manière concentrique autour de l'axe FA, et entourant une cavité de préhension 18 ouverte sur l'ouverture 3' du boîtier et formant dans la partie inférieure, une pluralité de doigts de préhension, à savoir un total de trois doigts de préhension, dans le mode de réalisation présenté, du fait que la section 12 est fendue plusieurs fois à partir du bord inférieur, d'une manière correspondante au nombre de doigts de préhension 19. Dans le mode de réalisation représenté, dans lequel trois doigts de préhension sont répartis de manière régulière autour de l'axe FA, la section 12 présente trois fentes 20.Chaque fente 20, qui est ouverte à son extrémité inférieure et qui s'étend uniquement sur une partie de la longueur axiale de la section 12' de la pièce moulée 12, présente une forme conique, lorsque les doigts de préhension 19 ne sont pas activé (figure 2), c'est- -dire une largeur dans le plan circonférenciel de la section 12, qui décroît lorsque l'écartement du bord inférieur augmente. Dans le secteur des doigts de préhension 19, la pièce moulée 12 ou sa section 12" est jointive par sa surface extérieure avec la surface de guidage 11. Par ailleurs, dans la cavité de préhension 18 entourée par la section 12" ou par les bras de préhension 19, une surface d'appui 21 est formée sur la pièce moulée 12 ou sur la face inférieure de la section 12' et est pourvue d'un bord 22 à lèvres ou élastique, en forme de rondelle ou d'anneau, et qui s'étend de manière concentrique autour de l'axe FA, afin de placer ou d'appuyer l'organe de préhension 1 pour bouteilles contre une capsule 23 d'une bouteille 24 à saisir. Le boîtier 3 ainsi que les éléments du support 4 sont réalisés en métal ou en matière plastique. D'une manière courante, l'organe de préhension 1 pour bouteilles est fixé, grâce au support 4, à une plaque support 25, représentée sur la figure 1 par des lignes pointillées, avec une pluralité d'organes de préhension 1 pour bouteilles de ce type, afin de constituer la tête de manutention d'une machine de manutention et/ou de déballage. Le mode opératoire de l'organe de préhension pour bouteilles est le suivant: Lorsque des organes de préhension 1 pour bouteilles prévus sur la plaque support 25 font par exemple partie d'une machine de manutention, avec laquelle les bouteilles 24 remplies et bouchées doivent par exemple être placées dans un casier à bouteilles, lesdites bouceilles 24 sont alors disposées debout selon une formation correspondante sur une table pour bouteilles de la machine de manutention. Un organe de préhension pour bouteilles est abaissé sur chaque bouteille 24 d'une manière telle que chaque bouteille 24 est logée par l'intermédiaire de son secteur supérieur bouché, dans la cavité de préhension 18. Chaque organe de préhension 1 pour bouteilles est alors à l'état non activé montré sur la figure 2, dans lequel le boîtier 3 est amené par le ressort de pression 5 dans la position inférieure de la course axiale et prend appui contre la butée constituée par l'épaulement ou la section 6' (figure 2). La cavité cylindrique 13 de chaque organe de préhension pour bouteilles se vide de son air, tout en présentant cependant un volume minimal donné, du fait de la butée. Chaque organe de préhension 1 pour bouteilles, dont le support 4 est conçu élastique, de préférence dans le sens axial le long de la plaque support 25, prend appui par sa surface d'appui 21 et par le bord 22, sur la capsule 23 de la bouteille 24 concernée. La cavité cylindrique 13 de chaque organe de préhension 1 pour bouteilles est mis en contact avec le fluide de pression (air comprimé) par l'intermédiaire du canal 14, pour passer ultérieurement à l'état d'activation. Le boîtier 3 est ainsi soulevé contre le ressort de pression 5 par rapport à la pièce moulée 12, et les doigts de préhension 19, appliqués sur la surface de guidage 11, sont alors déplacés radialement vers l'intérieur dans l'ouverture 3' du boîtier. Simultanément au boîtier 3, les doigts de préhension 19 sont également déplacés vers le haut selon l'axe FA, de sorte qu'ils saisissent chaque bouteille 24 en-dessous d'un bord ou d'une collerette 24' formé sur le goulot de la bouteille, et appliquent en outre la bouteille 24 pourvue de sa capsule 23 contre la surface d'appui 21. Ainsi, non seulement les bouteilles 24 sont saisies par les doigts de préhension 19, mais elles sont simultanément bloquées entre lesdits doigts et la surface d'appui 21, ce qui permet de maintenir lesdites bouteilles fixes contre leur organe de préhension 1 respectif. Les bouteilles 24 saisies par les organes de préhension 1 sont ensuite placées d'une manière courante dans les différents casiers à bouteilles. Le vide d'air des cavités cylindriques 13 permet aux organes de préhension 1 pour bouteilles de revenir à l'état non activé, afin de libérer les bouteilles 24. Grâce à la configuration décrite, chaque organe de préhension 1 pour bouteilles présente une structure particulièrement compacte et de masse extrêmement réduite, de sorte que dans l'ensemble, il en résulte une hauteur totale et une masse faibles pour la tête de manutention, en particulier ceci permet également d'éviter des forces élevées d'accélération des masses, lorsqu'on déplace la tête de manutention. L'organe de préhension 1 pour bouteilles et sa tête de préhension 2 sont constitués de peu d'éléments fonctionnels, qu'il est possible de fabriquer à un prix modique. En particulier, il est également possible de fabriquer la pièce moulée 12 formant les doigts de préhension 19 à très bas prix, en utilisant les techniques courantes d'injection des matières plastiques, par exemple la technique dite "In-Mold" dans laquelle la pièce moulée 12 est formée par injection sur la broche-guide 6. L'organe de préhension 1 pour bouteilles subit en outre une usure réduite, en particulier du fait que la pièce moulée 12 qui, dans l'ensemble, est le seul élément entrant en contact avec les bouteilles à transporter ou à manipuler, peut être fabriquée en matière plastique résistante à l'usure. Etant donné que lorsqu'on active l'organe de préhension 1 pour bouteilles, c'est-à-dire lorsqu'on souleve le boîtier 3, les doigts de préhension 19 élastiques se déplacent vers l'intérieur en glissant radialement et en continu sur la surface de guidage 11 concave, l'activation de l'organe de préhension nécessite seulement des forces réduites et une faible énergie. Etant donné que la pièce moulée 12 est prévue fixe sur le support 4 et que le boîtier 3 est déplacé par rapport à ladite pièce moulée, il est possible de concevoir la surface d'appui 21 directement appliquée contre ladite pièce moulée, ce qui permet de concevoir une structure particulièrement simple et également fiable et garantit que la bouteille 24 correspondante prend bien la position requise, également par rapport aux doigts de préhension 19, lorsque l'organe de préhension 1 pour bouteilles a été appliqué. La butée déterminant la position inférieure de la course axiale du boîtier 3 est obtenue par l'épaulement ou la section 6' et non par une surface de la pièce moulée, de sorte que ladite pièce moulée est libérée de toute charge. REVENDICATIONS 1. Organe de préhension pour récipients, en particulier organe de préhension pour bouteilles, comprenant une tête de préhension (2) et un support (4) portant celle-ci, destiné à fixer l'organe de préhension pour récipients (1) sur un dispositif de support (25), un boîtier (3) formant une partie de la tête de préhension (2), qui présente sur un côté opposé au support (4), une ouverture (3') à laquelle se raccorde une surface de guidage (11) s'élargissant vers l'intérieur en forme de cône, un élément de préhension similaire à une pince de serrage, qui constitue également une partie de la tête de préhension (2), et qui est monté à la manière d'un piston dans un cavité cylindrique du boîtier (3) et formant sur son côté juxtaposé à l'ouverture (3) du boîtier, des doigts (19) élastiques qui sont répartis autour d'un axe (FA) de 1 t organe de préhension pour récipients et qui entourent un espace de préhension (18) dans lequel le récipient concerné peut être introduit par l'ouverture (3') du boitier et qui sont appliqués contre la surface de guidage (11), l'élément de préhension étant conformé d'un seul tenant comme une pièce moulée (12) en matiere plastique et dont les doigts (19), dans un mouvement de translation formant une course axiale entre le boîtier (3) et l'élément de préhension, peuvent être déplacés de manière radiale à travers la surface de guidage (11), c'est-à-dire entre un état activé pour saisir un récipient introduit dans la cavité de préhension (18) et un état non activé, avec une surface d'appui (21, 22) destinée au récipient correspondant dans la cavité de préhension (18) délimitée par les doigts de préhension (19), ainsi qu'au moins une cavité cylindrique (13) formée entre l'élément de préhension et le boîtier (3), pouvant admettre un fluide de pression destiné à la course axiale, de préférence de l'air comprimé, caractérisé en ce que l'élément de préhension ou la pièce moulée (12) sont fixes sur le support (4), le bottier (3) pouvant être déplacé axialement, et en ce que la surface d'appui (21, 22) est formée contre la pièce moulée (12). 2. Organe de préhension selon la revendication 1, caractérisé au moins par un élément (5) formant ressort, qui précontraint le boîtier (3) dans la position correspondant à l'état non activé. 3. Organe de préhension selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le boîtier (3) est prévu mobile en translation le long d'un élément de guidage (6) monté dans l'axe (FA) de l'organe de préhension pour récipients, et en ce que la pièce moulée (12) est fixée sur l'élément de guidage (6). 4. Organe de préhension pour récipients selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de guidage est une broche-guide (6). 5. Organe de préhension pour récipients selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'une butée, présentant de préférence la forme d'un épaulement (6'), est prévue sur l'élément de guidage (6), pour la position finale du boîtier (3) correspondant à l'état non activé des doigts de préhension (19). 6. Organe de préhension pour récipients selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'au moins une bride de fixation (6), qui est logée dans le matériau de la pièce moulée (12), est prévue sur l'élément de guidage (6). 7. Organe de préhension pour récipients selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'un élément formant couvercle (8) ou un bottier formant couvercle est prévu sur le support (4) ou sur la tête de préhension (2), afin de contenir l'élément (5) formant ressort, et en ce que l'élément formant couvercle (8) vient en prise, en pouvant être escamoté, dans un évidement (9) du boîtier (3).