Brevet FR2752830A1 — publié le 19980306

L'invention est relative à la distribution de coiffes de bouchage sur des récipients en mouvement. L'expression "coiffe de bouchage" désigne une jupe thermorétractable préformée et distribuée seule ou assemblée avec un obturateur. La distribution de telles coiffes sur des récipients en mouvement sur un convoyeur est en général réalisée au moyen d'une goulotte inclinée qui, disposée au-dessus des récipients, comprend une extrémité supérieure, raccordée à un dispositif d'alimentation en coiffes et elle-même articulée autour d'un axe horizontal transversal, et une extrémité inférieure, munie de moyens de distribution unitaires des coiffes. Cette extrémité est portée par des moyens, tels que ressort ou vérin, maintenant la coiffe, saisie par le moyen de distribution, dans la trajectoire des cols des récipients et permettant l'effacement vers le haut de ces moyens lors du passage de chaque col prélevant la coiffe. Cette technique de distribution est bien connue et donne satisfaction pour toutes les applications dans lesquelles le col du récipient est en saillie par rapport au corps du récipient, mais ne convient pas pour les récipients dans lesquels l'organe à obturer est disposé au fond d'un puits plus haut que lui. I1 en est ainsi pour le bouchage et le surbouchage des vannes de bouteille de gaz protégée par un cerceau horizontal supérieur, formant poignée de préhension. En effet, dans ce type d'application, le cerceau, par son bord avant, gêne la descente de l'extrémité inférieure de la goulotte et perturbe la distribution des coiffes, et, par son bord arrière, provoque le relevage prématuré de cette goulotte, en perturbant la prise au vol de la coiffe par l'organe à obturer. La pose de moyens d'obturation sur de tels récipients est encore compliquée par les tolérances dimensionnelles importantes de l'ordre de plus ou moins 20 mm, tant en hauteur qu'en largeur, sur la position de la vanne par rapport au récipient, et par la nécessité d'assurer un bouchage progressif pour enfoncer un obturateur dans l'orifice de sortie de la vanne. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif permettant de distribuer au passage des coiffes de bouchage sur des récipients dans lesquels l'organe à obturer, d'une part, est disposé à l'intérieur d'un puits et, d'autre part, est susceptible de présenter des variations importantes de ses positions respectivement transversale et verticale. A cet effet, dans le dispositif selon l'invention, la goulotte inclinée occupe une position fixe au-dessus de la trajectoire du récipient, tandis que le moyen de distribution unitaire des coiffes est indépendant de cette goulotte et est porté par l'extrémité inférieure d'un levier, sensiblement vertical, dont l'extrémité supérieure est articulée sur une structure de portage, apte à occuper une position supérieure de chargement, dans laquelle le moyen de distribution est dans le prolongement de la goulotte pour recevoir une coiffe, et une position inférieure de distribution, dans laquelle le moyen de distribution est à l'intérieur du puits du récipient pour distribuer la coiffe sur l'organe à obturer, cette structure de portage coopérant avec des moyens de commande réagissant aux signaux d'au moins un capteur détectant le passage d'un récipient. Dans ce dispositif, le remplacement de la goulotte articulée par une structure comportant un levier portant le moyen de distribution de la coiffe améliore la pénétration du moyen de distribution dans le puits du récipient et permet d'effectuer cette pénétration rapidement dans des conditions favorisant le positionnement du moyen de distribution par rapport à l'organe à obturer, favorisant le prélèvement de la coiffe par cet organe, et permettant I'extraction rapide du moyen de distribution. Dans une forme d'exécution de l'invention, la structure de portage est composée de deux bras parallèles, sensiblement longitudinaux dont les extrémités amont sont reliées par un axe horizontal monté libre en rotation dans un palier, lui-même monté à pivot autour d'un axe vertical par rapport au bâti du dispositif, et dont les extrémités aval portent un axe transversal coopérant avec des moyens de relevage et un axe pour l'articulation du levier portant le moyen de distribution. En raison de sa constitution, de sa légèreté et de sa double articulation, cette structure peut très aisément suivre les mouvements qui sont communiqués au moyen de distribution par l'organe à obturer et cela aussi bien dans le plan transversal que dans le plan vertical. Avantageusement, le levier portant le moyen de distribution est associé à des moyens de butée limitant au moins son pivotement vers l'aval, afin que, en cas de défaillance des moyens de relevage, le contact des bords amont des joues du corps de distribution avec le bord amont du cerceau de protection du récipient assure l'extraction de ce corps hors du puits. Cet aménagement permet donc, en cas de défaillance des moyens de relevage, d'utiliser le cerceau de protection du récipient comme moyen pour provoquer le relevage automatique du moyen de distribution et éviter ainsi que ce moyen soit détérioré. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention dans le cas de son application à la distribution de coiffes à obturateur sur des vannes de récipient de gaz protégées par un cerceau. Figure 1 est une vue partielle en perspective de l'ensemble de l'installation, Figure 2 est une vue en plan par dessus du dispositif selon l'invention, Figure 3 est une vue partielle de côté en coupe transversale montrant le dispositif lorsqu'il est en position supérieure de chargement, Figure 4 est une vue partielle en perspective et à échelle agrandie du moyen de distribution, Figures 5 et 6 sont des vues partielles de côté en coupe transversale montrant, à échelle agrandie, le moyen de distribution, respectivement lorsqu'il est en position de chargement, et lorsqu'il se met en place, Figures 7 à 9 sont des vues de côté en élévation avec coupe partielle montrant quelques unes des différentes positions des moyens de distribution, Figure 10 est une vue similaire aux figures 7 à 9, lorsque les moyens de distribution sont au début de leur phase de dégagement de sécurité, Figure 11 est une vue de côté en coupe et à échelle agrandie suivant XI-XI de figure 9, Figure 12 est une vue en coupe, et à échelle agrandie, suivant XII-XII de figure 5. A la figure 1, la référence numérique 2 désigne le châssis d'un convoyeur à chaînes 3 déplaçant, dans le sens de la flèche 4, des récipients 5 et, en particulier, des bouteilles de gaz comportant une vanne 6 disposée au fond d'un puits délimité par un cerceau de protection 7 fixé sur des montants 8. Le dispositif selon l'invention est composé d'un bâti, désigné de façon générale par la référence 10, et comprenant, au moins une colonne 12 porteuse d'une platine verticale 13. Comme montré également aux figures 2 et 3, cette platine 13 supporte, par des consoles 14 et 15, une goulotte fixe 16 dont l'extrémité supérieure est raccordée à des moyens d'alimentation 17. Ces moyens délivrent une file de coiffes 18 (figures 5 et 6) composées chacune d'une jupe préformée 1 8a associée à un obturateur 18b. A son extrémité inférieure, la goulotte 16 est dotée d'un moyen de retenue des coiffes constitué, dans la forme d'exécution représentée, par un crochet 19 articulé en 20 sur un prolongement de la console 15, mais pouvant aussi être constitué par une lame métallique élastique dont l'extrémité amont est fixée sur la traverse 15 et dont l'extrémité aval est recourbée pour retenir les coiffes. Cette goulotte 16 est associée à un moyen 22 de distribution unitaire de coiffes qui, selon l'invention, est indépendant d'elle et est fixé à l'extrémité inférieure d'un levier 23, sensiblement vertical, dont l'extrémité supérieure est articulée autour d'un axe transversal horizontal 24 monté libre en rotation dans une structure de portage 25. Dans la forme d'exécution représentée, cette structure de portage 25 est composée de deux bras longitudinaux 26 dont les extrémités amont sont solidaires d'un axe transversal horizontal 27 (figures 2 et 3) monté à articulation dans un palier 28. Ce palier est lui-même monté libre en rotation autour d'un axe vertical 29 porté par une console 30. A leur extrémité aval, les bras 26 portent l'axe 24 pour le levier 23 et un axe 32 pour un moyen de relevage qui, dans cette forme d'exécution, est constitué par un vérin pneumatique 33 dont le corps est fixé sur une console 34 solidaire de la platine 13. La tige 33 a de ce vérin est solidaire d'une coulisse 35 dans la lumière 36 de laquelle peut circuler librement l'axe 32. Comme montré plus en détails à la figure 4, le moyen de distribution 22 est constitué par un corps comprenant, à sa partie inférieure, longitudinalement et en allant de l'amont vers l'aval, une entrée évasée 37 de positionnement sur l'organe à obturer, un couloir de guidage 38 et une glissière 39 de maintien et de présentation de la coiffe. Cette glissière, qui présente en section transversale la forme d'un "U" à ailes retournées vers l'intérieur, est munie de deux pions 40, en vis à vis, saillant de ses ailes et assurant la retenue de la coiffe correspondante. L'axe longitudinal de la glissière est incliné par rapport à l'axe longitudinal du couloir 38 pour des raisons qui seront précisées plus loin. Le corps 22 est solidaire d'un tenon 42 par lequel il est fixé à l'extrémité inférieure du levier 23 (figure 6). Ce corps est prolongé vers le haut par deux joues latérales 43 séparées par une distance égale, au jeu près, à la largeur de l'extrémité aval de la goulotte 16. Le dispositif est également doté d'un boîtier de commande 44 (figure 1) comportant un distributeur pneumatique régissant l'alimentation du vérin 33 et une partie électrique ou électronique réagissant aux signaux d'un ou de plusieurs capteurs 45. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 1, l'unique capteur 45 coopère avec des plots ou des profils en came 46 solidaires d'une croix 47 d'accompagnement de chaque récipient. Cette croix, qui est en fait double ou triple pour compenser les variations de forme du récipient 5, est montée libre en rotation autour d'un arbre vertical 48 et disposée de manière que ses branches sécantent successivement la trajectoire de déplacement des récipients. Lorsque le dispositif est au repos, comme montré à la figure 3, le vérin 33 est au point mort haut et, en conséquence, par la lumière 36 de sa coulisse 35 soutenant l'axe 32, il maintient la structure de portage 25 dans sa position supérieure. Dans cette position, et comme montré à la figure 5, le corps du moyen de distribution 22 soulève le crochet 19 et permet à la coiffe 18 disposée à l'extrémité de la goulotte 16 de descendre, par gravité, dans la glissière 39 de ce corps de distribution. On notera que l'avancement de la coiffe 18 dans la glissière 39 est limité par son appui sur les doigts 40 saillant de cette coiffe. Dès qu'un récipient 5 pénètre dans l'intervalle entre deux branches de la croix 47, il provoque le pivotement de cette croix dans le sens de la flèche 51 de figure 1. I1 en résulte que le capteur 45, réagissant au passage d'un plot en came 46, intervient sur le boîtier de commande 44, de manière à inverser l'alimentation du vérin, afin que sa tige parvienne au point mort bas. Ce déplacement de la tige est sans effet direct sur la structure de portage 25, mais la lumière 36 de la coulisse libère l'axe 32. Dans ces conditions, et comme montré à la figure 7, l'action de la gravité s exerçant sur la structure de portage 25, le levier 23 et le corps de distribution 22, permettent à ceux-ci de descendre verticalement vers le bas, par pivotement autour de l'axe amont 27, jusqu'à ce que le corps 22 repose sur le cerceau supérieur 7 du récipient 5 en déplacement. Lorsque le cerceau 7 échappe du corps de distribution 22, et grâce à la lumière 36 de la coulisse qui laisse descendre l'axe 32, l'ensemble de la structure de portage 25 reprend son pivotement vers le bas, comme montré figure 6, et cela jusqu'à ce que le corps 22 rencontre la vanne 6, comme montré figure 8. A ce stade, la vanne 6, se déplaçant avec le récipient, rencontre l'entrée évasée 37 du corps 22 et assure le positionnement de ce corps par rapport à elle. Ce positionnement est d'autant plus aisé dans le plan transversal que la structure de portage 25 est articulée sur l'autre extrémité autour de l'axe sensiblement vertical 29. On notera que, grâce à l'axe horizontal 28, et à la face d'appui 37a de l'entrée 37 se prolongeant jusque dans le couloir 38, le corps 22 se positionne également verticalement par appui sur le sommet de la vanne 6. Grâce à ces divers positionnements, la partie supérieure de la vanne 6 peut, à sa sortie du couloir 38, prélever la coiffe 18 en attente dans la glissière 39, comme montré plus en détails à la figure 6. De façon connue, durant son déplacement dans la glissière 39, l'organe à obturer, en l'occurrence la vanne 6, provoque non seulement le déplacement longitudinal de la coiffe 18, mais également son déplacement vertical dans le sens de la flèche 52 de figure 6, et ceci par le seul appui du sommet de la coiffe sur le fond incliné 39a de la glissière 39. Dès que le corps de distribution 22 échappe de l'extrémité supérieure de la vanne 6, c'est-à-dire vient dans la position représentée à la figure 9, le boîtier de commande 44 réagissant aux informations du capteur 45, actionne le vérin 33 de façon que sa tige revienne à son point mort haut, c'est-à-dire que l'ensemble du dispositif reprenne la position représentée à la figure 3. Durant ce mouvement, comme montré à la figure 11, les deux bras 26 sont automatiquement repositionnés parallèlement au plan longitudinal, en venant buter contre les faces inférieures en "V" 53 de deux glissières verticales 54 disposées de part et d'autre de la goulotte 16. Par ailleurs, vers la fin du parcours ascensionnel, les joues 43 du corps de distribution 22 viennent enfourcher l'extrémité supérieure de la goulotte 16 pour positionner parfaitement la glissière 39 dans le prolongement de la goulotte 16. On notera que, lors de ce mouvement ascensionnel, la partie supérieure de la glissière 39 soulève le crochet 19 pour libérer une nouvelle coiffe 18. Au-delà de ce poste de travail, le récipient 5 passe à un poste doté de moyens enfonçant progressivement l'obturateur dans l'orifice de la vanne 6, puis à un poste de rétraction où un débit d'air chaud assure la thermorétraction de la jupe de la coiffe 1 8a sur la vanne 6. I1 ressort de ce qui précède que le dispositif selon l'invention permet, sans aucune difficulté, de distribuer au passage des coiffes sur des organes 6 disposés au fond d'un puits et cela quelle que soit la position transversale ou verticale de l'organe à obturer, dans des fourchettes de tolérance définies par les conditions d'articulation de la structure de portage 25. Dans la forme d'exécution représentée, le dispositif est équipé de moyens de sécurité évitant la destruction du corps de distribution 22 dans l'hypothèse où le vérin 33 ne ramènerait pas la structure de portage 25 de sa position inférieure de distribution à sa position supérieure de chargement. Dans la forme d'exécution montrée à la figure 10, ces moyens sont essentiellement composés d'une butée 55, limitant le pivotement vers l'aval du levier 23, et de moyens de rappel, tels que ressorts 56. La butée 55 est fixée sur l'un des bras 26 de la structure 25, tandis que les moyens de rappel sont constitués par deux ressorts de traction dont l'une des extrémités est attelée en 57 au bras 23, tandis que l'autre extrémité est accrochée sur l'axe transversal 32. Dans ces conditions, lorsque le bord amont du cerceau 7 vient en contact avec le bord arrière du corps de distribution 22, il provoque, dans un premier temps, le pivotement du corps 22 et du bras 23 autour de leur axe d'articulation 24 sur la structure de portage puis, dès que ce pivotement est limité par la butée 55, il provoque, grâce à l'inclinaison de la face arrière du corps 22, le soulèvement vers le haut de ce corps et, en conséquence, son éjection hors du puits délimité par le cerceau 7 et les montants 8. Grâce à cela, le corps de distribution est protégé et ne risque pas d'être arraché par le cerceau 7. Bien entendu, dès que le corps échappe de le cerceau 7, les ressorts 56 provoquent le pivotement de l'ensemble levier-corps vers l'amont. Eventuellement, ce pivotement est limité par une autre butée 58 de la structure de portage. Dans une variante, les butées sont incluses dans le palier, par lequel le levier 23 est articulé sur l'axe 24. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour distribuer des coiffes de bouchage sur des organes disposés à l'intérieur d'un puits saillant de chaque récipient, comprenant, au-dessus d'un convoyeur (2, 3) déplaçant les récipients (5), une goulotte (16) inclinée de convoyage des coiffes, l'extrémité supérieure de cette goulotte étant raccordée à des moyens d'alimentation délivrant une file de coiffes posées sur leur jupe, tandis que son extrémité inférieure coopère avec un moyen de distribution unitaire des coiffes, caractérisé en ce que la goulotte inclinée (16) occupe une position fixe au-dessus de la trajectoire des récipients (5), tandis que le moyen (22) de distribution unitaire des coiffes (18) est indépendant de cette goulotte et est porté par l'extrémité inférieure d'un levier (23), sensiblement vertical, dont l'extrémité supérieure est articulée sur une structure de portage (25), apte à occuper une position supérieure de chargement, dans laquelle le moyen de distribution (22) est dans le prolongement de la goulotte (16) pour recevoir une coiffe (18), et une position inférieure de distribution, dans laquelle le moyen de distribution (22) est à l'intérieur du puits du récipient (5) pour distribuer la coiffe (18) sur l'organe à obturer (6), cette structure de portage (25) coopérant avec des moyens de commande (44) réagissant aux signaux d'au moins un capteur (45) détectant le passage d'un récipient (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure de portage (25) est composée de deux bras parallèles (26), sensiblement longitudinaux, dont les extrémités amont sont articulées sur un axe horizontal (27) monté libre en rotation dans un palier (28), lui-même monté à pivot autour d'un axe vertical (29) par rapport au bâti du dispositif, et dont les extrémités aval portent un axe transversal (32) coopérant avec des moyens de relevage (33) et un axe (24) pour l'articulation du levier (23) portant le moyen de distribution (22). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen de distribution (22) est constitué par un corps comprenant, d'une part, longitudinalement et de l'amont vers l'aval, une entrée évasée (37), de positionnement sur l'organe (6) à obturer, un couloir (38) de guidage, et une glissière (39) de maintien et de présentation d'une coiffe (18) et, d'autre part, et au-dessus de la glissière (39), un tenon (42), en saillie vers le haut pour fixation au levier (23). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps du moyen de distribution (22) est prolongé vers le haut par deux joues latérales (43) qui, lors du retour en position supérieure de chargement, enfourchent l'extrémité de la goulotte fixe (16). 5. Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la goulotte (16) porte deux glissières (54) qui, sensiblement verticales et disposées de part et d'autre d'elle, sont dotées de faces de guidage inférieures (53) formant un "V" de centrage convergeant vers le bas apte à coopérer avec les faces internes des bras (26) de la structure de portage (25) pour repositionner longitudinalement cette dernière, lors du retour de cette structure à sa position supérieure de chargement. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les moyens de relevage (33) sont constitués par un vérin pneumatique dont le corps est fixé sur le bâti du dispositif et dont la tige (33a) porte une coulisse (35) dans la lumière (36) de laquelle peut se mouvoir l'axe transversal (32) de la structure de portage. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le capteur (45) réagissant sur les moyens de commande (44) des moyens de relevage (33) coopèrent avec des plots (46) disposés sur une croix (47) d'accompagnement de chaque récipient (5), cette croix étant montée libre en rotation autour d'un axe vertical (48) et de manière que ses branches sécantent successivement la trajectoire de déplacement des récipients (5). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le levier (23), portant le moyen de distribution (22), est associé à des moyens de butée (55) limitant au moins son pivotement vers l'aval, afin que, en cas de défaillance des moyens de relevage (33), le contact du bord amont du puits entourant l'organe à obturer avec la face amont inclinée du corps de distribution (22) assure l'extraction de ce corps (22) hors du puits. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que des moyens de rappel élastiques (56) sont interposés entre le levier (23) et la structure de portage (25) pour amener ce levier en position de travail, en appui contre une butée (58) limitant son pivotement vers l'amont.