Brevet FR2848547A1 — publié le 20040618

r 2848547 L'invention se rattache au secteur technique des moyens de remplissage et de contrôle de tous récipients, et notamment de bouteilles en verre. On connaît la nécessité de pouvoir contrôler la capacité des récipients en verre ou autre, afin de contrôler et, éventuellement, d'ajuster les conditions de fabrication de ces récipients. Généralement, ce contrôle s'effectue par un pesage à vide du récipient qui est ensuite rempli d'eau 10 jusqu'à un niveau déterminé, pour être de nouveau pesé. La différence entre les masses pondérales permet de connaître le volume interne du récipient et, par comparaison avec son volume externe, l'épaisseur moyenne de sa paroi. Les opérations de pesage sont, généralement, effectuées par une balance électronique de précision. Le remplissage, à un niveau constant du récipient, peut s'effectuer au moyen d'une tête applicable sur l'ouverture dudit récipient. Cette tête de remplissage présente des moyens de mise sous vide du récipient, et est munie d'une face d'appui apte à être appliquée, d'une manière étanche, sur 20 l'ouverture du récipient. La tête reçoit, coaxialement, une canule de remplissage et d'ajustement du niveau du liquide. L'extrémité de la canule déborde de la face d'appui étanche pour pénétrer dans le récipient. L'ensemble de la tête est assujetti à des moyens de mise en dépression et de moyens d'aspiration du trop-plein du liquide. Une solution ressort de l'enseignement du brevet FR 2.653.420 dont le demandeur de la présente est également le titulaire. Il convient également de citer l'enseignement du brevet FR 2.790.464 dont le demandeur, là encore, est également titulaire, qui décrit une tête de remplissage oscillante, ce qui génère une très grande précision, y compris dans le cas o l'ensemble du récipient présente un défaut d'horizontalité. Toutefois des difficultés apparaissent pour effectuer les différentes opérations de pesage, tant avant remplissage qu'après remplissage, en considérant la pression de remplissage, qu'il est nécessaire d'exercer sur le récipient et qui ne peut être encaissée directement par la balance de précision. Or, il s'est avéré important de pouvoir, dans la mesure du 10 possible, procéder aux opérations de remplissage et de pesage, d'une manière quasi simultanée, ou à tout le moins, au même poste de travail. En effet, en raison des cadences de production, il est difficilement concevable de procéder, par exemple, à des opérations de pesage et de remplissage, d'une manière séparée. Le problème étant ainsi posé, il est apparu nécessaire de dissocier la pression de remplissage par rapport à l'organe de pesée, de manière à ne pas solliciter l'organe de pesée pendant l'opération de remplissage o la pression exercée sur le récipient est très élevée, en ayant pour objectif que la 20 pesée puisse s'effectuer en alignement avec la tête de remplissage. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif support d'un récipient dont on veut contrôler la capacité par comparaison de son poids à vide et de son poids en charge après 25 remplissage d'un volume d'eau jusqu'à un niveau déterminé au moyen d'une tête de remplissage apte à être appliquée, d'une manière étanche, sur l'ouverture du récipient, les opérations de pesage étant effectuées par un a i 2848547 moyen de pesée disposé en alignement vertical avec ladite tête de remplissage. Selon une caractéristique à la base de l'invention, compte tenu du problème posé à résoudre, le dispositif support comprend: - un élément mobile monté avec capacité de déplacement vertical guidé par rapport à un organe centreur fixe; - l'élément mobile présente une tête de centrage pour l'appui du récipient en alignement avec la tête de remplissage et une partie apte à être 10 sollicitée par le moyen de pesée sous un effet de déplacement de ce dernier; - en position de butée de la tête de centrage mobile avec le centreur fixe, l'élément mobile est éloigné du moyen de pesée, tandis que, sous l'effet de déplacement dudit moyen de pesée, l'élément mobile est déplacé, 15 d'une manière concomitante, afin de dégager la tête de centrage par rapport au centreur fixe pour permettre l'opération de pesage correspondante. Selon une forme de réalisation préférée, la tête de centrage de 20 l'élément mobile et le centreur fixe présentent, en combinaison, des profils complémentaires aptes à assurer un double centrage. Les profils complémentaires de centrage sont constitués par des rampes successives alternativement inclinées selon des orientations différentes pour former, en combinaison, deux zones d'appui et de centrage. A partir de cette conception, le centreur fixe est constitué par une bague dont l'alésage présente une série de portées tronconiques femelles Is 2848547 successivement et alternativement convergentes et divergentes formant les rampes, lesdites portées coopérant avec des portées tronconiques mâles complémentaires orientées en vis à vis, d'une manière inverse, lesdites portées mâles étant formées périphériquement à l'extérieur d'un fourreau cylindrique que présente la tête de centrage. Pour résoudre le problème posé d'assurer le déplacement de l'élément mobile, concomitant au déplacement du moyen de pesée, le fourreau cylindrique présente, à sa base, une semelle débordante constituant la partie apte à être sollicitée par le moyen de pesée. Selon une autre forme de réalisation, le fourreau cylindrique et la tête de centrage forment un ensemble monobloc. Dans une autre forme de réalisation, le fourreau cylindrique et la tête de centrage sont réalisés en deux parties distinctes rendues solidaires notamment par vissage. Dans cette seconde forme de réalisation, la tête de centrage présente coaxialement, à l'opposé de la partie d'appui du récipient, une portée cylindrique filetée apte à être vissée dans une portée interne taraudée du fourreau cylindrique, en délimitant un chambrage circulaire pour le logement de ladite portée cylindrique et du centreur fixe. Compte tenu de l'application avantageuse de l'invention, le centreur fixe est rendu solidaire d'un bâti que présente une machine de remplissage et de contrôle précis du volume et du poids des récipients, ledit bâti faisant office de réservoir pour recevoir du vide. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue à caractère schématique d'une machine de remplissage d'un récipient dont le bâti est équipé d'un dispositif support selon les caractéristiques de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif support 10 en position de butée de la tête sur le centreur fixe; - la figure 3 est une vue correspondant à la figure 2 montrant le déplacement de la tête pour échapper le centreur fixe sous l'effet de déplacement de la balance; - les figures 4, 5 et 6 sont des vues à caractère purement 15 schématique, montrant les principales phases de remplissage de la bouteille et de pesage. Comme indiqué, l'invention trouve une application particulièrement avantageuse aux machines de remplissage et de contrôle précis du volume 20 et du poids, notamment de bouteilles en verre (B). Comme montré schématiquement à la figure 1, ce type de machine comprend un bâti (S) en forme de réservoir pour recevoir du vide et de l'eau notamment. Le réservoir est assujetti à une tête de remplissage désignée dans son ensemble par (T). La tête de remplissage (T) présente tout type d'agencement pour 25 assurer le remplissage, d'une manière parfaitement étanche, des bouteilles (B). A cet égard, des moyens peuvent diriger la bouteille et la positionner coaxialement à l'axe de la tête (T) de remplissage, et soumettre ladite bouteille à un moyen de pesée automatique (E), sous forme par exemple d'une balance électronique de haute précision, assujettie à un moyen de réglage en hauteur constitué, par exemple, par un vérin du type oléopneumatique (V). Ces différentes dispositions sont connues et 5 ressortent, par exemple, de l'enseignement du brevet déjà cité FR 2.790. 464. Selon une caractéristique à la base de l'invention, il a été conçu et mis au point un dispositif support de la bouteille (B) situé entre la tête de 10 remplissage (T) et la balance (E). On rappelle que le but recherché est de contrôler la capacité de la bouteille (B) par comparaison de son poids à vide et de son poids en charge, après remplissage du volume d'eau jusqu'à un niveau déterminé au moyen de la tête de remplissage (T) apte à être appliqué, d'une manière étanche, sur l'ouverture de ladite bouteille (B). 15 Bien évidemment, les opérations de pesage sont effectuées par la balance (E). Le dispositif support comprend un élément mobile (1) monté avec capacité de déplacement vertical guidé par rapport à un organe centreur fixe 20 (2). L'élément mobile (1) présente une tête de centrage (la) apte à recevoir la bouteille (B) en alignement coaxial avec la tête de remplissage. Cet élément mobile (1) présente, par ailleurs, une partie (lb) apte à être sollicitée par la balance (E), notamment son plateau (El), lorsque cette dernière est déplacée en hauteur par le vérin (V), comme il sera indiqué 25 dans la suite de la description. Dans l'exemple illustré, cette partie (lb) est constituée par un fourreau cylindrique (lbl) dont la base présente une semelle débordante (Ib2) pour être sollicitée par le plateau (El) de la balance. Le fourreau (lbl) et la tête de centrage (la) peuvent former un ensemble monobloc unitaire. 5 Toutefois, d'une manière préférée, le fourreau cylindrique (lbl) et la tête de centrage (la) sont réalisés en deux parties distinctes rendues solidaires par tout moyen connu et approprié, notamment par vissage. Dans une forme de réalisation, la tête de centrage (la) présente, à l'opposé de sa partie d'appui (lal), une portée cylindrique filetée (la2) apte à être vissée dans une portée 10 interne taraudée (Ib3) du fourreau (Ibl). La portée cylindrique (la2) délimite un chambrage circulaire (la3) pour le logement du fourreau (lbl) et du centreur fixe (2). Le centreur fixe (2) est réalisé par une bague, notamment une bague 15 épaulée, rendue solidaire par tout moyen connu du bâti (S). Le fourreau (Ibl) est engagé dans l'alésage de la bague constituant le centreur fixe (2). D'une manière importante, l'élément mobile (1) et le centreur fixe (2) présentent, en combinaison, des profils complémentaires aptes à assurer 20 un double centrage. Ces profils complémentaires de centrage sont constitués par des rampes successives, alternativement inclinées selon des orientations différentes, pour former, en combinaison, deux zones d'appui et de centrage. Dans ce but, l'alésage (2a) du centreur fixe (2) présente une série de portées tronconiques femelles successivement et alternativement convergentes et divergentes (2b), (2c) et (2d). Ces portées tronconiques (2b), (2c), (2d) coopèrent avec les portées tronconiques mâles complémentaires orientées en vis à vis, d'une manière inverse, (lc), (ld), (le) formées périphériquement à l'extérieur du fourreau cylindrique (lb). Les différentes portées (2b), (2c), (2d) du centreur fixe (2), et (lc), (ld), 5 (le) du fourreau (lbl) de l'élément mobile (1), sont séparées par des zones d'appui et de centrage qui sont en contact lorsque la tête de centrage est en butée contre l'élément fixe (2), et éloignées les unes des autres, lorsque la tête de centrage n'est plus en contact avec le centreur fixe (2), comme il sera indiqué dans la suite de la description. On renvoie à cet égard aux 10 figures 2 et 3 des dessins qui montrent le double centrage obtenu. Selon une caractéristique importante de l'invention, en position de butée de la tête de centrage (la) sur le centreur fixe (2), la semelle (1b2) du fourreau (lb) n'est pas en contact avec le plateau de la balance (figure 2). 15 Inversement, sous l'effet de déplacement de la balance par le vérin (V), le plateau (El) vient en contact avec la semelle (Ib2) provoquant, d'une manière concomitante, le déplacement en hauteur de l'ensemble de l'élément mobile (1), jusqu'à ce que la tête de centrage (la) échappe le centreur fixe (2) (figure 3). Dans cette position, l'élément mobile (1) n'est 20 donc plus en contact avec le centreur fixe (2), mais seulement avec le plateau de la balance permettant, comme indiqué ci-après, de procéder aux différentes opérations de pesage, après avoir bien évidemment étalonner la balance en fonction de la masse de l'ensemble dudit élément mobile (1). On renvoie aux figures schématiques 4, 5 et 6 qui montrent le principe de fonctionnement. La bouteille (B) est acheminée par tout moyen connu et approprié pour être positionnée sur la tête de centrage (la) de l'élément mobile (1). Cette tête de centrage (la) par son chambrage (la3), est en butée sur le centreur fixe (2). La semelle (Ib2) de l'élément mobile (1) n'est pas en 5 contact avec le plateau (El) de la balance (E). Dans cette position de butée de la tête de centrage (la), il est possible d'exercer une pression sur la bouteille (B) par la tête de remplissage (T) pour remplir ladite bouteille jusqu'à un niveau déterminé. En effet, compte tenu de cette position de butée et malgré la pression de remplissage, la balance n'est pas sollicitée (figure 4). 10 Pour procéder au pesage de la bouteille (remplie dans cette phase de fonctionnement), la balance (E) est déplacée en hauteur, de façon régulière, au moyen du vérin (V) jusqu'à ce que son plateau (El) vienne en contact avec la semelle (lb2) de l'élément mobile provoquant, d'une manière 15 concomitante, son déplacement en hauteur pour dégager, d'une manière correspondante, la tête de centrage (la) du centreur fixe (2). Bien évidemment, préalablement et d'une manière simultanée à la montée de la balance, la tête de remplissage est escamotée (figure 5) en hauteur pour ne plus solliciter la bouteille (B). Dans cette position, il est alors possible de 20 procéder au pesage de la bouteille remplie, l'élément mobile (1) reposant directement sur le plateau de la balance qui a été tarée en fonction du poids dudit élément (figure 6). Bien évidemment, l'opération de pesage à vide de la bouteille (B) s'effectue dans les mêmes conditions, à la seule différence que la tête de remplissage n'intervient pas. 25 Compte tenu des caractéristiques à la base de l'invention, il apparaît donc que le dispositif support est totalement indépendant de la balance pendant l'opération de remplissage, opération pendant laquelle une pression importante est exercée sur la bouteille. On observe également que les formes complémentaires de centrage entre l'élément mobile et le centreur fixe, permettent d'obtenir un double centrage intérieur et un simple centrage 5 extérieur conférant un alignement vertical parfait, afin d'éviter à la tête de centrage de basculer lors des différents mouvements. Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS -1- Dispositif support d'un récipient dont on veut contrôler la capacité par 5 comparaison de son poids à vide et de son poids en charge après remplissage d'un volume d'eau jusqu'à un niveau déterminé au moyen d'une tête de remplissage apte à être appliquée, d'une manière étanche, sur l'ouverture du récipient, les opérations de pesage étant effectuées par un moyen de pesée (E) disposé en alignement vertical avec ladite tête de 10 remplissage, caractérisé en ce qu'il comprend: - un élément mobile (1) monté avec capacité de déplacement vertical guidé par rapport à un organe centreur fixe (2); - l'élément mobile (1) présente une tête de centrage (la) pour l'appui d'un 15 récipient en alignement avec la tête de remplissage et une partie (lb) apte à être sollicitée par le moyen de pesée sous un effet de déplacement de ce dernier; - en position de butée de la tête de centrage mobile (la) avec le centreur fixe (2), l'élément mobile (1) est éloigné du moyen de pesée, tandis que, 20 sous l'effet de déplacement dudit moyen de pesée, l'élément mobile (1) est déplacé, d'une manière concomitante, afin de dégager la tête de centrage (la) par rapport au centreur fixe (2) pour permettre l'opération de pesage correspondante. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête de centrage (la) de l'élément mobile (1) et le centreur fixe (2) présentent, en combinaison, des profils complémentaires aptes à assurer un double centrage. -3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les profils 5 complémentaires de centrage sont constitués par des rampes successives alternativement inclinées selon des orientations différentes pour former, en combinaison, deux zones d'appui et de centrage. -4- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le centreur 10 fixe (2) est constitué par une bague dont l'alésage présente une série de portées tronconiques femelles (2b), (2c), (2d) successivement et alternativement convergentes et divergentes formant les rampes, lesdites portées coopérant avec des portées tronconiques mâles complémentaires (lc) , (ld), (le) orientées en vis à vis, d'une manière inverse, lesdites portées 15 mâles étant formées périphériquement à l'extérieur d'un fourreau cylindrique (lb 1) que présente la tête de centrage (la). -5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fourreau cylindrique (Ibl) présente, à sa base, une semelle débordante (lb2) 20 constituant la partie apte à être sollicitée par la balance. -6- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fourreau cylindrique (lb 1) et la tête de centrage (la) forment un ensemble monobloc. -7- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fourreau cylindrique (Ibl) et la tête de centrage (la) sont réalisés en deux parties distinctes rendues solidaires notamment par vissage. -8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tête de centrage (la) présente coaxialement, à l'opposé de la partie d'appui du récipient, une portée cylindrique filetée (la2) apte à être vissée dans une 5 portée interne taraudée (Ib3) du fourreau cylindrique (lbl), en délimitant un chambrage circulaire (la3) pour le logement dudit fourreau (lbl) et du centreur fixe (2). -9- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le centreur 10 fixe (2) est rendu solidaire d'un bâti que présente une machine de remplissage et de contrôle précis du volume et du poids des récipients, ledit bâti faisant office de réservoir pour recevoir du vide.