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EP0058121B1 - Machine de capsulage de bouteilles de gaz ou de récipients semblables - Google Patents

Machine de capsulage de bouteilles de gaz ou de récipients semblables Download PDF

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Publication number
EP0058121B1
EP0058121B1 EP82400213A EP82400213A EP0058121B1 EP 0058121 B1 EP0058121 B1 EP 0058121B1 EP 82400213 A EP82400213 A EP 82400213A EP 82400213 A EP82400213 A EP 82400213A EP 0058121 B1 EP0058121 B1 EP 0058121B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
capping
support
outlet
machine according
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP82400213A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0058121A2 (fr
EP0058121A3 (en
Inventor
Jean Lherault
Albert Laumond
Jean Aubry
Maurice Decalion
Christian Evin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Antargaz Distribution de Gaz SA
Original Assignee
Elf Antargaz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elf Antargaz filed Critical Elf Antargaz
Priority to AT82400213T priority Critical patent/ATE14623T1/de
Publication of EP0058121A2 publication Critical patent/EP0058121A2/fr
Publication of EP0058121A3 publication Critical patent/EP0058121A3/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0058121B1 publication Critical patent/EP0058121B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/28—Mechanisms for causing relative movement between bottle or jar and capping head
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/23—Manufacturing of particular parts or at special locations
    • F17C2209/234—Manufacturing of particular parts or at special locations of closing end pieces, e.g. caps
    • F17C2209/236—Apparatus therefore

Definitions

  • the present invention relates to a machine for capping gas cylinders or similar containers, by crimping a cap, generally formed of aluminum and a seal, on the nose of the cylinder valve.
  • a gas cylinder packaging installation must operate on cylinders from all sources which have significant differences between them. These differences are attributable to different causes, the main ones of which are linked to differences in shape and also in manufacturing conditions, as will be explained below. There are other secondary causes of deviations attributable to their severe conditions of use, due to the fact that they carry out a continuous rotation between the gas filling plant and the consumers through distributor-dealers.
  • FR-A-2049426 describes a machine for orienting the filling valve of a gas cylinder using an air jet system.
  • FR-A-2 147 351 describes a machine for screwing and unscrewing safety caps from gas cylinders, which includes a valve orientation device. More particularly, on a support movable vertically and in rotation there is provided a feeler which acts by its beak on a pneumatic contact which stops the downward movement of the support, a feeler constituted by the rod of a jack coming into punctual contact with the tap tubing and a screwing device. This machine corresponds to the preamble of claim 1.
  • FR-A-1 458 363 describes a device for presenting bottles to a mobile filling assembly comprising a valve nose orientation mechanism.
  • BE-A-687 264 describes a method and an installation for filling cylinders with liquid gas in the form of pressure in which there is a device for orienting the tubing or spout always in the same direction.
  • the axial centering of the cylinder is carried out using arms fitted with wheels and a roller which presses against the cylinder body and makes it rotate using a motor.
  • the orientation of the faucet tubing is carried out using three feelers distributed at 90 ° and being able to pivot autor of horizontal axes under the action of jacks so that their spouts bear either against the faucet barrel or against the tubing; depending on their positions, these probes control, using valves and cams a motor to bring the tubing to the required position.
  • FIG. 1 schematically represents the upper part of a gas cylinder and also to the left part of FIG. 2, where a cylinder is indicated in perspective view, it can be seen that it has a body cylindrical of revolution terminated above by a dome 5 provided with an opening in which a flange 6 is welded; this flange 6 comprises two threaded parts, namely an internal thread intended to receive the threaded end piece 4, also called tail or core, of the valve R and an external thread 7 intended to receive the protective cap of the valve.
  • the end piece has a male conical thread of Briggs type which has the function of establishing a good seal with the Bringgs female thread of the bottle flange.
  • the first three reference surfaces must be found, on all bottles in service, in relatively uniform conditions: in fact the surface of the bottle body must not be deformed otherwise the bottle is discarded; the two other surfaces must always fulfill their respective function, that is to say allow the screwing of the protective cap and the screwing of the regulator.
  • the two faces of the square 3 of the valve they are always oriented parallel to the y-y axis, to the tolerances of stamping.
  • the upper face of the flange which is lathe machined, also constitutes a correct reference surface.
  • the first phase that is to say the radial orientation of the noses of cylinder valves always in the same direction, is advantageously carried out using a device placed in a line for packaging gas cylinders, upstream of the capping machine.
  • a preferred embodiment of such an apparatus is the subject of the patent application filed on the same day in the name of the Applicant under the title "Automatic apparatus for radial orientation of cylindrical objects such as gas cylinders, or similar objects ".
  • the invention therefore relates to a machine for capping gas cylinders, or similar containers, according to claim 1.
  • the machine of the invention makes it possible to fix by crimping, on the nose 8 of the gas cylinder valve, a capsule, generally formed of aluminum and of a seal, and intended to fill with a firstly a sealing function and secondly an anti-violation function.
  • the machine according to the invention operates on gas cylinders the nose of which has already been oriented in a constant direction advantageously using an apparatus which is the subject of the application for aforementioned patent, filed that same day by the Applicant.
  • This device comprises at its outlet a blocking vice (EC 2 , Figure 3) which has the function of keeping a gas bottle on standby, the nose of which is correctly oriented in an obvious direction, that is to say perpendicular to the axis of the bottle conveyor line.
  • the gantry has only been indicated schematically at 14 in the figures. It is arranged so as to overlap the bottle conveyor designated by T.
  • the bottles have already oriented in the aforementioned device so that their nose 8 is always directed in a determined direction; in the example considered, for an observer examining FIG. 3, the nose is oriented perpendicular to the plane of the figure in a direction directed towards the observer. After their orientation, they are immobilized in the locking vise EC 2 which keeps them waiting.
  • the machine comprises a transfer mechanism, an embodiment of which is indicated diagrammatically by TF in FIG. 3 and has been shown in detailed perspective view in FIG. 6. It comprises two branches 17, .17 ', on each of which is fixed a horizontal arm 17a, 17'a carrying a plate 29, 30. Each plate that is provided, in the example considered, of four shoes 31 intended to be applied against the peripheral surface of the bottle. Each branch 17, 17 'is mounted on a corresponding bar 36, 38 forming both a pivot and a slide. At their lower parts, the branches 17, 17 ′ are connected together using an actuating cylinder 40 which is articulated on two axes 37, 39.
  • actuating cylinder 40 which is articulated on two axes 37, 39.
  • the two branches 17, 17 ′ of the transfer mechanism TF form two jaws capable of coming to tighten by means of the plates 29, 30 the bottles B held in the locking vise EC 2 .
  • the assembly formed by the branches 17, 17 ′ and the bottle is moved along the conveyor T using a jack, not shown in the figures, as far as the mediator plane of the capping station, defined schematically in Figure 6 by the YY axis and in Figure 3 by the ZOZ axis.
  • the control of this transfer process has also been shown diagrammatically in FIG.
  • a witness 32 is provided, which has the function of detecting, during the approaching movement of the two branches 17, 17 ', the presence of a bottle B in the locking vise EC 2 of the orientation device. If there is indeed a bottle, the presence indicator 32 initiates the transfer cycle.
  • tell-tales 33, 34 are provided on the path followed by the transfer mechanism TF so as to define a front limit switch in which the two plates 29, 30 are centered in the mediating plane of the vice of EC 2 blocking and a rear limit switch in which the two plates 29, 30 are centered in the mediator plane YY of the capping station. In this last position, the bottle, as indicated in B ', is kept clamped by the jaws during the capping operation.
  • the capping machine comprises a capping device, designated as a whole by TC in FIG. 3 and the structure of which will be specified below.
  • This capping device is fixed to a support and vertical guide device of the pantograph type, designated as a whole by PA, consisting of bars in parallelogram and whose function is to allow a displacement in height of the capping device TC while retaining its axial orientation.
  • This support device PA is itself articulated on the gantry 14 so as to be able to pivot relative to the latter, it is provided with a counterweight P intended to ensure its balancing and it also carries on the one hand means d adaptation of the height of the line of action of the capping device to the height of the nose 8 of the bottle tap and on the other hand means of transverse adaptation of the position of the capping head to the spatial position of the nose valve, in order to compensate for an excessive eccentricity of the flange relative to the dome of the bottle, possible twisting of the valve and faults of the bottle base.
  • the transfer distance between the blocking vise EC 2 and the mediator plane TC of the capping device has been intentionally increased in order to better show the different phases.
  • the TF transfer mechanism begins its movement to the left, looking at Figure 2, and it does come into contact the cylinder 6 1 with the flange 10 at the point designated by a.
  • the transfer mechanism continuing its movement, the bottle raises the flange 10, and consequently all of the support PA and of the capping device TC in correspondence with the curve drawn in ab on the bottle dome.
  • the support function of the support PA is ensured by the plate 11 which bears by its underside against the surface preferably formed by the upper face of the bottle flange 6.
  • This process corresponds to an approach guide but it is however necessary to place the plate 11 in the appropriate zone and allow it to engage between the flange and the tap nose.
  • the leading edge is given. of the collar, considering the line XX of attack of the bottles, a tapered profile, highlighted in Figure 2 and the thickness of the wafer is kept below 4 mm.
  • the plate 11 is now applied by its upper face against the lower generatrix of the surface 9 of the tap nose, it must be immobilized to maintain the capping device TC at the height thus adjusted.
  • This blocking is ensured by means of a brake shown diagrammatically at 15 and acting on one of the bars of the PA support.
  • the position of the capping device on the pantograph is obviously adjusted in height in correspondence with the height position of the plate 11 of the flange 10 so that the application of this plate against the tap nose necessarily places the axis of the capping device at the level of the axis of the tap nose, defined by the line AA in FIG. 2.
  • the height 4h the capping device of which is raised in the last phase, has also been highlighted in this figure. height adjustment, corresponding to position B 3 of the bottle.
  • this lifting system with plate and jack could be replaced by a system with slides inclined upwards and acting in such a way as to gradually bring the capping device to the level of the tap nose.
  • these means consist of a chassis 43 essentially in the form of a frame, which is articulated on the four bars PA1, PA2, PA3, PA4 of the device PA support, pantograph type, as follows.
  • Two shafts 46, 47 are provided, oriented horizontally and constituting the axes of articulation of the respective bars PA1, PA3, and PA2, PA4 of the parallelogram, the connection between said shafts 46, 47 and the bars of the parallelogram being ensured by the intermediate ball bearings indicated schematically at 54.
  • sliding bearings 48, 49, 50, 51 are fixed externally, in particular ball bearings, with the help of which the chassis 43 can slide on the arbs 46, 47, the filling interval being designated by j in FIG. 3A.
  • This interval is chosen at design to take into account the maximum deviations that can be created by bottle defects, these deviations can reach ⁇ 15 mm, that is to say that the interval j is given a value 30 mm.
  • the capping head TC is fixed below on a plate 52 placed at the lower part of the chassis 43.
  • this plate 52 carries the control apparatus, indicated diagrammatically at 28, on the capping head.
  • this transverse adaptation system of the capping head is not limiting of the invention and that any other system can be adopted which makes it possible to obtain said transverse deflection interval of the capping head.
  • the entire capping head can be mounted like a pendulum by suspending it from a horizontal pivot axis, placed in the vertical mediating plane of the bottle conveyor line and located above the capping head. at a height sufficient for the movement of movement of the latter to be substantially horizontal. It is also possible to suspend the entire capping head from a vertical upper pivot centered in the mediating plane of the conveyor line.
  • the capping device Before carrying out the actual capping operation, the capping device must be centered in the mediating plane of the capping station, defined by the vertical axis ZZ in FIG. 3 and the axis YY in the figures. 4 and 6.
  • This capping device has been shown in detailed plan view in FIG. 4. It comprises a crimping head comprising a punch 20 provided with a front recess 21 which engages under the action of the device d 'drive shown diagrammatically at 22, on the capsule C placed on the nose 8 of the tap.
  • a clamp designated as a whole by PS in Figure 4 and whose line of action is centered on the axis of the crimping head TS.
  • This PS clamp comprises two branches 23, 23 a which can pivot around axes designated respectively by 44 and 44a.
  • the branches end with jaws 24, 24a and they are actuated by a double-acting jack 25 which is articulated on the branches by means of axes designated by 26 and 26a.
  • a cylinder 27 is provided, the axis of which is placed in the extension of the axis of the cylinder 22 of the crimping head, and which serves to bring the PS clamp closer or further away from the path followed by the bottle taps .
  • This mode of actuation has however no limiting effect on the invention, the only condition being that the clamp fulfills its function.
  • the cylinder 22 of the TS crimping head is installed in a fixed position on the chassis 43 so as to bring out or return the punch 20 while the structure, constituted by the clamp PS, its clamping cylinder 25 and its trans cylinder fert 27, is mounted on slides integral with the chassis 43, and not shown, in order to be able to execute an alternating movement of translation in the direction YY.
  • the jack 25 is then actuated so as to bring the two jaws 24, 24 closer to corresponding parallel faces of the square 3, as shown diagrammatically at 24 ′, 24 ′ a in FIG. 4. It should be noted that thus the chassis of transverse movement 43 has been moved as a function of the spatial position of the valve, to bring the capping head TC into the correct position relative to the existing bottle.
  • the jack 22 of the crimping head TS is actuated so as to release the punch 20 which comes to crimp the capsule on the external thread 9 of the nose of the tap.
  • this capsule C is on the corresponding nose and the capping machine has a system for automatically performing this positioning.
  • This system comprises a capsule supply chute, which has been designated by 16 in FIGS. 3 and 4 and which is connected at its upper end to a capsule reservoir, provided with a vibrator of known type used to engage the capsules. always in the same orientation in the chute 16.
  • This chute is connected at its lower extremity to a distributor, designated by 18 and shown in more detail in FIG. 5.
  • the distributor 18 has at its mouth a small valve designated by 45 and allowing the capsules C to pass one by one, which are provided with a tearing tab L, in order to keep them in the trajectory, materialized by the line SS parallel to the axis XX of the conveyor line.
  • the first capsule is immobilized by said valve 45, with its opening directed towards the nose 8, so that the latter, during the transfer movement of the gas bottle, penetrates by its front edge into said opening of the capsule which rocks, by taking support by its rear surface on the axis of the valve, while being retained by the latter, so that it finally engages as indicated in C ', on the tap nose by which it is held in place in the crimping station.
  • the longitudinal axis of the dispenser is oriented relative to the mediating plane YY of the capping station at a well determined angle, designated by a in FIGS. 4 and and being the subject of a initial setting.
  • this dispenser is fixed to the support and vertical guide device PA so that it follows its movements.
  • the chute 16 must have a certain flexibility to absorb the relative movement between the dispenser and the capsule reservoir. This problem is solved by using an appropriate plastic material and by giving an appropriate curvature to its longitudinal axis.
  • the TC capping device is thus placed level with the y-y axis of the valve nose.
  • the transfer mechanism TF continues its movement towards the mediator plane Z-O-Y of the capping station, where it is stopped under the action of the presence indicator 34, then releasing the bottle.
  • the frame 43 with slides 48, 49, 50, 51 brought the capping head in correspondence with the spatial position of the bottle valve.
  • the centering of the capping device on the axis yy of the tap nose is then carried out by means of the PS clamp, the jaws 24, 24a of which are applied against the corresponding faces of the square 3 of the tap, which establishes a coincidence between the axis of the crimping punch 20, 21 and the axis yy of the tap nose. It should be noted that this entrained, during its transfer, a capsule C kept available at the end of the dispenser 18.
  • the capping device is now ready to perform the crimping operation, which is triggered by another indicator 19 for checking the correct orientation of the tap nose.
  • the punch is engaged by its recess 21 on the capsule C and it actuates an internal crimping ring, formed of an elastic material which comes to clamp the capsule and compress its peripheral surface to engage it between the threads of the thread of the nose 8.
  • valve of the bottle is held by the pliers PS which thus plays the role of anvil for the crimping head and that on the other hand the body of the bottle is retained by peripheral stops, shown diagrammatically at 41, 41 a, these stops being actuated by jacks 42, 42a.
  • a pressure switch intervening in the apparatus indicated diagrammatically at 28 and reacting to the final crimping pressure causes the cylinders to be withdrawn from the capping head TC so that the bottle, finished crimping, can be freely driven by the transporter T, by actuating a control element, indicated diagrammatically at 35, which ensures the return to the initial state of the components of the machine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Of Jars (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)

Description

  • La présente invention concerne une machine de capsulage de bouteilles de gaz ou de récipients semblables, par sertissage d'une capsule, formée généralement d'aluminium et d'un joint, sur le nez du robinet de bouteille.
  • Pour automatiser cette opération, il est nécessaire d'amener la bouteille dans la machine dans une position qui soit toujours la même; en conséquence il faut faire intervenir pour le réglage des éléments actifs de la machine des parties de référence qui se retrouvent toujours sur toutes les bouteilles.
  • Une installation de conditionnement de bouteilles de gaz doit obligatoirement opérer sur des bouteilles de toute provenance qui présentent entre elles des écarts importants. Ces écarts sont imputables à différentes causes, dont les principales sont lieés à des différences de formes et également de conditions des fabrication, comme cela va être précisé dans la suite. Il existe d'autres causes secondaires d'écarts imputables à leurs conditions sévères d'utilisation, du fait qu'elles effectuent une rotation contine entre l'usine de remplissage en gaz et les consommateurs par l'intermédiaire de concessionnaires distributeurs.
  • Le FR-A-2049426 décrit une machine pour orienter le robinet de remplisage d'une bouteille de gaz à l'aide d'un système à jet d'air.
  • Le FR-A-2 147 351 décrit une machine pour le vissage et le décissage des bouchons de sécurité de bouteilles de gaz, qui comporte un dispositif d'orientation de robinet. Plus particulièrement, sur un support mobile verticalement et en rotation il est prévu un palpeur qui agit par son bec sur un contact pneumatique qui arrête le mouvement de descente du support, un palpeur constitué par la tige d'un vérin entrant en contact ponctuel avec la tubulure du robinet et un dispositif de vissage. Cette machine correspond au préambule de la revendication 1.
  • Le FR-A-1 458 363 décrit un dispositif de présentation de bouteilles à un ensemble de remplissage mobile comportant un mécanisme d'orientation de nez robinet.
  • Le BE-A-687 264 décrit un procédé et une installation de remplissage de bonbonnes par un gaz liquide sous forme pression où intervient un dispositif d'orientation de la tubulure ou bec de robinet toujours dans la même direction. Le centrage axial de la bonbonne est effectué à l'aide de bras munis de roues et d'un galet s'appliquant contre le corps de bonbonne et la faisant tourner à l'aide d'un moteur. L'orientation de la tubulur de robinet est effectuée à l'aide de trois palpeurs répartis à 90° et pouvant pivoter autor d'axes horizontaux sous l'action de vérins de façon que leurs becs portent soit contre le fût de robinet soit contre la tubulure; en fonction de leurs positions, ces palpeurs commandent, à l'aide de valves et cames un moteur pour amener la tubulure à la position requise.
  • Pour bien mettre en évidence les difficultés qu'on a dû résoudre pour effectuer la mise au point de la machine de capsulage selon l'invention, on va tout d'abord définir les écarts dimensionnels affectant les bouteilles de gaz et en expliquer les causes.
  • Pour mieux comprendre les problèmes posés, il faut d'abord examiner la structure d'une bouteille de gaz. En se référant à la figure 1, qui représente schématiquement la partie supérieure d'une bouteille de gaz et également à la partie gauche de la figure 2, où une bouteille est indiquée en vue en perspective, on voit que celle-ci comporte un corps cylindrique de révolution terminé supérieurement par un dôme 5 pourvu d'une ouverture dans laquelle est soudée une collerette 6; cette collerette 6 comporte deux parties filetées, à savoir un filetage intérieur destiné à recevoir l'embout fileté 4, également appelé queue ou carotte, du robinet R et un filetage extérieur 7 destiné à recevoir le chapeau de protection du robinet. Celuici comporte un clapet, pouvant être ouvert et fermé à l'aide d'un votât 1 et placé dans un corps 2 duquel font sailie d'une part une tubulure ou nez 8, portant un filetage extérieur 9 destiné au raccordement avec le détendeur de l'utilisateur, et d'autre part un carré 3 qui précède l'embout fileté 4. Il est d'ailleurs à noter que l'embout comporte un filetage conique mâle du type Briggs qui a pour fonction d'établir une bonne étanchéité avec la filetage femelle Bringgs de la collerette de bouteille.
  • Les écarts dimensionnels affectent le corps de bouteille, le robinet et l'ensemble formé par l'assemblage de ces deux éléments, c'est-à-dire la bouteille proprement dite. Une énumération, d'ailleurs non limitative, desdits écarts est maintenant indiquée.
  • En ce qui concerne le corps de bouteille:
    • - le diamètre extérieur de cylindre a une valeur constante, à 1 mm près, mais qui est de 30 cm pour les bouteilles de butane et 31,5 cm pour les bouteilles de propane;
    • - le diamètre de collerette est de 66 mm pour les bouteilles de certaines Sociétés et de 68 mm pour les bouteilles d'autres Sociétés;
    • - la hauteur entre la collerette et la base du pied de bouteilles est en moyenne de 50 cm, mais on peut enregistrer des différences de 7 cm;
    • - la hauteur de collerette varie de 15 à 22 mm;
    • - cette collerette, soudée par un rebord circulaire dans une ouverture ménagée dans le dôme de corps de bouteille, peut présenter un excentrement qui atteint jusqu'à ± 15 mm pour certaines bouteilles de fabrication ancienne.
  • En ce qui concerne le robinet:
    • - la seule cote constante, aux tolérances de fabrication près, est la distance entre l'axe vertical et le plan vertical tangent au filetage du nez; - le côte du carré varie de 25 à 27 mm selon les fabricants;
    • - comme autres cotes non constantes, on peut également citer la hauteur du carré, la position du nez par rapport au carré, la distance entre l'axe du robinet et la face frontale du nez, les dimensions du corps de robinet...
  • En ce qui concerne l'ensemble-bouteille:
    • - le robinet peut être vissé plus ou moins profondément dans le filetage de collerette, ce qui a une influence sur la cote d'espacement entre la face supérieure de collerette et le plan horizontal tangent au nez de robinet, cette cote pouvant varier de 4 à 21 mm;
    • - l'orientation géométrique correcte du robinet par rapport au corps de bouteille peut être également modifiée sous l'effet de chocs en cours de manipulation;
    • - le pied de bouteille, constitué par une virole soudée sur le corps, peut subir de fortes déformations en cours de manipulation de la bouteille.
  • Cette énumération des écarts dimensionnels affectant les bouteilles de gaz met en évidence les difficultés de conception d'une machine de capsulage, qui puisse accepter de façon universelle n'importe quelle bouteille, tout en étant suffisamment précise et rapide.
  • Cependant, il existe sur les bouteilles plusieurs surfaces de référence sur lesquelles on peut opérer pour effectuer le centrage de la bouteille avant et pendant l'opération de capsulage. Ces surfaces de référence sont les suivantes:
    • - pour définir l'axe Z-Z du corps de bouteille, l'ensemble formé par la surface cylindrique extérieure du corps de bouteille et de la surface circonscrite au filetage extérieur de la collerette, du fait que l'axe de cette dernière coïncide après vissage avec l'axe du robinet,
    • - pour définir l'axe y-y du nez de robinet, la surface circonscrite au filetage extérieur 9 du nez 8,
    • - pour définir le plan médiateur du nez 8 du robinet, les deux faces du carré 3 qui sont parallèles à y-y, et
    • - pour définir la position en hauteur du nez de robinet par rapport au corps de la bouteille, la face supérieure de la collerette 6; il est à noter que cette position relative de hauteur est définie, comme indiqué sur la figure 1, par la distance h séparant ladite face supérieure de collerette de la génératrice inférieure de ladite surface circonscrite au nez de robinet.
  • Les trois premières surfaces de référence se trouvent obligatoirement, sur toutes les bouteilles en service, dans des conditions relativement uniformes: en effet la surface du corps de bouteille ne doit pas être déformée sinon la bouteille est rebutée; les deux autres surfaces doivent toujours remplir leur fonction respective, c'est-à-dire permettre le vissage du chapeau protecteur et le vissage du détendeur. En ce qui concerne les deux faces du carré 3 du robinet, elles sont toujours orientées parallèlement à l'axe y-y, aux tolérances de matriçage près. Enfin, la face supérieure de la collerette, qui est usinée au tour, constitue également une surface de référence correcte.
  • Les problèmes à résoudre pour effectuer automatiquement le capsulage de bouteilles de gaz, déplacées dans une ligne de conditionnement sur un transporteur continu, sont les suivants:
    • - orienter le nez de robinet toujours dans la même direction, à savoir parallèlement à la ligne d'action du dispositif de capsulage, qui est généralement orientée perpendiculairement à l'axe du transporteur,
    • - régler la hauteur de ce dispositif de capsulage en correspondance à la hauteur du nez de robinet, laquelle varie d'une bouteille à une autre,
    • - dans le poste de capsulage, centrer le dispositif de capsulage par rapport au nez, le maintenir et l'appliquer dans cette position sur le nez pendant le sertissage de la capsule.
  • La première phase, c'est-à-dire l'orientation radiale des nez de robinets de bouteilles toujours dans la même direction, est effectuée avantageusement à l'aide d'un appareil placé, dans une ligne de conditionnement de bouteilles de gaz, en amont de la machine de capsulage. Un mode de réalisation préféré d'un tel appareil fait l'objet de la demande de brevet déposée ce même jour au nom de la Demanderesse sous le titre "Appareil automatique d'orientation radiale d'objets cylindriques tels que des bouteilles de gaz, ou objets similaires".
  • L'orientation préalable des bouteilles étant par conséquent déjà réalisée, il reste à satisfaire aux deux autres conditions définies ci-dessus, c'est-à-dire le réglage de hauteur du dispositif de capsulage et en second lieu le centrage, le maintien et l'application de ce dispositif par rapport au nez.
  • L'invention a donc pour objet une machine de capsulage de bouteilles de gaz, ou de récipients semblables, selon la revendication 1.
  • Selon des modes de réalisation préférés de la machine de l'invention:
    • - ladite génératrice inférieure de la surface circonscrite au filetage extérieur dudit nez est la génératrice située dans le plan horizontal tangent intérieurement audit nez;
    • - ledit dispositif de support et guidage vertical est du type à pantographe;
    • - il est prévu un mécanisme de transfert, mobile parallèlement à la direction de déplacement des bouteilles et assurant la saisie de la bouteille pour la transférer jusque dans le poste de capsulage et pour la maintenir jusqu'au début de l'opération de sertissage de capsule sur le nez;
    • - la bouteille étant maintenue en attente dans un dispositif de blocage, le mécanisme de transfert comporte un plan médiateur vertical de serrage de bouteille, orienté perpendiculairement au sens de déplacement des bouteilles et qui est déplacé d'une position de coïncidence avec le plan médiateur vertical dudit dispositif de blocage jusque dans une position de coïncidence avec le plan médiateur vertical du poste de capsulage;
    • - le mécanisme de transfert comporte deux mâchoires, dont les axes verticaux sont placés dans ledit plan médiateur et dont le serrage sur le corps de la bouteille est assuré par un vérin, ces mâchoires pouvant coulisser sur des barres format pivots et orientés parallèlement à la direction de transport des bouteilles en vue d'assurer le transfer de la bouteille jusqu'au poste de capsulage;
    • - le dispositife de capsulage comprend une tête de sertissage de capsulage, dont le centrage final sur l'axe du nez de robinet est assuré à l'aide d'une pince de serrage, dont la ligne d'action est en coïncidence avec l'axe de la tête de sertissage et qui comporte des mors venant s'appliquer contre deux faces paralléles de référence dudit carré du robinet;
    • - ledit dispositif de capsulage est monté sur ledit dispositif de support et guidage vertical par l'intermédiaire d'un châssis pouvant coulisser horizontalement, dans une direction transversale au sens de déplacement des bouteilles, par l'intermédiaire de paliers, notamment du type à billes, sur des barres solidaires dudit dispositif de support et guidage vertical afin de permettre au dispositif de capsulage d'absorber les écarts transversaux de positionnement des robinets de bouteilles;
    • - ledit dispositif de capsulage est monté sur ledit dispositif de support et guidage vertical par l'intermédiaire d'un pivot supérieur, orienté horizontalement et parallèlement au sens de déplacement des bouteilles, placé dans le plan médiateur du poste de capsulage et en outre placé à une hauteur appropriée pour que l'ensemble formé par le dispositif de capsulage et ledit pivot opére à la façon d'un pendule pour absorber les écarts transversaux de positionnement des robinets de bouteilles;
    • - lesdits moyens prévus sur ledit dispositif de support et guidage vertical pour adapter la hauteur de l'axe du dispositif de capsulage à celle de l'axe du nez de robinet comprennent:
      • - deux flasques orientés verticalement, reliés rigidement au pantographe et comportant des bords avant biseautés qui entrent en contact avec le corps de la bouteille au cours de son mouvement de transfert afin de faire monter le dispositif de support et guidage vertical, et
      • - une plaquette fixée perpendiculairement sur un desdits flasques et compor. tant deux faces horizontales, à savoir une face horizontale inférieure par laquelle ledit dispositif de support et guidage vertical s'appuie d'abord sur la face horizontale supérieure de la collerette de bouteille quand lesdits bords biseautés perdent le contact avec le dôme de la bouteille, et une face horizontale supérieure qui est ensuite appliquée, sous l'action d'un système de relevage et de blocage dudit dispositif de support, tangentiellement contre ladite génératrice inférieure de la surface circonscrite au filetage extérieur du nez de robinet.
    • - ladite plaquette a, en vue en plan, sensiblement la forme d'un rectangle de profil allongé, elle est fixée par un de ses côtés longs sur ledit flasque, son bord d'attaque, dirigé vers les bouteilles entrantes, est pourvu d'un profil effilé et en outre l'épaisseur de ladite plaquette est choisie inférieure à la valeur minimale de la cote d'espacement entre le plan horizontal tangent inférieurement au nez de robinet et la surface supérieure de la collerette;
    • - ledit dispositif de relevage et de blocage dudit dispositif de support et guidage vertical comprend un vérin, ou autre organe similaire, relié audit dispositif de support et guidage vertical de façon à le faire monter pour appliquer ladite plaquette contre ladite surface du nez de robinet et un frein assurant le blocage dudit dispositif de support et guidage vertical dans cette position haute pendant l'opération de capsulage;
    • - ledit dispositif de capsulage coopère avec une goulotte d'amenée de capsules, qui est reliée par sa partie supérieure à un réservoir de capsules installé dans une position fixe, ladite goulotte étant flexible sur sa longueur et étant terminée à sa partie inférieure par un distributeur qui est fixé sur ledit dispositif de support et guidage vertical et dont l'embouchure est placée sur le trajet suivi par les nez de robinets;
    • - ledit distributeur de la goulotte d'amenée est orienté par rapport à la déplacement du mécanisme de transfert d'un angle (a) permettant au nez de robinet d'accrocher automatiquement au passage une capsule qui est ensuite retenue en place sur le nez jusque dans le poste de sertissage.
  • D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:
    • la figure 1 est une vue en élévation et en coupe partielle de la partie supérieure d'une bouteille de gaz, montrant le robinet vissé dans la collerette de bouteille,
    • la figure 2 est une vue schématique montrant le processus de réglage de hauteur du support à pantographe portant le dispositif de capsulage,
    • la figure 3 est une vue en élévation de l'ensemble de la machine de capsulage selon l'invention,
    • la figure 3A est une coupe faite suivant la ligne A-A de la figure 3 pour montrer le mécanisme d'adaption transversale de la tête de capsulage,
    • la figure 4 est une vue en plan du poste de capsulage,
    • la figure 5 est une vue de détail montrant comment la capsule est automatiquement placée sur le nez de robinet, et
    • la figure 6 est une vue en perspective montrant le mécanisme de transfert de bouteilles.
  • Comme indiqué ci-dessus, la machine de l'invention permet de fixer par sertissage, sur le nez 8 du robinet de bouteille de gaz, une capsule, généralement formée d'aluminium et d'un joint, et destinée à remplir d'une part une fonction d'étanchéité et d'autre part une fonction d'anti- violation.
  • Pour automatiser cette opération, il est nécessaire, dans une ligne continue de conditionnement de bouteilles de gaz ou de récipients semblables, de placer le poinçon de la tête de sertissage, qui constitue un élément connu, toujours exactement dans l'axe du nez de robinet, en automatisant également la mise en place d'une capsule sur ledit nez avant l'opération de sertissage.
  • Du fait qu'on a affaire à des bouteilles très disparates en ce qui concerne l'origine, la fabrication et l'état, l'invention a pour objet une machine permettant de satisfaire aux impératifs suivants:
    • - l'ensemble du dispositif de capsulage est mobile, aussi bien verticalement qu'horizontalement, parallélement à son de travail en vue d'adapter sa hauteur à celle du nez de robinet,
    • - l'axe de la tête de sertissage peut être amené en coïncidence correcte avec l'axe du nez de robinet,
    • - la capsule est automatiquement engagée et maintenue sur le nez avant l'opération de sertissage.
  • Comme on l' a précisé ci-dessus, la machine selon l'invention opère sur des bouteilles de gaz dont le nez a déjà été orienté dans une direction constante avantageusement à l'aide d'une appareil faisant l'objet de la demande de brevet précitée, déposée ce même jour par la Demanderesse. Cet appareil comporte à sa sortie un étau de blocage (EC2, figure 3) qui a pour fonction de maintenir en attente une bouteille de gaz dont le nez est correctement orienté dans une direction évidente, c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe de la ligne transporteuse de bouteilles.
  • Selon l'invention, on a adopté le processus suivant: on saisit la bouteille maintenue dans l'étau de blocage de l'appareil d'orientation et on assure son transfert jusque dans le poste de capsulage et, au cours de ce mouvement de transfert, on fait intervenir des moyens appropriés pour assurer l'adaptation de la hauteur de la tête de sertissage à celle du nez de robinet, le centrage de l'axe de la tête de sertissage sur le nez de robinet et l'amenée automatique de la capsule sur le nez correspondant, ces différents moyens opérant sur les surfaces de référence précitées qui existent sur la bouteille, à savoir dans le cas de la machine de capsulage:
    • - la face plane supérieure de la collerette 6 de bouteille,
    • - la surface circonscrite au filetage extérieur 9 du nez 8 du robinet de bouteille, et
    • - les deux faces du carré 3 du robinet qui sont parallélles à l'axe y-y du nez 8.
  • La machine de capsulage selon l'invention comprend les ensembles suivants:
    • - un portique,
    • - un dispositif de support et guidage vertical, par exemple du type à pantographe, relié au portique, sur lequel est monté le dispositif de capsulage et qui est pourvu de moyens pour adapter la hauteur dudit dispositif de capsulage à celle du nez de robinet et pour centrer ce dispositif sur ledit nez.
  • Il est en outre prévu un mécanisme de transfer de bouteilles entre l'appareil d'orientation et le poste de capsulage. Cependant on peut se passer de ce mécanisme de transfert en faisant arriver les bouteilles dans la machine de capsulage sur le transporteur proprement dit qui assure la poussée des bouteilles l'une contre l'autre.
  • Pour bien mettre en évidence les caractéristiques de la machine de capsulage selon l'invention, on va maintenant décrire en détail sa structure et ses fonctions.
  • Le portique a été seulement indiqué schématiquement en 14 sur les figures. Il est disposé de manière à chevaucher le transporteur de bouteilles désigné par T. Les bouteilles ont déjà orientées dans l'appareil précité de manière que leur nez 8 soit toujours dirigé dans un sens déterminé; dans l'exemple considéré, pour un observateur examinant la figure 3, le nez est orienté perpendiculairement au plan de la figure dans un sens dirigé vers l'observateur. Après leur orientation, elles sont immobilisées dans l'étau de blocage EC2 qui les maintient en attente.
  • La machine comporte un mécanisme de transfert, dont un mode de réalisation est indiqué schématiquement par TF sur la figure 3 et a été représenté en vue en perspective détaillée sur la figure 6. Il comporte deux branches 17,.17', sur chacune desquelles est fixé un bras horizontal 17a, 17'a portant une plaque 29, 30. Chaque plaque est pourvue, dans l'exemple considéré, de quatre sabots 31 destinés à s'appliquer contre la surface périphérique de la bouteille. Chaque branche 17, 17' est montée sur une barre correspondante 36, 38 formant à la fois un pivot et une glissière. A leurs parties inférieures, les branches 17,17' sont reliées entre à l'aide d'un vérin de manoeuvre 40 qui est articulé sur deux axes 37, 39.
  • Ainsi, les deux branches 17, 17' du mécanisme de transfert TF forment deux mâchoires susceptibles de venir serrer par l'intermédiaire des plaques 29, 30 la bouteilles B maintenue dans l'étau de blocage EC2. Une fois le serrage de la bouteille terminé, l'ensemble formé par les branches 17, 17' et la bouteille est déplacé le long du transporteur T à l'aide d'un vérin, non représenté sur les figures, jusque dans le plan médiateur du poste de capsulage, défini schématiquement sur la figure 6 par l'axe Y-Y et sur la figure 3 par l'axe Z-O-Z. La commande de ce processus de transfert a été également schématisée sur la figure 6: dans la plaque 30 de la mâchoire portée par le bras 17'a, il est prévu un témoin 32 qui a pour fonction de détecter, au cours du mouvement de rapprochement des deux branches 17, 17', la présence d'une bouteille B dans l'étau de blocage EC2 de l'appareil d'orientation. S'il existe effectivement une bouteille, le témoin de présence 32 amorce le cycle de transfert. D'autre part, des témoins 33, 34 sont prévus sur le trajet suivi par le mécanisme de transfert TF de manière à définir une fin de course avant dans laquelle les deux plaques 29, 30 sont centrées dans le plan médiateur de l'étau de blocage EC2 et une fin de course arrière dans laquelle les deux plaques 29, 30 sont centrées dans le plan médiateur Y-Y du poste de capsulage. Dans cette dernière position, la bouteille, comme indiqué en B', est maintenue serrée par les mâchoires pendant l'opération de capsulage.
  • On va maintenant décrire ce qui se passe au cours de ce mouvement de transfert de la bouteille de la position B jusque dans la position B'. Pour les facilités de l'exposé, les opération ont été décomposées dans la succession des étapes du procédé. On notera cependant que la machine de l'invention fonctionne à cadence rapide. Par exemple la phase de transfert dure moins d'une seconde.
  • La machine de capsulage comporte un dispositif de capsulage, désigné dans son ensemble par TC sur la figure 3 et dont la structure sera précisée dans la suite. Ce dispositif de capsulage est fixé sur un dispositif de support et guidage vertical du type à pantographe, désigné dans son ensemble par PA, constitué de barres en parallélogramme et dont la fonction est de permettre un déplacement en hauteur du dispositif de capsulage TC tout en conservant son orientation axiale. Ce dispositif de support PA est lui- même articulé sur le portique 14 de manière à pouvoir pivoter par rapport à celui-ci il est pourvu d'un contrepoids P destiné à assurer son équilibrage et il porte en outre d'une part des moyens d'adaptation de la hauteur de la ligne d'action du dispositif de capsulage à la hauteur du nez 8 du robinet de bouteille et d'autre part des moyens d'adaptation transversale de la position de la tête de capsulage à la position spatiale du nez de robinet, en vue de compenser un excentrement excessif de la collerette par rapport au dôme de la bouteille, une torsion éventuelle du robinet et des défauts du pied de bouteille.
  • On va décrire tout d'abord les moyens d'adaptation de la hauteur de la ligne d'action du dispositif de capsulage à la hauteur du nez 8 du robinet de bouteille. Ces moyens comprennent deux flasques verticaux 10, 10', qui sont fixés sur le support PA dans des positions symétriques par rapport à l'axe X-X de la ligne transporteuse et qui sont pourvus de bords biseautés 10a, comme indiqué sur les figures 2 et 3. En outre, il est prévu sur le flasque 10, situé du côté du nez de robinet, une plaquette 11 fixée perpendiculairement au flasque dans une orientation parallèle au plan horizontal du transporteur T. Sur la figure 2, on a schématisé le processus de réglage de hauteur du dispositif de capsulage TC à l'aide du support PA qui intervient par l'intermédiaire des flasques 10, 10'. On a agrandi intentionnellement la distance de transfert entre l'étau de blocage EC2 et le plan médiateur TC du dispositif de capsulage afin de mieux montrer les différentes phases. Dans la position 81 de la bouteille de gaz, qui correspond à l'étau de blocage EC2, le mécanisme de transfert TF amorce son déplacement vers la gauche, en regardant la figure 2, et il fait entrer en contact la bouteille 61 avec le flasque 10 au point désigné par a. Le mécanisme de transfert poursuivant son mouvement, la bouteille relève le flasqu 10, et par conséquent l'ensemble du support PA et du dispositif de capsulage TC en correspondance à la courbe tracée en a-b sur le dôme de bouteille. Quand le point de contact entre le bord biseauté 10a et le dôme de bouteille arrive au voisinage du point b, la fonction de soutient du support PA est assurée par la plaquette 11 qui s'appuie par sa face inférieure contre la surface préférence constituée par la face supérieure de la collerette 6 de bouteille. Ce processus correspond à un guidage d'approche mais il est cependant nécessaire pour placer la plaquette 11 dans la zone appropriée et lui permettre de s' engager entre la collerette et le nez de robinet. A cet égard, pour tenir compte des écarts dimensionnels entre bouteilles qui se traduisent par une variation entre quatre et vingt et un millimètres de la distance séparant la base du nez de robinet de la face supérieure de la collerette, on donne au bord d'attaque de la collerette, en considérant la ligne X-X d'attaque des bouteilles, un profil effilé, mis en évidence sur la figure 2 et on maintient l'épaisseur de la plaquette en dessous de 4 mm.
  • Après ce guidage d'approche, il faut maintenant effectuer un réglage précis de la hauteur du support PA et par conséquent du dispositif de capsulage TC. Ce problème est résolu en utilisant la surface de référence du nez, c'est-à-dire la surface 9 circonscrite à son filetage extérieur. A cet effet, on assure le relevage de la plaquette 11 pour l'appliquer contre la génératrice inférieure de ladite surface de référence 9. Ce mouvement de relavage est engendré à l'aide du vérin 12, visible sur la figure 3 et qui est articulé en 12a sur une barre du support à pantographe PA et en 12b sur une barre 13 solidaire du portique 14. Cet actionnement par vérin n'est cependant pas limitatif de l'invention et on pourrait envisage tout autre mécanisme approprié, par exemple une pédale à ressort. La plaquette 11 étant maintenant appliquée par sa face supérieure contre la génératrice inférieure de la surface 9 du nez de robinet, il faut l'immobiliser pour maintenir le dispositif de capsulage TC à la hauteur ainsi réglée. Ce blocage est assuré à l'aide d'un frein schématisé en 15 et agissant sur une des barres du support PA. Il est à noter que la position du dispositif de capsulage sur le pantograph est évidemment réglée en hauteur en correspondance à la position en hauteur de la plaquette 11 du flasque 10 afin que l'application de cette plaquette contre le nez de robinet place obligatoirement l'axe du dispositif de capsulage au niveau de l'axe du nez de robinet, défini par la ligne A-A sur la figure 2. On a également mis en évidence sur cette figure la hauteur 4h dont le dispositif de capsulage est relevé dans la dernière phase du réglage de hauteur, correspondant à la position B3 de la bouteille.
  • Il est à noter que ce système de relevage à plaquette et vérin pourrait être remplacé par un systeme à glissières inclinées vers le haut et agissant de maniere à amener progressivement le dispositif de capsulage au nivau du nez de robinet.
  • On va maintenant décrire les moyens d'adaptation transversale de la position de tête de capsulage à la position spatiale du nez de robinet en vue de compenser, comme indiqué ci-dessus, l'excentrement de la collerette par rapport au dôme de bouteille, une torsion éventuelle du robinet et des défauts de pied de bouteille. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, et notamment sur les figures 3 et 3A, ces moyens sont constitués par un châssis 43 essentiellement en forme de cadre, qui est articulé sur les quatre barres PA1, PA2, PA3, PA4 du dispositif de support PA, du type pantographe, de la manière suivante. Il est prévu deux arbres 46, 47, orientés horizontalement et constituant les axes d'articlation des barres respectives PA1, PA3, et PA2, PA4 du parallélogramme, la liaison entre lesdits arbres 46, 47 et les barres du parallélogramme étant assurée par l'intermédiaire de roulements à billes indiqués schématiquement en 54. Sur les deux branches verticales du châssis 43, sont fixés extérieurement des paliers de coulissement 48, 49, 50, 51 notamment des paliers à billes, à l'aide desquels le châssis 43 peut coulisser sur les arbes 46, 47, l'intervalle de culisse- ment étant désigné par j sur la figure 3A. Cet intervalle est choisi à la conception de manière à tenir compte des écarts maximaux pouvant être créés par des défauts des bouteilles, ces écarts pouvant atteindre ± 15 mm, c'est-à-dire qu'on donne à l'intervalle j une valeur de 30 mm. La tête de capsulage TC est fixée inférieurement sur une plaque 52 placée à la partie inférieure du châssis 43. En outre, cette plaque 52 porte supérieurement l'appareillage de commande, indiqué schématiquement en 28, de la tête de capsulage.
  • Il est à noter que ce système d'adaptation transversale de la tête de capsulage n'est pas limitatif de l'invention et qu'on peut adopter tout autre système permettant d'obtenir ledit intervalle de débattement transversal de la tête de capsulage. Ainsi on peut monter l'ensemble de la tête de capsulage à façon d'un pendule en la suspendant à un axe horizontal de pivotement, placé dans le plan médiateur vertical de la ligne transporteuse de bouteilles et situé au-dessus de la tête de capsulage à une hauteur suffisante pour que le mouvement de débattement de cette dernière soit sensiblement horizontal. Il est également possible de suspendre l'ensemble de la tête de capsulage à un pivot supérieur vertical centré dans le plan médiateur de la ligne transporteuse.
  • Avant l'exécution de l'opération de capsulage proprement dite, il faut que le dispositif de capsulage soit centré dans le plan médiateur du poste de capsulage, défini par l'axe vertical Z-Z sur la figure 3 et l'axe Y-Y sur les figures 4 et 6. On a représenté ce dispositif de capsulage en vue en plan détaillé sur la figure 4. Il comprend une tête de sertissage comportant un poinçon 20 pourvu d'un évidement frontal 21 venant s'engager, sous l'action du dispositif d'entraînement schématisé en 22, sur la capsule C placée sur le nez 8 du robinet. Pour assurer le redressage et le centrage du robinet, l'alignement de la tête de sertissage dans le plan médiateur Y-Y du poste de capsulage, et également pour jouer le rôle de l'enclume pendant l'opération de sertissage de la capsule, il est prévu une pince, désignée dans son ensemble par PS sur la figure 4 et dont la ligne d'action est centrée sur l'axe de la tête de sertissage TS.
  • Cette pince PS comprend deux branches 23, 23 a pouvant pivoter autour d'axes désignés respectivement par 44 et 44a. Les branches se terminent par des mors 24, 24a et elles sont actionnées par un vérin 25 à double effet qui est articulé sur les branches par l'intermédiaire d'axes désignés par 26 et 26a. En outre, il est prévu un vérin 27, dont l'axe est placé dans le prolongement de l'axe du vérin 22 de la tête de sertissage, et qui sert à rapprocher ou éloigner la pince PS du trajet suivi par les robinets de bouteilles. Ce mode d'actionnement n'a cependant pas d'effet limitatif sur l'invention, la seule condition étant que la pince remplisse sa fonction.
  • Le vérin 22 de la tête de sertissage TS est installé dans une position fixe sur le châssis 43 de manière à faire sortir ou rentrer le poinçon 20 tandis que la structure, constituée par la pince PS, son vérin de serrage 25 et son vérin de transfert 27, est montée sur des glissières solidaires du châssis 43, et non représentées, afin de pouvoir exécuter un mouvement alterné de translation dans la direction Y-Y.
  • Quand une bouteille transportée par le mécanisme de transfert TF arrive dans le poste de capsulage défini par l'axe Y-Y sur la figure 4, elle est libérée par les mâchoires et l'ensemble du dispositif de capsulage TC, dont l'axe est maintenant placé à la hauteur de l'axe y-y du nez 8 du robinet, doit maintenant être amené en coïncidence avec cet axe, dont l'orientation radiale peut différer de l'orientation de l'axe Y-Y du poste de capsulage. La pince PS est alors rapprochée du robinet par le vérin 27, ses mors 24, 24 a entrant en contact avec des faces parallèles du carré 3 du robinet de mainère à commencer le redressage en position de ce dernier. Le vérin 25 est alors actionné de manière à rapprocher les deux mors 24, 24 a des faces parallèles correspondantes du carré 3, comme indiqué schématiquement en 24', 24'a sur la figure 4. Il est à noter qu'ainsi le châssis de débattement transversal 43 a été déplace en fonction de la position spatiale du robinet, pour amener la tête de capsulage TC dans la position correcte par rapport à la bouteille existante.
  • Le dispositif de capsulage étant ainsi correctement centré sur le nez de robinet portant la capsule C, le vérin 22 de la tête de sertissage TS est actionné de façon à faire sortir le poinçon 20 qui vient sertir la capsule sur le filetage extérieure 9 du nez de robinet.
  • Il faut précisément que cette capsule C se trouve sur le nez correspondant et la machine de capsulage comporte un système permettant d'effectuer automatiquement cette mise en place. Ce système comprend une goulotte d'amenée de capsules, qui a été désignée par 16 sur les figures 3 et 4 et qui est reliée à son extrémité supérieure à un réservoir de capsules, muni d'un vibreur de type connu servant à engager les capsules toujours dans la même orientation dans la goulotte 16. Cette goulotte est reliée à son extrémite inférieure à un distributeur, désigné par 18 et repésenté de façon plus détaillée sur la figure 5. Le distributeur 18 comporte à son embouchure un petit clapet désigné par 45 et laissant passer une par une les capsules C, qui sont pourvues d'une languette de déchirement L, afin de les maintenir dans la trajectoire, matérialisée par la ligne S-S parallèle à l'axe X-X de la ligne transporteuse. La première capsule est immobilisée par ledit clapet 45, avec son ouverture dirigée vers le nez 8, de sorte que ce dernier, au cours du mouvement de transfert de la bouteille de gaz, pénètre par son bord avant dans ladite ouverture de capsule qui bascule, en prenant appui par sa surface arrière sur l'axe du clapet, tout en étant retenue par celui-ci, de sorte qu'elle vient finalement s'engager comme indiqué en C', sur le nez de robinet par lequel elle est maintenue en place jusque dans le poste de sertissage. Pour que cette opération soit réalisée avec succès, l'axe longitudinal du distributeur est orienté par rapport au plan médiateur Y-Y du poste de capsulage d'un angle bien déterminé, désigné par a sur les figures 4 et et faisant l'objet d'un réglage initial.
  • Il est à noter que ce distributeur est fixé sur le dispositif de support et guidage vertical PA de sorte qu'il suit ses déplacements. Il en résulte que la goulotte 16 doit présenter une certaine souplesse pour absorber le mouvement relatif entre le distributer et le réservoir de capsules. Ce problème est résolu en utilisant une matière plastique appropriée et en donnant une incurvation appropriée à son axe longitudinal.
  • Pour faciliter la compréhension de la machine de capsulage selon l'invention, on va maintenant donner une description détaillée de son fonctionnement:
    • La bouteille dont le nez 8 a été orienté préalablement et qui est tenue en attente dans l'étau de blocage EC2, est saisie par les mâchoires du mécanisme de transfert TF et le témoin de présence 32 déclenche le cycle de transfert. Le mécanisme de transfert TF est alors déplacé le long des barres 36, 38 de façon à amener la bouteille dans le plan médiateur Y-Y du poste de capsulage, qui est défini par la fin de course 34. Au cours de ce mouvement de transfert, la bouteille entre en contact par son dôme avec les bord biseautés 10a, 10'a des flasques 10, 10' de sorte que le pantographe PA, et par conséquent le dispositif de capsulage TC, sont relevés en correspondance au trajet défini par a-b sur la figure 2. Au point b la plaquette 11 reprend la fonction d'appui du support PA sur la face supérieur de la collerette 6 et, sous l'action d'un autre témoin de présence, non représenté, le vérin 12 est enclenché de façon à faire pivoter le support PA autor de ses points d'articulation sur le portique 14 afin d'appliquer ainsi la plaquette 11 contre la génératrice inférieure de la surface de référence 9 du nez de collerette.
  • Le dispositif de capsulage TC est ainsi placé de niveau avec l'axe y-y du nez de robinet. Le mécanisme de transfert TF poursuit son mouvement en direction du plan médiateur Z-O-Y du poste de capsulage, où il est arrêté sous l'action du témoin de présence 34, en relâchant alors la bouteille. Au préalable, le châssis 43 à glissières 48, 49, 50, 51 a amené la tête de capsulage en correspondance avec la position spatiale du robinet de bouteille. Le centrage du dispositif de capsulage sur l'axe y-y du nez de robinet est alors effectué par l'intermédiaire de la pince PS, dont les mors 24,24 a viennent s'appliquer contre les face correspondantes du carré 3 du robinet, ce qui établit une coïncidence entre l'axe du poinçon de sertissage 20, 21 et l'axe y-y du nez de robinet. Il est à noter que celui-ci a entraïné, au cours de son transfert, une capsule C tenue à disposition à l'extrémité du distributeur 18.
  • Le dispositif de capsulage est mainenant prêt à effectuer l'opération de sertissage, qui est déclenchée par un autre témoin 19 de contrôle d'orientation correcte de nez de robinet. Le poinçon vient s'engager par son évidement 21 sur la capsule C et il actionne une bague intérieure de sertissage, formée d'un matériau élastique qui vient serrer la capsule et comprimer sa surface périphérique pour l'engager entre les filets du filetage du nez 8.
  • Pendant l'opération de sertissage, il est à noter que d'une part le robinet de la bouteille est maintenu par la pince PS qui joue ainsi le rôle d'enclume pour la tête de sertissage et que d'autre part le corps de la bouteille est retenu par des butées périphériques, schématisées en 41, 41 a, ces butées étant actionnées par des vérins 42,42a.
  • En fin d'opération de sertissage, un pressostat intervenant dans l'appareillage indiqué schématiquement en 28 et réagissant à la pression finale de sertissage provoque le retrait des vérins de la tête de capsulage TC de sorte que la bouteille, terminée de sertissage, peut être librement entraînée par le transporteur T, en actionnant au passage un élément de commande, indiqué schématiquement en 35, qui assure le retour à l'état initial des composants de la machine.
  • Dans l'exemple considéré, on a adopté un systeme logique pneumatique pour commander la séquence de déroulement des différentes opérations et on a également utilisé des composants pneumatique pour produire les différents mouvements. Cependant il va de soi que cette conception n'a aucun effet limitatif sur l'invention et il est possible d'envisager l'intervention de systèmes différents, notamment électromécaniques, hydrauliques et électronique ou autres. En ce qui concerne la cadence de travail de la machine, il est possible de capsuler environ 1200 à 1300 bouteilles à l'heure.

Claims (14)

1. Machine de capsulage de bouteilles de gaz, ou de récipients semblables, possédant un robinet pourru d'un carré (3) et d'un nez (8) présentant un filetage extérieur, qui ont été au préalable orientées dans un appareil placé en amont de façon que leurs nez soient toujours dirigés dans un sens déterminé, comportant un dispositif de support et de guidage vertical (PA) sur lequel est monté un dispositif de capsulage (TC), caractérisé en ce que
le dispositif de capsulage (TC) comprend des moyens (PS) assurant son centrage sur l'axe (y-y) du nez (8) du robinet en agissant sur le carré (3) de ce dernier, et
- le dispositif de support de guidage vertical (PA), comporte des moyens (10, 11, 12, 15) pour adapter la hauteur de la ligne d'action de ce dispositif à celle de l'axe (y-y) du nez de robinet, en prenant pour référence une génératrice inférieure de la surface (9) circonscrite au filetage extérieur dudit nez (8).
2. Machine de capsulage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite génératrice inférieure de la surface (9) cironscrite au filetage extérieur dudit nez (8) est la génératrice située dans la plan horizontal tangent inférieurement audit nez (8).
3. Machine de capsulage selon l'une des ré- vendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit dispositif de support et guidage vertical est du type à pantographe (PA).
4. Machine de capsulage selon l'un quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'il est prévu un mécanisme de transfert (TF), mobile parallèlement à la direction de déplacement (X-X) des bouteilles et assurant la saisie de la bouteille (B) pour la transférer jusque dans le poste de capsulage (ZOY) et pour la maintenir jusqu'au début de l'opération de sertissage de capsule sur le nez (8).
5. Machine de capsulage selon la revendication 4, caractérisée en ce que, la bouteille étant maintenue en attente dans un dispositif de blocage (EC2), le mécanisme de tranfert (TF) comporte un plan médiateur vertical de serrage de bouteille, orienté perpendiculairement au sens de déplacement (X-X) des bouteilles et qui est déplacé d'une position de coïncidence avec le plan médiateur vertical dudit dispositif de blocage (EC2) jusque dans une position de coïncidence avec le plan médiateur vertical (ZOY) du poste de capsulage.
6. Machine selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que le mécanisme de transfert (TF) comporte deux mâchoires (29, 30), dont les axes verticaux sont placés dans ledit plan médiateur et dont le serrage sur le corps de la bouteille est assuré par un vérin, ces mâchoires pouvant coulisser sur des barres (36, 38) formant pivots et orientées parallélement à la direction (X-X) de transport des bouteilles en vue d'assure le transfert de la bouteille jusqu'au poste de capsulage (YOZ).
7. Machine de capsulage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le dispositif de capsulage (TC) comprend une tête de sertissage (TS) de capsulage, dont le centrage final sur l'axe (y-y) du nez (8) de robinet est assuré à l'aide d'une pince de serrage (PS), dont la ligne d'action est en coïncidence avec l'axe de la tête de sertissage et qui comporte des mors (24, 24a) venant s'appliquer contre deux faces parallèles de référence dudit carré (3) du robinet.
8. Machine de capsulage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit dispositif de capsulage (TC) est monté sur ledit dispositif de support et guidage vertical (PA) par l'intermédiaire d'un châssis pouvant coulisser horizontalement, dans une direction transversale au sens de déplacement (X-X) des bouteilles, par l'intermédiaire de paliers, notamment du type à billes, sur des barres solidaires dudit dispositif de support et guidage vertical afin de permettre au dispositif de capsulage d'absorber des écarts transversaux de positionnement des robinets de bouteilles.
9. Machine de capsulage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit dispositif de capsulage (TC) est monté sur ledit dispositif de support et guidage vertical (PA) par l'intermédiaire d'un pivot supérieur, orienté horizontalement et parallèlement au sens de déplacement (X-X) des bouteilles, placé dans le plan médiateur (ZOY) du poste de capsulage et en outre placé à une hauteur appropriée pour que l'ensemble formé par le dispositif de capsulage et ledit pivot opère à façon d'un pendule pour absorber des écarts transversaux de positionnement des robinets de bouteilles.
10. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que lesdits moyens prévus sur ledit dispositif de support et guidage vertical (PA) pour adapter la hauteur de l'axe du dispositif de capsulage (TC) à celle de l'axe (y-y) du nez de robinet comprennent:
- deux flasques (10, 10') orientés verticalement, reliés rigidement au pantographe et comportant de bords avant biseautés (10a, 10'a) qui entrent en contact avec le corps de la bouteille au cours de son mouvement de transfert afin de faire monter le dispositif de support et guidage vertical, et
- une plaquette (11) fixée perpendiculairement sur un desdits flasques (10) et comportant deux faces horizontales, à savoir une face horizontale inférieure par laquelle ledit dispositif de support et guidage vertical s'appuie d'abord sur la face horizontale supérieure de la collerette (6) de bouteille quand lesdits bords biseautés (10a, 10'a) perdent le contact avec le dôme de la bouteille, et une face horizontale supérieure qui est ensuite appliquée, sous l'action d'un système de relavage et de blocage dudit dispositif de support, tangentiellement contre ladite génératrice inférieure de la surface (9) circonscrite au filetage extérieur du nez (8) de robinet.
11. Machine de capsulage selon la revendication 10, caractérisée en ce que ladite plaquette (11) a, en vue en plan, sensiblement la forme d'un rectangle de profil allongé, elle est fixée par un de ses côtes longs sur ledit flasque (10), son bord d'attaque, dirigé vers les bouteilles entrantes, est pourvu d'un profil effilé et en outre l'épaisseur de ladite plaquette est choisie inférieure à la valeur minimale de la cote d'espacement (h) entre le plan horizontal tangent inférieurement au nez (8) de robinet et la surface supérieure de la collerette (6).
12. Machine de capsulage selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisée en ce que ledit système de relevage et de blocage dudit dispositif de support de guidage vertical comprend un vérin (12), ou autre organe similaire, relié audit dispositif de support et guidage vertical (PA) de façon à le faire monter pour appliquer ladite plaquette (11) contre ladite surface (9) du nez (8) de robinet et un frein (15) assurant le blocage dudit dispositif de support et guidage vertical dans cette position haute pendant l'opération de capsulage.
13. Machine de capsulage selon l'un des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que ledit dispositif de capsulage (TC) coopère avec une goulotte (16) d'amenée de capsules (C), qui est reliée par sa partie supérieure à un réservoir de capsules installé dans une position fixe, ladite goulotte étant flexible sur sa longueur et étant terminée à sa partie inférieure par un distributeur (18) qui est fixé sur ledit dispositif de support et guidage vertical (PA) et dont l'embouchure est placée sur le trajet suivi par les nez (8) de robinets.
14. Machine de capsulage selon la revendication 13, caractérisée en ce que ledit distributeur (18) de la goulotte d'amenée (16) est orienté par rapport à la direction (X-X) de déplacement du mécanisme de transfert (TF) d'un angle (a) permettant au nez (8) de robinet d'accrocher automatiquement au passage une capsule (C) qui est ensuite retenue en place sur le nez jusque dans le poste de sertissage.
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