La présente invention concerne un dispositif deThe present invention relates to a device for
vissage de bouchons.screwing plugs.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION On connaît de nombreux dispositifs de vissage de 5 bouchons, en particulier un dispositif comprenant une tête de préhension fixée à une broche rotative reliée à un arbre d'entraînement par l'intermédiaire d'un embrayage à friction dont la limite d'adhérence correspond au couple de serrage que l'on souhaite appliquer aux bou10 chons. En raison du fonctionnement de ce type de dispositif, l'embrayage est destiné à patiner lors du vissage de chaque bouchon, de sorte que ce fonctionnement provoque une usure rapide des éléments de friction, ce qui implique un arrêt fréquent du dispositif de vissage pour pro15 céder à un réglage du serrage des éléments de friction afin d'obtenir le couple désiré. En outre, l'embrayage augmente l'inertie de la broche, ce qui rend les faibles couples de serrage difficiles à maîtriser avec de tels dispositifs de vissage. BACKGROUND OF THE INVENTION Numerous plug screwing devices are known, in particular a device comprising a gripping head attached to a rotating spindle connected to a drive shaft via a friction clutch whose adhesion limit corresponds to the tightening torque which it is desired to apply to the beads. Due to the operation of this type of device, the clutch is intended to slip during the screwing of each plug, so that this operation causes rapid wear of the friction elements, which implies a frequent stop screwing device for pro15 yield to an adjustment of the tightening of the friction elements in order to obtain the desired torque. In addition, the clutch increases the inertia of the spindle, which makes the low tightening torques difficult to control with such screwing devices.
On connaît également un dispositif pneumatique comportant un vérin dont la tige porte une crémaillère reliée par des pignons de renvoi à une broche rotative portant la tête de préhension. Le couple de serrage est déterminé par la pression d'alimentation du vérin pneuma25 tique et son réglage peut être effectué une fois pour toutes pour un couple de serrage donné des bouchons. Toutefois, en raison du mécanisme de renvoi des mouvements de la crémaillère reliée au vérin pneumatique, le dispositif présente un encombrement important, ce qui limite 30 le nombre de dispositifs de vissage de bouchons pouvant être mis en place sur une machine. Also known is a pneumatic device comprising a jack whose rod carries a rack connected by pinions to a rotating pin bearing the gripping head. The tightening torque is determined by the supply pressure of the pneumatic cylinder and its setting can be carried out once and for all for a given tightening torque of the plugs. However, because of the tooth movement mechanism of the rack connected to the pneumatic cylinder, the device has a large footprint, which limits the number of plug screwing devices that can be set up on a machine.
OBJET DE L'INVENTION Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de vissage de bouchons assurant de manière 35 simple et fiable une limitation du couple de serrage tout en présentant un encombrement réduit. OBJECT OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plug screwing device which provides a simple and reliable limitation of the tightening torque while having a reduced bulk.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose, selon l'invention, un dispositif de vissage de bouchons, 5 comprenant un plateau, une broche montée sur le plateau pour pivoter par rapport à celui-ci, une tête de préhension de bouchons fixée à la broche, un moyen d'entraînement en rotation de la broche pour exercer sur la broche un effort d'entraînement excentré, un moyen de 10 détection d'une force appliquée sur une partie de la broche fixe en rotation en réaction à l'effort d'entraînement et un moyen d'arrêt du vissage relié au moyen de détection pour arrêter le vissage lorsque la force appliquée en réaction dépasse un seuil prédétermi15 né. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION With a view to achieving this object, it is proposed, according to the invention, a device for screwing plugs, comprising a plate, a pin mounted on the plate for pivoting with respect thereto, a plug gripping head attached to the spindle, a spindle driving means for exerting on the spindle an eccentric drive force, a force detecting means applied to a portion of the fixed spindle in rotation in response to the driving force and a screw stop means connected to the detecting means for stopping the screwing when the applied force in reaction exceeds a predetermined threshold.
L'application d'un effort excentré sur la broche engendre un couple sur celle-ci et donne naissance à une force qui est appliquée en réaction sur une partie fixe de la broche et qui s'accroît au fur et à mesure que le 20 couple résistant à la rotation augmente. La force de réaction peut ainsi être utilisée pour évaluer le couple de serrage et l'arrêt du vissage peut être commandé en fonction de cette force de réaction représentative du couple de serrage. Le moyen de détection qui détecte 25 cette force au niveau d'une partie fixe de la broche n'a pas d'influence sur l'inertie de la broche et permet en outre d'avoir une structure fiable et simple (notamment en ce qui concerne la connectique). The application of an eccentric force on the spindle generates a torque thereon and gives rise to a force which is applied in reaction to a fixed part of the spindle and which increases as the torque increases. resistance to rotation increases. The reaction force can thus be used to evaluate the tightening torque and the stop of the screwing can be controlled according to this reaction force representative of the tightening torque. The detecting means which detects this force at a fixed part of the spindle has no influence on the inertia of the spindle and furthermore makes it possible to have a reliable and simple structure (particularly as regards relates to the connection).
Selon un premier mode de réalisation, la broche est montée sur le plateau avec un jeu latéral pour être mobile entre une position de vissage et une position de fin de vissage, et le moyen de détection de la force appliquée comprend un moyen de rappel élastique de la broche en position de vissage et un moyen de détection de 35 position de la broche, le moyen d'arrêt du vissage étant relié au moyen de détection de position pour arrêter le vissage lorsque la broche arrive en position de fin de vissage. Le dispositif a alors une structure relativement simple. Avantageusement alors, la broche est montée sur le plateau par l'intermédiaire d'un élément de guidage monté sur le plateau avec le jeu latéral pour être mobile entre la position de vissage et la position de fin de 10 vissage, et le moyen de rappel élastique est intercalé entre le plateau et l'élément de guidage. According to a first embodiment, the spindle is mounted on the plate with lateral play to be movable between a screwing position and an end of screwing position, and the force detection means applied comprises an elastic return means of the spindle in the screwing position and a spindle position detecting means, the screw stopping means being connected to the position detecting means for stopping the screwing when the spindle is in the end-of-screwing position. The device then has a relatively simple structure. Advantageously then, the spindle is mounted on the plate by means of a guide element mounted on the plate with the lateral clearance to be movable between the screwing position and the end screwing position, and the return means. elastic band is interposed between the plate and the guide element.
Ainsi, la lecture et le réglage du couple peuvent alors s'effectuer sur une partie solidaire du plateau. Thus, the reading and the adjustment of the torque can then be performed on a part integral with the plate.
De préférence dans ce mode de réalisation, le 15 moyen de rappel élastique comprend un bras ayant une extrémité articulée au plateau et une extrémité opposée à proximité de laquelle est monté le moyen de détection de position, et un ressort intercalé entre le plateau et le bras pour maintenir une portion intermédiaire du bras en 20 appui contre l'élément de guidage. Preferably in this embodiment, the resilient biasing means comprises an arm having an end hinged to the tray and an opposite end near which the position detecting means is mounted, and a spring interposed between the tray and the arm to maintain an intermediate portion of the arm abutting against the guide member.
Le bras permet une amplification du déplacement de l'élément de guidage qui est alors plus facilement détectable par le moyen de détection de position. Il suffit en outre de modifier la force exercée par le ressort pour 25 modifier le couple de serrage du bouchon. The arm allows an amplification of the displacement of the guide element which is then more easily detectable by the position detection means. It is also sufficient to modify the force exerted by the spring to modify the tightening torque of the plug.
De préférence alors, le dispositif de vissage comprend un organe de précontrainte du ressort, cet organe comprenant un levier ayant une première extrémité articulée sur la deuxième extrémité du bras et une 30 deuxième extrémité à laquelle est attelée une première extrémité d'une tige traversant le bras et ayant une deuxième extrémité pourvue d'un épaulement, le ressort étant disposé autour de la tige entre le bras et l'épaulement de la deuxième extrémité de la tige et le 35 levier étant en butée contre un excentrique solidaire du plateau de telle manière que le ressort applique le bras contre l'élément de guidage, l'excentrique étant monté sur le plateau pour pivoter de manière à régler l'angle entre le levier et le bras. Preferably, the screwing device comprises a preloading member of the spring, this member comprising a lever having a first end hinged to the second end of the arm and a second end to which is coupled a first end of a rod passing through the arm and having a second end provided with a shoulder, the spring being disposed around the rod between the arm and the shoulder of the second end of the rod and the lever being in abutment against an eccentric secured to the plate in such a way that the spring applies the arm against the guide element, the eccentric being mounted on the plate to pivot so as to adjust the angle between the lever and the arm.
Le réglage de la force exercée par le ressort est effectué de façon simple par un réglage de la précontrainte de celui-ci. The adjustment of the force exerted by the spring is effected simply by adjusting the preload thereof.
Selon une caractéristique particulière du premier mode de réalisation, la broche est montée pour coulisser 10 par rapport au plateau lors du vissage et le dispositif comprend des moyens additionnels de guidage agencés pour assurer un guidage précis du coulissement sur une partie du vissage et permettre un débattement correspondant au jeu latéral en fin de vissage. Les moyens additionnels de 15 guidage comprennent de préférence deux éléments solidaires pour l'un de la broche et pour l'autre du plateau, à savoir un élément comportant une colonne ayant un premier tronçon et un deuxième tronçon, le premier tronçon ayant un diamètre supérieur à un diamètre du deuxième tronçon, 20 et un élément comportant une bague qui a un diamètre interne sensiblement égal au diamètre du premier tronçon et qui est montée pour glisser le long de la colonne. According to a particular characteristic of the first embodiment, the spindle is mounted to slide relative to the plate during screwing and the device comprises additional guide means arranged to ensure precise sliding guidance on a part of the screwing and to allow a movement. corresponding to the lateral play at the end of screwing. The additional guiding means preferably comprise two integral elements for one of the spindle and for the other of the plate, namely an element comprising a column having a first section and a second section, the first section having a larger diameter. at a diameter of the second section, and an element having a ring which has an internal diameter substantially equal to the diameter of the first section and which is mounted to slide along the column.
Cette caractéristique est particulièrement utile lorsque les bouchons à visser comporte une bague 25 d'inviolabilité pour coopérer avec une collerette du goulot destinée à assurer la retenue de la bague sur le goulot. Pour forcer la bague à passer la collerette lors du vissage, il est nécessaire dans certains cas d'exercer sur le bouchon un couple supérieur au couple de serrage 30 souhaité en fin de vissage. Les moyens additionnels de guidage empêchent un déplacement de la broche en position de fin de vissage qui serait d au passage de la collerette par la bague d'inviolabilité au début du vissage, et évite ainsi que l'arrêt de la broche intervienne trop 35 tôt. This feature is particularly useful when the screw caps has a ring 25 of tamper to cooperate with a flange of the neck intended to ensure the retention of the ring on the neck. To force the ring to pass the collar during screwing, it is necessary in certain cases to exert on the cap a torque greater than the desired tightening torque at the end of screwing. The additional guiding means prevent the spindle from moving to the end-of-screwing position which would be due to the passage of the flange through the tamper-evident ring at the beginning of the screwing, and thus prevents the spindle stop from intervening too early. .
Selon un deuxième mode de réalisation, le moyen de détection est un moyen de détection d'une réaction d'appui de la broche et, de préférence, le moyen de détection de la réaction d'appui est une jauge de con5 trainte. According to a second embodiment, the detection means is a means for detecting a support reaction of the spindle and, preferably, the means for detecting the support reaction is a load gauge.
Le dispositif de vissage conforme à ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car l'information fournie par la jauge de contrainte peut être utilisée pour fournir en continu au cours du vissage 10 le couple de serrage. Le dispositif a en outre une structure simple qui limite le nombre de pièces en mouvement améliorant ainsi la fiabilité. The screwing device according to this embodiment is particularly advantageous because the information provided by the strain gauge can be used to continuously provide during tightening 10 the tightening torque. The device further has a simple structure that limits the number of moving parts thereby improving reliability.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de 15 l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features and advantages of the invention will become apparent on reading the following description of a particular non-limiting embodiment of the invention.
Il sera fait référence aux figures ci-jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue schématique en coupe de la partie supérieure du dispositif de vissage selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 de la partie inférieure de ce dispositif, - la figure 3 est une vue partielle en coupe selon la ligne III-III de la figure 2, - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3, - la figure 5 est une vue analogue à celle de la 30 figure 2 de la partie inférieure d'un dispositif de vissage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Reference is made to the attached figures, among which: FIG. 1 is a diagrammatic sectional view of the upper part of the screwing device according to a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a similar view. to that of Figure 1 of the lower part of this device, - Figure 3 is a partial sectional view along the line III-III of Figure 2, - Figure 4 is a sectional view along line IV-IV FIG. 5 is a view similar to that of FIG. 2 of the lower part of a screwing device according to a second embodiment of the invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
En référence aux figures 1 à 4, le dispositif de 35 vissage selon le premier mode de réalisation est ici dé- crit en application à une installation de bouchage de type carrousel comportant plusieurs dispositifs de vissage regroupés sur une plate-forme généralement désignée en 1 qui est montée pour pivoter sous l'action de moyens 5 non représentés autour d'une colonne centrale 2 d'un bâti fixe. La plate-forme 1 comporte un plateau inférieur 3 et un plateau supérieur 4 superposés qui sont maintenus espacés par des colonnes verticales 5 dont une seule est 10 visible sur les figures. With reference to FIGS. 1 to 4, the screwing device according to the first embodiment is described here in application to a carousel-type capping installation comprising several tightening devices grouped together on a platform generally designated as 1 which is mounted to pivot under the action of means 5 not shown around a central column 2 of a fixed frame. The platform 1 comprises a lower plate 3 and a top plate 4 superimposed which are kept spaced by vertical columns 5 of which only one is visible in the figures.
Chaque dispositif de vissage comprend un ensemble de support ici formé par des parties en regard des plateaux 3, 4 et par la colonne 5 adjacente. Each screwing device comprises a support assembly here formed by parts facing the plates 3, 4 and the adjacent column 5.
Un coulisseau 6 est monté libre en rotation et en 15 translation sur la colonne 5. Le coulisseau 6 est équipé d'un galet 7 monté pour pivoter autour d'un axe perpendiculairé à la colonne 5. Le galet 7 roule sur un bord d'une came tambour 8 solidaire de la colonne centrale 2 pour positionner en hauteur le coulisseau 6 par rapport à 20 la colonne centrale 2. A slider 6 is mounted free to rotate and translate on the column 5. The slider 6 is equipped with a roller 7 mounted to pivot about an axis perpendicular to the column 5. The roller 7 rolls on an edge of a drum cam 8 secured to the central column 2 to position the slide 6 in height relative to the central column 2.
Le dispositif de vissage comprend une broche généralement désignée en 9 qui est montée sur l'ensemble de support délimité dans la plate-forme 1 et qui est parallèle à la colonne 5. The screwing device comprises a pin generally designated 9 which is mounted on the support assembly delimited in the platform 1 and which is parallel to the column 5.
La broche 9 comprend un fourreau 10 qui est fixé au coulisseau 6 et qui forme une partie de la broche 9 fixe en rotation. The pin 9 comprises a sleeve 10 which is fixed to the slider 6 and which forms a portion of the pin 9 fixed in rotation.
Un arbre 11 est monté pour pivoter dans le fourreau 10 pour former la partie rotative de la broche 9. 30 L'arbre 11 possède une extrémité supérieure 12 qui est en saillie du fourreau 10 et qui est pourvue d'un pignon 13 pour engrener sur une roue dentée 14 solidaire de la colonne centrale 2, et une extrémité inférieure 15 qui est en saillie du fourreau 10 sous le plateau inférieur 3 et 35 qui est équipée d'une tête de préhension généralement dé- signée en 16. A shaft 11 is pivotally mounted in the sleeve 10 to form the rotatable portion of the spindle 9. The shaft 11 has an upper end 12 which protrudes from the sleeve 10 and which is provided with a pinion 13 to engage on a toothed wheel 14 secured to the central column 2, and a lower end 15 which protrudes from the sleeve 10 under the lower plate 3 and 35 which is equipped with a gripping head generally designated at 16.
La tête de préhension 16 comporte un boîtier 17 dans lequel est monté un organe d'actionnement 18 en forme de cloche solidaire en rotation du boîtier 17 au 5 moyen de colonnettes 19 fixées au boîtier 17 et traversant l'organe d'actionnement 18. L'organe d'actionnement 18 est monté mobile axialement sur les colonnettes 19 et est relié par une tige d'actionnement creuse 20 à un actionneur électromagnétique 21 porté par le coulisseau 6. The gripping head 16 comprises a casing 17 in which is mounted an actuating member 18 in the form of a bell integral in rotation with the casing 17 by means of columns 19 fixed to the casing 17 and passing through the actuating member 18. actuating member 18 is mounted axially movable on the posts 19 and is connected by a hollow actuating rod 20 to an electromagnetic actuator 21 carried by the slider 6.
Trois mâchoires 22 sont montées à l'intérieur de l'organe d'actionnement 18 et sont écartées les unes des autres par des ressorts schématisés en 23 et disposés dans des logements réalisés dans les parois en regard de deux mâchoires adjacentes. Three jaws 22 are mounted inside the actuating member 18 and are spaced apart from each other by springs shown schematically at 23 and arranged in housings formed in the walls facing two adjacent jaws.
La surface interne de l'organe d'actionnement 18 et la surface externe des mâchoires 22 sont tronconiques et comportent des rampes inclinées formées par le fond de gorges inclinées, respectivement 24 pour l'organe d'actionnement 18 et 25 pour les mâchoires 22, dans les20 quelles sont disposées des billes de couplage 26 qui solidarisent en rotation les mâchoires 22 avec l'organe d'actionnement 18 tout en permettant un mouvement axial de l'organe d'actionnement 18 par rapport aux mâchoires 22. Les mâchoires 22 sont retenues selon une direction 25 axiale par l'extrémité inférieure des colonnettes 19 qui s'étend en regard du bord supérieur des mâchoires 22. A cet effet, la tête de préhension comporte de préférence trois colonnettes 19 disposées selon la même position angulaire que les gorges 24. The inner surface of the actuating member 18 and the outer surface of the jaws 22 are frustoconical and comprise inclined ramps formed by the bottom of inclined grooves, respectively 24 for the actuating member 18 and 25 for the jaws 22, in which are arranged coupling balls 26 which rotate in solidarity the jaws 22 with the actuating member 18 while allowing axial movement of the actuating member 18 relative to the jaws 22. The jaws 22 are retained in an axial direction by the lower end of the posts 19 which extends opposite the upper edge of the jaws 22. For this purpose, the gripping head preferably comprises three columns 19 arranged in the same angular position as the grooves 24 .
Dans le mode de réalisation préféré illustré, le dispositif de vissage comporte en outre une tige de détection de présence 27 qui s'étend dans la tige d'actionnement creuse 20 et débouche au-dessus de l'actionneur 21 en regard d'un détecteur de proximité 48 35 porté par le coulisseau 6. In the preferred embodiment illustrated, the screwing device further comprises a presence detection rod 27 which extends in the hollow actuating rod 20 and opens above the actuator 21 opposite a detector proximity 48 carried by the slider 6.
Le fourreau 10 est reçu à coulissement entre des positions haute et basse de la broche 9 dans une bague de guidage 28 montée dans un orifice 29 du plateau inférieur 3 de la plate-forme 1 avec un jeu latéral résultant d'une 5 différence entre un diamètre externe de la bague de guidage 28 et un diamètre de l'orifice 29. La bague de guidage 28 est ainsi mobile latéralement dans l'orifice 29 entre deux positions extrêmes à savoir une position de vissage (représentée à la figure 3) et une position de 10 fin de vissage comme cela sera explicité ci-après. The sleeve 10 is slidably received between high and low positions of the pin 9 in a guide ring 28 mounted in an orifice 29 of the lower plate 3 of the platform 1 with a lateral clearance resulting from a difference between a outer diameter of the guide ring 28 and a diameter of the orifice 29. The guide ring 28 is thus movable laterally in the orifice 29 between two extreme positions namely a screwing position (shown in Figure 3) and a end of tightening position as will be explained below.
Le dispositif de vissage comprend un moyen de rappel élastique, généralement désigné en 30, de la bague de guidage 28 dans la position de vissage (voir les figures 3 et 4 plus particulièrement). The screwing device comprises an elastic return means, generally designated 30, of the guide ring 28 in the screwing position (see Figures 3 and 4 more particularly).
Le moyen de rappel élastique 30 comprend un bras 31 ayant une première extrémité 32 articulée au plateau inférieur 3 pour pivoter autour d'un axe vertical et une deuxième extrémité 33 sur laquelle est articulée une première extrémité 34 d'un levier 35. Le levier 35 possède 20 une deuxième extrémité 36 à laquelle est attelée une première extrémité 37 d'une tige 38 traversant le bras 32 et possédant une deuxième extrémité 39 qui est libre et épaulée (l'épaulement est ici formé d'une rondelle associée à un écrou vissé sur l'extrémité 39) . Un ressort 40 25 s'étend autour de la tige 38 pour prendre appui d'une part sur le bras 31 à l'opposé de la bague de guidage 28 et d'autre part contre l'épaulement de la deuxième extrémité 39 de la tige 38. Le levier 35 a une face, orientée vers le bras 31, qui est en appui contre une butée 41 so30 lidaire du plateau inférieur 3 de manière que le ressort tende à appliquer contre la bague de guidage 28 une portion intermédiaire 42 du bras 31. La butée 41 est formée par un excentrique monté pour pivoter sur le plateau inférieur 3 pour permettre de régler l'angle entre le le35 vier 35 et le bras 31 et donc de plus ou moins comprimer le ressort 40. La butée 41 permet ainsi l'exercice et le réglage d'un effort de précontrainte sur le ressort 40. The elastic return means 30 comprises an arm 31 having a first end 32 articulated to the lower plate 3 to pivot about a vertical axis and a second end 33 on which is articulated a first end 34 of a lever 35. The lever 35 has a second end 36 to which is coupled a first end 37 of a rod 38 passing through the arm 32 and having a second end 39 which is free and shouldered (here the shoulder is formed of a washer associated with a screwed nut). on the end 39). A spring 40 extends around the rod 38 to bear on the one hand on the arm 31 opposite the guide ring 28 and on the other hand against the shoulder of the second end 39 of the rod 38. The lever 35 has a face, oriented towards the arm 31, which bears against an abutment 41 so30 lidaire bottom plate 3 so that the spring tends to apply against the guide ring 28 an intermediate portion 42 of the arm 31 The stop 41 is formed by an eccentric mounted to pivot on the lower plate 3 to allow the angle between the lever 35 and the arm 31 to be adjusted and thus to compress the spring 40 more or less. exerting and adjusting a preload force on the spring 40.
Un détecteur de position 49 est fixé sur le plateau inférieur 3 en regard de la deuxième extrémité 33 du 5 bras 31 pour détecter la position de cette extrémité du bras 31. Le détecteur de position 49 est de type inductif. Le détecteur de position 49 est relié à un interrupteur 50 relié à l'actionneur 21 pour commander l'ouverture des mâchoires 22 lorsque la deuxième extrémi10 té 33 arrive dans une position correspondant à la position de fin de vissage de la bague de guidage 28. A position detector 49 is fixed on the lower plate 3 opposite the second end 33 of the arm 31 to detect the position of this end of the arm 31. The position detector 49 is of the inductive type. The position detector 49 is connected to a switch 50 connected to the actuator 21 to control the opening of the jaws 22 when the second end 33 reaches a position corresponding to the end-of-screwing position of the guide ring 28.
Le dispositif de vissage comprend des moyens additionnels de guidage agencés pour assurer un guidage précis du coulissement de la broche 9 au début du vissage 15 et permettre un débattement latéral de la broche en fin de vissage. The screwing device comprises additional guide means arranged to ensure precise guidance of the sliding of the pin 9 at the beginning of the screwing 15 and allow a lateral movement of the pin at the end of screwing.
Les moyens additionnels de guidage comprennent une colonne généralement désignée en 43 qui s'étend depuis le plateau supérieur 4 en direction du plateau infé20 rieur 3. La colonne 43 possède un premier tronçon ou tronçon supérieur 44 relié par une portion tronconique 45 à un deuxième tronçon ou tronçon inférieur 46. Le tronçon supérieur a un diamètre supérieur à un diamètre du tronçon inférieur 46. Les moyens additionnels de guidage com25 prennent une bague 47 solidaire du coulisseau 6 et est montée pour glisser le long de la colonne 43. La bague 47 a un diamètre interne sensiblement égal au diamètre du tronçon supérieur 44. The additional guide means comprise a column generally designated 43 which extends from the upper plate 4 towards the lower plate 3. The column 43 has a first section or upper section 44 connected by a frustoconical portion 45 to a second section or lower section 46. The upper section has a diameter greater than a diameter of the lower section 46. The additional guide means com25 take a ring 47 integral with the slider 6 and is mounted to slide along the column 43. The ring 47 has an internal diameter substantially equal to the diameter of the upper section 44.
En fonctionnement, la plate-forme 1 est en rota30 tion autour de la colonne centrale 2 de sorte que l'arbre 11 est entraîné en rotation par le pignon 13 engrenant sur la roue dentée 14. In operation, the platform 1 is rotated around the central column 2 so that the shaft 11 is rotated by the pinion 13 meshing with the toothed wheel 14.
Au départ d'un cycle, la broche 9 est en position haute (voir les figures 1 et 2) . Les mâchoires 22 sont 35 écartées les unes des autres sous l'effet des ressorts 23 et l'effort radial exercé par les mâchoires 22 sur les billes 26 repousse l'organe d'actionnement 18 de la tête de préhension 16. L'extrémité inférieure de la tige de détection de présence de bouchons 27 s'étend entre les mâchoires 22. At the start of a cycle, pin 9 is in the up position (see Figures 1 and 2). The jaws 22 are spaced from each other under the effect of the springs 23 and the radial force exerted by the jaws 22 on the balls 26 pushes the actuating member 18 of the gripping head 16. The lower end of the plug presence detection rod 27 extends between the jaws 22.
Lorsqu'un bouchon 100 est introduit entre les mâchoires 22, la tige de détection de présence de bouchons 27 est repoussée vers le haut et le détecteur de proximité 48 déclenche l'alimentation de l'actionneur 21. 10 L'alimentation de l'actionneur 21 provoque un mouvement vers le bas de l'organe d'actionnement 18, ce qui entraîne un mouvement radial de serrage des mâchoires 22 (voir figures 1 et 2). When a plug 100 is inserted between the jaws 22, the plug presence detection rod 27 is pushed upwards and the proximity detector 48 triggers the supply of the actuator 21. 10 The power supply of the actuator 21 causes a downward movement of the actuating member 18, resulting in a radial clamping movement of the jaws 22 (see Figures 1 and 2).
La broche 9 et la tête de préhension 16 qui lui 15 est associée sont alors baissées pour engager le bouchon sur le goulot du récipient à boucher et amorcer le vissage du bouchon (le mouvement de coulissement vertical de la broche 9 résulte de la rotation de la plate-forme 1 qui provoque le déplacement du galet 7 sur le bord de la 20 came tambour 8 fixant la position verticale du coulisseau 6 et de la broche 9). The pin 9 and gripping head 16 associated therewith are then lowered to engage the stopper on the neck of the container to be plugged and initiate the screwing of the plug (the vertical sliding movement of the pin 9 results from the rotation of the platform 1 which causes the roller 7 to move on the edge of the drum cam 8 fixing the vertical position of the slider 6 and the spindle 9).
Sur une partie du vissage (ou plus précisément sur la distance nécessaire pour qu'une bague d'inviolabilité du bouchon 100 passe en force une colle25 rette du goulot du récipient), la broche 9 est guidée latéralement par la bague 47 qui glisse le long du tronçon supérieur 44 de la colonne 43 et par le coulisseau 6 qui coulisse sur la colonne 5. La bague 47 et le tronçon supérieur 44 de la colonne 43 guident précisément la broche 30 9 de telle manière qu'ils interdisent tout débattement latéral de la broche 9 et de la bague de guidage 28 qui est immobilisée en position de vissage. On a part of the screwing (or more precisely on the distance necessary for a tamperproof ring of the stopper 100 to force a glue 25 rette of the neck of the container), the pin 9 is guided laterally by the ring 47 which slides along the upper section 44 of the column 43 and the slide 6 which slides on the column 5. The ring 47 and the upper section 44 of the column 43 precisely guide the pin 9 9 so that they prohibit any lateral movement of the pin 9 and the guide ring 28 which is immobilized in the screwing position.
La roue dentée 14 qui entraîne en rotation le pignon 13 exerce un effort excentré sur celui-ci (dont va 35 dépendre le couple imprimé à la broche 9) . La broche 9, 1l et plus précisément le fourreau 10, par réaction à cet effort excentré applique sur la bague de guidage 28 une force tendant à pousser la bague de guidage 28 en position de fin de vissage. Tant que la bague 47 est sur le 5 tronçon supérieur 44, la bague 47 et le tronçon supérieur 44 de la colonne 43 s'opposent à ce déplacement latéral. The toothed wheel 14 which rotates the pinion 13 exerts an eccentric force thereon (which will depend on the torque printed on the pin 9). The pin 9, 11 and more precisely the sheath 10, by reaction to this eccentric force applies on the guide ring 28 a force tending to push the guide ring 28 in end screwing position. As long as the ring 47 is on the upper section 44, the ring 47 and the upper section 44 of the column 43 oppose this lateral displacement.
Cette partie du vissage terminée, la bague 47 arrive sur le tronçon inférieur 46 de la colonne 43. Du fait de la différence entre le diamètre interne de la ba10 gue 47 et le diamètre du tronçon inférieur 46, un débattement latéral de la broche 9 est possible de sorte que la bague de guidage 28 n'est plus maintenue en position de vissage que par le ressort 40. This part of the screwing completed, the ring 47 arrives on the lower section 46 of the column 43. Due to the difference between the internal diameter of the balloon 47 and the diameter of the lower section 46, a lateral clearance of the pin 9 is possible so that the guide ring 28 is maintained in the screwing position only by the spring 40.
Tant que la force de réaction appliquée sur la 15 bague de guidage 28 par la broche 9 est inférieur à l'effort de rappel élastique exercé par le ressort 40, le ressort 40 maintient la bague de guidage 28 et la broche 9 en position de vissage. Le vissage se poursuivant, le couple résistant au vissage du bouchon 100 augmente de 20 même que la force appliquée sur la bague de guidage 28 en réaction à l'effort excentré exercé par la roue dentée 14. Lorsque cette force de réaction dépasse l'effort de rappel élastique du ressort 40, le coulisseau 6 pivote autour de la colonne 5 et la bague de guidage 28 est dé25 placée dans la position de fin de vissage en faisant pivoter le bras 31 de sorte que la deuxième extrémité 33 de celui-ci est éloignée du détecteur de position 49 qui commande l'interrupteur 50 pour arrêter l'alimentation de l'actionneur électromagnétique 21. Ceci provoque 30 l'ouverture des mâchoires 22 et l'arrêt du vissage. Le ressort 40, le bras 31, le levier 35, le détecteur de position 49 et la bague de guidage 28 forment donc un moyen de détection de la force appliquée sur le fourreau 10 (partie fixe de la broche 9) en réaction à l'effort 35 d'entràînement excentré. Le ressort 40 doit être précon- traint de manière à exercer sur la bague de guidage 28 un effort de rappel élastique égal à la force de réaction qui est exercée sur la bague de guidage 28 par la broche 9 lorsque le couple de serrage désiré en fin de vissage 5 est atteint. Le réglage de l'effort de précontrainte du ressort 40 permet ainsi de régler le seuil de force de réaction au-delà duquel le vissage est interrompu et permet donc le réglage du couple de serrage. As long as the reaction force applied to the guide ring 28 by the pin 9 is less than the elastic return force exerted by the spring 40, the spring 40 holds the guide ring 28 and the pin 9 in the screwing position. . The screwing continues, the torque resistant to screwing the plug 100 increases by the same as the force applied to the guide ring 28 in response to the eccentric force exerted by the toothed wheel 14. When this reaction force exceeds the effort resilient return of the spring 40, the slider 6 pivots around the column 5 and the guide ring 28 is placed in the end-of-screwing position by pivoting the arm 31 so that the second end 33 thereof is remote from the position detector 49 which controls the switch 50 to stop the supply of the electromagnetic actuator 21. This causes the jaws 22 to open and stop screwing. The spring 40, the arm 31, the lever 35, the position detector 49 and the guide ring 28 thus form a means for detecting the force applied to the sleeve 10 (fixed portion of the pin 9) in response to the eccentric drive force. The spring 40 must be precast so as to exert on the guide ring 28 an elastic return force equal to the reaction force which is exerted on the guide ring 28 by the pin 9 when the desired tightening torque at the end screwing 5 is achieved. The adjustment of the preload force of the spring 40 thus makes it possible to adjust the threshold of reaction force beyond which the screwing is interrupted and thus allows the adjustment of the tightening torque.
La rotation de la plate-forme 1 se poursuivant, 10 la broche 9 est ramenée en position haute et le dispositif de vissage est alors prêt pour un nouveau cycle de vissage. Les éléments identiques ou analogues porteront dans la suite de la description une référence identique à 15 ceux décrits en référence au premier mode de réalisation. The rotation of the platform 1 continues, the pin 9 is brought back to the high position and the screwing device is then ready for a new screwing cycle. Identical or analogous elements will bear in the rest of the description a reference identical to those described with reference to the first embodiment.
En référence à la figure 5, dans le dispositif de vissage selon le deuxième mode de réalisation, la broche 9 est reçue à coulissement dans une bague de guidage 60 fixée dans un trou 61 du plateau inférieur 3. With reference to FIG. 5, in the screwing device according to the second embodiment, the pin 9 is slidably received in a guide ring 60 fixed in a hole 61 of the lower plate 3.
Une jauge de contrainte 62, connue en soi, est intercalée entre la paroi du trou 61 et la surface externe de la bague de guidage 60. A strain gauge 62, known per se, is interposed between the wall of the hole 61 and the outer surface of the guide ring 60.
La jauge de contrainte 62 qui détecte la réaction d'appui de la broche 9 sur la bague de guidage 60 forme 25 ainsi un moyen de détection de la force appliquée sur une partie de la broche 9 fixe en rotation (c'est-àdire sur le fourreau 10) en réaction à l'effort d'entraînement. The strain gauge 62 which detects the bearing reaction of the pin 9 on the guide ring 60 thus forms a force detection means applied to a portion of the pin 9 fixed in rotation (i.e. the sheath 10) in response to the training effort.
La jauge de contrainte 62 est reliée de façon connue en elle-même à une unité de traitement des infor30 mations fournies par la jauge de contraintes 62 pour calculer à partir de celle-ci le couple de serrage exercé sur le bouchon et pour commander l'arrêt du vissage lorsque le couple de serrage désiré est atteint. L'unité de traitement peut être reliée au pupitre de commande de 35 l'installation de bouchage de telle manière que celui-ci puisse informer l'opérateur de la valeur du couple de serrage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des va5 riantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. The strain gauge 62 is connected in a manner known per se to a data processing unit provided by the strain gauge 62 to calculate therefrom the tightening torque exerted on the plug and to control the stop screwing when the desired tightening torque is reached. The processing unit can be connected to the control panel of the capping installation so that it can inform the operator of the value of the tightening torque. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and it is possible to provide performance vali rants within the scope of the invention as defined by the claims.
En particulier, la broche peut être réalisée en deux parties reliées par un accouplement par exemple de type élastique comportant tout moyen approprié tel qu'un 10 ressort de torsion voire même un manchon élastomère disposé entre l'arbre d'entraînement et la broche rotative, ou par un dispositif d'accouplement électromagnétique commandable pour assurer la solidarisation ou la désolidarisation des deux parties de la broche. De préférence 15 alors, à la fin du vissage, le moyen d'arrêt du vissage commande d'abord la désolidarisation des deux parties de la broche puis l'ouverture des mâchoires. In particular, the spindle may be made in two parts connected by a coupling, for example of elastic type, comprising any appropriate means such as a torsion spring or even an elastomeric sleeve disposed between the drive shaft and the rotary spindle, or by a controllable electromagnetic coupling device for securing or detaching the two parts of the spindle. Preferably then, at the end of the screwing, the means for stopping the screwing first controls the separation of the two parts of the spindle and the opening of the jaws.
Au lieu d'un orifice 29 de forme circulaire, la bague de guidage 28 peut être reçue dans une lumière al20 longée,, par exemple en forme de haricot centré sur l'axe de la colonne 5, de telle manière que la direction selon laquelle existe le jeu soit sensiblement parallèle à la direction selon laquelle l'effort excentré d'entraînement est appliqué. Instead of a circularly shaped orifice 29, the guide ring 28 can be accommodated in an alu-shaped, for example bean-shaped, lumen centered on the axis of the column 5, such that the direction in which the game is substantially parallel to the direction in which the eccentric training effort is applied.
On peut également réaliser l'invention en utilisant des têtes de préhension dont l'actionneur est porté par la tête de préhension ellemême. A ce propos on notera toutefois que le dispositif selon le mode de réalisation préféré de l'invention permet un fonctionnement sans 30 utiliser de contact frottant, ce qui constitue un avantage appréciable en ce qui concerne la fiabilité de fonctionnement du dispositif. It is also possible to realize the invention by using gripping heads whose actuator is carried by the gripping head itself. In this regard, however, it should be noted that the device according to the preferred embodiment of the invention allows operation without using rubbing contact, which constitutes an appreciable advantage as regards the reliable operation of the device.
Par ailleurs, le démarrage et l'arrêt en rotation de la tête de préhension 9 peuvent être commandés par un 35 embrayage interposé en un point quelconque de la chaîne cinématique de mise en rotation de l'arbre d'entraînement 2. L'invention peut être utilisée dans un appareil ne comportant qu'un dispositif de vissage. Furthermore, the starting and stopping of rotation of the gripping head 9 can be controlled by a clutch interposed at any point in the kinematic chain for rotating the drive shaft 2. be used in a device with only one screwing device.
Le dispositif de vissage peut avoir une structure différente de celle décrite et par exemple la broche peut n'être montée que pivotante sur le plateau. The screwing device may have a different structure from that described and for example the pin may be mounted only pivotally on the plate.
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