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La présente invention est relative aux outils pour appliquer les bouchons-capsules aux systèmes de fermeture de récipients et concerne en particulier les outiles manoeuvrés à la main et actionnés par une éner- gie motrice.
Bien que les outils manuels pour l'application de bouchons- capsules pour systèmes de fermeture de barils et fûts en acier soient devenus d'un usage répandu dans le monde entier et accomplissent généralement un travail efficace,, on a constaté au cours des dernières années que les outils actionnés par une énergie motrice permettent non seulement d'économiser considérablement les efforts de l'opérateur, mais aussi d'effectuer le travail plus rapidement et, dans une certaine mesure, d'une meilleure façon. En outre, la vitesse des "chaînes" où s'effectue le remplissage des fûts a atteint actuellement un point où l'application de bouchons-capsules par une opération purement manuelle, même lorsqu'un outil à main efficace est utilisé., crée un retard par rapport à l'ensemble dutravail.
Certains outils pour l'application de bouchons-capsules, actionnés par énergie motrice, ont déjà été établis et sont employés dans la pratiqueo Toutefois, ces outils ont été conçus afin de répondre aux besoins de quelques unes des plus importantes et plus rapides chaînes de remplissage des raffineries de pétrôleo De tels outils, établis en vue d'un usage continu à grande vitesse et en vue de durer pendant un temps prolongé, tout en nécessitant un minimum d'entretien et de réparations, sont eux-mêmes d'un prix de revient très élevé et, pour assurer un fonctionnement efficace, exigent des accessoires coûteux.
D'une façon générale, le coût de tels outils est hors de proportion avec les avantages qu'ils pourraient procurer à un grand nombre de petits exploitants de chaînes de remplissage des industries chimique et pétrolière. Ainsi, il existe une demande pour un outil de capsulage manoeuvré à la main, outil qui serait plus économique tout en étant hautement efficace et qui servirait à accomplir le travail voulu par le personnel préposé aux chaînes de remplissage moins importantes.
L'outil selon la présente invention répond à ces besoins, et cela d'une manière hautement efficace. L'outil même est d'un caractère économique d'une construction simple et d'un fonctionnement infaillible.
Il comporte une combinaison qui consiste en la réunion, opérée d'une manière inédite et efficace, de certains éléments normaux déjà connus. L'outil ainsi réalisé est d'un poids réduit au point que son équilibrage peut être assuré par un simple système à câble, à poulie et à contrepoids, en faisant appel à des pièces disponibles dans n'importe quel atelier mécanique ou usine.
Un tel outil fonctionne pendant un temps considérable sans nécessiter un entretien ou un..remplacement de pièces et, en réalité, se comportera partialement même dans les conditions rigoureuses qui existent dans les chaînes de remplissage plus importantes et plus rapides.
Partant de ce qui précède, la présente invention vise à établir des outils de capsulage, perfectionnés, manoeuvrés à la main, actionnés par une énergie motrice et destinés à appliquer des bouchons-capsules aux systèmes de fermeture de barils et fûts d'acier. Un autre objet de l'invention consiste à établir des outils de capsulage d'un poids réduit.
Un autre objet de l'invention consiste à établir des outils de capsulage de construction simple et économique.,
Un autre objet de l'invention consiste à établir des outils de capsulage de construction robuste et sûre en dépit de leur poids réduit.
Un autre objet de l'invention consiste à établir des moyens pour constituer de tels outils de capsulage en tant que combinaisons com-
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prenant des organes aisément disponibles,
D'autres objectifs, plus détaillés, de l'invention s'imposeront d'eux-mêmes à l'esprit ou seront mis en évidence au cours de la description de l'invention qui suit et qui sera considérée en regard des dessins annexes.
Dans ces dessins:
La fig. 1 est une vue d'élévation frontale d'un outil de capsulage ou d'obturation selon l'invention.
La fig. 2 est une vue en coupe horizontale de cet outil suivant les lignes 2-2 de la fig. 1 et en regardant dans la direction des flè- ches.
La fig. 3 est une vue fragmentaire en élévation latérale de l'outil de la fige 1, cette vue montrant les carters de la chambre à air et de la timonerie.
La figure 4 est une vue fragmentaire en élévation frontale, analogue à la fige l, mais montrant l'outil dans la position d'extension ou ouverte, certaines parties du carter de la chambre à air.étant arrachées afin d'exposer l'intérieur de cette chambre, la moitié avant 'du carter qui recouvre les organes de guidage et la timonerie étant enlevée, de manière à exposer ces organes,
La fig. 5 est une vue analogueà la fig. 4, mais montrant l'ou- til dans la position de contraction ou fermée.
La fig. 6 est une vue fragmentaire en élévation latérale du mécanisme de liaison et de guidage de l'invention, dans la position d'extension ou ouverte, comme montré dans la fig. 4 et en regardant celle-ci depuis la droite.
La fig. 7 est une vue analogue à la fig. 6, mais montrant les mêmes organes dans la position de contraction-ou de fermeture.
La fig. 8 est une vue en perspective du mécanisme de guidage et de transmission, destiné à faire en sorte que les moyens de pression agissent sur la tête capsuleuse.
La fig. 9 est une vue en perspective de l'étrier renversé, pris séparément, des organes de guidage et de transmission de la fig. 8.
La fig. 10 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 10-10 de la figo 8 et en regardant dans le sens des flèches.
La fige 11 est une vue en perspective de la barre de poussée prise séparément.
,La ;tige 12 est une vue en perspective d'une cheville de guidage prise séparément.
La fig. 13 est une vue analogue à la fig. 6, mais montrant un système de liaison et de guidage d'une forme légèrement modifiée.
La fig. 14 est une vue de la variante montrée dans la fig.
13, cette vue étant prise à angle droit par rapport à cette dernière fig. et
La fig. 15 est une vue en coupe suivant la ligne 15-15 de la fig. 14 en regardant dans le sens des flèches.
L'outil selon la présente invention comporte principalement une chambre à air désignée généralement par 1, un mécanisme de transmission d'énergie, de guidage et de liaison, généralement désigné par 2 et une tête capsuleuse, généralement désignée par 3. Ces éléments assemblés entre eux sont supportés d'au-dessus par une tige 4 qui constitue en réalité un tube faisant partie de la canalisation à air et qui se visse dans le rac-
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cord de sortie 5 d'une soupape à air à trois voies généralement désignée par 6. Au-dessus de la soupape à air, un tuyau à air souple 7, muni d'une garniture appropriée est attaché à un manchon réducteur 8, qui est vissé à son tour dans le raccord d'entrée 9 de cette soupape.
Une bande 10, servant à suspendre l'outil à un contre-poids approprié, présente une par- tie 11 qui entoure le manchon réducteur 8 et qui s'engage sous la tête de ce dernier.
La soupape 6 est une soupape courante à trois voies, prévue pour contrôler l'écoulement de l'air du tuyau 7 vers le tube 4. Le plon- geur 12 de cette soupape est normalement placé de façon à interrompre cet écoulement; toutefois, lorsqu'il est enfoncé vers l'intérieur par la manet- te 13, il ouvre le passage de telle façon que l'air venant du tuyau 17 puisse s'écouler vers la chambre le Lorsque la manette occupe la position relâchée ou extérieure,, comme montré dans la fig. 1, elle permet le re- tour de l'air de chambre 1, à travers le tube 4, d'où il s'échappe à l'at- mosphère, le tout comme il est connu en soi dans le domaine des soupapes.
Il est bien entendu que l'orifice d'échappement à l'atmosphère est obtu- ré lorsque la soupape a été manoeuvrée de façon à permettre le passage de l'air du tuyau 7 vers le tube 4.
Tout comme la soupape 6, la chambre 1 n'est pas inédite en soi mais est employée ici en tant qu'élément d'une combinaison inédite, En réalité, la chambre telle que représentée ici est exécutée par la firme Bendix Westinghouse Automotive Air Brake Company, Elyria Etat d'Ohio, Etats-Unis et est vendue par celle-ci sous la marque "Rotochamber". Cette chambre consiste généralement en un carter 15 en forme de dôme, dont la partie supérieure présente un diamètre légèrement réduit, comme montré en 16 et est destinée à loger la membrane lorsque celle-ci est dans la position retirée.,
La membrane figs.
4 et 5 est constituée par un empilage d'é- léments métalliques en forme de disques,supportés depuis la paroi latérale du carter à l'aide d'un manchon réversible en tissu caoutchouté, qui supporte les éléments métalliques d'une manière permettant les déplacements de ceux-ci. Les éléments métalliques empilés consistent en une cuvette renversée 17, qui présente un renfoncement à l'endroit où la paroi supérieure en forme de disque rejoint la jupe latérale;, et en une plaque 18 en forme de disque, de profil complémentaire, munie sur sa périphérie d'une lèvre 19 qui se superpose à la dite partie renfoncée.
Ce renfoncement reçoit une extrémité à bourrelet 20 du manchon 21 en tissu caoutchouté. L'autre extrémité 22, du manchon 21, est retenue contre la paroi latérale du bottier 1, à l'endroit où celle-ci s'infléchit vers l'intérieur, ce manchon étant serré entre les parties 15 et 16 à l'aide d'une lèvre évasée, formée sur un élément 23 en forme de cuvette. Ce dernier élément repose à l'intérieur de la partie 16 du carter 1 et est fixé à celui-ci par sa paroi supérieure,au moyen d'une série de boulons 24. L'élément 23 comporte également une partie centrale supportant le raccord fileté 25 qui se trouve dans Malignement du tube 4.
Revenant à la construction de la membrane:, il convient de noter qu'une plaque 26 en forme de disque est disposée à l'intérieur du logement 17 en forme de cuvette et est immobilisée dans celui-ci par les mêmes boulons qui serrent les éléments 17 et 18 l'un à l'autre, de manière à assujettir le bord 20. La tige de commande 27 est soudée ou fixée d'une autre manière appropriée à la plaque 26 et se dirige vers le bas à partir de celle-ci, cette tige émergeant à l'extérieur du.carter 1 à travers un orifice 28 prévu dans le chapeau de fermeture 29 en forme de cuvette, qui masque la partie inférieure 15 du carter 1. Le chapeau de fermeture 29 est aisément amovible, ce chapeau n'étant retenu que par les boulons 30.
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Il ressort de ce qui précède que lorsque l'air sous pression est admis dans la partie supérieure 16 du carter, située au-dessus de la membrane, cette dernière est refoulée vers le bas, et le manchon caoutchouté 21 est amené à se déployer de ce fait, en passant de sa position de la Fige 4 à celle de la Fig. 5. Ceci permet à la tige 27 d'effectuer une course importante, en exerçant un effort considérable, à condition que la pression de l'air soit suffisante. Cette construction est néanmoins légère et économique, sans qu'il soit nécessaire d'observer la précision qu'exigent des pistons ajustés qui se déplacent dans un cylindre.
Un ressort de compression 31 est prévu pour ramener la membrane de la position de la Fig. 5 dans celle de la Fig. 4, après que l'arrivée d'air a été¯interrompue, Comme on le voit, ce ressort agit entre l'élément 29 et la face inférieure de la plaque 26.
La tête de l'outil de capsulage, appelée à être actionnée par le dispositif à membrane qui vient d'être décrit, est une construction telle que représentée dans le brevet américain N 2.034.776 de John W. Shera, daté du 24 mars 1936 ou dans le brevet américain n 2.209.851 de John W. Shera, daté du 30 juillet 1940. Les détails du fonctionnement interne de telles têtes d'outils ne font pas partie de la présente invention. il suffit ici de comprendre le mode de fonctionnement général de tels outils, en se référant aux brevets ci-dessus quant aux détails.
D'une manière générale, de telles têtes d'outils de capsulage comprennent une tige centrale 35 qui supporte un cadre sur lequel plusieurs mâchoires 36 sont montées à pivotement. Ces mâchoires sont établies de telle manière que, lorsqu'elles se trouvent dans la position de capsulage, comme montré dans les Figs. 1 et 5, leurs faces actives sont rapprochées de manière à former un cercle complet. Le montage des mâchoires comporte la prévision de moyens élastiques, de sorte que, lorsque ces mâchoires occupentla position de retrait, le cercle s'ouvre et les mâchoires se séparent, comme montré-dans la Fig. 4.
Le resserrement des mâchoires en un cercle fermé est effectué à l'aide d'une enveloppe en forme de cloche 37, dont le bord est muni d'une surface arrondie destinée à agir sur la surface extérieure 38 des mâchoires et à les forcer vers l'intérieur, de manière qu'elles occupent une position jointive ou de capsulage.
L'enveloppe 37 en forme de cloche et la tige 35 sont montées à mpuvement longitudinal relatif. Ce mouvement est normalement opéré à la suite d'une manoeuvre manuelle, par l'entremise d'une poignée et d'une timonerie, qui fournissent une énergie considérable. Toutefois, dans le cas présent, les légers organes pneumatiques, décrits ci-dessus, fournissent l'énergie nécessaire pour effectuer le capsulage, l'invention ayant pour objet de combiner ces organes moteurs avec la tête capsuleuse. Les dits organes sont mis en action par le mécanisme qui sera décrit ci-après.
Il convient de noter en premier lieu que la tige 27 n'est pas contrainte à suivre un trajet axial exact, mais dispose d'une certaine liberté de mouvement dans le sens latéral, grâce au montage flexible de la plaque 26 sur le manchon de tissu caoutchouté 21. Ce mode--de montage flexible réduit considérablement le poids du dispositif d'actionnement par rapport à celui d'un cylindre pneumatique à piston ajusté; toutefois, afin d'assurer un fonctionnement efficace de la tête capsuleuse, le mouvement de la tige 27 doit être limité dans le sens latéral et être transmis d'une manière avantageuse du point de vue mécanique. Ces objectifs sont réalisés à l'aide du système de guidage et de liaison selon l'invention.
En considérant la Fig. 8, on voit que la tige 27 est filetée en 40 dans un orifice central prévu dans une barre de poussée oblongue.
41. La-barre 41 comporte une partie principale rectangulaire, munie de pattes de montage 42 et 43, de largeur réduite, qui s'étendent vers l'extérieur à partir de cette barre. Les parties 42 et 43 sont percées en 44
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et en 45, en vue de recevoir des pivots qui seront décrits dans la suite.
La partie principale de la barre de poussée 41 est percée, au voisinage de ses extrémités, dorifices 46 et 47 (Fige 11) afin de recevoir des chevilles de guidage 48 et 49 qui émergent à l'extérieur à partir des faces latérales 50 de la barre de poussée. Les parties émergeantes de ces chevilles peuvent être munies au besoin de galets.
Les chevilles 48 et 49 sont identiques et présentent un tron- çon intermédiaire 51 de diamètre réduit (Fig. 12) destiné à recevoir l'extrémité d'une vis d'arrêt logée dans un orifice 52 de la barre de poussée.
La barre de poussée monte et descend dans un élément en forme de chape ou d'étrier renversé désigné généralement par 53 dans la Fig.
9. Cet élément comporte une base 54 perforée axialement en 55 et présente une paire de flasques ou branches latérales parallèles 56 et 57 qui se terminent par des oreilles 58 et 59 orientés vers l'extérieur et munies de perforations 60 et 61. La largeur des branches 56 et 57 est telle que les chevilles 48 et 49 sont en contact -coulissant avec-les tranches 62 et 63 de ces branches. Les chevilles 48 peuvent être montées au besoin à rotation, en ayant soin toutefois que le jeu soit réduit au minimum, étant donné qu'il s'agit de réaliser un mouvement uniforme et précis.
D'autre part,, la largeur de la partie principale 41 de la barre de poussée est telle que cette barre s'intercale entre les surfaces latérales intérieures opposées des rails 56 et 57 et peut coulisser verticalement dans les deux sens entre celles-ci, avec un jeu minimum.
Un élément en forme de "H",généralement désigné par 65 (Fig.
10) ,est ajusté dans l'étrier renversé et est convenablement fixé dans celui-ci entre les branches ou flasques latéraux 56 et 57. Cet élément comporte une partie principale 66 munie d'un orifice taraudé 67, qui le traverse de part en part et qui coïncide avec l'orifice 55, cet orifice étant appelé à recevoir l'extrémité supérieure filetée de la tige 35 de la tête-capsuleuse. Des paires d'oreilles 68-69, 70-71 se dirigent vers l'extérieur depuis la partie principale 66 de l'élément en "H" et s'étendent au-delà des faces latérales de l'étrier renversé.
Ces oreilles sont munies en 72 et en 73 de forages alignés qui traversent les deux oreilles de chaque paire et qui sont destinés à recevoir Las pivots d'articulation qui seront décrits dans la suite.
Revenant aux Figs. 4, 5, 6 et 7, on voit que des systèmes de timonerie identiques sont prévus aux deux extrémités de la barre de poussée, de sorte qu'il suffit de décrire en détail un seul de ces systèmes. Premièrement deux bielles de-poussée 74, 75 (Fig. 6) sont articulées en 76 à la barre de poussée 41 au moyen des pivots d'articulation 76.
Ces bielles sont situées de part et d'autre de la patte 43 et sont guidées par les faces latérales de celle-ci.
Les extrémités inférieures des bielles 74 et 75 sont articulées au moyen d'un autre pivot d'articulation 77 à une extrémité d'une plaque désalignement 78, de part et d'autre de celle-ci. La plaque 78 s'élargit vers l'extérieur à son extrémité opposée, une partie de cette extrémité étant articulée, à l'aide du pivot 79, entre les oreilles 70 et 71 de Isolément "H". A l'autre coin de cette extrémité élargie de la plaque 78 sont articulées deux bielles 80 et 81 à l'aide d'un pivot d'arti- culation 82.
Les bielles 80 et 81 s'appliquent contre les faces latérales de la plaque 78 et se dirigent vers le bas., de manière à embrasser les faces latérales d'une oreille de montage 88, orientée vers le haut et fixée à l'extrémité supérieure de l'enveloppe 37 en forme de cloche. Les bielles 80 et 81 sont fixées à l'oreille 87 au moyen d'un pivot d'articu- lation 830
L'étrier renversé 53 est fixé à l'élément de base 29 de la
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chambre à air au moyen d'une paire de boulons 84 et 85 qui traversent les perforations 60 et 61 et se vissent dans-les-bossages 86 et 87 prévus à cet effet sur la surface supérieure de l'élément 29.
On supposera qu'il s'agit d'amener l'outil de la position -écartée de la Fig. 4 à la position contractée de la Fig. 5. Dans ce cas on envoie de l'air dans l'extrémité supérieure de chambre 16, au-dessus de-l'élément 18. La tige 27 est ainsi refoulée vers le bas et, comme elle est fixée dans la barre de poussée 41, elle fera glisser celle-ci vers le bas dans sa monture formée par l'étrier reversé. Le mode de montage de la barre de poussée dans cet étrier limite le déplacement de la tige 27 à un axe rectiligne, aligné avec l'axe de la tige de la tête de capsulage.
Par conséquent, les bielles 74 et 75 sont repoussées vers le bas et quel- que peu:vers l'extérieur, provoquant ainsi un mouvement de basculement vers le bas des plaques 78 autour de leurs points de pivotement 79. Ceci aura pour effet d'abaisser les bielles 80 et 81 et, finalement,de forcer les extrémités articulées 82 et 83 de celles-ci à se déplacer vers l'intérieur, de sorte que ces bielles se voient finalement imprimer une action de ge- nouillère et aboutissent à une position sensiblement verticale, comme mon- tré dans la fig. 5. Ce dernier mouvement vers l'intérieur des bielles 80 et 81 imprime une grande intensité finale à l'opération et amplifie dans de grandes proportions l'effort exercé par la membrane, de sorte que l'ac- tion de capsulage se termine par l'établissement d'un excellent joint,
étanche-et uniforme. Le système de timonerie de liaison et les positions relatives précises des organes supportés par l'étrier renversé procurent la certitude que l'opération sera uniforme toutes les fois que l'outil sera actionné. Ceci a pour effet non seulement d'assurer l'uniformité du capsulage, mais aussi de protéger les organes qui transmettent l'effort de la membrane à la tête capsuleuse contre une usure inégale et excessive.
Les figs. 13,14 et 15 représentent un mode de montage de la barre de poussée, qui diffère légèrement de celui décrit plus haut. Ici, l'étrier renversé 53 est identique à celui décrit ci-dessus. Toutefois, la barre de poussée 90, au lieu de présenter des chevilles de guidage des- tinées à s'appliquer contre les tranches 62 et 63 de l'étrier renversé, présente un corps principal diminué, ce qui laisse des bras oblongs 91 et 92 aboutissant à des épaulements 93 et 94, etc.., ces épaulements étant situés dans le prolongement des faces extrêmes opposées des branches de l'étrier renversée Des éléments de guidage-95 en forme de "U", fixés aux branches de cet étrier, présentent des ailes 96 et 97 dont les faces in- térieures sont en contact de glissement avec les surfaces 93 et 94.
Ces branches guident la barre de poussée dans son mouvement de coulissement, tout comme le faisaient-les chevilles 47 et 48 dans le mode d'exécution précédent. Le système à bielles, ainsi que tous les autres organes du mécanisme de liaison demeurent les mêmes que précédemment, de sorte qu'ils sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
Il est bien entendu que les éléments de guidage 95 et 98, prévus sur les côtés opposés de l'étrier sont identiques tout comme le sont d'ailleurs les dispositions adoptées en vue d'assurer leur contact de glissement avec la-barre de poussée,
D'autres mécanismes propres à réaliser la combinaison selon l'invention pourraient venir d'eux-mêmes à l'esprit des hommes de métier, et il est bien entendu que les modes de réalisation de l'invention décrits ci-dessus doivent être considérés comme démonstratifs et non limitatifs.
De plus, et vu que certaines modifications peuvent être apportées à la construction ci-dessus et que différents modes de réalisation de l'inven- tion pourraient être établis sans sortir du cadre de celle-ci, il est bien entendu que toute la matière contenue dans la description ci-dessus ou re- présentée dans les dessins annexés, sera interprétée dans un sens démonstra- tif, mais non limitatif.