FR2480940A1 - Torquemeter for measuring torque to unscrew bottle cap - has shaft with pointer and resettable index, which rotates against calibrated spring - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un nouvel appareil de mesure du couple de vissage et de dévissage des capsules à vis, notamment en matière plastique ou en métal léger, non ferreux, tel qu'aluminium, étain, leurs alliages ou analogues. The present invention relates to a new device for measuring the screwing and unscrewing torque of screw caps, in particular plastic or light, non-ferrous metal, such as aluminum, tin, their alloys or the like.
Comme on le sait, les chaines d'embouteillage sont hautement automatisées, les bouteilles placées sur un tapis roulant étant amenées successivement aux divers postes de travail de la chaîne, et, notamment, au poste de remplissage, puis au poste de bouchage. As is known, the bottling lines are highly automated, the bottles placed on a conveyor belt being brought successively to the various work stations of the chain, and, in particular, to the filling station, then to the capping station.
Dans le cas où le bouchage est effectué à l'aide de capsules à vis, ces dernières sont délivrées successivement, suivant une cadence adaptée à la vitesse de défilement des bouteilles, sur les goulots pourvus d'un pas de vis, des bouteilles, puis vissées sur ces derniers à l'aide d'une tête de visseuse. In the case where the closure is carried out using screw caps, the latter are delivered successively, at a rate adapted to the speed of travel of the bottles, on the necks provided with a thread, bottles, then screwed onto the latter using a screwdriver head.
Dans des installations aussi automatisées que le sont les chaînes d'embouteillage, il est indispensable de pouvoir procéder périodiquement à des contrôles du fonctionnement des différents postes de travail afin de déterminer si ce fonctionnement est correct et de pouvoir éventuellement effectuer les réglages voulus pour corriger un fonctionnement incorrect. I1 est indispensable que ces contrôles puissent être effectués sans interrompre les fabrications et en perturbant au minimum les cadences de fabrication. In installations as automated as the bottling lines, it is essential to be able to periodically check the operation of the different workstations in order to determine whether this operation is correct and to be able to possibly make the necessary adjustments to correct a incorrect operation. It is essential that these checks can be carried out without interrupting manufacturing and at the least disrupting production rates.
Pour contrôler le fonctionnement des têtes de visseuses, les solutions proposées à ce jour consistent à retirer au hasard un certain nombre de bouteilles bouchées de la chaîne d'embouteillage,pour les placer successivement sur un plateau comportant quatre plots entre lesquels est maintenuela bouteille à contrôler. Ce plateau est monté sur un axe et est associé à un ressort à lame (ou en fil) qui porte une aiguille qui peut se déplacer sur un cadran. Un appareil de mesure du couple de dévissage est posé sur la capsule, sur laquelle il est entraîné en rotation manuelle par une personne qui exécute le test.La rotation imprimée à l'appareil et, par suite, à la capsule, entraîne le pla teau sur lequel est placée la bouteille, en rotation, provoquant ainsi le déplacement du ressort à lame et de l'aiguille qui lui est associée, sur le cadran, jusqu'au repère marquant le couple qu'il est nécessaire d'appliquer pour obtenir le dévissage de la capsule. To control the operation of the screwdriver heads, the solutions proposed to date consist in randomly removing a certain number of corked bottles from the bottling line, to place them successively on a tray comprising four studs between which the bottle to be checked is maintained. . This plate is mounted on an axis and is associated with a leaf spring (or wire) which carries a needle which can move on a dial. A device for measuring the unscrewing torque is placed on the capsule, on which it is driven in manual rotation by a person who performs the test. The rotation imparted to the device and, consequently, to the capsule, drives the plate on which the bottle is placed, in rotation, thus causing the movement of the leaf spring and the needle associated with it, on the dial, up to the mark marking the torque that it is necessary to apply to obtain the unscrewing the capsule.
Cet appareil présente toutefois un certain nombre d' inconvénients, à savoir : l'ensemble de 1' appareil de contrôle du couple de dévissage connu est de dimensions relativement importantes ; de plus,la rotation manuelle du mesureur de couple sur la capsule fait intervenir un facteur sujectif lié à la manipulation, la capsule étant susceptible de subir une plus ou moins grande déformation selon la façon dont a personne qui exécute le test effectue la manipulation, faussant ainsi,dans une certaine mesure,la précision du contrôle. D'autre part, l'utilisation d'un ressort à lame réduit la fiabilité de la mesure, en raison de la déformabilité de ce type de ressort. Enfin, cet appareil ne permet d'effectuer que la mesure du couple de dévissage, c'est-à-dire une mesure indirecte du fonctionnement de la tête de vissage.Si l'on désire cependant contrôler la tête de visseuse, il est nécessaire de la démonter, de la placer sur l'appareil en question et de la faire tourner jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de friction. On réalise toutefois, ainsi, un contrôle très approximatif car il n'est pas possible de tenir compte du poids de la tête de visseuse, qui n'est pas comparable au poids d'une bouteille pleine ; l'inertie ne peut donc pas être prise en compte. This device has, however, a certain number of drawbacks, namely: the whole of the device for controlling the known unscrewing torque is of relatively large dimensions; moreover, the manual rotation of the torque meter on the capsule brings into play a subjective factor linked to the manipulation, the capsule being liable to undergo a greater or lesser deformation depending on the way in which the person carrying out the test performs the manipulation, distorting thus, to some extent, the precision of the control. On the other hand, the use of a leaf spring reduces the reliability of the measurement, due to the deformability of this type of spring. Finally, this device only makes it possible to measure the unscrewing torque, that is to say an indirect measurement of the functioning of the screwing head. If it is however desired to control the screwing head, it is necessary dismantle it, place it on the device in question and rotate it until there is no more friction. However, a very rough control is thus carried out since it is not possible to take into account the weight of the screwdriver head, which is not comparable to the weight of a full bottle; inertia cannot therefore be taken into account.
L'on connaît d'autre part, par la Demande de Brevet
Allemand publiée avant examen nO 2 256 904, un appareil pour la mesure du couple d'un arbre moteur entraîné par l'intermédiaire d'un raccord à friction, qui comprend une douille de raccord, apte à être montée sur l'arbre moteur dont on désire mesurer le couple, laquelle douille de raccord est montée, par l'intermédiaire d'un palier à billes, dans un boîtier, qui sert en même temps de poignée au dispositif et dans lequel est logé un ressort en spirale dont une extre- mité est reliee à l'axe de la douille de raccord et dont l'autre extrémité se déplace sur un cadran sous l'action de la rotation de la douille de raccord montée sur l'arbre moteur dont on mesure le couple.Toutefois, ce type d'appareil, dans lequel le ressort est monté dans un plan perpendiculaire à l'axe de la douille, est apte à contrôler le couple d'un arbre en rotation et non un couple de vissage/dévissage. De même,l'appareil de mesure de couple présenté dans le Brevet
Américain 3 877 274 est inapte à mesurer un couple de vissage/dévissage, attendu qu'il comporte un boîtier apte à tourner par rapport à un moyeu dans certaines limites. Le couple est appliqué à cet appareil par l'intermédiaire de son arbre de commande et est transmis par l'appareil à une charge, par liintermédiaire d'un pignon de raccordement porte par l'extrémité de l'appareil opposée à celle où se trouve l'arbre de commande de ce dernier.C'est l'application de cette charge qui provoque alors la rotation du boîtier par rapport au moyeu solidaire de l'arbre de commande, dans les limites autorisées par un ressort hélicoidal, tandis qu'un ressort en spirale qui se termine par un index qui se déplace sur un cadran porté par la face du boîtier tournée en direction du moyeu, autorise la rotation du boîtier dans un seul sens. I1 est manifeste qu'un tel appareil doit être intercalé entre deux pièces en rotation d'une machine pour contrôler les forces de rotation ou de résistance à la rotation, mais est inadapté et inadaptable à la mesure d'un couple de vissage/dévissage.We know on the other hand, by the Patent Application
German published before examination No. 2 256 904, an apparatus for measuring the torque of a motor shaft driven by means of a friction coupling, which comprises a coupling sleeve, suitable for being mounted on the motor shaft of which it is desired to measure the torque, which connection sleeve is mounted, by means of a ball bearing, in a housing, which at the same time serves as a handle for the device and in which is housed a spiral spring including an ex- mite is connected to the axis of the coupling sleeve and the other end of which moves on a dial under the action of the rotation of the coupling sleeve mounted on the motor shaft, the torque of which is measured. type of device, in which the spring is mounted in a plane perpendicular to the axis of the sleeve, is capable of controlling the torque of a rotating shaft and not a torque of screwing / unscrewing. Likewise, the torque measuring device presented in the patent
American 3,877,274 is incapable of measuring a screwing / unscrewing torque, since it includes a housing capable of turning relative to a hub within certain limits. The torque is applied to this device via its control shaft and is transmitted by the device to a load, via a connecting pinion carried by the end of the device opposite to that where it is located. the control shaft of the latter.It is the application of this load which then causes the rotation of the housing relative to the hub integral with the control shaft, within the limits authorized by a helical spring, while a spiral spring which ends with an index which moves on a dial carried by the face of the case turned towards the hub, allows the case to rotate in one direction. I1 is obvious that such an apparatus must be interposed between two rotating parts of a machine to control the forces of rotation or resistance to rotation, but is unsuitable and unsuitable for measuring a torque screwing / unscrewing.
La présente invention a pour but de pourvoir à un appareil de mesure du couple de vissage et de dévissage des capsules, et notamment des capsules de fermeture de bouteilles, de bocaux ou analogues, qui répond mieux aux néces sités de la pratique que les appareils de mesure de couple antérieurement connus, notamment en ce qu'il permet de mesurer aussi bien le couple de vissage que le couple de dévissage,avec une grande fiabilité, en ce qu'il s'agit d'un appareil de construction simple, peu encombrant, aisément transportable, dont le maniement ne pose pas de problème. The object of the present invention is to provide an apparatus for measuring the screwing and unscrewing torque of the capsules, and in particular capsules for closing bottles, jars or the like, which better responds to the needs of the practice than the apparatuses for previously known torque measurement, in particular in that it makes it possible to measure both the screwing torque and the unscrewing torque, with high reliability, in that it is a simple construction device, compact , easily transportable, the handling of which poses no problem.
La présente invention a pour objet un appareil de mesure du couple de vissage et de dévissage de capsules destinées à la fermeture de bouteilles, bocaux et analogues, -rn r - on C @@@@ prend, en combinaison, ur boîtier enregistreur cui se compose d'un corps dans lequel sont @o- @@@ S r axe et -r ressort * étalonné, fixé à l'une de ses
extrémités dudit axe, qui porte lui-mer-e un aiguille et un index mobiles susceptibles de se déplacer sur un cadran gradué également monté sur ledit axe, sous l'effet d'une déformation imprimée audit ressort, lequel boîtier enregistreur est associé, selon qu'il doit mesurer le couple de dévissage ou le couple de vissage, soit à un organe d'entrainement de la capsule dont e couple de dévissage doit être mesuré, soit pour la mesure du couple de vissage, à un corps présentant une forme et, notamment, une embouchure,identique à celle du récipient à obturer et pourvu d'un axe de liaison avec ledit boîtier, lequel axe est apte à transmettre le couple de vissage à ce dernier
Selon un mode de réalisation avantageux de l'appareil de mesure de couple qui fait l'objet de la présente invention, l'axe du boîtier enregistreur comporte à son ex extrémité opposée à celle qui porte l'aiguille et l'index susdits,un logement propre à recevoir un têton ou un axe de sortie porté par l'organe d'entraînement ou le corps susdit, pour la liaison avec celui-ci.The subject of the present invention is an apparatus for measuring the screwing and unscrewing torque of capsules intended for the closure of bottles, jars and the like, consists of a body in which are @ o- @@@ S r axis and -r calibrated spring *, fixed to one of its
ends of said axis, which itself carries a needle and a movable index capable of moving on a graduated dial also mounted on said axis, under the effect of a deformation printed on said spring, which recording unit is associated, according to that it must measure the unscrewing torque or the screwing torque, either to a drive member of the capsule whose unscrewing torque must be measured, or for the measurement of the screwing torque, to a body having a shape and , in particular, a mouthpiece, identical to that of the container to be closed and provided with a connecting pin with said housing, which axis is capable of transmitting the screwing torque to the latter
According to an advantageous embodiment of the torque measuring device which is the subject of the present invention, the axis of the recording unit comprises at its ex end opposite to that which carries the above-mentioned needle and index, a housing suitable for receiving a pin or an output pin carried by the drive member or the aforementioned body, for connection therewith.
Selon un autre mode de réalisation avantageux de 1 appareil de mesure de couple conforme à la présente invention, le boîtier enregistreur comporte à sa base, c'est-à-dire du côté opposé à celui où se trouve le cadran gradué, un logement adapté pour recevoir organe d'entraînement susdit sans jeu. According to another advantageous embodiment of 1 torque measuring device according to the present invention, the recording unit has at its base, that is to say on the side opposite to that where the graduated dial is located, a suitable housing to receive the aforementioned drive member without play.
Conformément à l'invention, le ressort susdit est avantageusement un ressort spiral. According to the invention, the above spring is advantageously a spiral spring.
Selon encore un autre mode de réalisation avantageux de l'ap- pareil de mesure de couple conforme à la présente invention, l'axe du boîtier enregistreur comporte à son extrémité porteuse de l'aiguille et de l'index susdits, un organe de remise à zéro de l'indexe tel qu'une molette, un bouton-poussoir ou analogue. According to yet another advantageous embodiment of the torque measurement device according to the present invention, the axis of the recording unit comprises at its end carrying the needle and the aforementioned index, a delivery member to zero of the index such as a scroll wheel, a push button or the like.
Selon un mode de réalisation préféré de l'appareil ce mesure de couple conforme à la présente invention, pour son application à la mesure du couple de dévissage, ledit boîtier enregistreur est associé à un organe d'entraînement de la capsule, lequel est avantageusement constitué par un cône en matériau approprié dont la surface interne présente un état de surface suffisamment inégal pour assurer l'entraînement de la capsule sans glissement, ledit cône étant reçu sans jeu dans le logement prévu à cet effet à la base du boîtier enregistreur et relié à l'axe dudit boîtier par l'intermédiaire d'un têton axial ou analogue de section correspondante, reçu dans le logement ménagé à la base dudit axe. According to a preferred embodiment of the device, this torque measurement in accordance with the present invention, for its application to the measurement of the unscrewing torque, said recording unit is associated with a drive member for the capsule, which advantageously consists by a cone of suitable material, the internal surface of which has a sufficiently uneven surface condition to ensure that the capsule is driven without sliding, said cone being received without play in the housing provided for this purpose at the base of the recording unit and connected to the axis of said housing by means of an axial pin or the like of corresponding section, received in the housing formed at the base of said axis.
Selon un autre mode de réalisation préféré de l'appareil de mesure de couple conforme à la présente invention, pour son application à la mesure du couple de dévissage, ledit boîtier enregistreur est associé à un organe d'entraî- nement de la capsule, lequel est avantageusement constitué par une collerette conçue pour s'adapter sur la capsule à contrôler,laquelle porte sur sa face externe une projection axiale apte à se loger sans jeu dans le logement prévu à cet effet à la base du boîtier enregistreur, ladite projection axiale étant elle-même pourvue d'un têton axial ou analogue de section correspondante,apte à être reçu dans le logement ménagé à la base de l'axe dudit boîtier enregistreur. According to another preferred embodiment of the torque measuring apparatus according to the present invention, for its application to the measurement of the unscrewing torque, said recording unit is associated with a member for driving the capsule, which is advantageously constituted by a collar designed to fit on the capsule to be checked, which carries on its external face an axial projection capable of being accommodated without play in the housing provided for this purpose at the base of the recording unit, said axial projection being itself provided with an axial pin or the like of corresponding section, capable of being received in the housing formed at the base of the axis of said recording unit.
Selon un mode de réalisation préféré de l'appareil de mesure de couple conforme à la présente invention, pour son application à la mesure du couple de vissage, ledit boîtier est associé à un corps de forme sensiblement identique, en particulier en ce qui concerne son embouchure, aux récipients dont le couple de vissage des capsules diob- turation est contrôlé, lequel corps comporte à sa base un évidement de dimensions propres à recevoir ledit boîtier enregistreur, l'embouchure dudit corps étant constituée par une bague filetée mobile montée sur un axe dont l'extrémité opposée est conçue pour être reçue dans le logement ménagé à cet effet à l'extrémité de l'axe du boîtier enregistreur opposée à celle qui porte le cadran, l'aiguille et l'index, la disposition dudit boîtier enregistreur étant, de ce fait, telle que le cadran gradue apparait à la base dudit corps. According to a preferred embodiment of the torque measuring device according to the present invention, for its application to the measurement of the screwing torque, said housing is associated with a body of substantially identical shape, in particular as regards its mouth, to containers whose screwing torque of the sealing capsules is controlled, which body has at its base a recess of dimensions suitable for receiving said recording unit, the mouth of said body being constituted by a movable threaded ring mounted on an axis the opposite end of which is designed to be received in the housing provided for this purpose at the end of the axis of the recording unit opposite to that which carries the dial, the hand and the index, the arrangement of said recording unit being , therefore, such that the graduated dial appears at the base of said body.
Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation, la fixation du boîtier enregistreur dans l'évi- dement correspondant ménagé a la base dudit corps est réa- lisée à l'aide d'une rondelle de blocage qui coopère avec une vis de blocage. According to an advantageous arrangement of this embodiment, the fixing of the recording unit in the corresponding recess made at the base of said body is produced using a locking washer which cooperates with a locking screw.
Selon une autre disposition avantageuse de ce mode de réalisation, pour donner au corps susdit associé au boîtier enregistreur,un poids égal à celui des récipients qui sont amenés successivement sous la tête de visseuse, ledit corps est pourvu d'un lest de poids approprié maintenu en place dans le corps par tous moyens appropriés tels que vis-pointeau ou analogue, notamment. According to another advantageous arrangement of this embodiment, to give the aforementioned body associated with the recording unit, a weight equal to that of the containers which are brought successively under the screwdriver head, said body is provided with a ballast of suitable weight maintained in place in the body by any appropriate means such as needle punch or the like, in particular.
Conformément à un mode de réalisation avantageux de l'invention, le cadran du boîtier enregistreur porte une graduation en livres.pouces ou porte deux graduations, respectivement une graduation en livres.pouces et une graduation correspondante en cm.kg (une livre.pouce correspondant à 1,16 cm.kg). In accordance with an advantageous embodiment of the invention, the dial of the recording unit carries a graduation in pounds.inches or carries two graduations, respectively a graduation in pounds.inches and a corresponding graduation in cm.kg (a corresponding pound.inch 1.16 cm.kg).
Conformément à l'invention, le ressort spiral travaillant à la torsion, dont la déformation détermine le déplacement de l'aiguille et de l'index susdits et la lecture sur un cadran gradué, est étalonné de manière que sa force corresponde à la zone de forces nécessaires respectivement au dévissageouauvissage,à l'aide d'un système d'étalonnage constitué par un organe d'étalonnage lui-meme constitué par un corps cylindrique plein,comportant un axe de sortie de section adaptée à être reçue dans le logement ménagé à la base de l'axe du boîtier enregistreur,lequel corps cylindrique est porté par une tige percée de trous équidistants les uns des autres destinés à recevoir successivement un poids identique et est avantageusement pourvu de moyens de fixation sur ladite tige, 1 'étalonnage étant effectué en solidarisant le boîtier enregistreur avec l'organe d'étalonnage par insertion de l'axe de sortie de ce dernier dans le logement correspondant de l'axe dudit boîtier enregistreur, puis en serrant ledit boîtier ainsi mis en place dans un étau, puis en suspendant successivement un poids identique aux trous successifs de la tige,en partant du trou le plus voisin de l'organe d'étalonnage qui correspond à une forcie égale à zéro jusqu'au trou le plus éloigné correspondant à la force maximum dont on désire affecter le ressort. According to the invention, the spiral spring working at torsion, the deformation of which determines the displacement of the aforementioned needle and index and the reading on a graduated dial, is calibrated so that its force corresponds to the area of forces required respectively for unscrewing or weakening, using a calibration system constituted by a calibration member itself constituted by a solid cylindrical body, comprising an outlet axis of section adapted to be received in the housing provided for the base of the axis of the recording unit, which cylindrical body is carried by a rod pierced with equidistant holes from each other intended to receive successively an identical weight and is advantageously provided with means of fixing on said rod, calibration being carried out by joining the recording unit to the calibration member by inserting the output axis of the latter into the corresponding housing on the axis of said recording unit, then tightening it ant said housing thus put in place in a vice, then by successively suspending an identical weight to the successive holes of the rod, starting from the hole closest to the calibration member which corresponds to a force equal to zero until the most distant hole corresponding to the maximum force which one wishes to affect the spring.
Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif d'étalonnage conforme à l'invention, les trous ménagés dans la tige dudit dispositif sont distants entre eux de 116 mm, de même que le trou le plus voisin de l'organe d'étalonnage est à une distance de 116 mm de ce dernier, et le poids successivement suspendu à ces trous est un poids d'un kg, permettant ainsi d'obtenir un étalonnage correspondant à 10 livres.pouces ou à 11,6 cm.kg de l'organe d'étalonnage au premier trou, à 20 livres. pouces, ou 23,2 cm kg, au deuxième trou, à 30 livres.pouces, ou 34,8 cm.kg au troisième trou, etc
Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre.According to an advantageous embodiment of the calibration device according to the invention, the holes made in the rod of said device are spaced 116 mm apart, as is the hole closest to the calibration member. a distance of 116 mm from the latter, and the weight successively suspended from these holes is a weight of one kg, thus making it possible to obtain a calibration corresponding to 10 lb. inches or 11.6 cm.kg of the organ calibration at the first hole, at 20 pounds. inches, or 23.2 cm kg, at the second hole, 30 lb. inches, or 34.8 cm.kg at the third hole, etc.
In addition to the foregoing provisions, the invention also comprises other provisions, which will emerge from the description which follows.
L'invention vise plus particulièrement les appareils de mesure du couple de vissage et de dévissage, ainsi que le dispositif d'étalonnage, conformes aux dispositions qui précèdent, et les moyens propres à leur réalisation et à leur mise en oeuvre, ainsi que les installations d'ensemble incluant ces appareils et dispositifs. The invention relates more particularly to the devices for measuring the screwing and unscrewing torque, as well as the calibration device, in accordance with the foregoing provisions, and the means specific to their production and implementation, as well as the installations. overview including these devices and devices.
L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un boîtier enre
gistreur de couple monté sur un goulot de bouteille , en
vue de la mesure du couple de dèvissage - la figure 2 est une vue en coupe axiale du boîtier enre
gistreur représenté à la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un appareil de
mesure du couple de vissage conforme à l'invention - la figure 4 est une vue éclatée, en coupe axiale d'un
autre mode de réalisation de l'appareil de mesure de cou
ple conforme à la présente invention - la figure 5 est une vue axiale de-l'appareil représenté à
la figure 4, mis en place sur un bocal, pour la mesure du
couple de dévissage du couvercle de ce dernier - la figure 6 est une vue axiale d'un appareil de mesure du
couple de vissage adapté au contrôle du couple de vis
sage de bocaux - la figure 7A est une vue en perspective éclatée du dispo
sitif d'étalonnage du ressort de l'appareil enregistreur
de couple conforme à l'invention, et - la figure 7B est une vue de l'appareil de mesure de couple
mis en place dans le dispositif d'étalonnage.The invention will be better understood using the additional description which follows, which refers to the accompanying drawings in which - Figure 1 is a perspective view of a housing re
couple manager mounted on a bottle neck, in
view of the measurement of the unscrewing torque - Figure 2 is an axial sectional view of the rere box
manager shown in Figure 1 - Figure 3 is an axial sectional view of a recording device
measurement of the tightening torque according to the invention - Figure 4 is an exploded view, in axial section of a
another embodiment of the neck measurement device
ple according to the present invention - Figure 5 is an axial view of the apparatus shown in
Figure 4, set up on a jar, for measuring the
unscrewing torque of the cover of the latter - Figure 6 is an axial view of a device for measuring the
tightening torque suitable for controlling the screw torque
jar sage - Figure 7A is an exploded perspective view of the dispo
calibration device spring
of torque according to the invention, and - Figure 7B is a view of the torque measuring device
set up in the calibration device.
I1 doit être bien entendu, toutefois, que.ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. It should be understood, however, that these drawings and the corresponding descriptive parts are given solely by way of illustration of the subject of the invention, of which they do not in any way constitute a limitation.
L'appareil de mesure du couple de vissage et de dévissage conforme à la présente invention, comprend un boîtier enregistreur désigné d'une façon générale aux dessins par la référence 1. Ce boîtier comprend un corps 2 en métal léger, tel qu'un métal non ferreux en particulier, par exemple en aluminium,dans lequel est délimité un logement 3 qui est réalisé en un matériau non déformable, tel que l'acier par exer.^ple, dont les dimensions intérieures et le matériau sont déterminés en fonction de la force maximum du ressort 4 reçu dans ce logement 3.Le ressort 4 est de préférence un ressort spiral étalonné dans les zones de forces nécessaires au vissage ou'au dévissage, à l'aide d'un dispositif d'étalonnage représenté aux figures 7A et 7B et qui sera décrit plus loins Le ressort 4 entoure un axe 5 qui porte une aiguille > et un index 7, ainsi qu'un cadran gradué 8. Le boîtier est fermé à sa partie supérieure par une vitre en matériau transparent, 9. L'extrémité supérieure de l'axe 5 porte une inlette 10 de remise à zéro de l'index 7 (laquelle peut être remplacée par tout autre organe de remise à zéro approprié, tel qu'un bouton-poussoir).La base de l'axe 5 est evidee de manière à ménager un logement;de préférence de section carrée,destiné à recevoir le carré de liaison d'un organe qui lui est associé et qui sera a présent décrit en rtférence aux figures 2 à 6. The device for measuring the screwing and unscrewing torque in accordance with the present invention comprises a recording box generally designated in the drawings by the reference 1. This box comprises a body 2 made of light metal, such as a metal non-ferrous in particular, for example aluminum, in which is defined a housing 3 which is made of a non-deformable material, such as steel for example. ^ ple, the internal dimensions and the material of which are determined according to the maximum force of the spring 4 received in this housing 3. The spring 4 is preferably a spiral spring calibrated in the force zones necessary for screwing or unscrewing, using a calibration device shown in FIGS. 7A and 7B and which will be described later The spring 4 surrounds an axis 5 which carries a needle> and an index 7, as well as a graduated dial 8. The case is closed at its upper part by a window made of transparent material, 9. L upper end of axis 5 carries u does not inlette 10 to reset the index 7 (which can be replaced by any other suitable reset member, such as a push button). The base of the axis 5 is hollowed out so as to provide a housing; preferably of square section, intended to receive the connecting square of a member which is associated with it and which will now be described with reference to FIGS. 2 to 6.
Pour I'appl-aation d e 1 ' a p p a r e i conforme à la présente invention à la mesure du couple de dévissage de récipients tels que bouteilles, bocaux, etc... For the application of the p a r i according to the present invention to the measurement of the unscrewing torque of containers such as bottles, jars, etc.
le boîtier 1 est associé à un organe d'entraînement approprié de la capsule dont le couple de dévissage est contrôlé. L'interposition d'un tel organe d'entraînement a pour principal avantage de réduire au minimum le facteur personnel de manipulation exercé sur la capsule par le personnel qui effectue le test de contrle par application d'une force de dévissage manuelle par rotation du boîtier 1, attendu qu'au lieu d'être exercée par le boîtier directement sur la capsule, la force manuelle est transmise à la capsule par l'intermédiaire de l'organe d'entraînement conforme à l'invention.the housing 1 is associated with an appropriate drive member for the capsule, the unscrewing torque of which is controlled. The main advantage of interposing such a drive member is to minimize the personal handling factor exerted on the capsule by the personnel performing the control test by applying a manual unscrewing force by rotating the housing. 1, whereas instead of being exerted by the housing directly on the capsule, the manual force is transmitted to the capsule via the drive member according to the invention.
Selon un mode de réalisation, représenté plus particulièrement à la figure 2, plus favorable au contrôle du dévissage de capsules d'obturation de bouteilles, cet organe d'entraînement est constitué par un cône 11 réalisé en matériau quelconque approprié,tel que matière plastique ou métalldont l'état de la surface interne 12 a été rendu suffisamment inégal ou rugueux pour permettre l'entraîne- ment de la capsule à dévisser sans glissement. Le cône 11, qui est réalisé en métal moleté ou en matière plastique dont la surface interne a été rendue rugueuse, est pourvu d'un carré de liaison 13 qui vient s'insérer sans jeu dans le logement correspondant(23)ménégé à la base de l'axe 5. Le cône 11 vient s'insérer lui-même sans jeu, dans un évidement correspondant 14 ménagé à la base du corps 2 du boitier enregistreur 1. According to one embodiment, shown more particularly in FIG. 2, which is more favorable for controlling the unscrewing of bottle closure capsules, this drive member consists of a cone 11 made of any suitable material, such as plastic or metal whose state of the internal surface 12 has been made sufficiently uneven or rough to allow the drive of the capsule to be unscrewed without slipping. The cone 11, which is made of knurled metal or plastic whose internal surface has been roughened, is provided with a connecting square 13 which is inserted without play in the corresponding housing (23) sparing at the base of the axis 5. The cone 11 is inserted itself without play, in a corresponding recess 14 formed at the base of the body 2 of the recording unit 1.
Le ressort 4 est fixé sur l'axe 5, en 15. Pour l'exécution du test de contrôle du couple de dévissage, la personne chargée de ce test, exerce un effort de rotation sur le boîtier 1, dans le sens du dévissage. Cet effort de rotation provoque la déformation par torsion, dans le sens de la compression, du ressort 4, entraînant ainsi le déplacement de l'aiguille 6 portée par l'axe 5, sur le cadran gradué 8. L'aiguille 6 entraîne dans son déplacement, l'index 7 qui demeure en position, à la fin du test, sur la valeur de la graduation obtenue à la suite de l'effort de dévissage, donnant ainsi la mesure du couple de dévissage.Les gradua tions utilisées dans les appareils de mesure de couple sont généralement exprimées en livres.pouces (PI) une livre. pouce correspondant à 0,01159 m.kg ou 1,159 cm.kg- en sorte que le cadran gradué 8 peut porter une graduation exprimée en livres. pouces ou en cm. kg ou porter les deux graduations. The spring 4 is fixed on the axis 5, at 15. For the execution of the unscrewing torque control test, the person responsible for this test exerts a rotational force on the housing 1, in the unscrewing direction. This rotational force causes the deformation by torsion, in the direction of compression, of the spring 4, thus causing the displacement of the needle 6 carried by the axis 5, on the graduated dial 8. The needle 6 drives in its displacement, index 7 which remains in position, at the end of the test, on the value of the graduation obtained following the unscrewing force, thus giving the measurement of the unscrewing torque. torque measurement are usually expressed in pounds. inches (PI) a pound. inch corresponding to 0.01159 m.kg or 1.159 cm.kg- so that the graduated dial 8 can bear a graduation expressed in pounds. inches or in cm. kg or wear the two graduations.
La force nécessaire au dévissage d'une capsule de bouteille est généralement comprise dans la zone comprise entre 0 et 30 livres. pouces, cette zone de forces déterminant le choix du diamètre du fil du ressort 4 et les dimensions du logement 3 destiné à recevoir ledit ressort, ainsi que le matériau dont est constitué ce logement. On a généralement avantage à utiliser, pour réaliser le logement 3, un matériau peu déformable tel que l'acier, par exemple.The force required to unscrew a bottle cap is generally in the range of 0 to 30 pounds. inches, this zone of forces determining the choice of the diameter of the spring wire 4 and the dimensions of the housing 3 intended to receive said spring, as well as the material of which this housing is made. It is generally advantageous to use, for producing the housing 3, a slightly deformable material such as steel, for example.
Selon un autre mode de réalisation particulièrement adapté à la mesure du couple de dévissage de capsules de fermeture de bocaux, par exemple, tel que représenté aux figures 4 et 5, l'organe d'entraînement(52) est avantageusement constitué par une collerette 16 dont la forme et les dimensions sont telles qu'elle peut s'adapter sans jeu sur la capsule 17 à dévisser du bocal 18. La collerette 16 porte sur sa face externe 19 une projection 20 dont les dimensions sont telles qu'elle vient s'insérer sans jeu dans le logement correspondant 21 ménagé à la base du boîtier enregistreur 1, tandis que le carré de liaison 22 qu'elle porte s'engage sans jeu dans le logement correspondant 23 ménagé à la base de l'axe 4 du boitier enregistreur. According to another embodiment particularly suitable for measuring the torque of unscrewing jar closure capsules, for example, as shown in Figures 4 and 5, the drive member (52) is advantageously constituted by a flange 16 whose shape and dimensions are such that it can adapt without play on the capsule 17 to unscrew from the jar 18. The flange 16 carries on its outer face 19 a projection 20 whose dimensions are such that it comes s' insert without play in the corresponding housing 21 formed at the base of the recording unit 1, while the connecting square 22 which it carries engages without play in the corresponding housing 23 formed at the base of the axis 4 of the recording unit .
L'appareil utilisé pour la mesure du couple de vissage est constitué par la combinaison du boîtier enregistreur 1 avec un corps dont la forme est sensiblement identique à celle des récipients qui sont entraînés sur un tapis transporteur sans fin dans la chaîne de remplissage et de vissage d'une installation automatique de remplissage et d'obturation de récipients connue en elle-même, successivement sous les appareils qui débitent le produit à conditionner et sous les têtes de vissage. The apparatus used for the measurement of the tightening torque consists of the combination of the recording unit 1 with a body whose shape is substantially identical to that of the containers which are driven on an endless conveyor belt in the filling and screwing chain. an automatic installation for filling and closing containers known in itself, successively under the devices which dispense the product to be packaged and under the screwing heads.
Dans le mode de réalisation représenté à la figure 3, l'appareil de mesure du couple de vissage comprend un corps creux 24 qui présente (de façon très schématique) la forme d'une houille identique aux bouteilles qui défilent aux différents postes de la chaire d'embouteillage et de vissage. Le corps 24 comporte à sa partie inférieure un évidement 25 dont les dimensions permettent l'insertion du boîtier enregistreur 1 dans une position telle que le cadran gradué 8 soit visible à la base 26 du corps 24. In the embodiment shown in FIG. 3, the device for measuring the tightening torque comprises a hollow body 24 which has (very schematically) the form of a coal identical to the bottles which pass by at the different positions of the pulpit bottling and screwing. The body 24 has at its lower part a recess 25 whose dimensions allow the insertion of the recording unit 1 in a position such that the graduated dial 8 is visible at the base 26 of the body 24.
L'embouchure du corps 24 en forme de bouteille est constituée par une bague filetée 27 mobile montée sur un axe 28 qui s'étend à l'intérieur du corps creux 24 et qui se termine à sa partie inférieure par un carré d'entraînement 29 apte à s insérer dans le logement correspondant 23 nagé à la base de l'axe 5 du boîtier enregistreur 1, pour réaliser la liaison d'entraînement avec ce dernier. De plus, le blocage du boîtier enregistreur dans l'évidement 25 du corps 24 est assuré au moyen d'une rondelle de blocage 30 qui coopère avec une vis de blocage 31. The mouth of the bottle-shaped body 24 is constituted by a movable threaded ring 27 mounted on an axis 28 which extends inside the hollow body 24 and which ends at its lower part by a drive square 29 able to fit into the corresponding housing 23 swam at the base of the axis 5 of the recorder box 1, to make the drive link with the latter. In addition, the locking of the recording unit in the recess 25 of the body 24 is ensured by means of a locking washer 30 which cooperates with a locking screw 31.
Comme le couple d'application exercé sur la capsule doit être conforme à celui qui est exercé sur une véritable bouteille remplie de liquide, et notamment de boisson, et doit tenir compte, en particulier, de la force d'inertie, l'appareil de mesure du couple de vissage, tel que celui représenté à la figure 3,est chargé d'un lest 32 qui est avantageusement placé juste au-dessus de la limite supérieure de l'évidement 25. Le lest 32, dont le poids est calculé de manière à conférer à l'ensemble constitué par le corps creux 24 et le boîtier enregistreur 1, un poids identique à celui de chacune des bouteilles pleines qui sont successivement amenées à la tête de visseuse pour être capsulées, est maintenu en place à l'aide d'une vis-pointeau 51, ou de tout autre moyen de maintien approprié. As the application torque exerted on the capsule must conform to that which is exerted on a real bottle filled with liquid, and in particular with drink, and must take into account, in particular, the force of inertia, the apparatus for measurement of the tightening torque, such as that shown in FIG. 3, is loaded with a ballast 32 which is advantageously placed just above the upper limit of the recess 25. The ballast 32, whose weight is calculated from so as to give the assembly constituted by the hollow body 24 and the recording unit 1, a weight identical to that of each of the full bottles which are successively brought to the screwdriver head to be capped, is held in place using a needle screw 51, or any other appropriate holding means.
L'appareil de mesure du couple de vissage, du type représenté à la figure 3, est place sur la ligne d'embouteillage, intercalé entre des bouteilles prêtes au capsulage, en amont de la visseuse ,et se déplace de même que les autres bouteilles de la ligne, attendu qu'il a la même forme et le mème poids que ces dernières, sans risque de rejet par les dispositifs de contrôle automatique de conformité, pour arriver à la tête de visseuse qui effectue son capsulage, après quoi il poursuit son parcours et est retiré de la ligne pour lecture de la mesure. Ce passaye sous les différentes têtes de visseuse permet de contrôler le couple d'application réellement exercé sur la capsule, en tenant compte de la force d'inertie, ce que ne permettent pas les moyens de contrôle actuellement connus.La force de vissage exercée par la tête de visseuse (non représentée) sur la capsule est transmise par la bague mobile 27 et l'axe 28 à l'axe 5 du boîtier 1, provoquant ainsi la torsion du ressort 4 dans le sens de l'expansion et entraînant le déplacement correspondant de l'aiguille 6 et de l'index 7 sur le cadran gradué 8. The device for measuring the tightening torque, of the type shown in FIG. 3, is placed on the bottling line, inserted between bottles ready for capping, upstream of the screwdriver, and moves like the other bottles. of the line, since it has the same shape and the same weight as the latter, without risk of rejection by the automatic conformity control devices, to arrive at the screwdriver head which performs its capping, after which it continues its route and is removed from the line for reading the measurement. This passay under the different screwdriver heads makes it possible to control the application torque actually exerted on the capsule, taking account of the inertial force, which the currently known control means do not allow. the screwdriver head (not shown) on the capsule is transmitted by the movable ring 27 and the axis 28 to the axis 5 of the housing 1, thus causing the torsion of the spring 4 in the direction of the expansion and causing the displacement corresponding to needle 6 and index finger 7 on the graduated dial 8.
Le mode de réalisation représenté à la figure 6 montre une variante de l'appareil de mesure du couple de vissage, particulièrement adaptée au contrôle du couple de vissage de capsules sur des bocaux. Dans ce mode de réalisation, le corps creux 33 présente la forme d'un bocal identique aux bocaux soumis au conditionnement dans la chaine de condi- tionnement appropriée, connue en elle-même, dont la partie inférieure est creuse pour former un évidement34 propre à recevoir le boîtier enregistreur 1 placé de telle manière que le cadran gradué 8 soit visible à la base du bocal. The embodiment shown in FIG. 6 shows a variant of the device for measuring the screwing torque, particularly suitable for checking the screwing torque of capsules on jars. In this embodiment, the hollow body 33 has the form of a jar identical to the jars subjected to packaging in the appropriate packaging chain, known in itself, the lower part of which is hollow to form a recess 34 suitable for receive the recording unit 1 placed so that the graduated dial 8 is visible at the base of the jar.
L'embouchure du bocal est constituée par une bague filetée mobile 35 à collerette, dont la rotation est facilitée par la disposition d'un palier à billes 36 logé dans la partie supérieure du corps creux 33.The mouth of the jar is constituted by a movable threaded ring 35 with a flange, the rotation of which is facilitated by the arrangement of a ball bearing 36 housed in the upper part of the hollow body 33.
La bague mobile 35 est montée sur un axe 38 dont l'extrémité inférieure est pourvue d'un carré d'entraine- ment 39 conçu pour s'insérer dans le logement correspondant
23 ménagé à la partie inférieure de l'axe 5 du boîtier enregistreur 1. La fixation du boîtier enregistreur dans l'é-1dement 34 ménagé à cet effet dans la partie inférieure du corps creux 33 est en outre réalisée à l'aide de la rondelle de blocage 40 qui coopère avec la vis de blocage 41.The movable ring 35 is mounted on an axis 38 whose lower end is provided with a drive square 39 designed to be inserted in the corresponding housing
23 formed at the lower part of the axis 5 of the recording unit 1. The fixing of the recording unit in the element 34 made for this purpose in the lower part of the hollow body 33 is furthermore carried out using the locking washer 40 which cooperates with the locking screw 41.
De la même manière et pour les mêmes raisons que dans le mode de réalisation représenté à la figure 3, le corps creux 33 est pourvu d'un lest 42 qui jouxte la limite supe- rieure de L'evidement 34, et qui est maintenu en place a l'aide d'une vis-pointeau 43 u autre moyen de maintien analogue.In the same way and for the same reasons as in the embodiment shown in FIG. 3, the hollow body 33 is provided with a ballast 42 which adjoins the upper limit of the recess 34, and which is maintained in place using a needle screw 43 u other similar holding means.
La fiabilité de la mesure du couple de vissage et de dévissage est déterminée par l'exactitude de l'étalonnage du ressort 4 contenu dans le logement 3 du corps 2 du boî- tier enregistreur 1. Cet étalonnage est avantageusement réalisé à l'aide d'un dispositif d'étalonnage du type de celui représenté aux figures 7A et 7B, lequel comprend un organe d'étalonnage constitué par une masse cylindrique 44 montée sur une tige 45 sur laquelle elle est bloquée à l'aide d'un écrou 46. La masse 44 comporte un axe de sortie 47 dont l'extrémité est constituée par un carré d'entraînement 50 qui sert à réaliser la liaison avec un boîtier enregistreur 1 à étalonner. Une fois le boîtier 1 solidarisé comme il vient d'être décrit avec la masse 44, celui-ci est serré entre les mors 48 d'un étau.La tige 45 est percée de trous 49 équidistants entre eux, dans lesquels un poids d'un kg est successivement suspendu en partant du trou le plus proche de la masse 44 et en s'éloignant progressivement de cette dernière. Pour obtenir un étalonnage correspondant à 10 livres. The reliability of the measurement of the screwing and unscrewing torque is determined by the accuracy of the calibration of the spring 4 contained in the housing 3 of the body 2 of the recorder box 1. This calibration is advantageously carried out using a calibration device of the type shown in FIGS. 7A and 7B, which comprises a calibration member constituted by a cylindrical mass 44 mounted on a rod 45 on which it is locked using a nut 46. The mass 44 comprises an output axis 47, the end of which is constituted by a drive square 50 which serves to make the connection with a recording unit 1 to be calibrated. Once the housing 1 is secured as just described with the mass 44, it is clamped between the jaws 48 of a vice. The rod 45 is pierced with holes 49 equidistant from each other, in which a weight of one kg is successively suspended starting from the hole closest to the mass 44 and gradually moving away from the latter. To obtain a calibration corresponding to 10 pounds.
pouces, la distance entre le premier trou 49 et la masse 44 est établie à 116 mm, de même que les distances entre deux trous 49 successifs,jusqu'à la valeur d'étalonnage maximum à conférer au ressort 4. Pour une bouteille capsulée remplie de bière, par exemple, la force maximum nécessaire au dévissage est de 30 livres.pouces,tandis que la force maximum nécessaire au vissage est de 55 livres.pouces,en sorte que l'étalonnage du ressort doit être réalisé pour lui permettre d'effectuer les mesures correspondantes dans les zones de forces susdites. Un étalonnage similaire du ressort utilisé dans le boîtier enregistreur pour la mesure du couple de vissage et de dévissage de capsules appliquées à des bocaux est réalisé à l'aide du dispositif représenté aux figures 7A et 7B dans les zones de forces correspondant au couple de vissage et de dévissage de capsules de dimensions supérieures à celles des capsules de bouteilles, en modifiant, le cas échéant, les dimensions du logement 3 du ressort 4 et/ou le diamètre du fil dudit ressort et/ou la qualité de l'acier utilisé pour la réalisation du ressort. inches, the distance between the first hole 49 and the mass 44 is established at 116 mm, as are the distances between two successive holes 49, up to the maximum calibration value to be given to the spring 4. For a filled capped bottle of beer, for example, the maximum force required for unscrewing is 30 lb. inches, while the maximum force required for screwing is 55 lb. inches, so that the calibration of the spring must be carried out to allow it to perform the corresponding measurements in the aforementioned force zones. A similar calibration of the spring used in the recording unit for the measurement of the screwing and unscrewing torque of capsules applied to jars is carried out using the device shown in FIGS. 7A and 7B in the force zones corresponding to the screwing torque and unscrewing caps of dimensions larger than those of bottle caps, by modifying, if necessary, the dimensions of the housing 3 of the spring 4 and / or the diameter of the wire of said spring and / or the quality of the steel used for the realization of the spring.
Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. As is apparent from the above, the invention is in no way limited to those of its embodiments and of application which have just been described more explicitly; on the contrary, it embraces all the variants which may come to the mind of the technician in the matter, without departing from the framework, or the scope, of the present invention.
Claims (1)
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| FR8008857A FR2480940A1 (en) | 1980-04-21 | 1980-04-21 | Torquemeter for measuring torque to unscrew bottle cap - has shaft with pointer and resettable index, which rotates against calibrated spring |
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| FR8008857A FR2480940A1 (en) | 1980-04-21 | 1980-04-21 | Torquemeter for measuring torque to unscrew bottle cap - has shaft with pointer and resettable index, which rotates against calibrated spring |
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| Publication Number | Publication Date |
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Also Published As
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|---|---|
| FR2480940B1 (en) | 1983-01-07 |
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