Brevet FR2121526A1 — publié le 19720825

% La présente invention concerne une machine à fabriquer les corps de boîtes métalliques en deux parties. Dans l'industrie des boîtes de conserve pour boissons, on a largement adopté la boîte formée de deux pièces constituant l'une 5 la paroi cylindrique et un fond de boîte solidaire de celle-ci et l'autre, le second fond de boîte qu'on fixe après remplissage de la boîte. L'un des processus de fabrication de la première de ces pièces comprend le préformage d'un pot à paroi rëlativement épaisse et à profondeur relativement faible, qu'on peut opérer par em-10 boutissage ou par filage par chocs. Quel que soit le mode de formation du pot, il est nécessaire de soiunettree^eP|^oi à un étirage qu'on appelera par la suite "repassage"A/on y fait pénétrer un poinçon qui le repousse à travers une garniture de repassage pouvant comprendre une ou plusieurs matrices à repasser. Cette opéra-15 tion imprime à l'épaisseur de paroi la valeur finale voulue et porte la longueur de paroi à une valeur un peu supérieure à celle finalement désirée. On soumet ensuite le fond solidaire de la paroi à une opération de façonnage qui le bombe, puis on coupe l'extrémité libre de la boîte formée pour conférer à celle-ci la longueur 20 requise. Les presses à repasser sont, jusqu'à présent, des presses hydrauliques ou des presses mécaniques à manivelle. Or, ces deux types de presse présentent certains inconvénients. Il est essentiel, pour un bon repassage, que la vitesse du poinçon soit uniforme et, 25 si les presses hydrauliques assurent cette vitesse uniforme, leur lenteur de fonctionnement ne satisfait pas aux impératifs modernes de production à grande vitesse. Par contre, les presses à manivelle fonctionnent à grande vitesse, mais n'impriment pas au poinçon une vitesse uniforme pendant la traversée de la garniture de 20 repassage.De plus, il faut allonger à l'excès la course, d'une presse mécanique pour avoir largement le temps de charger un nouveau pot en position de repassage de sa paroi (il s'agit ici de la course de recul décrite une fois la boîte formée éjectée du poinçon). En conséquence, la présente invention a pour but principal de 35 proposer une presse combinant une vitesse uniforme du poinçon avec une grande vitesse de fonctionnement et une longueur de course réduite et, accessoirement, une presse mécanique dans laquelle le mouvement du poinçon soit assuré par une came et un palpeur la came tournant en continu à vitesse constante et sa rainure ayant le pro- 4-0 fil voulu pour assurer une course active à vitesse constante, une 71 47647 2121526 course de retour rapide et des temps d'immobilisation convenables Elle a encore pour but d'assurer la pénétration convenable du poinçon dans le pot préformé en prévoyant un agencement correcteur de section associé au dispositif entraîneur de pots pour rec-5 tifier la forme des pets non rigoureusement cylindriques afin que le poinçon puisse pénétrer aisément dans ces pots. L'invention a pour objet une machine à fabriquer les corps de boîte, caractérisée en ce qu'elle comprend un piston primaire portant un poinçon à repasser et un piston secondaire portant un poin- 4 10 çon d'éjection, ce poinçon d'éjection coulissant dans ledit poinçon de repassage, les extrémités des deux poinçons étant complémentaires et celle du poinçon d'éjection constituant un poinçon à bomber, lesdits poinçons étant agencés pour pénétrer d'un seul bloc dans un pot préformé afin de repousser ce dernier à travers 15 me garniture de repassage de paroi et dans une matrice à bomber, les pistons se déplaçant dans des glissières communes et chacun d'eux comportant un palpeur de came, une came-tambour et un moyen moteur entraînant en continu cette came-tambour à vitesse constante, cette dernière présentant des rainures primaire et secondaire 20 destinées à recevoir chacune l'un desdits palpeurs, ces rainures assurant un temps d'immobilisation en fin de course de recul desdits pistons, puis l'avance conjointe à vitesse constante des deux pistons au cours d'une course active, ladite rainure secondaire assurant alors un temps d'immobilisation dudit poinçon d'é-25 jection à la fin de cette course active, et ladite rainure primaire assurant le retour rapide dudit poinçon de repassage en fin de course de recul, ladite rainure secondaire assurant aussi, pour ledit poinçon d'éjection, un retour rapide en fin de course de recul qui s'amorce dès que le poinçon de repassage a franchi le 30 corps de boîte formé. On va maintenant décrire ion mode de réalisation de l'invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : Pig. 1 est une vue en perspective d'une machine suivant l'invention. 35 Pig. 2 en est, à plus grande échelle, une vue partielle en coupe axiale. Pig. 3 est, à plus grande échelle encore, une vue en élévation du mécanisme qui entraîne les pots et rectifie leur section et 40 Pig. 4 est une vue avec très fort grossissement des poinçons 71 47647 2121526 de la matrice à bomber. La machine de façonnage comprend essentiellement un bâti 10 et est mécaniquement associée à la machine à découper classique, désignée par la référence générale 11, cette association présen-5 tant des avantages qu'on exposera plus loin en détail. On a représenté en 12 un piston primaire et en 13 un piston secondaire, qui coulissent sur des glissières communes 14. A chacun de ces pistons est fixé un palpeur de came respectif, 12a, et 13a (figure 2). Les palpeurs 12a et 13a coopèrent avec les rainures à pro-10 fil de came 14 et 15 d'une came-tambour 16. La came-tambour est montée sur l'arbre principal 17 et entraînée par un moteur électrique 19, par l'intermédiaire d'engrenages 18. Le moteur 19 entraîne la came-tambour en continu, à vitesse constante. Les rainures 14 et 15 sont continues et ont les profils voulus pour im-15 primer aux pistons 12 et 13 les mouvements désirés, qu'on décrira en détail ci-dessous. Une came 20 à rainure 21 est montée sur l'arbre YJ et agit sur le mécanisme destiné à entraîner les pots et à rectifier leurs sections, qu'on décrira plus loin en détail. De plus, au moyen d'un 20 pignorpalle 21 monté sur l'arbre 17 et d'une chaîne 22, le moteur 19 entraîne aussi l'arbre menant 23 du transporteur 24 qu'on décrira plus loin, ainsi que la machine 11, par l'intermédiaire d'engrenages appropriés. Le piston 12 porte un poinçon à repasser 25 (figure 4) et le 25 piston 13 porte le poinçon électeur 26» Les poinçons 25 et 26 ont les positions relatives représentées sur la figure 4 pendant la course active du piston. On voit que le poinçon éjecteur porte à son extrémité le poinçon à bomber 27 et est en contact étanche à l'air avec la face intérieure 28 dû poinçon à repasser. De l'air 30 est admis dans l'alésage axial'29 sous pression constante et parvient par un passage latéral 30 dans l'espace annulaire 31. Quand les poinçons 25 et 26 se séparent en vue de l'éjection, l'étan-chéité avec là face 28 est interrompue et la chambre 31 contenant 1'air comprimé entre alors en communication avec 1'intérieur de 35 la boîte formée de sorte que, pendant le recul du poinçon de repassage, la pression d'air ambiante n'écrase pas la boîte du fait de la dépression engendrée par le retrait du poinçon de repassage. Le poinçon de repassage est refroidi par un fluide réfrigérant qui arrive par un passage 32 et pénètre par un passage 33 dans 40 l'espace annulaire cylindiiiue 34, d'où il ressort par un passage 71 k76kl 4 2121526 35. Comme le montre la figure 4, les poinçons de repassage et d'éjection sont coaxiaux et coulissent l'un sur l'autre. Ainsi, le poinçon d'éjection est relié par un tube 36 au piston 13, tan-5 dis que 3e poinçon de repassage 25 est relié au piston 12. Les rainures 12 a et 13a ont les profils voulus pour qu'en fin de course de recul des poinçons, disposés comme représenté sur la figure 4, un temps d'immobilisation permette l'amenée du pot suivant en position de repassage de sa paroi et de bombage de son 10 fond. Ensuite, les deux poinçons, entraînés par les pistons 12 et 13 décrivent conjointement une course d'aller active et pénètrent dans un pot préformé pour le repousser à travers une garniture de repassage 37 (figure l). Aussitôt après la traversée de cette garniture par le pot préformé, qui est ainsi transformé par 15 repassage de sa paroi en un corps de boîte, les poinçons 25 et 26 réunis repoussent la boîte formée contre la matrice à bomber 28 pour façonner son fond. A ce stade, la course active des deux poinçons est terminée. Le profil de la rainure de came 15 assure alors un temps d'immobilisation du poinçon à bomber 27, pendant 20 que le profil de la rainure, 14 assure le retour rapide du poinçon 25. Ainsi, le poinçon 25 recule pendant que le poinçon à bomber 27 maintient la boîte contre la matrice à bomber. Sitôt le poinçon de repassage sorti du corps de boîte, le profil de la rainure 15 assure un retour rapide du poinçon d'éjection et de bombage qu'il-25 ramène aussi en fin de course, après quoi les deux poinçons sont à nouveau dans la position représentée sur la figure 4 et s'immobilisent un instant pendant qu'un autre pot arrive en place. On notera que, bien qu'on ait parlé de rainures, les profils de came pourraient aussi bien êtreformés par deslobes. 30 Pour éviter que la machine soit endommagée en cas de coincement le poinçon de repassage est relié en 39 au piston par une goupille frangible qui, lors d'un coincement se trouve cisaillée et laisse le piston poursuivre son mouvement sans plus agir sur le poinçon. La figure 1 montre en 40 une goulotte d'amenée de pots préfor-35 més et l'on va maintenant décrire en détail le fonctionnement du mécanisme d'amenée de pots, en se référant àla figure 3. Ce mécanisme d'amenée comprend un levier coudé 4l, articulé en 42 et présentant une oreille 43 articulée sur un plongeur 44 qui est muni à son extrémité d'un palpeur 45 engagé dans la rainure de la came 21. 40 On voit que la rainure 21 assure une immobilisation pendant une grande 71 W76k7 5 2121526 partie de la révolution de l'arbre 17, puis amène assez rapidement le levier coudé 41 de la position indiquée en trait plein à celle figurée en traits interrompus. On notera que le levier coudé 4l présente en 46 une dépression sensiblement semi-circulaire et qu'i 5 est prévu en 47 un élément de centrage de pot présentant une dépression semi-circulaire 48. Ainsi, le pot situé le plus bas dans la goulotte 40 repose contre le levier coudé 4l jusqu'à ce que la came fasse pivoter ce dernier,le pot passant alors de sa position indiquée en trait plein à celle indiquée en traits interrompus où 10 il est enserré entre les deux faces semi-circulaires 46 et 48, ce serrage rectifie toute ovalisation ou autre défaut d'un pot non rigoureusement circulaire, pour faciliter la pénétration des poinçons dans ce pot. Sur la figure 2 est représenté en 49 un pot prêt à recevoir les poinçons. 15 Quand un pot à subi le repassage de sa paroi et le bombage et que les poinçons ont reculé, le pot tombe dans llun des godets du transporteur 24. Ce transporteur est entraîné comme indiqué plus haut par l'intermédiaire d'une transmission àmouvement intermittent non représenté, à fonctionnement synchronisé avec celui des 20 poinçons et qui entraîne individuellement les boîtes formées, à raison pour chaque déplacement, du poste de façonnage à celui de découpage. Ce transporteur individuel est prévu parce qu'après repassage de la paroi, les boîtes formées ont des longueurs inégales du fait de variations normales de l'épaisseur de leur maté-25 riau constitutif. Si on les recueillait dans une goulotte d'évacua tion par gravité, leurs différences de longueur pourraient provoquer des coincements pendant l'évacuation et des mises à l'arrêt de la chaîne. Grâce au transporteur à godets àmouvement intermittent, transportant uie à me les boîtes du poste de repassage à celui de découpage, on évite des mises à l'arrêt. Après rognage, 30 les corps de boîte sont de longueur uniforme et on peut les évacuer par gravité dans une goulotte classique .La machine à découper ne fait pas en soi partie de l'invention et est classique à tous égards. D'après l'exposé qui précède, on voit que l'invention permet 35 de combiner l'avantage offert par la grande vitesse de fonctionnement d'une presse mécanique avec celui offert par une presse hydraulique c'est-à-dire la vitesse constante de traversée par les poinçons de la garniture de repassage de paroi. 71 47647 2121526 Il est aussi évident qu'un seul groupe moteur peut entraîner en synchronisme tous les organes , notamment d'entraînement des pots , de repassage de paroi et de bombage de fond , d'éjection , et d'amenée à la machine à découper, ainsi que cette dernière. 71 47647 2121526 REVENDICATIONS 1. Machine à fabriquer les corps de boîte, caractérisée en ce qu'elle comprend un piston primaire portant un poinçon à repasser et tin piston secondaire portant un poinçon d'éjection, ce poinçon 5 d'éjection coulissant dans ledit poinçon de repassage, les extrémités des deux poinçons étant complémentaires et celle du poinçon d'éjection constituant un poinçon à bomber, lesdits poinçons étant agencés pour pénétrer'd'un seul bloc dans un pot préformé afin de repousser ce dernier à travers une garniture de repassage de paroi 10 et dans une matrice à bomber, les pistons se déplaçant dans des glissières communes et chacun d'eux comportant un palpeur de came, une came-tambour et un moyen moteur entraînant en continu cette came-tambour à vitesse constante, cette dernière présentant des rainures primaires et secondaire destinées à recevoir chacure l'un 15 desdits palpeurs, ces rainures assurant un temps d'immobilisation en fin de course de recul desdits pistons, puis 1Javance conjointe à vitesse constante des deux pistons au cours d'une course active, ladite rainure secondaire assurantalors un -temps d'immobilisation dudit poinçon d'éjection à la fin de cette course active, et 20 ladite rainure primaire assurant le retour rapide dudit poinçon de repassage enfin de course de recul, ladite rainure secondaire assurant aussi, pour ledit poinçon d'éjection, un retour rapide en fin de course de recul qui s'amorce dès que le poinçon de repassage a franchi le corps de boîte formé.* 25 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit poinçon d'éjection présente un alésage intérieur sous pression d'air comprimé constante et en ce que les extrémités desdits poinçons d'éjection et de repassage présentent des surfaces coopérant pour assurer l'étanchéité à l'air, de sorte que, quand le 30 poinçon de repassage amorce sa course de retour, cette étanchéité est interrompue et l'air comprimé pénètre dans la boîte formée pour éviter son écrasement pendantl'éjection. 3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une goulotte d'amenée par gravité de pots préformés aux 35 poinçons, décalée latéralement par rapport à la trajectoire desdits poinçons, un récepteur de transfert des pots, présentant un creux de réception de pot sensiblement semi-circulaire, situé à la base de ladite goulotte et agencé pour décrire un mouvement oscillant vers la trajectoire desdits poinçons, un positionneur de pots qui 3° présente un creux semi-circulaire et est placé de manière telle que, 71 k76k7 2121526 quand ledit récepteur oscille pour lui amener un pot, l'axe du pot coïncide avec celui de ladite trajectoire, les creux complémentaires du récepteur et du positionneur coopérant pour rendre le pot bien circulaire avant que les poinçons n'y pénétrent, 5 et un moyen imprimant au récepteur un mouvement oscillant synchronisé avec le mouvement des pistons. 4. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est combinée avec une machine à découper, un transporteur agencé pour déplacer les boîtes formées depuis la trajectoire des poin- 10 çons jusqu'à la machine à découper, ce transporteur présentant une série de godets semi-cylindriques, et un moyen imprimant à ce transporteur une avance intermittente synchronisée avec le mouvement des pistons, de façon que les boîtes formées parviennent une à une à la machine à découper sans coincement résultant d'écarts 15 entre leurs longueurs. 5. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit poinçon à repasser est fixé audit piston primaire par une pièce de liaison frangible, ce qui évite 1'endommagement de la machine en cas de coincement du poinçon.