Brevet FR2282320A1 — publié le 19760319

La présente invention a pour objet une machine automatique à souder des anneaux et similaires sur des couvercles en bandes métalliques étamées pour ltouverture par déchirure des récipients pourvus de tels couvercles. On emploie amplement, particulièrement pour la conservation des produits alimentaires, des récipients réalisés en bandes métalliques étamées, ces récipients pouvant etre ouverts par un anneau à déchirure disposé sur le couvercle (comme dans le cas des bottes de bière en toue, par exemple), ou bien par des petites clavettes qui sont utilisées pour arracher une bande métalli- que tout autour des récipients (comme dans le cas des bottes à sardines). On sait que les bandes étamées sont constituées par une tAle en fer doux protégée sur ses faces par une couche en étain (de préférence électrolytique), la face qui est à ltintérieur de la botte étant usuellement vernie en couleur or ou blanc. De telles bandes étamées constituent les structures de la plupart des bottes de conserves, employées dans le monde. Les couvercles actuels avec ouverture par déchirure sont réalisés en aluminium en raison de la ductilité de cette matière, qui se prote à l'emboutissage du rivet d1accrochement d'une poignée à anneau. Il va sans dire que cette utilisation est moins économique que 11 emploi de bandes étamées. En outre, llaluminium du couvercle a le désavantage - étant appliqué sur le corps en bandes étamées de la botte par couture ou par un autre système de provoquer (en raison de la diversité des matières, de lthumi- dité et des sels contenus dans les produits conservés) des phénomènes dits t'de pile" avec des conséquences défavorables pour la conservation des produits. On a récemment essayé d1 obvier à ces inconvénients en produisant les couvercles en bande étamée plutôt qu1en aluminium, avec emboutissage à rivet pour 11 ancrage de l1anneau, couvercles qui sont produits par des machines complexes et coûteuses1 capables de nombreux cycles de production mais essentiellement traditionnelles. Ces couvercles présentent une série dtinconvénients dûs à l'insuffisant pouvoir d'étirement de la bande étamée qui, contrairement à Ipaluminium, ne se prête pas avec facilité à l'em- boutissage du rivet et subit un affaiblissement et un écrouissage de sa structure. Cela peut donner lieu à la rupture d'un ou de plusieurs points à l'extérieur ou à l'intérieur du rivet pendant la phase de rivetage par jonction du couvercle à l'anneau. On a récemment trouvé beaucoup plus avantageux d'avoir recours au fixage de ces anneaux ou clavettes sur le couvercle des récipients au moyen d'une soudure à l'étain. On obtient ainsi un couvercle à ouverture facile par déchirure en bandes étamées.La caractéristique fondamentale d'un tel fixage est que la face intérieure de la botte n'est pas entamée et par conséquent la structure du métal et du vernis est indemne. Les machines connues pour obtenir de tels couvercles présentent toutefois des inconvénients considérables dûs principalement à leur structure mécanique sensiblement complexe, tels que mise en phase difficile des organes constituant les machines, le fait que ces organes peuvent se déphaser facilement, bruit considérable, grande usure due principalement au fait que la transmission des mouvements d'un organe à l'autre se fait par des chatnes qui ont besoin d'un entretien constant. Le but principal de la présente invention est de réaliser une machine automatique pour l'application des anneaux pour ltouverture par déchirure et similaires sur des couvercles en bandes métalliques étamées. Cette machine a une structure très simple, un coût de production réduit et un fonctionnement sûr, le mouvement des organes principaux étant obtenu au moyen d'un seul moteur et avec une connexion cinématique rigide entre les organes mêmes, c'est-#-dire l'exclusion d'organes de connexion flexibles, tels que chatnes, courroies et bandes. Un autre but de l'invention est de réaliser une machine dans laquelle il est facile de mettre en phase les différents organes la constituant et qui peut être employée normalement dans le cas de rupture d'un desdits organes. Ces buts et d'autres encore sont atteints par une machine caractérisée par le fait qu'elle comprend un soubassement monté pivotant, sur lequel un disque pivotant est relié à un moteur ; ledit disque comporte une pluralité de trous d'emplacement creusés le long de sa périphéries un réservoir avec un dispositif pour la distribution d'un couvercle à la fois, un réservoir avec un dispositif de distribution dlun anneau à laifois, une pluralité de glissières inférieures et supérieures montées coulissables sur des guides radiaux et solidaires dudit disque en correspondance avec lesdits trous d'emplacement, chacune de ces glissières comportant un trou, une camme fixe façonnée sur laquelle lesdites glissières inférieures sont engagées à fin d'entre déplacées sur les guides relatifs pendant la rotation du disque entre une position dans laquelle le trou de chaque glissière inférieure se trouve au-dessous du réservoir à couvercles pour prélever un couvercle et une position dans laquelle le meme trou de chaque glissière inférieure se trouve au-dessous dudit trou d'emplacement, une camHe façonnée fixe sur laquelle sont engagées lesdites glissières supérieures afin d'être déplacées sur leurs guides correspondants entre une position dans laquelle le trou de chaque glissière supérieure se trouve au-dessous du réservoir à anneaux afin de prélever un anneau et une position dans laquelle le meme trou de chaque glissière supérieure se trouve au-dessus dudit trou d'emplacement pour permettre la descente dudit anneau sur le couvercle déjà mis en position par la glissière inférieure correspondante, une pluralité de pistons coulissants verticalement au-dessous dudit disque, un en correspondance avec s e trou d'emplacement, une campe annulaire sur laquelle lesdits pistons s'appuyent afin d'entre déplacés vers les trous des glissières inférieures respectives en contact avec les couvercles prélevés par les glissières elles-m#mes, une pluralité de fers à souder électriques montés coulissants verticalement audessus dudit disque, un pour chaque trou d'emplacement, une camfe annulaire grace à laquelle lesdits fers à souder coulissent verticalement, et respectivement des anneaux appuyés sur les couvercles, à leur tour appuyés sur les pistons, et des organes pour le prélèvement des couvercles munis des anneaux soudés. Pour une meilleure compréhension de la structure et des caractéristiques de cette machine, on donnera ci-après la description d'une réalisation à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels la Fig. l est une vue schématique en plan de la machine dans laquelle on a omis quelques organes constituants pour une plus claire explication de la machine en question la Fig. 2 est une section selon la ligne I-I de la figure i, qui représente un détail de la machine pendant la phase de soudure des anneaux sur les couvercles ~ les Fig. 3 et 4 sont deux sections selon les lignes Il- il et 111-111 respectivement de la figure 1, représentant des détails de la machine en correspondance avec une station de charge ment des couvercles et avec une station de chargement des anneaux respectivement la Fig. 5 montre en échelle agrandie et en section verticale un dispositif pour la distribution d'un couvercle à la fois à partir d'un réservoir à couvercles la Fig. 6 montre en plan un détail du dispositif de distribution des couvercles de la figure S la Fig. 7 montre en plan un couvercle sur lequel est appliqué un anneau pour l'ouverture par déchirure ; et les Fig. 8 et 9 montrent en coupe respectivement un couvercle intact et un couvercle lorsqu'il est cassé par la tract tion exercée sur l'anneau. On doit d'abord se référer aux figures 7 à 9 sur lesquelles est représenté un couvercle avec un anneau à déchirure du type réalisable par la machine qui va Qtre illustrée par la suite. Ce couvercle se compose d'une plaque façonnée 90 en bande métallique étamée, sur laquelle est soudé un anneau à déchirure 91 fixé à la plaque ou plateau par de l'étain 92 remplissant un trou creusé dans le corps de l'anneau 91. A l'état de repos le couvercle complet, tel qu'il est obtenu par la machine, a une section tel que représenté par la figure 8. L'ouverture du couvercle se fait en exerçant une traction sur l'anneau et en le levant du plateau ou plaque façonnée, et en provoquant ainsi la rupture et la création dans le couvercle meme d'une ouverture (fig. 9) par laquelle se fait le débit d'un liquide contenu dans le récipient sur lequel est appliqué ce couvercle. En se référant maintenant aux figures i à 4, on peut noter que la machine est composée par un disque pivotable composé par une partie centrale l et par une couronne circulaire 2 soutenues par un arbre creux vertical 26 faisant partie d'un soubassement fixe (non représenté), et entratnées en rotation au moyen d'un arbre 25 relié à un moteur (non représenté). La partie centrale i et la couronne circulaire 2 peuvent etre indépendantes l'une de l'autre, mais pendant le fonctionnement de la machine, elles sont fixées rigidement entre elles par des vis ou chevilles. La couronne circulaire comporte une pluralité de trous circulaires dans lesquels sont logées des plaquettes 3 pivotables chacune ayant un trou d'emplacement 4 qui est déplacé vers la périphérie des plaquettes. Ces plaquettes sont maintenues sur la couronne 2 par des vis 27 pendant la phase de tonctionnement de la machine. Sur le plateau ou disque pivotable est montée une pluralité de fers à souder électriques ou à gaz 5 (chacun étant alimenté par le circuit électrique non représenté) supportés par des tiges verticales coulissantes 7 ayant à leur bout un galet appuyant sur une campe annulaire 6 fixée au soubassement de la machine. Pour chacun des trous d'emplacement 4 on a prévu un fer à souder 5 et sur les figures on peut noter que le déplacement vertical des fers à souder se fait contre l'action d'un ressort de rappel 28 et que chaque fer à souder a à son extrémité supérieure un entonnoir qui communique au travers d'un évidement jusqu'a l'ex- trémité inférieure du fer à souder, ladite extrémité inférieure venant s'appuyer sur le trou d'emplacement 4 (Fig. 2) pendant le fonctionnement de la machine. Une première came annulaire 6 est solidaire dugplan rigide 8 du soubassement de la machine. Une deuxième came/annulaire, solidaire solidairedudit plan, contre laquelle des galets aboutent et roulent ; ces galets sont prévus à l'extrémité inférieure d'une pluralité de pistons 10 montés pivotants avec le disque et coulissent verticalement au-dessous de chacun des trous d'emplacement 4 ; les pistons 10 ont leur extrémité supérieure Il façonnée pour soutenir et rassembler les couvercles comme on le décrira par la suite. Des guides radiaux (non représentés) situés en-dessous du disque pivotable et en correspondance avec chacun des trous d'emplacement 4 comportent des glissières 15 mobiles ayant chacune un orifice (voir Figs. 2 à 4). Un galet solidaire de chacune des glissières 15 stengage dans une came fixe 14, laquelle, pendant la rotation du disque 1 provoque le déplacement radial des glissières 15 vers l'axe de pivotement du disque et respectivement loin de l'axe. Sur la partie supérieure du disque 1 sont prévus des guides radiaux (non représentés) sur lesquels sont montées mobiles des glissières 21 munies d'un orifice dont la fonction sera expliquée par la suite. Les glissières 21 comportent des galets guidés dans une gorge à came façonnée dans le plan fixe inférieur. Le soubassement fixe de la machine soutient aussi une station 17 composée d'une pluralité de cylindres dont chacun est normalement rempli avec une pile de plats en bandes étamées, non représentés. Une station 18 solidaire du soubassement de la ma chine comprend également une pluralité de cylindres normalement remplis avec des piles d'anneaux destinés à être appliqués aux dits plats. La machine comprend en outre un rochet 29 à fil en étain et un dispositif 23 pour découper automatiquement des tron çons de fil en étain dans le but de les faire tomber dans l'en- tonnoir des fers à souder 5, ce dispositif 23 étant d'un type connu et non décrit.ici. Au-dessous des stations 17 et 18 on prévoit des dispo- sitifs indiqués respectivement par 16 et 19 dans les figures 3 et 4, qui sont aptes à faire tomber sur la glissière 15 et respectivement sur la glissière 21, un plat ou un anneau à la fois. Ces dispositifs de distribution peuvent être réalisés par tout moyen connu et leur description en détail ne serait pas nécessaire. Cependant, pour la clarté de la description, on expliquera ci- après en détail la structure du dispositif dist~ributeur de plats en se référant aux figures 5 et 6. La station 17 contenant les plats ou plateaux qui vont constituer les couvercles consiste, comme déjà indiqué, en une pluralité de tubes verticaux qui sont tous, sauf l'un d'eux, fermés à leur extrémité inférieure par une plaque fixe 31. Seulement un des tubes verticaux, indiqué par 32 (Fig. 5) est placé audessus d'un segment du tube 332/llextrémité inférieure duquel se trouve le dispositif qui permet la descente d'un plateau à la fois exactement au-dessus du trou déjà mentionné, creusé dans chacune des glissières 15. Ce dispositif distributeur est essentiellement constitué de deux plaques façonnées comme un Z, indiquées par 34 et 35, ayant des appendices pivotables sur deux lignes oscillantes qui pivotent et tournent librement sur des pivots fixes 37. Les ex- trémités des leviers 36, se recouvrant, ont chacune un trou allongé qui est traversé par un pivot 38 porté par une fourche 39 montée sur une tige mobile 40 insérée dans un logement solidaire du soubassement fixe. Un galet 41 (Fig.-5) solidaire de la fourche arrive en contact avec des profilés façonnés 42 fixés sur la surface extérieure de chacune des glissières 15 et contrarie l'action d'un ressort agissant sur chaque tige 40 en provoquant le déplacement vers la gauche (Figs. 5 et 6) de la plaque 34 et vers la droite de la plaque 35, de manière à laisser tomber un seul plateau sur la glissière 15. Après le passage du profilé 42 la plaque 34 se déplace vers la gauche tandis que la plaque 35 se déplace vers la droite. Du fait que ces plaques 34. et 35 sont fa çonnées avec une surface à appui double, comme représenté au dessin, le passage dlun seul plateau à la fois est assuré en deux phases successives. La structure et le fonctionnement du dispositif distributeur des anneaux sst sont analogue et pour cette raison ne seront pas décrits en détail. La machine est supposée etre en fonctionnement initial, clest-à-dire dans les conditions montrées par la figure 3 : la came 6 maintient le fer à souder 5 soulevé, la came faisant partie du plan fixe 22 maintient la glissière 21 vers l'axe de rotation, et la came fixe 14 maintient déplacée vers l'extérieur la glissière 15 en mettant en position son trou en-dessous du segment de tube 33. Dans cette position, clest-à-dire alors que la glissière 15 arrive au-dessous de la station de distribution des plateaux, le profilé 42 agit sur le dispositif distributeur précédemment décrit, ce qui provoque la chute d'un seul plateau sur l'orifice de la glissière 15. La rotation du disque 1 continuant, la came creusée dans le plan fixe 22 provoque le déplacement en avant de la glissière 21 jusqu'a amener le trou creusé dans la glissière 21 audessous du dispositif 19 distributeur d'un anneau à la fois prélevé dans le réservoir 18 (Fig.. 4). On notera que le trou 20 creusé dans la glissière 21 a une section transversale supérieure à la section transversale des anneaux, et supérieure aussi à la section de ces anneaux. La rotation du disque 1 continuant encore, la came 14 provoque le déplacement vers la droite (par rapport aux figures 2 à 4) de la glissière 15 ici considérée, jusqu'a mettre en position l'orifice creusé exactement au-dessus de l'extrémité supérieure Il du piston 10, lequel s'élève par l'action de la came 9 jusqu'à ce que ladite extrémité 11 arrive en contact avec le plateau 90 en maintenant ce dernier pressé au-dessous du trou d'emplacement 4. Toujours pendant cette phase de rotation, la came creusée au-dessous du plan fixe 22 provoque le déplacement vers la gauche de la glissière 21 jusqu'à faire correspondre l'orifice de la glissière au-dessus du trou d'emplacement 4 à travers lequel l'anneau qui avait été prélevé par la même glissière 21 tombe sur le plateau soulevé par le piston 10, 11. A ce stade, la continuation de la rotation du disque 1 provoque l'abaissement du fer à souder 5 (Fig. 2) dont l'extrémité inférieure traverse l'orifice 20 de la glissière 21 et le trou d'emplacement 4, puis prend appui sur l'anneau qui, à son tour, prend appui sur le plateau du couvercle qui est soutenu par le piston 10, 11. Dès que le fer à souder est abaissé, le fer étant déjà chaud, il provoque le chauffage du couvercle et de l'anneau qui sont alors en position. En poursuivant sa course, le fer à souder arrive au-dessous du dispositif 23 qui coupe un morceau de fil en étain, lequel, en tombant à l'intérieur de l'entonnoir du fer à souder 5, soude, après pénétration dans le petit trou creusé dans 1 anneau, ledit anneau au couvercle. Le disque poursuivant sa rotation, à la fin de la soudure, le fer à souder 5 est soulevé grace à la meme came 6, le piston 10, 11, se baisse et un dispositif 24 prélève le couvercle complet, de montre que le cycle qui vient entre décrit puisse recommencer. Le dispositif 24 de prélèvement du couvercle peut etre constitué, par exemple, par une lame fixe sur laquelle on fait passer le couvercle pendant le mouvement du disque, cette lame se prolongeant pour former un couloir le long duquel les couvercles finis glissent afin autre empilés et dirigés en vue de leur utilisation.La structure de ce dispositif de prélèvement 24 est très simple et peut etre réalisée facilement par l'homme de lart ; pour cette raison, ladite structure n'est pas ici dé crite en détail. La machine ici décrite est universelle et peut etre utilisée pour la réalisation de couvercles à clavettes ayant des dimensions et structure différentes, comme par exemple des clavettes fixées à des distances différentes par rapport aux centres des plateaux des couvercles. Cette universalité est permise grace au fait que la couronne circulaire 2, pendant la phase de préparation de la machine au fonctionnement, peut tourner par rapport au disque principal 1, et grace au fait que les plaquettes, ayant éventuellement une section différente de la section circulaire, peuvent à leur tour pivoter sur la couronne circulaire 2.En effet, en gardant la position réciproque du piston 10, 11, et du fer à souder 5, fixe, en tournant la plaquette 3- sur la couronne 2 et respectivement en tournant ladite couronne par rapport à la partie principale 1 du disque, il est toujours possible de faire colncider le trou d'emplacement 4 avec l'axe du fer à souder 5, quelle que soit la dimension du couvercle que l'on veut produire, et quelle que soit la position sur le couvercle de l'anneau à déchirure, ou de la clavette. il est néanmoins évident que pen dans le fonctionnement de la machine, les plaquettes 3 et la couronne circulaire 2 sont bloquées en une position fixe par rapport à la partie principale 1 du disque. Une caractéristique importante de la machine décrite est qu'en cas d'avarie, il est possible de désassembler une paire de glissières inférieures 15 et supérieures 21, la machine continuant à fonctionner, à l'exclusion de la station dont les glis sières auront été démontées. il est important aussi de remarquer qu'il n'y a pas de possibilité de déphasage entre les différents organes de la machine et qu'un seul moteur pourvu d'un moto-réducteur assure l'ensemble des fonctions de la machine. D'autre part, si on le désire, il est possible d'appui uér à la machine un dispositif de type connu, apte à imprimer ou à graver les couvercles sur lesquels les anneaux à déchirure sont soudés. REVENDICATIONS 1. Machine automatique pour l'application des anneau; pour l'ouverture par déchirure et similaires sur des couvercles en bandes métalliques étamées, caractérisée en ce qu'elle comprend un soubassement sur lequel est monté pivotable un disque connecté à un moteur pour son entratnement en rotation et pourvu d'une pluralité de trous d'emplacement creusés le long de sa périphérie, un réservoir avec un dispositif pour la distribution d'un couvercle à la fois, un réservoir avec un dispesitif pour la distribution d'un anneau à la fois, une pluralité de glissières inférieure res et respectivement supérieures montées coulissantes sur des guides radiaux solidaires dudit disque en correspondance desdits trous d'emplacement, chacune des glissières comportant un orifice, une came façonnée fixe dans laquelle les glissières inférieures sont engagées afin dXetre déplacées sur les guides respectifs pendant la rotation du disque entre une position dans laquelle le trou de chacune des glissières inférieures se trouve au-dessous du réservoir à couvercles pour prélever un couvercle et une position dans laquelle le meme trou de chacune des glissières inférieures se trouve au-dessus dudit trou d'emplacement, une came façonnée fixe dans laquelle les glissières supérieures sont engagées afin d'être déplacées sur les guides respectifs entre une position dans laquelle le trou de chacune des glissières supé reiures se trouve au-dessous du réservoir à anneaux pour prélever un anneau et une position dans laquelle le meme trou de chacune des glissières supérieures se trouve au-dessus dudit trou d'em- placement afin de laisser tomber à travers ce dernier ledit anneau sur le couvercle qui a déjà été mis en position par la glissière inférieure correspondante, une pluralité de pistons montés coulissants verticalement au-dessous dudit disque, un en corses~ pondance de chacun des trous d'emplacement, une came annulaire sur laquelle lesdits pistons prennent appui afin d'#tre -déplacés vers les trous des glissières inférieures respectives en contact avec les couvercles prélevés par les glissières elIes-m#mes, une pluralité de fers à souder montés coulissants verticalement audessus dudit disque, un en correspondance avec chacun des trous d'emplacement1 une came annulaire sur laquelle lesdits fers à souder prennent appui, des anneaux appuyés sur les couvercles qui sont eux-m#mes maintenus par les pistons, et des organes pour le prélèvement des couvercles et des anneaux soudés. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit disque pivotable est constitué par une partie centrale et par une couronne circulaire qui peut etre pivotée par rapport à la partie centrale et qui peut etre bloquée sur cette dernière, et en ce que lesdits trous d'emplacement sont creusés sur des plaquettes pivotantes de n'importe quelle forme et qui peuvent etre bloquées sur ladite couronne circulaire. 3. Couvercle sur lequel un anneau à ouverture par déchirure ou similaire est appliqué par soudire à l'étain.