Brevet FR2261137A1 — publié le 19750912

La présente invention est relative à un procédé et un appareil destinés à repousser des pièces tubulaires, ouvertes à une extrémité et plus particulièrement à marquer par repoussage des bidons ou autres récipients en aluminium extrudés par impact et emboutis, et en acier étamé, battu, ou uniquement en acier, ainsi que d'autres objets semblables. Dans beaucoup de cas, on souhaite décorer les parois cylin doriques des bidons par une impression et/ou un repoussage pour améliorer la présentation du bidon. Pendant de nombreuses années, les bidons fabriqués par le procédé classique de la mise en forme d'une feuille plate, ont été ainsi décorés en imprimant et en repoussant la feuille puis en la découpant aux dimensions désirées. La pièce découpée était ensuite roulée et soudée pour former un cylindre, on placait ensuite le fond et le dessus sur le cylindre. Au cours des dernières années, de nouvelles techniques ont été mises au point pour fabriquer des bidons et récipients cylindriaues que l'on désigne généralement sous le nom de bidons en aluminium, extrudés par impact et bidons en acier extrudés par impact emboutis et battus . Ce procédé permet d'usiner le fond et les parois cylindriques du bidon en aluminium en une seule opération d'extrusion par impact, et en acier par une opération d'extrusion par impact d'emboutissage et de battage pour augmenter la profondeur du cylindre, ce qui élimine le joint, mais élimine également la possibilité d'imprimer ou de repousser une tôle plate.On a mis au point des techniques d'impression de la face extérieure des récipients cylindriques obtenus en extrudant par impact et en emboutissant et en battant le métal, mais le repérage du repoussage des récipients imprimés a posé de nombreux problèmes. Un procédé a été mis au point pour marquer par repoussage le récipient cylindrique imprimé en appliquant une technique électromagnétique. Suivant cette technique, le récipient à mettre en forme est maintenu dans une chambre ou dans une cavité dont la face intérieure porte la décoration souhaitée. Le bidon est placé correctement dans cette chambre, puis une bobine électromagnéti- que est introduite dans le bidon pour fournir une rafale d'énergie de manière à ce aue le rcipient soit plus ou moins dilaté vers ltextérieur en suivant la forme de la chambre extérieure, après quoi on enlève la 'chambre.-Cette technicue est coûteuse et complexe, elle ne reut être appliquée qu'avec une vitesse liftée et il faut prévoir un mécanisme complexe pour faire coïncider le repoussage avec l'impression. La coincidence est impossible à obtenir étant donné qu'il faut prévoir une tolérance de 0,8mm environ et que cette tolérance limite considérablement les techniques de repoussage et l'acceptation par les clients. On a trouvé un nouveau procédé pour repousser à l'endroit désiré, des nièces tubulaires ouvertes à une extrémité en utilisant des techniques classiques de repoussage avec deux cylindres à pression. On Deut appliquer le procédé de l'invention à grande vitesse, jusqu'à 500 bidons par minute, tout en obtenant une excellente coincidence avec l'impression ou tout autre dessin présent sur la surface de la pièce. En outre, le nouvel appareil proposé est simple, économique et d'une exploitation relativement fiable. Suivant l'invention, le procédé consiste à placer l'ex trémité ouverte de la pièce à emboutir sur l'extrémité d'un rouleau entraîné dans un mouvement de rotation. Cet embout de rouleau a un diamètre sensiblement égal au diamètre intérieur de la pièce à retrousser et il est entraîné sensiblement à la même vitesse périphérique que celle du poste d'impression nlacé avant. La partie du rouleau servant de repoussoir a un diamètre légèrement inférieur à celui de l'embout tournant, et de la pièce à repousser, mais elle se déplace à la même vitesse circulaire que ltembout tournant grâce à des arbres moteurs couplés, séparés. Le diamètre du repoussoir étant plus petit que la pièce permet de placer cette dernière aisément et facilement sur l'embout tournant où elle est maintenue par attraction magnétique ou par la présence d'un certain vide. On peut, à volonté aplatir une portion de la partie du repoussoir pour faciliter l'introduction de la pièce sur l'embout et son démontage. Un rouleau associé au rouleau repoussoir tourne à la même vitesse périphérique que le repoussoir et coopère avec lui. La partie repoussoir peut être, soit malte, soit femelle. Pour plus de clarté dans la suite de l'exposé on décrira le repoussoir comme étant une partie mâle, tandis que le rouleau associé sera décrit comme étant une pièce femelle. Pendant le fonctionnement, la pièce à repousser est pla cée sur le repoussoir male et l'embout correspondant. On fait tourner la pièce d'un tour grâce à l'embout tournant, et elle se trouve alors repoussée en coïncidence avec le rouleau femelle associé au repoussoir. D'autres détails, utilisations et avantages de l'invention apparaîtront d'après la description suivante qui concerne une réalisation particulière illustrée par les dessins annexés dans lesquels La fig. 1 est une vue en coupe de l'appareil permettant d'appliquer le procédé de l'invention. La fig. 2 est une vue éclatée, en perspective, représentant l'appareil destiné à appliquer le procédé de l'invention. La fig. 3 est une vue en coupe pratiquée le long de la ligne décalée 3-3 de la fig. 1. En se reportant aux dessins, on peut voir un bâti 10 qui soutient en porte--faux, d'un côté les rouleaux, et de l'autre côté, le train d'engrenage d'entraînement. Un arbre 11 traverse le bâti, il est monté sur des paliers 12 et 13 fixés dans le bâti. La partie repoussoir mâle 15, du rou leau.16 à repousser les pièces tubulaires est clavetée en 14 sur cet arbre. Une plaque fixe 17 portant un collier circulaire saillant 18, tournant dans un palier 19, est fixée au bâti. La partie saillante circulaire a un diamètre égal ou légèrement inférieur au diamètre intérieur de la pièce à repousser. Une extrémité de la partie 15 du repoussoir mâle du rouleau de repoussage est contre la surface de la partie circulaire tournante, et saillante 18. On peut, à volonté, maintenir un certain jeu entre les deux surfaces.La partie 20 entraînant l'embout est fixée à une extrémité a d'un arbre 21 qui traverse l'arbre creux Il du rouleau repoussoir, le bâti et ressort de l'autre côté où il est monté sur des paliers 22 et 23 disposés dans le bâti associé 24 comme l'indique la fig. 1. On laisse un très petit jeu entre l'extrémité de la partie mâle 15 du repoussoir et la surface plate de partie motrice 20 de l'embout. Le rouleau femelle de repoussage 25 est aussi monté en porte-à-faux sur le bâti. Ce rouleau est claveté en 26 sur l'ar- bre 27 qui est monté sur des paliers 28 et 29 du bâti, cet arbre traversant le bâti. Le tracé de repoussage de ce rouleau est le meme que celui de la partie interne mâle à l'exception près que le premier des rouleaux porte des bosses (mâle) et l'autre des creux correspondants (femelle). Gomme on le voit le mieux sur la fig. 3, la partie malte 15 du rouleau 16 neut Drsnter une section glane 30, sur sa circonférence. La section plane occupe la-Dosition représentée sur la figure quand le bidon ou la pièce tubulaire 31 à repousser est placée sur l'embout d'entraînement et sur la partie mâle du repous- soir intérieur et également auand on sort la pièce tubulaire de l'embout et de la partie mâle interne du repoussoir. Cette section aplatie permet de placer et de retirer plus facilement la pièce. On peut cependant se dispenser de cette section, et retirer uniquement les protubérances de la. partie mâle pour laisser du jeu et permettre d'amener la pièce tubulaire en position de repoussage sans rencontrer d'obstacle. Il apparaît maintenant que si la partie mâle du rouleau repoussoir 16 a un diamètre égal au diamètre intérieur de la pièce à repousser il serait extrêmement difficile sinon impossible de sortir la pièce du repoussoir. Les creux et les bosses créés sur la pièce par l'opération maintiendraient la pièce sur la portion 15 du repoussoir. Le procédé et l'appareil de l'invention résolvent nettement cette difficulté. Comme on l'a déjà dit, les arbres portant les rouleaux traversent le bâti 10 et supportent de l'autre côté, le groupe d'engrenages, décrits ci-dessous et destiné à entraîner en syn chronisme l'appareil de repoussage. Comme l'indique la fig. 1, un arbre de transmission 35 est monté dans des paliers 36 et 37, fixés au bâti associé 24 et dans le palier 38 du bâti 10. Deux engrenages 39 et 40 sont clavetés sur cet arbre de transmission. Ces engrenages ont des dimensions légèrement différentes pour obtenir la vitesse périphérique linéaire correcte dans l'opération de repoussage. Sur l'engrenage 39, s'engrène un engrenage 41 claveté à l'arbre 21 portant l'organe entraînant la pièce, c'est-à-dire l'embout tournant. Un engrenage légèrement plus -neti-t 42, claveté sur l'arbre 11 qui porte la partie mâle du repoussoir, s'engrène avec l'autre engrenage 40 de l'arbre d'entraînement. Cet engrenage 42 est légèrement plus petite que l'engrenage 41 qui commande l'organe 20 entraînant la pièce, afin que la partie mâle 15 du repoussoir et l'organe 20 entraînant la pièce tournant à la même vitesse linéaire périphé rique. Un autre engrenage 43, claveté sur l'arbre 27 portant le rouleau femelle de repoussage s'engrène avec l'engrenage 42 de l'arbre de repoussage, cet engrenage 43 est dimensionné de manière à entraîner le rouleau femelle de repoussage a la même vitesse périphérioue que la partie mâle inférieure de repoussage. Comme on peut le voir sur les figures, l'axe central B autour duquel tourne la portion mâle de repoussage du rouleau inférieur est légèrement décalé de l'axe central A autour duquel tourne l'organe entraînant la piece Pendant l'opération, une pièce tubulaire 31 ouverte à une extrémité est saisie par un système, soit magnétiaue, soit à vide soit par d'autres moyens et placée contre le rouleau porteur 16. La partie 18 qui tourne librement et l'organe d'entraînement 20 viennent en contact avec la surface intérieure de la pièce et la pièce est maintenue dans cette position par un dispositif magnétique, à vide ou autre dispositif similaire de manière à être bien entraîné. Pendant l'introduction de la pièce, la partie plate 21 du repoussoir du rouleau inférieur est dans la position indiquée sur la fig. 3. On fait tourner la pièce une fois, ainsi que les rouleaux de repoussage 16 et 25, elle est alors repoussée. La vitesse de l'appareil est synchronisée avec la vitesse de la machine à imprimer ou autre dispositif semblable qui précède. L'arbre de transmission 35 est relié directement à la transmission d'une machine à imprimer et synchronisée avec elle pour obtenir un repoussage coïncidant parfaitement. Quand la pièce a fait un tour et que la section plane est de retour à la position qu'elle occupe sur la fig. 3, la pièce est éjectée soit par de l'air comprimé appliqué à travers l'ouverture de l'axe 21, soit recueillie par un dispositif magnétique ou autre. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Procédé de repoussage de pièces tubulaires ouvertes à une extrémité, caractérisé en ce qu'il consiste à placer la pièce à repousser sur un rouleau ayant une extrémité dont le diamètre est sensiblement le même que le diamètre intérieur de la pièce à repousser et ayant une partie repoussoir, d'un diamètre inférieur à celui de la pièce à repousser et à faire tourner la partie repoussoir, l'extrémité et autre rouleau repoussoir à la même vitesse linéaire périphérique. 2 - Procédé de repoussage, de pièces tubulaires ouvertes à une extrémité suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste: à placer la pièce à repousser sur un rouleau ayant une extrémité tournante de diamètre sensiblement égal au diamètre intérieur de la pièce et une partie repoussoir d'un diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur de la pièce à repousser, à mettre en contact la surface extérieure de la pièce avec un second rouleau de repoussage complémentaire de cette partie repoussoir, à faire tourner la partie repoussoir du rouleau et le second rouleau complémentaire de repoussage, en contact avec la surface de la pièce sensiblement sur toute la circonférence de la pièce, la partie repoussoir, et le rouleau de repoussage complémentaire tournant à la même vitesse linéaire périphérique, et à sortir la pièce renoussée du rouleau. 3 - Appareil à repousser des pièces tubulaires ouvertes à une extrémité, caractérisé en ce qu'il est constitué par une paire de rouleaux de repoussage, l'un de ces rouleaux ayant une partie de diamètre inférieur à celui du reste du rouleau, la partie de diamètre inférieur portant le tracé de repoussage et un dispositif d'entraînement de cette partie de diamètre inférieur et du reste du rouleau à la même vitesse linéaire périphérique. 4 - Appareil à repousser des pièces tubulaires ouvertes à une extrémité, suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est constitué par une paire de rouleaux de repoussage, ces rouleaux étant fixé en porte-à-faux par une extrémité, l'un de ces rouleaux ayant un organe d'entraînement éloigné de cette partie soutenue, cet organe d'entraînement ayant un diamètre sensiblement identique au diamètre intérieur de la pièce à repousser, ce rouleau ayant aussi une partie repoussoir adjacente à l'embout dont le diamètre est inférieur au diamètre de la pièce à repousser, un mécanisme permettant d'entraîner cette partie repoussoir sensiblerent en contact avec toute la surface de la pièce à repousser, un mécanisme permettant d'entraîner la partie commandée de ce rouleau à la même vitesse périphérioue linéaire que la portion repoussoir, et un mécanisme d'entraînement des autres rouleaux de repoussage à la même vitesse linéaire périphérique. 5 - Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la portion repoussoir du rouleau a une partie plane qui est placée à côté de l'autre rouleau de repoussage à la fois au moment du montage et du démontage de la pièce à repousser. 6 - Appareil à repousser des pièces tubulaires ouvertes à une extrémité suivant l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il est constitué par une paire de rouleaux de repoussage dont le premier a une partie repoussoir de diamètre plus faible que le reste du rouleau, cette partie plus petite étant montée sur un arbre creux fixé à une extrémité, ce rouleau ayant une partie plus grande, ayant sensiblement le même diamètre que le diamètre intérieur de la pièce à repousser, cette portion de diamètre plus grand étant montée en porte-à-faux sur un arbre traversant l'arbre creux sur lequel est fixée la partie plus petite, ces arbres étant décalés l'un par rapport à l'autre de manière à ce que la surface de la partie la plus petite et de la partie la plus grande~soient sensiblement en contact permanent avec-la surface de l'autre rouleau de repoussage ou avec un plan tangent à ce rouleau pendant toute la rotation des deux arbres, un mécanisme capable d'entraîner cet arbre creux et cette partie repoussoir à une vitesse périphérique linéaire donnée, un méca- nisme capable d'entraîner cette portion de plus grand diamètre à cette vitesse périphérique linéaire et un mécanisme capable d'entraîner ce rouleau de repoussage à la même vitesse périphérique linéaire. 7 - Appareil suivant la revendication 6 caractérisé en ce que la partie repoussoir porte un dessin en relief et le rouleau de repoussage porte un dessin en creux. 8 - Appareil suivant la revendication -6 caractérisé en ce que la partie repoussoir présente une section plate sur toute sa longueur cette section plane étant tournée vers le rouleau repoussoir associé à la fois vendant le montage et le démontage de la pièce a repousser. 9 - Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la partie repoussoir porte- un dessin en relief et le rouleau de repoussage un dessin en creux, complémentaire.