Brevet FR2295704A1 — publié le 19760723

L'objet de la présente invention est de réaliser une machine pour la production en continu, automatique ou semi-automatique de disques laminés qui, grâce à ladite machine et à partir d'une forme primitive plate, sont façonnés de telle sorte que chaque disque, retenu le long de son bord périphérique en phase d'utilisation, puisse assumer une forme même sensiblement bombée lorsque on exerce sur une de ses faces des forces de poussée pour obtenir ce bombage. Bien que le façonnage d'un tel disque soit particulibrement approprié pour la formation d'un couvercle de poêlette pour la préparation de wpop-corn", c'est-à-dire du mais soufflé la machine peutégalement trouver son utilisation pour la produc- tion de disques façonnés pour des utilisations similaires. Dans la production du "pop-corn", c 'est-à-dire de maïs souf- flé, au cours de laquelle les grains d'unevariété déterminée de maSs sont éclatés en les soumettant à,un traitement thermique à une température convenable, on utilise habituellement des potlet- tes classiques en laminé métallique, en général aluminium relativement mince, qui servent de récipient à une quantité déterminée de mais, additionnée d'armes ou au moins de sel, de iaçon à donner au mars soufflé un goût agréable. En vue dudit traitement à chaud, lesdites poêlettes sont fermées à tenue étanche avec lesdits disques à configuration particulière et dont la production est réalisée avec la machine objet de la présente invention. On connait déjà des machines destinées à un tel usage, au moyen desquelles on obtient de tels disques exclusivement au moyen d'une action mécanique combinée, et plus pré cisément : moulage par compression de la zone centrale du disque et action de rotation sur la partie restante.Ces deux opérations, effectuées sur un disque laminé préalablement découpé sur la même machine, font réduire sensiblement le diamètre initial et conduisent à un disque qui présente des volutes sur sa partie extérieu- re, par suite de la dite action de rotation, avec une, configura- tion que l'on pourrait assimiler à une ondulation marquée qui est exploitée lorsque l'on prépare le "pop-corn". Le but principal de la présente invention est de réaliser une machine pour la production et le façonnage de tels disques destinés à être utilisés pour la fermeture de poêlettes pour "pop-corn", qui est un perfectionnement des machines déjà connues car elle pernet une fabrication par simple estampage. Un autre but de la présente invention est. de réaliser une tachine comportant l'alimentation réglable d'une longueur déterminée de ruban lar:.iné destiné à être souris au cycle opératoire de coupe, estampage et évacuation pour la production de chaque disque. Un but encore de la présente invention est d'obtenir une ra- chine qui puis-e aussi permettre éventuellement une action combinée de compression et de rotation pour la production de disques façonnés aussi bien avec une partie estampée qu'avec une partie à volutes en forme de spirale. Un but supplénentaire de la présente invention est de réaliser une rachine pour la production de tels disques, comportant des dispositifs auxiliaires de contrôle, de détection et d'arrêt automatique, concernant aussi bien l'alimentation du ruban laminuire à traviller que le déchargement des disques façonnés et l'enlèvem.ent des chutes du ruban lainé dont ont été tirés les disques façonnes. D'autres caractéristiques de la machine pour la production de disques laminaires façonnés, et en particulier d'un type de disque apte à servir de couvercle à des poêlettes pour "pop-corn", ainsi que les avantages d'une production en continu, automatique ou semi-automatique, de disques présentant des caractéristiques satisfaisantes, apparaîtront à travers la description qui va suivre d'un exemple de réalisation de la machine selon l'invention, en référence aux dessins qui l'accompagnent, en précisant que la description et les dessins relatifs à une telle forme de réalisation sont donnés exclusivenent à titre d'exemple nullement lii- tatif, aussi bien en ce qu concerne la machine elle même que le produit que l'on peut en obtenir, étant entendu que l'homme de l'art pour apporter à la machine en objet des variantes ou rLo- difications sans sortir pour autant du cadre de la présente invention. Dans les dessins - la figure 1 est une vue schératique en plan de la conformation du type à spirale que l'on put obtenir uniquement par conpression sur un disque objet de l'invention - la figure 2 est une vue Cli coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la figure 1 - la figure 3 est une vue schématique e plan d'une autre conforration que l'on peut obtenir par seule compression sur un disque objet de l' nvention, conformation n éventails qui couvrent chacun un secteur à 900 du disque - la figure 4 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la figure 3 - la figure 5 est une vue schématique en élévation latérale partiellement coupée de la machine selon la présente invention prévue égalent pour une éventuelle action combinée de compres sion et de rotation pour le façonnage du disque - la figure 6 est une vue schématique en plan et de dessus de la machine de la figure 5 - la figure 7 est une vue schématique en élévation de côté de la partie de la machine avec les supports du poinçon et de la matrice pour le cas du façonnage par seule compression - la figure 8 est une vue en plan de dessus de l'ensemble de la figure 7. Dans les figures de 1 à 4 on peut facilement noter deux exemples de conformations particulières de disques aptes à atteindre le but désiré. En substance, on coupe dans un ruban laminaire 12 (voir figure 5 + 8) un disque plat suivant le cycle opé- ratoire prévu avec la machine 10, comte décrit par la suite, pour obtenir des disques façonnés qui, dans le cas du seul estampage par compression, peuvent présenter par exerAple des conformations comme à la figure -1 et à la figure 3, lesquelles'pourront être mieux comprises à l'examen des représentations respectives en coupe transversale des figures 2 et 4. En résumé, avec l'action de compression on tend à créer dans la partie du disque sounise à compression, grfice à -un poinçon et une matrice convenablement conformées, un genre d'ondulation qui présente de-crête à crête une longueur effective de matériau laminé sensiblement plùs grande que la distance linéaire entre lesdites crêtes. Le choix de la conformation et de la profondeur d' emboutissage permet d'obtenir la réserve de matériau indispensable pour permettre le bombage requis par le gonflement et l'explosion des grains de mais, ainsi que par l'expansion intérieure des gaz lors du traitement à chaud pour l'obtention du "pop-corn", sans que se produisent des actions contraires à la tenue du bord du disque 15 sur le bord correspondant de la poêlette sur laquelle il est appliqué. Dans la configuration et estampage selon les figures 1 et 2, on a prévu de laisser, pour des raisons pratiques, une zone cen tralé plate 1O. Ont été égalerent prc'vus un bord légèrement com primé 17 et une partie restante 18 beaucoup plus marquée par le moulage à compression. Dans les représentations -schématiques des figures 3 et 4 on a, d'une manière analogue, une partie centrale plate 16', une partie légèreríient comprimée 17' et une partie restante 18' fortement moulée par compression. En pissant maintenant à la machine objet de la présente invention, dans une forme de réalisation apte à la production de disques destinés à être utilisés cornue ccuvercles de poêlettes pour la préparation du "pop-corn", on a représenté dans les fisures 5 et o, respectiverent en élévation latérale et en vue de dessus, la forme de réalisation apte à l'obtention des disques, soit par simple estampage, soit par estampage et rotation, comme il sera lieux expliqué dans la description qui va suivre. La machine 10 est constituée par une carcasse 10' sur laquelle sont montées tous les éléments de support des organes de la machine. Une bobine li de ruban laminé 12, généralement en alu minium, est supportée à ses extrémités par un arbre fixe 19 et par un arbre coaxial fileté opposé 20 grâce à des parties intermédiaires 23, 23' qui s'insèrent dans l' âme tubulaire 11' de la bobine 11 du ruban laminé 12 et qui servent à faciliter la rotation de la bobine 11 à chaque cycle opératoire qui nécessite 1' avancerrlent du ruban 12 destiné à être travaillé.La bobine 11 est maintenue entre lesdits supports 19 et 20 d'une façon réglable, et plus précisément avec la possibilité de serrer plus ou moins les extrémités de l'âme 11' de la bobine 11 en agissant manuellement sur le volant 22 de sorte qu'avec l'action choisie de vissage ou de dévissage entre la vis 20 etianoix fixe 21, l'arbre 20 puisse agir avec la pression désirée sur l'extrér;ité correspondante de la bobine 11 à travers l'élément intermédiaire 23'. Le ruban 12 est sollicite à chaque cycle pour l'avance d'une longueur utile de travail. Le mécanisme nécessaire pour obtenir cette avance intermittente est constitué par un groupe pneumatique cylindre-piston 24, à double effet, dans lequel le cylindre 25 est alimenté en air comprimé fourni par un appareillage non représenté, à travers les conduits 26 et 27. ta tige 28 du piston est reliée par un dispositif classique bielle-manivelle 29 à une roue 31 tournant sur un arbre 30, et cette roue, grâce à un cliquet intérieur (non représenté ) entraîne dans un seul sens la couronne dentée 32 pour chaîne.A l'exaren de la figure 5 il apparait claireT.ent qu la rotation inter ittente et en sens con traire des aiguilles d'une montre de la couronne dentée 32 se produit lorsque le piston déplace sa tige 28 vers le haut en déterminant le mouvement suivant la flèche A de la chaîne 33. Ainsi, la couronne dentée 32 pour chaîne entraînée par cliquet par la-roue 31, constitue, suivant les figures 5 et 6, le premier organe de transmission à chaîne pour l'avancement intermittent du ruban 12 à travailler. En effet, la chaîne 33 fait tournera roue dentée 34 montée sur l'arbre 35 sur lequel sont également montées une deuxième roue dentée 36 pour chaîne et une troisième roue dentée 41 pour chaîne, lesquelles assurent l'entraînement des roue déntées 38 et 42 respectivement au moyen des chaînes 37 et 43. Lesdites roues dentées 38 et 42 sont montées respectivement sur les arbres 39 et 44 qui à leur tour portent solidairement les cylindres 40 et 45 qui servent de support au ruban 12 en avancement, en entraînant ce dernier, par adhérence, dansson mouvement suivant la flèche A. Suivant la présente forme de réalisation, pour obtenir 1' avancement effectif du ruban 12 devant être souris aux opérations de couple, d'estampage et de déchargem.ent, on fait appel à deuxpaires de courroies, essentielleslent entraînées par adhérence par suite de la rotation-dudit cylindre 45 obtenue grâce au système de transmission par chaîne déjà décrit. Une paire de courroies sans fin 46,, 47 est directement montée sur ledit cylindre 45 le long des bords opposés de celui-ci, sur un deuxième cylindre 57, sur un troisième cylindre 60, sur un quatrième cylindre 48, ainsi sur sur- les rouleaux de guidage '49 et 50.Les cylindres 45 et 48 sont montés respectiverent au-dessus et au-dessous de la plaque de support 51 de la patrice 53, sur la face extérieure de laquelle coulissent verticalement, suivant la flèche h, lesdites courroies 46 et 47. Une deuxième paire de courroies sans fin 54, 55estmontee sur les cylindres 56, 57, 58, 59 et, étant donné que la position desdites courroies 54, 55 correspond parfaitelrent à celle de la première paire de courroies 46, 47 avec appui forcé entre 46 et 54, et respectivement entre 47 et 55 en raison des~positions convenables des rouleaux 56 et 57, le ruban 12, pris entre les cylindres 45 et 56, ou plus précisément entre les deux paires de courroies 46, 47 et 54, 55 montéessur ces derniers,sera entraîné en sandwich, étant donné que dans la zon, de 'r-îvail, entre poinçon et matrice, l;;s directions de ouvre: cent k-A des deux paires de cour roies sont identiques. La plaque 51 qui porte la matrice 53 est prévue fixe, tandis que la matrice correspondante peut être fixe ou tournante, sui vant que l'on désire façonner le disque par simple compression ou par action de compression et de rotation combinées. Ces phases opératoires seront mieux expliquées par la suite. Suivant les figures 5 et 6, le poinçon 61 est monté dans une cavité centrale convenable de la plaque porte-poinçon 62. Sur la face de la plaque 62 sur laquelle le poinçon 61 fait face à la matrice 53 est fixée en saillie une lame de coupe à bord en dents de scie et de forme circulaire. Le porte-poinçon 62, solidaire du poinçon 61 qui lui est adjoint centralement et ladite laie de coupe solidaire 63, constituent tout un ensemble capable de mouvement alternatif horizontal sous l'action du groupe pneumatique cylindre-piston 24', étant donné que cet enserrble porte-poinçon est solidaire de la tige 28' du groupe 24'.Ce groupe est à double effet et fonctionne grâce à l'alimentation d'un appareillage à air comprimé (non représenté) à travers les conduits 26' et 27', en analogie avec le groupe pneumatique 24 déjà décrit. Le mouvement alternatif du porte-poinçon 62 est favorisé, dans cette forme de réalisation, par les pieds 64, étant donné qu'ils sont dotés de roulerzents 65 pouvant évoluer le long des coulisses 66. n effectuant un mouvement en avant - vers la droite en regardant les figures 5 et 6 - la lampe 63, qui a la possibilité de s'engager dans une cavité circulaire correspondante 52 ménagée dans le bloc 51 portant la matrice, coupe le ruban circulairement en obtenant ainsi un disque découpé qui est prêt pour être soumis à l'opération de compression seule ou aux opérations combinées de compression et de rotation. Dans la forme de réalisation oréf;rée illustrée dans les figures 7 et 8,-le poinçon 61' et la'matrice 53.' intéressent la quasi totalité de la surface du disque souris au façonnage, leurs faces opposées étant structurées pour obtenir un accolement convenable entre elles et réaliser par estampage la conforrnation voulue du disque, comme par exemple dans les figures de 1 à 4. itant donné que l'action conjuquée de la coupe et de l'es tapage créent une défonation dans le matériau lainé résiduel eutour des vides erranés par la coupe et par l'opération suivante de façonnage du disque, on a prévu des rouleaux de guidage 72, 73 du ruban résiduel - indiquez maintenant par 12' - présentant des axes horizontaux parallèles, respectivevient au-dessus et audessous du cercle découpé par la larve 63, ceci également pour ne pas entraver la chute libre du disque façonné et son stochage dans un conteneur (non représenté) prévu sur le sol qui supporte la machine, ou bien sur une bande transporteuse au cas ou l'on désirerait effectuer le transport automatique à distance des disques façonnés. Les divers essaie effectués ont révélé que, par suite de la compression, il peut se produire quelque fois une certaine possibilité de collage du disque, spécialement sur le poinçon. Pour éviter cet inconvénient on a prévu des tubes pout un jet d' air comprimé, indiqués par 74, qui produisent au moment convenable, c'est-à-dire au comnencenent de la course de retour du portepoinçon 68, un souffle d'air comprimé qui assure le décollage et la chute du disque comprimé par le poinçon 61', comme dit plus haut. Il.est évident qu'un système analogue pour le decollage du disque peut aussi bien être prévu sur le porte-poinçon, en tenant compte que la durée très courte du souffle assure un tempos suffisant pour la chute du disque, lorsque le poinçon 61' est éloigné de la matrice 53', comme dans la position représentée dans les figures 7 et 8. Dans le but de ne pas entraver l'approche du poinçon vers la matrice, nécessaire pour effectuer l'opération d'estampage, on a prévu dans le porte-poinçon 62 des cavités 72'; 73' aptes à accueillir les rouleaux corre..pondants opposés 72, 73. On peut ajou taxer qu'il peut être envisagé un remplacement relativement facile du poinçon et de la matrice, généralement en caoutchouc synthétique sed-dur, par unèconformation adéquate des cavités de logement, respectivement 69 et 70. On a déjà dit que pour l'action de compression seule, comme montré dans les figures 7 et 8, la patrice 53' n'est pas soumise à rotation. Pour adapter la machine aussi bien pour la col!pression seule que pour l'action combinée de compression et de rotation, on peut noter sur les figures 5 et 6 que la matrice susceptible de rotation comporte un arbre 68 que l'on peut accoupler, gracie à l'embrayage manoeuvrable -81, à un système de transmission entraîné par le groupe oto-rJ-duceur 75. lie moteur 76 de ce groupe, par la vis sans fin qui ertraîne la roue hélicoldale du réducteur 77, met en rotation l'arbre de ce dernier sur lequel est l.ontée la poulie 78, laquelle à son tour entraîne la poulie 79 grâce à la courrcie de transmission 80.Celle-ci est rontée sur l'arbre 84 tournant sur ses paliers 82 et 83 et muni, sur son extrémité libre de l'embrayage 81. La manoeuvre de cet embrayage porret facilement de rendre fixe ou tournant la matrice 53. Cn a déjà dit, a propos du façonnage par sin.ple estampage -suivant les figures 7 et 8- que le décollage du disque du poin çon (et éventuellement de la matrice) peut être assuré au oent opportun par des souffles d'air comprimé, à travers les conduits 74. Cette considérs.tion vaut égalerent en cas de production par estampage et rotation, et c'est la raison pour laquelle on a prévu des conduits d'alimentation similaires 74 dans les figures 5 et . Un dispositif supplémentaire peut se révéler très utile pour détecter et signaler, par des moyens lumineux et/ou sonores, avec éventuellement arrêt de la machine 10, le déroulement incorrect et l'épuise:ent du.ruben 12 de la bobine ll.Comme représenté schématiquement sur les figures 5 et o, on a prévu, à titre d' exemple, un levierl75, dont un bras porte à son extrémité un galet de roulement 176 reposant par gravité sur la bobine 11 de fa çon à suivre son dérouleIrent. L'extrémité opposée 177 du levier 175 pourra agir sur ur interrupteur 178 pour dernier ses contacts et exciter de cette façon un avertisseur lumineux et/ou sonore, ou bien un relais, pour pouvoir arrêter les commandes pneumatiques des groupes 25 et 25' et interrorpre, le cas échéant, le circuit électrique d'alimentation du motoréducteur 75. I1 v;3 de soi qu'étant donné que au ccurs de chaque cycle doivent s'effectuer plusieurs phases de travail dans un ordre déterriné, telles que : avance:nt d'une portion déterminée de ruban 12 - son art et course en avant du porte-poinçon 62 pour la compression - recul du porte-poinçon et envoi simultané d'air comprimé pour assurer le décollage et la chute du disque façonné et commencement d'un nouveau cycle, les mouvements des différents organes doivent être synchronisés de la manière la plus correcte, à l'aide de servo-vannes de type classique, qui n'ont pas été décrites puisque, en ce qui les concerne, le plus important est d' en effectuer le réglage correct pour obtenir un fonctionnement convenable. REVENDICATIONS 1. tachine pour la production ou estampage de couvercles à disque pour poêlettes à "pop-corn", caractérisée par le fait qu' elle comporte : un bâti ; un système pneumo-mécanique d'avancement par intermittence de matériau laminé sous forme de ruban d'où est tiré le disque soumis à estampage ; un système pneumo-mécanique d'estampage avec support de matrice fixe et support de poinçon mobile horizontalement et alternativement, les faces réciproques du poinçon et de la matrice étant essentiellement verticales ledit système pneumo-mécanique d'avancenent du ruban par intermittence étant constitué par un groupe cylindre-piston à double effet, avec la tige du piston qui met en rotation par l'entrerise d'un groupe bielle-manivelle, une roue qui, grâce à un système à cliquet, fait avancer, en rotation interrittente, une couronne dentée extérieure coaxiale qui constitue un organe moteur pour entraîner à. son tour un rouleau de rappel du ruban en alimentation lequel est pris entre des couples de courroies continues qui en traient en avancement, par adhérence, une portion déterminée dudit ruban, en le faisant passer entre poinçon et matrice et en faisant ensuite poursuivre le ruban résiduel jusqu'au déchargement ; ledit système d'estampage étant constitué Qar un groupe similaire cylindre-piston à double effet pour le mouvement alternatif du porte-poinçon, à l'aide de coulisses de guidage, le support du poinçon étant doté d'une lame circulaire saillante, avec bord en dents de scie, qui peut s'engager dans la cavité corres Grondante du support de matrice, ét les surfaces réciproques du poinçon et de la matrice ayant une conformation ondulée déterminée permettai d'obtenir,\par estampage, la configuration désirée du disque. 2. tachine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la ratrice est montée sur l'extrérité d'un arbre qui, grâce à un embrayage à connande manuelle, peut être ris en rotation par un groupe motoréducteur.. 3. tachine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que dans la partie supérieure et dans celle inférieure dú support de matrice ont été prévus des rouleaux fous aptes à favoriser le maintien sur le plan vertical du ruban après le découpage du isque à estamper. 4. Machine selon la revendication 2, caractérisée par le fait. qu'elle e.t dotée d'un dispositif avertisseur optique et/ou acous tique agissant sur la bobine du ruban en alinentation, constitué par un levier portant à l'extrénité de son bras un galet qui suit le déroulement du ruban et agit sur un interrupteur pour fermer le circuit électrique lorsque le rouleau de ruban est épuisé. 5. tachine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que dans le poinson, et éventuellement aussi dans la matrice, sont prévus des conduits d'arrivée d'air comprimé dirigés perpen diculaire.lent sur les faces du disque découpé pour faciliter le décollage de ce dernier du poinçon et/ou de la matrice après 1' opération d'esta..page. 6. Disque pour couvercle de poêlettes à "pop-corn" obtenu avec la crachine suivant les revendications de 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il présente une configuration ondule sur toute sa surface, obtenue par estampage par coapression seule, suivant un dessin déterminé. 7. Disque selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la configuration ondulée est obtenue uniquement par compression de la zone centrale de celui-ci et par rotation avec effet à spirale de la partie restante.