Brevet FR2326999A1 — publié le 19770506

La présente invention concerne un dispositif pour former en continu des éléments tubulaires prismatiques ou ovales a partir de viroles cvlindriques. Le secteur technique de l'invention est celui des appareillages pour la mise en oeuvre d'objets réalisés è partir de tôles minces et notamment pour la fabrication d'emballages. On connait actuellement des dispositifs pour la réalisation d'emballages de forme prismatique a partir de viroles cylindriques. Toutefois, les appareils connus ne permettent pas la fabrication en continu de tels emballages. De plus, lors de l'opération de panneautage, qui consiste à nervurer les faces latérales de certains emballages, les dispositifs actuels font appel à un outillage spécial qui nécessite une deuxième opération effectuée in dépendamitient de celle qui consiste en la formation de l'emballage prismatique. La fabrication d'emballages au moyen de tels dispositifs est ainsi intermittente et présente des inconvénients notamment en ce qui concerne le prix de revient, et la cadence de production. La présente invention vise a remédier à ces inconvénients. L'objectif à atteindre est un appareillage qui permette de réaliser en continu des éléments tubulaires, prismatiques, pour la fabrication d'emballages, à partir de viroles cylindriques, et éventuellement procéder, toujours en continu,aux opérations de nervurage dans le cas de la fabrication d'emballages à faces nervurées. Cet objectif est atteint grâce au dispositif pour former en continu des éléments tubulaires prismatiques à partir de viroles cylindriques, lequel est caractérisé en ce qutil se compose de plusieurs trains de galets disposés les uns devant les autres, dont lesdits galets sont montés à rotation dansdesplans passant par l'axe longitudinal du dispositif et coopèrent deux à deux, les lignes de contact des galets desdites paires de galets étant situées sur des lignes divergeantes s 'étendant de l'avant vers l'arrière du dispositif. Chaque paire de galets se compose d'un galet dont la bande de roulement est d'une section droite convexe et d'un galet dont la bande de roulement est d'une section droite concave, chaque train comportant un même nombre de galets concaves et convexes de meme profil. Les profils des galets composant lesdits trains vont en s'accentuant de l'avant vers l'arrière du dispositif. Les trains de galets sont situés dans des plans parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe longitudinal du dispositif, et chaque paire de galets se compose d'un galet moteur et d'un galet libre en rotation. Selon un mode particulier de réalisation, le dispositif se compose d'un chassies fixe et d'un châssis mobile orientable autour de son axe longitudinal, ledit châssis mobile comporte plusieurs longerons équidistants dudit axe longitudinal, solidaires d'au moins une couronne d'extrémité, et d'une pou tre centrale orientable autour dudit axe par rapport audit châssis mobile et comportant des moyens pour être temporairement immobilisée,lesquels longerons et laquelle poutre portent les galets composant lesdits trains. Les galets moteurs sont montés sur des supports pivotants articulés auxdits longerons, lesquels supports comportent des moyens élastiques pour forcer les galets moteurs a s'appuyer sur les galets libres en rotation. Chacun desdits supports est articulé autour d'un axe situé d'un coté du galet moteur et comporte de l'autre côté un ressort prenant appui d'une part sur un des longerons et d'autre part sur ledit support, lequel ressort coopère avec une vis de pression pour le mettre en compression. De même, les galets libres en rotation sont montés sur des supports articulés à la poutre centrale. Chacun desdits supports est articulé autour d'un axe situé d'un côté du galet libre en rotation et coopère de l'autre coté avec une butée réglable solidaire de ladite partie centrale. Les supports pivotant qui portent les galets moteurs disposés à l'avant du dispositif sont actionnés par des vérins pour écarter l'un de l'autre les galets moteurs et les galets libres en rotation afin de permettre d'engager les viroles cylindriques dans le dispositif. Dans le cas de la fabrication d'emballages à panneaux nervurés, au moins un des derniers trains de galets composant le dispositif, est disposé dans une position angulaire intermédiaire par rapport aux autres trains, afin de réaliser les opérations de nervurage. Le dispositif selon l'invention permet ainsi leformage en continu de corps d'emballage ou d'éléments tubulaires prismatiques à partir de viroles cylindriques. Cette opération est réalisée grâce aux trains de galets dont les lignes de contact s'écartent progressivement de l'avant vers l'arrière de la machine suivant des lignes divergeantes. Les galets disposés à l'intérieur sont fous sur leur axe. Les galets extérieurs sont moteurs et sont entrains par une transmission disposée dans une couronne d'extrémité. La vitesse des galets est réglable en fonction de la production désirée au moyen d'un motoréducteur-variateur. Ce dispositif est généralement accouplé à une soudeuse mais peut ê- tre disposé dans le prolongement de toute autre machine destinée à la formation de viroles cylindriques à partir de tôles planes de faible épaisseur. L'ensemble de l'outillage, c'est-à-dire les galets extérieurs et in térieurs, ainsi que la couronne d'entraînement peuvent etreorientés de manière à disposer la "couture" des viroles, à la position angulaire désirée par rapport à la pièce finie. Le principe même de la machine autorise en continu les opérations de nervurage du fait qu'un ou plusieurs trains de galets Situés en fin de chape ne peuvent être disposés dans une position angulaire intermédiaire par rapport à celle des autres trains, par exemple à quarante-cinq degrés. Le dispositif selon l'invention permet grâce à la fabrication en continu d'emballages de section prismatique d'augmenter la production de tels emballages tout en abaissant leur prix de revient. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante uniquement donnée à titre d'exemple non limitatif, ainsi qu'au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en coupe longitudinale, schématique d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe schématique suivant I-I de la couronne d'entraînement équipant le dispositif. La figure 3 représente les différentes coupes A à F des trains de galets pour le formage des emballages prismatiques. La figure 4 illustre différentes formes d'emballages pouvant être obtenues par le dispositif, ces formes n'étant pas limitatives. La figure 5 représente une coupe d'un train de galets pour permettre l'opération de panneautage. La figure 1 représente une forme de réalisation d'un dispositif selon l'invention qui se compose d'un châssis fixe I et d'un châssis mobile 2. Le châssis fixe 1 est monté à coulissement dans le sens longitudinal sur un bâti 3, lui-même monté à roulement dans le sens transversal au moyen de galets 3a et de rails 3b, dispositions en soi connues. Le dispositif selon l'invention est disposé dans le prolongement d'une machine 5 pour former des viroles cylindriques à partir de tôles planes, laquelle machine est très schématiquement représentée à gauche de la figure 1. Cette machine 5 comporte des molettes de soudage Sa et de forgeage 5b et est attelée au dispositif au moyen d'une rotule 6 et d'une broche 7. Afin que le dispositif se présente dans l'alignement des viroles formées par ladite machine 5 et indépendamment des moyens de roulements 3a/3b permettant de le déplacer dans le sens transversal, le bâti 3 comporte d'autres moyens pour permettre son déplacement vertical. Pour ce faire, les galets de roulement 3a sont montés dans des chapes 3c solidaires d'une tige filetée 3d, lesquelles tiges 3d traversent le bâti 3 et coopèrent de part et d'autre de ce dernier avec des écrous 3e. La manoeuvre de ces écrous 3e permet ainsi de parfaire le réglage en hauteur du châssis 2 et delamachine 5 et également de l'immobiliser dans la position désirée. Le châssis 1 est monté à coulissement sur deux glissières la disposées de part et d'autre du châssis, lesquelles coopèrent avec des coulisseaux lb, par exemple au nombre de six à raison de trois par glissière. Le déplacement du châssis i est obtenu par l'intermédiaire d'un volant à manivelle 8, lequel comporte une tige filetée 8a qui coopère avec un écrou lc solidaire du châssis 1. Deux vis de pression 3g coopérant dans des taraudages pratiqués dans le bâti 3 permettent d'immobiliser ledit châssis 1 dans la position désirée en s'appuyant sur les glissières la. Deux écrous d'ar ret 3h permettent d'assurer le blocage desdites vis 3g. Le châssis 1 comporte à ses extrémités deux supports Id/le, tous deux composés par une plaque s'étendant verticalement à partir dudit châssis 1 et d'une cornière reliant ladite plaque au châssis 1, l'ensemble formant un berceau sur lequel est disposé sensiblement horizontalement le châssis mobile 2. Le châssis mobile 2 comporte à l'une de ses extrémités une couronne d'extrémité 2a dans laquelle est monté un dispositif d'entraînement mis en mouvement par un moto-réducteur-variateur 9 (figure 2), et à l'autre une bride 2b. Cette dernière et ladite couronne 2a sont solidaires de quatre longerons 2c réalisés à partir de èrs en U et disposés à 900 tel que le représente la figure 2. Le châssis mobile 2 comporte à sa partie centrale une poutre mobile 2d de telle sorte que les longerons 2c sont équidistants de ladite poutre centrale 2d. Cette poutre est d'une section carrée et comporte du côté de la machine 5 un logement cylindrique 2e dans lequel s'engage une tige également cylindrique 10, bloquée par pincement en 2g sur ladite poutre, cette dernière étant fendue à son extrémité et le serrage étant obtenu au moyen d'une poignée.Cette tige 10 comporte une chape 10a qui permet de réaliser l'attelage de la machine 5 et dudit dispositif au moyen de ladite broche 7. Le châssis mobile 2 comporte plusieurs trains de galets, par exemple au nombre de 10, disposés les uns devant les autres dans des plans parallèles entre eux, et perpendiculaires à l'axe longitudinal XX' dudit châssis 2. Chacun de ces trains de galets comporte huit galets coopérant deux à deux de telle sorte qu'ils sont disposés en croix suivant deux axes perpendiculaires tel que l'illustre la figure 3. Les galets 11, disposés à "l'extérieur" sont portés par lesdits longerons 2c par l'intermédiaire de supports 12 montés à pivotement autour d'axes 13 fixés aux longerons 2c. Ces galets sont "moteurs" et sont centrale nés en rotation par le moto-réducteur-variateur 9. La transmission du mouvement est assurée par une chaîne 14, laquelle coopère avec deux pignons, l'un 9a calé sur l'arbre de sortie du réducteur 9b, l'autre 15 étant claveté sur un des arbres composant une arcade d'entraînement disposée dans ladite couronne 2a. Ladite arcade comporte quatre renvois d'angles 16 dont les pignons coniques 16a sont reliés deux à deux par un arbre 17. Ces arbres 17 sont pa rallèles deux à deux et sont de même longueur. Des pignons 18 assurent la liaison de l'arcade avec les trains de galets.Cette liaison est réalisée au moyen de haines, lesquelles coopèrent avec ledits pignons 18 et des pignons 19 calés en bout des arbres sur lesquels sont montés les galets il. Ces derniers sont reliés deux à deux par des chaînes 20 de telle sorte qu'un galet entraîne l'autre grâce à la juxtaposition sur chacun desdits arbres de deux pignons parallèles. La poutre centrale 2d supporte des galets montés à rotation libre 21 par l'intermediaire de supports pivotant 22 articules autour d'un axe 23 fixe à ladite poutre centrale 2d. Chaque train de galets comporte quatre pairas de galets de telle sorte que chaque galet moteur Il coopère avec un galet libre 21 en prenant appui sur celui-ci. Cet appui est obtenu grâce à un ressort de compression 24, lequel est inséré entre les longerons 2e et les supports pivotants 12. Une vis de pression 25 agit sur chaque ressort 24 afin de communiquer la force convenable aux galets 11. Ledit ressort 24 et l'axe j sont situés de part et d'autre de chacun des galets 11.Une butée réglable 2c vissée dans les longerons 28 au droit de l'axe des galets 11 li m te le débattement du support pivotant 12 en fonction de I'épaisseur de la virole au cours de la formation des éléments tubulaires prismatiques. Les supports pivotants 22 prennent appui sur une butée réglable en longueur 27, celle-ci étant par exemple comme la butée 26, vissée dans la poutre 2d. Comme cela l'a déjà été mentionné pour les supports 12, les axes 23 et les butées 27 sont situés de part et d'autre des galets 21. Le dispositif comprend ainsi des suites de galets coopérant deux à deux 11/21 et s'étendant sur la longueur du châssis mobile 2. Selon l'exemple décrit, il en comporte quatre, de telle sorte que les galets se trouvent dans des plans perpendiculaires qui se coupent sur l'axe Xongitudinal XX1. Cette. disposition n'est pas limitative du fait que pour la fabrication d'emballages de section triangulaire par exemple, le dispositif ne pourrait comporter que trois suites de galets 11/21 situées dans trois plans disposés à 1200 et se coupant sur ledit axe XXI. Afin de réaliser des emballages prismatiques à partir de viroles cylindriques, le problème à résoudre est de former progressivement les angles et les panneaux desdits emballages par pliage et par étirage de la tôle. Le problème est résolu d'une part grâce aux profils des bandes de roulement des galets 11/21 et d'autre part à la disposition desdits galets par rapport à l'axe XXî. Tel que le représente la figure 3, les galets 11 ont une bande de roulement d'un profil régulier concave 11a, alors que les galets 21 sont d'un profil convexe 21a et coopèrent intimementavec les galets 11. Les figures I et 3 illustrent un exemple de réalisation d'emballages avec un dispositif comportant dix trains de galets 11/21. De la coupe A à la coupe F, les profils des galets vont en S'accentuant jusqu a atteindre la courbure maximale désirée, laquelle est maintenue au cours du passage de l'emballage dans les quatre derniers trains. Simultanément, et pendant le passage des corps d'emballages du premier au dernier train de galets, les viroles sont progressivement étirées du fait de la disposition des galets 11/21n dont les lignes de contact lla/21a sont situées sur deslignes divergeantes YY1, s'étendant de l'avant vers l'arrière du dispositif. La position des galets 21 est obtenue par le réglage des butées 27, les galets 11 étant en appui sur ces derniers. De manière à pouvoir engager la virole cylindrique provenant de ladite machine 5, celle-ci étant par exemple une soudeuse le premier train de galets situé à l'avant du dispositif (à gauche sur la figure 1) comporte des moyens pour écarter l'un de l'autre les galets 11/21. Ces moyens sont des vérins 28 par exemple à fonctionnement pneumatique, d'une part fixés au châssis 2 et dont la tige 28a est articulée aux supports pivotants 12. Ces vérins sont au nombre de quatre et actionnent lesdits supports 12 de manière à les faire pivoter du côte extérieur des longerons 2c du châssis 2. Le châssis mobile 2 est orientable en rotation autour de l'axe XXI et est immobilisé en position au moyen de boulons 29, par exemple au nombre de douze, assurant le blocage d'une part sur le support le et la couronne d'entraînement 2a et d'autre part sur la bride 2b et le support Id. La poutre 2d est également orientable autour de l'axe XXl par rapport audit châssis mobile 2. Cette conception permet ainsi de positionner la "couture" des viroles de manière à situer la soudure de la tôle roulée dans la position voulue, par exemple au droit d'un des angles qui seront formés ultérieurement, ou bien au milieu d'un des futurs panneaux. La poutre centrale 2d supportant les galets 21 est indépendante du châssis 2 afin d'autoriser l'orientation des galets.On la fixe momentanément d'une part à un support 3f solidaire du bâti 3 au moyen de la broche 7 engagée dans la chape 10a de la tige 10 disposée dans le logement cylindrique situé du côté de la machine 5, et d'autre part à la couronne d'entraînement 2a, au moyen d'une autre broche 30, s'engageant d'une part dans ces orifices pratiqués dans ladite couronne 2a et dans un trou transversal réservé dans ladite poutre 2d à l'extrémité opposée à celle qui comporte ladite tige 10. Ainsi la poutre 2d est solidaire des châssis 4 fixe 1 et mobile 2, et la tige 10 est solidaire du bâti 3. Après desserrage de l'extrémité 2g de la poutre 2d, on manoeuvre le volant 8 ce qui provoque le déplacement desdits châssis 1/2 et donc le mouvement relatif des galets 11/21, jusqu'à ce que les galets 21 se trouvent par exemple dans une position intermédiaire entre deux galets 11. Lorsque les galets sont dans leur position angulaire convenable, on ramène les châssis 1/2 dans leur position initiale, on bloque la tige 10 en agissant sur les moyens 2g, on enlève la broche 30 et on relie le dispositif à la machine 5. Dans le cas de la production de corps d'emballages à panneaux nervurés, on équipe le dispositif d'un train (ou de plusieurs trains) de galets 31/32 tel qu'illustrés à la figure 5, disposés dans une position intermédiaire par rapport aux trains de galets 11/21. Par exemple dans le cas de corps d'emballages de section carrée, les trains de galets de panneautage 31/32 sont disposés à quarante-cinq degrés. Les galets 31 sont moteurs et sont portés par les longerons 2c alors que les galets 32 sont libres en rotation et sont portés par ladite partie centrale 2d. Le terme galet ne doit pas être pris dans le sens restrictif étant donné que des rouleaux pourraient être prévus pour certaines fabrications, notamment dans le cas des opérations de panneautage. Le dispositif selon l'invention permet d'obtenir en continu et à partir d'une virole cylindrique, des emballages de diverses sections dont quelques exemples sont illustrés à la figure 4. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, des modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1 -Dispositif pour former en continu des éléments tubulairesprîsiiatiq##oewales partir de viroles cylindriques, caractérisé en ce qu'il se compose de plusieurs trains de galets disposés les uns devant les autres, dont les dits galets sont montés à rotation dans des plans passant par l'axe longi tidunal du dispositif et coopérant deux à deux, les lignes de contact des galets desdites paires de galets étant situées sur des lignes divergentes s'étendant de l'avant vers l'arrière du dispositif. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque paire de galets se compose d'un galet dont la bande de roulement est d'une section droite convexe et d'un galet dont la bande de roulement est d'une section droite concave, chaque train comportant un même nombre de galets concaves et convexes de même profil et en ce que les profils des galets composant lesdits trains vont en s'accentuant de l'avant vers l'arrière du dispositif. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les trains de galets sont situés dans des plans parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe longitudinal du dispositif. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque paire de galets se compose d'un galet moteur et d'un galet libre en rotation. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, lequel se com pose d'un- châssis fixe et d'un châssis mobile orientable autour de son axe longitudinal, caractérisé en ce que ledit châssis mobile se compose de plusieurs longerons équidistants dudit axe longitudinalc solidaires d'au moins une couronne d'extrémité, et d'une poutre centrale orientable autour dudit axe par rapport audit châssis mobile et comportant des moyens pour être temporairement immobilisée, lesquels longerons et laquelle poutre por tent les galets composans lesdits trains. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits galets moteurs sont montés sur des supports pivotant articu les auxdits longerons. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les supports sur lesquels sont montés les galets moteurs comportent des moyens élasti ques pour forcer lesdits galets moteurs a s'appuyer sur les galets portés par ladite poutre centrale. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacun desdits supports est articulé autour d'un axe situé d'un côté dudit galet moteur et comporte de l'autre coté un ressort prenant appui d'une part sur un des longerons et d'autre part sur ledit support, lequel ressort eoopèrc avec une vis de pression pour le mettre en compression. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits galets libres en rotation sont montés sur des supports arti culés à ladite poutre centrale. 10- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que chacun desdits supports est articulé autour d'un axe situé d'un côté dudit galet libre en rotation et coopère de l'autre côté avec une butée réglable solidaire de ladite poutre centrale. 11- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les supports pivotants qui portent les galets moteurs disposés à l'avant du dispositif sont actionnés par des vérins pour écarter l'un de l'autre les galets moteurs et les galets libres en rotation, afin de per mettre d'engager les viroles cylindriques dans le dispositif. 12- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'au moins un des derniers trains de galets est disposé dans une posi tion angulaire intermédiaire par rapport aux autres trains, pour réaliser les opérations de nervurage.