Brevet FR2398559A1 — publié le 19790223

La présente invention. est relative à un dispositif pour former des emballages prismatiques et pour réaliser leur expansion en continu. Le secteur te#hnique de l'invention est celui des machines et appareils pour la réalisation d'objets obtenus à partir de tôles minces, notamment pour la fabrication d'emballages métalliques. On connaît déjà des machines pour former en continu des emballages à partir de viroles cylindriques qui se composent de plusieurs trains de galets disposes les uns devant les autres et dont les galets sont montes à rotation, coopèrent deux à deux et dont les lignes de contact desdites paires de galets sont situées sur des lignes divergentes s'étendant de L'avant vers l'arrière de la machine. De telles machines donnent de bons résultats notamment au niveau de la production et leur rentabilite est excellente Il est toutefois apparu intéressant de leur apporter des perfectionnements tant au niveau du transfert des éléments tubulaires pendant leur formage, qu au niveau des produits obtenus et particulièrement des éléments tubulaires à panneaux plats afin de réaliser des emballages ayant des panneaux d'une planéIté parfaite et d'une resistance aux efforts horizontaux et verticaux, accrue. Tel est l'objectif à atteindre. Cet objectif est atteint grace au dispositif selon l'invention pour former en continu des éléments tubulaires prismatiques à partir de viroles cylindriques, lequel se compose d'un châssis fixe et d'un châssis mobile orientable autour de son axe longitudinal, lequel châssis mobile comporte plusieurs longerons équidistants dudit axe longitudinal, 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 immobilisé, lesquels longerons et laquelle poutre portent des galets de formage composant des trains de galets, lequel dispositif est caractérisé en ce que ladite poutre centrale comporte à son extrémité située du côté de la sortie des éléments qui viennent dêtre formés, un app#areillage expanseur desdits éléments tubulaires afin d'obtenir des panneaux parfaitement plats et d'accroître ainsi leur résistance par écrouissage du métal. L'appareillage expanseur se compose de deux machoires adaptées pour venir en appui sur les faces internes des éléments tubulaires et sur toute leur longueur, dont l'une est fixe et l'autre mobile, laquelle mâchoire fixe comporte du côté de la poutre centrale une partie mâle qui coopere avec un logement réservé à I1 extrémité de ladite poutre, des moyens étant prévus pour assurer la fixation et l'alignement de l'appareillage et de la poutre. Selon un mode de réalisation, les mâchoires de l'appareillage expanseur comportent des rouleaux montés à rotation libre et d'un diamètre en relation avec la courbure des angles desdits éléments tubulaires sur lesquels ils s'appuient. Lesdits rouleaux dépassent le contour externe des mâchoires. La mâchoire mobile se déplace sous l'action d'au moins un vérins dont le corps est intégré dans la mâchoire fixe. Cet appareillage expanseur comporte un dispositif d'extraction des viroles expansées, lequel dispositif se compose d'un vérin disposé parallèlement aux mâchoires dudit appareillage et dont la tige mobile comporte à son extrémité libre un doigt pivotant adapté pour accrocher les éléments par l'un de leurs bords, les entraîner en dehors de l'appareillage d'expansion et reprendre sa position première pour extraire l'élément suivant. Ledit dispositif comporte en outre au moins une chaîne sans fin équipée de taquets, laquelle chaîne s'étend sur la longueur du dispositif et est disposée parallèlement au trajet des éléments tubulaires en cours de formage, lesquels taquets sont disposés selon un pas et assurent le transfert positif desdits éléments jusqu'à 11 appareillage expanseur. Ces taquets sont montes selon un pas relativement serré et comportent un bec pour que certains d'entre eux accrochent au passage les éléments tubulaires. Ces taquets sont escamotables pour que ceux situés sur la longueur de chacun des éléments puissent s'effacer et ainsi permettre le cheminement correct desdits éléments.Ladite chaîne à taquets est obtenue à partir d'une chaîne à maillons juxtaposés # o formant deux rangées de maillons et dite chaîne double dont une rangée est réservée pour engrenner avec les pignons supports et d'entraînement de la chaîne et dont certains des maillons de l'autre rangée sont remplacés par des supports articulés autour des axes des maillonssur lesquels suppotts sont montés à pivotement lesdits taquets. Ces derniers sont ramenés en position d'entraînement des éléments tubulaires sous l'effet d'un moyen élastique. Le résultat de l'invention est ainsi un dispositif pour former en continu des éléments tubulaires prismatiques à panneaux parfaitement plats. Les avantages de ce dispositif résident notamment dans le fait que les éléments tubulaires sont formés, expansés et corrélativement écrouis en continu, alors que les dispositifs actuellement connus nécessitent d'abord le formage des éléments tubulaire et ensuite leur expansion sur une machine independante La réalisation d'éléments tubulaires à panneaux parfaitement plans selon les procédés et appareillages actuellement connus nécessitent une manutention importante qui entraîne inévitablement un accroissement du prix de revient des emballages. Le dispositif selon l'invention fonctionnant en continu et dont l'appareillage expanseur se trouve dans le prolongement de la partie assurant le formage et la transformation des viroles cylindriques en éléments tubulaires prismatiques permet justement un abaissement du prix de revient de tels emballages. L'entraînement des éléments tubulaires obtenu par la chaîne à taquets escamotables permet d'assurer le transfert positif desdits éléments pendant leur formage, ce dispositif venant ainsi associer son action à celles des galets d'entraînement équipant également la machine. Le fait que ces taquets soient escamotables a permis de les disposer suivant un pas relativement serré. Cette disposition est particulièrement intéressante car elle autorise l'utilisation de la machine pour le formage d'élément tubulaires de différentes longueurs sans procéder à aucun réglage. Les taquets étant rapprochés les uns des autres, certains s'effacent sur la longueur de l'élément, lequel est entraîné par un des taquets non escamoté et qui vient en appui sur le bord arrière de l'élément tubulaire. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante uniquement donnée à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue extérieure schématique d'un appareillage expanseur équipant le dispositif de la figure 1, - la figure 3 est une demi-vue en coupe transversale, demi-vue èxté- rieure de l'appareillage de la figure 2, - la figure 4 est une vue de dessus schématique d'une chaîne à taquets équipant le dispositif de la figure 1, - la figure 5 est une vue extérieure à mande échelle d'un taquet équipant une chaîne de la figure 2. On se reporte d'abord à la figure 1 du dessin qui illustre d'une manière schématique une forme de réalisation d'un dispositif selon l'invention qui se compose d'un châssis fixe 1 et d'un châssis mobile 2. Le châssis fixe 1 est porté par un bâti 3 et peut coulisser longitudinalement. ta partie du dispositif de préformage des éléments tubulaires a déjà fait l'objet d'une demande de brevet NO 75 31 747 et on se bornera ainsi dans la présente description de ne mentionner que les éléments nécessaires à la bonne compréhension de l'invention. Le châssis mobile 2 comporte à une extrémité une couronne 2a dans laquelle est monté un dispositif d'entraînement et à l'autre une bride 2b. La couronne 2a et la bride 2b sont reliées par des longerons 2c. Le châssis mobile 2 comporte à sa partie centrale, une poutre 2d. Les longerons 2c sont équidistants de cette dernière. Ladite poutre 2d est d'une section carrée et est reliée à une de ses extrémités 2e à une machine soudeuse 5. Le châssis mobile 2 comporte plusieurs trains de galets disposés les uns devant les autres dans des plans parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe longitudinal x x1 du ehassis 2. Chacun de ces trains de galets comporte huit galets qui coopèrent deux à deux de telle manière qu'ils sont disposés en croix suivant deux axes perpendiculaires. Les galets Il disposés à "l'extérieur" sont portés par lesdits longerons 2c par l'intermédiaire de supports pivotants. Ces galets sont "moteurs" et sont entraînés au moyen de chaînes. La poutre centrale 2d porte des galets montés à rotation libre 21 sur des supports pivotants. Chaque train de galets comporte ainsi quatre paires de galets de telle sorte que chaque galet moteur Il coopère avec un galet libre 21 en s'appuyant-sur celui-ci. Le dispositif comporte donc des suites de galets qui coopèrent deux à deux 11/21 et sur la longueur du chassis mobile 2. Dans le but de réaliser des emballages prismatiques à partir de viroles cylindriques, il faut former progressivemnet les angles et les panneaux des emballages par pliage et 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 x x1. Simultanément et pendant le passage des éléments tubulaires du pre= mier au dernier train de galets, les viroles sont progressivement étirées du fait de la disposition des galets 11/21 dont les lignes de contact sont situées sur des lignes divergentes y yl s'étendant de l'avant vers l'arrière du dispositif. Le châssis mobile 2 est orientable en rotation autour de l'axe x x1 et comporte des moyens pour l'immobiliser en position. Egalement la poutre 2 est orientable autour de l'axe x x1 par rapport audit châssis mobile 2. Cette conception permet de positionner la "couture" des viroles de manière à situer la soudure de la tôle roulée dans la position désirée. La poutre centrale 2d supportant les galets 2e est ainsi indépendante du châssis 2. Au terme de leur transfert dans le châssis mobile 2 et à leur sortie du côté de la couronne 2a, les éléments tubulaires sont parfaitement formés en fonction du profil prédéterminé. Toutefois, les panneaux obtenus ne sont pas parfaitement plats et sont sensibles aux actions verticales ou horizontales auxquelles ils peuvent être soumis. On a donc pensé à procéder "en continu" a leur expansion et corrélativement à leur écrouissage en dotant le dispositif d'un appareillage expanseur 22 disposé dans le prolongement du châssis 2 et sur le parcours des éléments tubulaires. Cet appareillage expanseur 22 est porté par la poutre centrale 2d et est fixé à l'extrémité 2f de celle-ci. L'expanseur 22 se compose d'une partie fixe ou mâchoire fixe 22a et d'une partie mobile ou mâchoire mobile 22b qui se déplace parallèlement à ladite mâchoire fixe. Ces mâchoires sont d'un profil approprié en fonction des emballages à obtenir et leurs parties qui donnent naissance aux angles des éléments tubulaires peuvent comporter des rouleaux. Les figures 2 et 3 illustrent un mode de réalisation du dispositif expanseur ainsi constitué pour l'expansion et l'écrouissage d'éléments tubulaires d'une section droite rectangulaire. La mâchoire fixe inférieure 22a est d'une forme généralement parallélépipédique dans laquelle sont réservées les chambres des vérins moteurs de la mâchoire mobile 22b. Tel que cela apparaît sur les figures 1 et 2, l'appareil expanseur comporte trois vérins disposés en ligne sur sa longueur et sur l'axe longitudinal dudit appareil. Chaque vérin se compose d'un piston 22c, monté en bout d'une tige 22d, laquelle est fixée par son autre extrémité à la mâchoire mobile 22b au moyen d'une vis 22e. Chaque piston 22c se déplace dans une chambre 22f réservée dans le corps de la mâchoire fixe 22a. Des dispositifs à presse etoupe 22g assurent l'étanchéité de l'appareil au niveau du corps et au droit du passage des tiges desdits vérins. Lesm choires 22a/22b comportent le long de leurs angles des rouleaux 22h, lesquels s'étendent sur toute leur longueur et sont montés à rotation libre autour d'axes 22j fixés auxdites mâchoires. Les rouleaux 22h dépassent légèrement d'une valeur e, par exemple deux millimètres, le contour externe des mâchoires 22a/22b (figure 3), de telle sorte que ce sont les rouleaux qui sont en appui sur l'élément tubulaire mis en expansion. L'appareil d'expansion 22 comporte à sa partie située du côté du dispositif de préformage 2, un prolongement 22k à partir duquel s'étend du côté de la mâchoire 22b et parallèlement auxdits vérins, un tenon 221, par exemple d'une section droite cylindrique. Ce tenon 221 est engagé dans un orifice 2g réservé à l'extrémité 2f de la poutre centrale 2d. La tenue en alignement de l'appareil d'expansion 22 et de ladite poutre centrale est réalisée au moyen d'un clavetage 22m. La fixation de l'appareil 22 sur la poutre 2d est obtenue par exemple au moyen d'une rondelle 22n et d'une vis 22p qui coopèrent avec un taraudage pratiqué dans le tenon 221. Afin de dégager les éléments tubulaires expansés et écrouis après l'intervention de l'appareil 22, la machine comporte un dispositif d'extrac tion 23, lequel se compose d'un vérin à double effet 23a dont la tige mobile 23b comporte à son extrémité libre un doigt pivotant 23c dont la partie extrime est en forme de bec pour accrocher à l'allée les éléments tubulaires par un de leurs bords. Au retour dans sa position première, le doigt 23c s'efface en glissant sur l'élément suivant à extraire. Le retour en position d'accrochage du doigt 23e est assuré par un ressort. Ce dispositif d'extraction 23 est disposé parallèlement à l'appareillage d'expansion 22 et est supporté par un support 24 fixé au dispositif 2. Le transfert des éléments tubulaires tout au long de leur formage et jusqu'à l'appareil expanseur 22 est réalisé au moyen d'une part,des galets moteurs il et d'autre part,d'une chaîne à taquets 25 qui assure le cheminement positif des éléments en cours de formage. Cette chaîne 25 qui est une chaîne sans fin s'enroule autour de deux pignons dentés 26/27 dont l'un est moteur et autour de plusieurs pignons intermédiaires 28. Le pignon 26 se situe au niveau de "l'entrée" du dispositif préformeur 2, le pignon 27 se situe au niveau de 'entrée" de l'appareil expanseur 22. La chaîne 25 comporte une pluralité de taquets 29 régulièrement es pacés sur sa longueur suivant un pas relativement rapproché, par exemple un pas deunpouce I/2 ou 2 pouces. Cette disposition est intéressante du fait que quelle que soit la longueur de l'élément tubulaire à véhiculer, il se trouve toujours un taquet "moteur" 29 venant au contact du bord "arrière" de l'élément. Bien entendu, pour autoriser une telle disposition, il a fallu rendre ces taquets 29 escamotables afin que les taquets situés sous l'emballage puissent s'effacer. On se reporte maintenant aux figures 4 et 5 du dessin. La figure 4 représente une vue partielle d'une chaîne à taquets équipant le dispositif selon l'invention. Celle-ci est réalisée à partir d'une chaîne mécanique du genre "BRAMPTON" ou similaire à double rangée de maillons dite "chaîne double". Une rangée de maillons 25a est conservée et est destinée à coopérer avec les# dents des pignons d'entraînement et intermédiaires 26, 27 et 28. Les maillons juxtaposés aux maillons 25tatou certains des maillons juxtaposés auxdits mail Ions 25sont remplacés par des taquets escamotables 29. Ces taquets 29 se composent d'un support 29a fixé à la chaîne au moyen d'une "attache rapide " 30 et comportent ainsi deux orifices 29b dans lesquels sont engagés deux des axes 25b autour desquels sont montés les rouleaux 25c de la chaîne. Ces supports sont généralement parallélépipédiques et comportent à leur partie supérieure une chape 29c dans laquelle est monté à pivotement un taquet 29d autour d'un axe 29e qui traverse la chape et le taquet. En position "sortie" d'entraînement, ledit taquet est en butée par son son extrémité 29f sur un méplat 29g du support 29a, sous l'action d'un ressort 29h disposé dans des logements 29j/29k respectivement réservés dans le taquet 29d et le support 29a. Lorsque le taquet est en butée sur son support, lesdits logements 29j/29k sont alignés et coaxiaux. Le dispositif comporte en outre un transporteur sans fin 31 qui re çoit les éléments tubulaires qui viennent d'être formés. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, diverses modifications pourront être apportées par l'Homme de l'Art aux dispositifs qui viennent d'être décrits à titre d'exemples. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour former en continu des éléments tubulaires prismatiques à partir de viroles cylindriques, lequel se compose d'un châssis fixe et d'un châssis mobile orientable autour de son axe longitudinal, lequel châssis mobile comporte plusieurs longerons équidistants dudit axe longi tudinal 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 immobilisé, lesquels longe rons et laquelle poutre portent des galets de formage composant des trains de galets, caractérisé en ce que ladite poutre centrale comporte à son extrémité située du côté de la sortie des éléments qui viennentd'ètre for mes, un appareillage expanseur desdits éléments tubulaires afin d'obtenir des panneaux parfaitements plats et d'accroître leur résistance par écrouissage du métal. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareillage expanseur se compose de deux mâchoires adaptées pour venir en appui sur les faces internes des éléments tubulaires et sur toute leur longueur dont l'une est fixe etl'autre mobile, laquelle mâchoire fixe comporte du coté de la poutre centrale une partie mâle qui coopère avec un logement réservé à l'extrémité de ladite poutre, des moyens étant prévus pour as surer la fixation et l'alignement de l'appareillage et de la poutre. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2I caractérisé en ce que les mâchoires de l'appareillage expanseur comportent des ,rou- leaux montés à rotation libre et d'un diamètre en relation avec la cour bure des angles desdits éléments tubulaires sur lesquels ils s'appuient. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits rou leaux dépassent le contour externe des mâchoires. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la mâchoire mobile se déplace sous l'action d'au moins un vérin, dont le corps est intégré dans la mâchoire fixe. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'appareillage expanseur comporte un dispositif d'extraction des viroles expansées, lequel dispositif se compose d'un vérin disposé parallèlement aux mâchoires dudit appareillage et dont la tige mobile comporte à son extrémité libre un doigt pivotant adapté pour accrocher les éléments par l'un de leurs bords, les entraîner en dehors de l'ap pareillage d'expansion et reprendre sa position première pour extraire L'élément suivant. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une chaîne sans fin équipée de taquets laquelle chaîne s'étend sur la longueur du dispositif et est disposée parallèlement au trajet des éléments tubulaires en cours de formage, les quels taquets sont disposés selon un pas et assurent le transfert positif desdits éléments jusqu'à l'appareillage expanseur. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les taquets sont montés selon un pas relativement serré et comportent un bec pour que certains d'entre eux accrochent au passage les éléments tubulaires et sont escamotables pour que les taquets situes sur la longueur de chacun des éléments puissent s'effacer et ainsi permettre le cheminement correct desdits éléments. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que ladite chaîne à taquets est obtenue à partir d'une chaîne à maillons juxtaposés formant deux rangées de maillons et dite "chaîne dou ble" dont une rangée est réservée pour-engrenner avec les pignons sup ports et d'entraînement de la chalne, et dont certains des maillons de l'autre rangée sont remplacés par des supports articulés autour des axes des maillons et sur lesquels supports sont montés à pivotement lesdits taquets. 10- Dispositif selon les revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les ta quets sont ramenés en position d'entraînement des éléments tubulaires sous l'effet d'un moyen élastique.