Brevet FR2478027A1 — publié le 19810918

L'invention concerne une machine à emballer comportant un outil de formage muni d'un élément de formage pour déformer une feuille et d'un dispositif pour déplacer l'élément de formage- le long d'une trajectoire. Dans une machine à emballer, on connait un outil de formage de l'espèce définie ci-dessus qui présente une par- tie supérieure solidaire du bâti de la machine et une par- tie inférieure pouvant monter et descendre relativement à la partie supérieure grâce à un vérin à fluide. Entre les deux parties, on enserre une feuille à déformer. Dans la partie supérieure est disposé un poinçon de formage qui peut pénétrer dans la partie inférieure ou s'en retirer sous l'action d'un vérin à fluide. Le vérin est monté sur le recouvrement supérieur de la partie supérieure et la tige de piston, reliée au poinçon ou à la plaque portant celui-ci, passe à travers ce recouvrement supérieur. Selon la forme et la grandeur des parties d'emballage à former, la partie inférieure reçoit des subdivisions et/ou des élé- ments rapportés. Le poinçon de formage est adapté aux élé- ments rapportés ou subdivisions utilisés dans le cas d'es- pèce et peut être formé de plusieurs poinçons distincts re- liés chacun par le haut à la plaque qui peut aller et venir sous l'action de la tige de piston. En cas de changement du format des pièces à fabriquer, il faut chaque fois retirer de l'outil de formage la partie supérieure avec son envelop- pe extérieure et le vérin ainsi que les poinçons de formage disposés dans la partie supérieure. Ensuite, par le bas, on peut dévisser les poinçons de la plaque reliée à la tige de piston et ensuite, visser les nouveaux poinçons. Une fois que l'on a retiré la partie supérieure, la partie inférieu- re est accessible aussi de telle sorte que l'on peut changer les éléments rapportés ou éléments de séparation. Llincon- vénient d'un outil de formage de ce genre est que, d'une part, il a une hauteur relativement grande, et que, d'autre part, les opérations nécessaires à un changement de format, à savoir le changement des poinçons de formage et des élé- ments rapportés ou éléments de séparation, sont très com- pliquées. -2 - Par le DE-AS nO 2 012 476, on connaît une machine de déformation à chaud de corps en matière synthétique dans laquelle la partie supérieure du poinçon est fixée par le bas à un sommier. Celui-ci coopère par des pignons pouvant être entraînés par moteur avec des crémaillères disposées verticalement dans un cadre et peut se rapprocher ou s'éloigner de la partie inférieure d'outil. Pour changer la partie supérieure d'outil, on déplace le sommier vers le haut jusqu'à ce que l'espacement entre la partie infé- rieure et la partie supérieure d'outil soit suffisant pour intervenir sur cette dernière. L'invention a pour but de fournir une machine à em- baller de l'espèce définie plus haut avec laquelle on évite les inconvénients ci-dessus. En particulier, il faut qu'il soit possible d'adapter facilement l'outil au format des parties de récipient à former dans chaque cas. En même temps, il s'agit de diminuer la hauteur de l'outil de formage. Ce problème est résolu par une machine à emballer de l'espèce définie plus haut, caractérisée selon l'inven- tion par le fait que le dispositif est placé sur le cté de la trajectoire, que le dispositif présente un élément entraîneur et l'élément de formage un élément d'engagement pouvant être mis en coopération avec l'élément entraîneur et que l'élément entraîneur et l'élément d'engagement peuvent être libérés de leur position de coopération dans une position rétractée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront ci-après dans la description d'exemples d'exé- cution représentés par les dessins sur lesquels: La figure 1 montre l'outil de formage partiellement en coupe suivant la ligne I-I de la figure 2; La figure 2 est un plan correspondant à la figure 1 La figure 3 est une vue partielle de l'appareil re- présenté par la figure 1, le poinçon de formage ayant été amené à une position de retrait; La figure 4 est une vue partielle analogue à la figu- re 3 montrant une variante et La figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4. Comme on le voit surtout par les figures 1 et 2, l'outil de formage 1 présente une partie supérieure 2 montée sur le bâti 3 de la machine à emballer et une partie inférieure 4 pouvant être déplacée relativement à la par- tie supérieure au moyen d'un vérin à fluide 12, seulement indiqué schématiquement, relié également au bâti 3. La partie supérieure 2 présente deux supports de paliers 13, 131 disposés verticalement, montés sur le bâti 3 etcomme on le voit par la figure 2, à quelque distance derrière ceux-ci, des deuxièmes supports de palier 14, 14' montés sur le bâti 3..Les supports de palier 13 et 14, 131et 14t présentent des paliers ou axes destinés chacun à un arbre inférieur 15, 15' et à un deuxième arbre 16, 16' disposé à la verticale au-dessus de l'arbre infé- rieur avec espacement. Sur les extrémités des arbres 15, t, 16, 161 qui sont représentées sur la figure 1, sont disposées de premières roues dentées 17, 17' et des deuxiè- mes roues dentées 18, 18'. La paire de roues dentées 15, 16 entraîne une première chaîne 19 et la paire de roues den- tées 15', 16t une deuxième chaîne 20.. Comme on peut le voir par la figure 2, les supports de paliers 13, 13' sont montés sur le bâti de telle sorte que les paires de roues dentées 15, 16 et 15t, 16' sont disposées latéralement au-dessus de l'ouverture de la par- tie inférieure 4 et à peu près au milieu du bord res- pectif. La partie supérieure présente une plaque 21 qui pré- sente sur ses côtés, aux points correspondant aux chaînes 19, 20, donc également au milieu des bords, au-dessus de la partie inférieure, des blocs 22, 221 qui sont reliés à la plaque par exemple au moyen de vis, non représentées. Comme on le voit surtout par la figure 3,-les blocs pré- sentent, sur leur surface extérieure verticale 23, 23', une surface en forme de crémaillère. Le bloc 22 est en coopération par ses dents avec la première chaîne et le _4_ bloc 22', par ses dlents, avec la deuxième chaîne 20. Sur le côté respectivement opposé au bloc, chaque support de paliers présente une butée 24, 241 qui assure une coopé- ration satisfaisante, sous l'action d'une force, entre les blocs et les chalnes. Eul dessous do la plaque 21, le poinçon de formago 5 est fixé de façon interchangeable, par exemple au moyen de vis non représentées. Le poinçon de formage 5 présente dans chaque cas une forme s'adaptant à l'élément rapporté 10 qui se trouve dans la partie inférieure. Il peut s'agir dlun poinçon unique pour une pièce façonnée qui occupe à peu près toute l'aire de section de la partie inférieure. Si l'on veut fabriquer côte à côte plusieurs éléments d'emballage simultanément et si un élément rapporté cor- respondant présentant dans certainscas des subdivisions correspondantes est inséré dans la partie inférieure, le poinçon de formage est formé, de façon correspondante, de plusieurs parties de poinçon vissées à la plaque 21. Comme on le voit surtout par la figure 2, les arbres 16, 16' portent, à leurs extrémités oposées à celles qui portent les roues dentées 18, 18t, donc sur la figure 1 derrière les deuxièmes supports de palier 14, 14', des troisièmes roues dentées 25, 25'. Celles-ci sont entraînées par une chaîne 26 dans un sens de rotation respectivement opposé. A cet effet, d'une façon que l'on voit surtout par la figure 1, la chaîne 26 décrit une boucle autour des troisièmes roues dentées 25, 25'. Llextrémité de chaîne 27 venant du bas do la roue dentée 25 est reliée solidairement, du côté tourné vers la roue 25, à une - plaque de retenue 29. La chaine, en venant de cette extré- mité, passe de bas en haut autour de la roue dentée 25, puis à travers une fente 30 de la plaque de retenue 29 pour arriver en bas de la roue dentée 25' et faire le tour de celle-ci. L'extrémité de chaîne 28 qui passe sur la roue à chaine 25' en venant du haut est reliée ferme- ment par la fente 30 à la plaque de retenue 29, du côté tourné vers la roue à chaîne 25'. Le point de fixation de l'extrémité 27 de la chaîne se trouve en dessous de la fente 30. La plaque de retenue 29 est reliée à la tige de piston 31 d'un vérin à fluide à double effet 32 relié au bâti 3. Le vérin 32 est alimenté en agent de pression par des tuyaux non représentés, grâce à une distribution appropriée. L'appareil décrit ci-dessus fonctionne comme suit: dans la position initiale, la partie inférieure 4 est écartée de la partie supérieure vers le bas, de façon usuelle, de sorte qu'un récipient d'emballage formé au temps de travail précédent peut être acheminé et qu'un morceau de feuille à déformer peut être amené entre les parties inférieure et supérieure. Dans cette position, la plaque de retenue 29 est déplacée-vers la gauche de la figure 1 de sorte que le poinçon de formage 5 est déplacé vers le haut, au moyen des chaînes 19, 20 jusqu'à ce qu'il se trouve au-dessus de la feuille 6 non déformée. Ensuite, on déplace la partie inférieure vers le haut relativement à la partie supérieure, à la position représentée par la figure 1 de sorte que la feuille 6, à ses extrémités latérales, est fermement enserrée entre les outils inférieur et supérieur. Aussitôt la feuille enserrée, on introduit le poinçon de formage 5 dans la partie inférieure, à peu près jusqu'à l'élément rapporté ou directement jusqu'à celui-ci, de sorte qu'une prédé- formation de la feuille s'effectue. Ensuite, de façon connue, par des raccordements à dépression 33, 34, la feuille préformée est aspirée contre l'élément rapporté ce qui donne la forme définitive. En même temps, ou encore à la suite de cela, le poinçon 5 est ramené hors de la partie inférieure, à sa position initiale. Le mouvement du poinçon vers le bas et le retour à la position initiale s'effectuent par le fait que le vérin 32 déplace la plaque de retenue 29, par l'intermédiaire de la tige de piston 31, vers la droite de la figure 1 dans une mesure telle que, par l'intermédiaire de la chaîne 26 at des roues à chaîne 25, 25', des arbres 16, 16' et des chaînes 19, 20, -6_ le poinçon est tout d'abord amené vers le bas à ltinté- rieur de la pièce façonnée et que par un mouvement de recul de la plaque de retenue 29 vers la gauche, il est à nouveau retiré. Si maintenant on veut changer l'élément rapporté 10 et/ou le poinçon 5 pour modifier le format des parties de récipient à former, on actionne le vérin pour déplacer le poinçon 5 vers le haut, à la position représentée sur la figure 3, dans la mesure voulue pour que la dent la plus basse de la suirface extérieure verticale 23, 231 des blocs 22, 221 repose seule sur les chaînes 19, 191. Comme on le voit par la figure 3, le poinçon, la plaque 21 et les blocs 22, 22' peuvent être retirés de façon sim- ple de l'outil de formage, dans le sens de la flèche 37. Les poinçons proprement dits 5 sont directement accessi- bles et on peut les remplacer par une autre plaque 21 présentant des poinçons convenablement différents. Si on le désire, on peut aussi remplacer les poinçons sur la plaque 21. Une fois qu'on a retiré le poinçon de l'outil de formage 1, on obtient une ouverture de grandeur cor- respondante à travers laquelle on peut intervenir par le haut pour changer les éléments rapportés 10. Ensuite, on repose sur les chaînes la plaque 21 avec les blocs qui y sont fixés et les poinçons nouvellement vissés, en in- versant-les processus de mouvement et en faisant coulisser la plaque de retenue 29, on amène à nouveau le poinçon à sa position initiale et le processus de formage peut recommencer de la façon décrite plus haut. Dans l'exemple d'exécution décrit ci-dessus, le dis- positif d'entraînement est représenté comme un mécanisme à chaînes. En principe, on peut aussi utiliser d'autres dispositifs de mouvement s'appliquant latéralement aux blocs. Par exemple, on peut prévoir, aux endroits corres- pondant aux chaînes, des entraîneurs entraînés au moyen de vérins à fluide, venant coopérer avec les blocs et déplaçant ceux-ci vers le haut et vers le bas comme les chaînes. Les entraîneurs sont conçus de telle sorte qu'ils -7- permettent de façon simple de retirer la plaque 21 et le poinçon de formage de la façon décrite plus haut, dans une position extrême rétractée. Dans l'exemple d'exécution décrit, les deux chaînes 19 et 20 sont déplacées, des deux côtés opposés du poinçon de formage, par un dispositif d'entra nement commun. En principe, deux dispositifs d'entraînement séparés peuvent aussi entraîner les chaînes individuellement. Toutefois, avec l'entraînement commun, il est assuré que l'entra - nement des deux chaînes s'effectue de façon entièrement uniforme et on évite ainsi un basculement du poinçon lors du va-et-vient. Ainsi, grâce à l'invention, il est possible d'obtenir dans chaque cas une adaptation simple et rapide de l'outil de formage au format désiré des emballages à fabriquer. En outre, on n'a plus besoin de vérins disposés vertica- lement pour déplacer le poinçon, ce qui diminue la hauteur de construction. La distance en hauteur entre l'arbre 16 et l'arbre 15 et de façon correspondante, entre l'arbre 16' et l'arbre ' est choisie selon la hauteur maximale de course du poinçon. Dans le mode d'exécution décrit ci-dessus, l'entraî- nement s'effectue par les arbres supérieurs 16, 161. Tou- tefois, de préférence, l'entraînement s'effectue par les arbres inférieurs 15, 15' étant donné qu'ainsi, on peut encore diminuer la hauteur de construction. Toutefois, pour faciliter la représentation, on a indiqué l'entraî- nement par les arbres 16, 16'. Comme on le voit par la figure 1, une glissière de butée 36 munie d'une butée 35 est prévue et reliée dans l'exemple d'exécution au bâti. La butée 35 est montée dans une fente longitudinale alignée parallèlement à la direction de mouvement de la tige de piston 31 et après desserrage d'un dispositif de blocage, elle peut coulisser dans cette fente longitudinale. Le va-et-vient de la pla- que de retenue 29 est limitée de façon réglable par la -8 - butée 35. Par suite, la course de pénétration du poinçon de formage 5 dans la partie inférieure 4 est limitée. De la même façon, si on le désire, une limitation par butée non représentée peut être prévue pour la plaque de retenue 29 dans le sens opposé, pour limiter la course du poinçon vers le haut. Toutefois, la limitation de course peut aussi être déterminée par la commande de l'installa- tion pneumatique qui actionne le vérin à double effet 32. En principe, au lieu du dispositif 7 avec entraîne- ment par chaîne, on peut imaginer aussi d'utiliser des tiges filetées disposées latéralement de façon correspon- dante, munies d'un entraînement commun, les blocs 22, 22' engrenant alors latéralement avec les tiges filetées qui tournent verticalement. Toutefois, étant donné le grand poids et la grande vitesse lors des courses de travail d'un outil de formage de ce genre, les tiges filetées convien- nent moins. - Les figures 4 et 5 montrent un mode d'exécution mo- difié dans lequel les parties qui concordent avec le mode d'exécution précédent sont désignées par les m9mes réfé- rences. La différence essentielle réside dans l'exécution des blocs 40 qui diffèrent des blocs 22, 22' du mode d'exé- cution précédent. Le bloc 40 présente un carter 41 relié solidairement à la plaque 21 par des vis non représentées et qui, comme les b:locs 22, 221, présente sur sa surface extérieure verticale 23 des évidements 42 formant un élé- ment d'engagement pour la coopération avec une chaîne 19. La surface verticale 23 forme ainsi pratiquement une sur- face de plusieurs dents superposées. Dans la partie infé- rieure du carter 41 est prévu un évidement. La dent in- férieure 43 de la surface verticale fait corps avec un coulisseau 45 et peut se mouvoir vers la gauche en di- rection horizontale dans l'évidement 44, de la façon représentée par la figure 4. Le carter 41 se termine à son cô&tépostérieur par une plaque 46 vissée au carter. La plaque 46 sert d'appui à un ressort de compression 47 qui sollicite le coulisseau 45 à s'éloigner de la plaque -9- 46, de la façon représentée par la figure 4. A son côté supérieur, le coulisseau 45 présente un évidement 48. En outre, une poignée 49 est prévue et pénètre par une extrémité dans le carter 41. Elle est reliée au carter par un axe 50 de manière à pouvoir pivoter dans le sens de la flèche 51. A cet effet, le carter présente à son côté supérieur un évidement 52. A l'extrémité qui pénètre dans le carter, la poignée 49 présente un élément entraî- neur en forme de bec 53, pénétrant dans l'évidement 48. L'axe 50 est essentiellement parallèle à l'arbre 16. Les dimensions de l'évidement 48 sont choisies telles, que lorsque la poignée est dans la position inférieure représentée par la figure 4, le coulisseau 45 est poussé par le ressort 47 en direction de l'élément entraîneur 8 dans une mesure telle que la dent inférieure 43 est alignée verticalement sur les autres dents. Dans cette position, toutes les dents forment conjointement un élément d'enga- gement qui peut être amené à coopérer avec la chaîne 19 pour le levage et l'abaissement. Si maintenant il y a lieu de changer le poinçon de formage 5, comme dans le premier exemple dtexécution décrit plus haut, on déplace la partie supérieure vers le haut de la figure 4 jusqu'à ce que seule la dent 43 du bas coopère encore avec la chatne 19. L'opérateur saisit alors les deux poignées opposées 49 et les déplace vers le haut autour de l'axe 50 comme l'indique la flèche 51. Par suite, le coulisseau 45 est amené contre la force du ressort 47 à sa position rétractée, de sorte que les dents 43 momentanément situées tout en bas sont retirées de leur coopération avec les chaînes et que l'on peut retirer vers le haut la partie qui porte le poinçon. La remise en place s'effectue de façon inverse. On saisit les poi- gnées 49. Simplement en vertu du poids de la partie à changer, les poignées sont ainsi déplacées vers le haut dans le sens de la flèche 51 et le coulisseau 45 est amené à la position rétractée. Ainsi, la partie à changer peut être insérée dans la position indiquée par la figure 2478027t - 10 - 4 o la première dent fixe non mobile du carter 40 repose sur la chaîne. Ensuite, on lâche les poignées. En vertu de la précharge du ressort 47, le coulisseau 45 et donc aussi la poignée 49,sont ramenés à la position des figures 4 et 5, ce qui fait que la dent du bas 43 vient coopérer avec la chaîne et qu'ainsi, une liaison sous l'action d'une force est à nouveau établie avec l'élément entraî- neur de l'entraînement. Etant donné que,comme le repré- sente la figure 1, des blocs 40 sont prévus aux côtés opposés de la plaque 21 au lieu des blocs 22, 22', on peut retirer la plaque 21 vers le haut sans aucun outil au moyen des poignées et la remettre à nouveau. Dans l'exemple d'exécution des figures 4 et 5, on ne retire qu'une partie à la fois, à savoir la dent inférieure 43 de l'élément entraîneur tandis que les autres dents, situées au-dessus, restent dans leur position. Na- turellement, il est aussi possible en principe de retirer toutes les dents qui peuvent être amenées à coopérer avec la chaîne. De même, il serait possible aussi de laisser le bloc 40 inchangé et, au lieu de cela, de faire pivoter latéralement les roues dentées. 18, 18t vers l'extérieur de façon telle que la coopération entre l'élément entraî- neur 8, 8' et l'élément d'engagempnt 9, 9', 43 soit rom- pue. Toutefois, le mode d'exécution décrit ci-dessus a une structure particulièrement simple et un fonctionnement particulièrement sûr. 2478027! - 11 - REVENDICATIONS 1.- Machine à emballer comportant un outil de formage muni dtun élément de formage pour déformer une feuille etd'un dispositif pour déplacer l'élément de formage le long d'une trajectoire, caractérisée par le fait que le dispo- sitif (7) est placé sur le côté de la trajectoire, que le dispositif présente un élément entraîneur (8, 8'), que l'élément de formage (5) présente un élément d'engagement (9, 91) pouvant être mis en coopération avec l'élément entraîneur et que lélément entraîneur et l'élément d'en- gagement peuvent être libérés de leur position de coopé- ration dans une position rétractée. 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que dans la position rétractée, le poinçon de formage (5) est accessible de l'extérieur pour être changé et peut être retiré de l'outil de formage. 3.- Machine selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le poinçon de formage (5) est disposé au-dessus d'une partie inférieure (4) logeant des éléments rapportés et que la partie inférieure (4) est accessible quand le poinçon (5) est retiré, à travers une ouverture ainsi formée, pour le changement des éléments rapportés (10). 4.- Machine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le dispositif (7) présente un entraînement à chalnes (11, 11t') et que le poinçon (5) présente un élément d'engagement (9, 9'; 43) pouvant être amené en coopération avec des maillons de l'entraînement à chaînes.