Brevet FR2505688A1 — publié le 19821119

L'invention a pour objet un procédé de déformation des structures métalliques fermées, notamment de bottes en t 8 le, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. La demande DE-AS 21 24 038 décrit un dispositif de déformation pour réaliser des moulures périphériques de révolution Un cylindre non coaxial, disposé à l'intérieur du récipient non encore déformé et lisse, serre le corps dudit récipient contre un rail courbe ou un cylindre anta- goniste et le fait rouler contre ledit rail ou cylindre. Les cylindres ou le rail présentent des profils imbriqués et congruents qui forment les moulures Pour procéder à l'échange des pièces, le cylindre intérieur sort de la zo- ne active par déplacement axial, c'est-à-dire qu'il quitte l'intérieur de la botte en cours de confection, dégageant le poste opératoire en vue de l'enlèvement de la pièce et du regarnissage. Dans ce procédé connu de traitement de récipients, la rotation de ces derniers est obtenue par le frottement adhérent le long de la ligne de serrage entre les cylin- dres intérieur et extérieur Toutefois, la force d'adhé- rence ne peut 8 tre maintenue constante par suite des varia- tions d'épaisseur de la t 8 le le long de la périphérie du récipient, notamment lorsqu'il s'agit de bottes soudées à quadruple épaisseur de t 8 le au joint Tl se produit donc un frottement glissant qui provoque des griffures sur le vernis des bottes D'autre part, la réalisation de déformations autres que de révolution est impossible. On connaît également des dispositifs destinés notan- ment à la confection de grands récipients métalliques de section circulaire ou non, o la possibilité d'expansion radiale de l'outil de formage intérieur donne à la botte la forme voulue par dilatation. Dans le cas de récipients ronds, notamment de petits récipients comme des bottes métalliques, surtout les bot- tes de conserves, qu'une seule machine confectionne à un débit atteignant mille unités par minute, ce procédé de dilatation n'est plus économiquement exploitable. C'est pourquoi l'invention vise à créer un procédé de déformation de structures fermées en t 8 le, notamment de bottes métalliques, qui ne provoque pas de glissement de ladite structure, ni sur le cylindre intérieur, ni sur le cylindre extérieur. Un autre but de l'invention consiste A développer le procédé de telle manière que le dessin imprimé par dé- formation puisse Otre produit sans moulage négatif con- gruent sur le cylindre antagoniste. L'invention vise aussi à développer le procédé de telle manière que les deux cylindres déformants n'aient pas de déplacement axial A exécuter. Elle tend également & minimiser les efforts nécessai- res pour le maintien de la pièce sur le cylindre intérieur comme pour l'ensemble du travail de déformation. Enfin, l'invention a pour but de créer un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé préconisé, bloquant la structure fermée pendant toute la durée de l'opération sans possibilité de glissement, de manière à assurer l'im- pression d'un dessin reproductible conforme. Cea objectifs sont atteints selon l'invention grâce au procédé et au dispositif dont les caractéristiques principales peuvent être exposées comme suit: a) Procédé pour le formage de corps de structures fermées en t 8 le, notamment de bottes métalliques, en vue d'augmen- ter leur résistance, en faisant rouler lesdits corps entre un outil intérieur et un outil extérieur, procédé carac- térisé en ce le corps de la structure est maintenu coaxia- lement avec l'outil intérieur et que, pendant le processus de formage, l'outil extérieur est ais au contact avec l'ou- til intérieur par déplacement radial pour rouler sur ledit outil intérieur( 2)et sur le corps posé sur lui( 24 b) Dispositif pour le formage de corps de structures fer- mées en t$le, notamment de boites métalliques, par le pro- cédé ci-dessus, comportant un outil intérieur tournant et un outil extérieur, lesquels peuvent effectuer des mouve- ments relatifs l'un par rapport & l'autre et rouler l'un sur l'autre, dispositif caractérisé en ce que l'axe de rotation ( 4) de l'outil intérieur( 2) est fixe. Le procédé selon l'invention et le dispositif pour sa mise en oeuvre suppriment les limitations attachées aux machines connues, concernant la précision, la polyvalence, les efforts nécessaires pour la déformation et le débit. Un élément particulièrement avantageux est le blocage, sans possibilité de glissement ni de torsion, de la struc- ture métallique par rapport aux outils de révolution, qui assure une bonne qualité de surface et une déformation re- produisant fidèlement les cotes. Un autre avantage réside en ce que l'on peut produi- re des dessins emboutis sans nécessité de prévoir de des- sin négatif correspondant sur l'outil antagoniste corres- pondant. Il est, de m 8 me, avantageux de pouvoir amener et enlever la botte sans décalage axial des cylindres, donc sans avoir à déplacer de masses importantes. Un avantage supplémentaire réside dans la possibili- té de réaliser des dessins ayant des configurations quel- conques, sans limitation. Un avantage résulte, en outre, du fait qu'on puisse réaliser des déformations de configuration discontinue, telles que, par exemple, des secteurs sphériques, des troncs de pyramides ou de cones, en creux ou en relief, par le procédé à révolution. Enfin, un autre avantage omaiste dans la possibilité de pouvoir produire des nervures ou rainures hélicoïdales ou ondulées. L'invention est expliquée ci-après de façon-plus détaillée à l'aide d'un exemple d'exécution sans caractè- re limitatif, illustré aux dessins annexés, dans lesquels: Fig 1 est une vue en élévation, partiellement en coupe, d'un dispositif selon l'invention ou d'une machine composée de plusieurs dispositifs identiques, en position de chargement ou de déchargement; et Fig 2 est une vue analogue à celle de la fig 1, mais en position de travail. Le dispositif 1 illustré aux fig 1 et 2, servant au formage de corps de bottes métalliques 24, comprend, com- me pièces essentielles, un outil intérieur sous la forme d'un cylindre 2 et un outil extérieur sous la forme d'un cylindre 3; les cylindres 2, 3 ont des axes parallèles 4, et sont entra nés par des arbres 6, 7, l'arbre 6 étant creux et son axe étant confondu avec l'axe 4 Les deux ar- bres 6, 7 sont montés à rotation dans un bâti 8, leur syn- chronisme de rotation étant assuré par l'engagement de deux roues dentées 9, 10 qui sont calées respectivement sur leurs arbres 6 et 7 I'entralnement de la roue dentée 9 et, par elle, celui des deux arbres 6, 7 sont assures par une autre roue dentée 12, calée sur l'arbre 6 et enga- geant les dents d'une roue motrice 11 laquelle tourne au- tour de l'axe A de la machine de formage elle-même, coa- xialement avec une colonne tournante 33 laquelle peut être mise en rotation autour dudit axe A par un moteur non re- présenté, au dessin Toutefois, la solution privilégiée consiste A rendre la colonne 33 immobile et à déplacer le reste de l'installation sur une trajectoire circulaire. A son extrémité supérieure, l'arbre 6 porte le cy- lindre 2, calé sur ledit arbre et se composant d'une série de segmaents expansibles 14 qui forment l'enveloppe 13, d'un noyau 15 et d'un c$ne d'expansion 16. Ie c 8 ne 16 est solidaire d'un tirant 17, coaxial avec l'axe 4 et coulissant à l'intérieur de l'arbre 6, dans le sens axial Ie base du tirant 17 émerge de l'arbre 6 et se trouve reliée à un organe de translation 18 qui peut tre pneumatique, hydraulique ou actionné d'une au- tre manière. L'organe de translation 18 est articulé avec un em- biellage 19 commandé par une surface pilote à canes 20, au moyen d'un galet palpeur 21. Des éléments sont prévus soit dans le cylindre 2, soit dans l'organe de translation 18, pour interdire au tirant 17 et/ou audit organe 18 d'accompagner la rotation du cylindre 2. L'arbre 7 est composé de plusieurs parties A sa base, il porte la roue dentée 10 et peut tourner dans une gaine 22 appartenant au b 9 ti 8 Le sommet de l'arbre 7 porte le cylindre 3, ledit sommet pouvant se déplacer parallèlement à lui-même dans une chape 23 Entre son sommet et sa base, l'arbre 7 est subdivisé par deux car- dans, qui sont, par exemple, des joints universels ou des engrenages sphériques 31, pour permettre le décalage du sommet de l'arbre 7, en direction de la flèche F, par rap- port à sa base, sans interrompre l'entraînement homociné- tique du cylindre 3 par la roue dentée 10. La chape 23 peut, par exemple, être rendue décalable au moyen d'une surface pilote à cames qui commande soit l'éloignement, soit le rapprochement du cylindre 3 par rapport au cylindre 2. Dans la position représentée en fig 1, le corps de botte 24 se trouve encore hors de portée du cylindre 2, maintenu dans un réservoir d'alimentation 25 disposé au- dessus des cylindres Ce réservoir peut coulisser axiale- ment grice à un poussoir 27, suivant la direction de l'a- xe 4, dans un organe de guidage 26 appartenant au btti 8. A son sommet, le poussoir 27 porte un galet 28 qui peut *tre décalé en suivant les cames d'une surface 29. Dans la position de travail illustrée & la fig 2, le corps de botte 24 et le réservoir d'alimentation 25 se trouvent tous deux en position basse et recouvrent le cylindre 2 L Ie cylindre 3 engage ce dernier en passant par une ouverture 30 du réservoir 25 et se trouve serré contre le corps de botte 24 par la surface à cames 32. Les segments 14, écartés par le c 8 ne d'expansion 16 tiré vers le bas, maintiennent fermement le corps de boi- te 24 Le déplacement du c 8 ne 16 est commandé par la sur- face à cames 20 par l'intermédiaire du galet 21 porté par la bielle 19 agissant sur l'organe de translation 18. Le fonctionnement du procédé et du dispositif selon l'invention est le suivant: Dans l'agencement selon la fig 1, un corps de botte métallique 24, de préférence bordé sur deux argtes oppo- sées, est introduit dans le réservoir 25 par l'ouverture Ensuite, sous l'action de la surface à cames 29, le- dit réservoir 25 s'abaisse, déposant le corps de botte 24 sur le cylindre 2 Selon une chronologie harmonisée, le cylindre 2 est mis en expansion sous l'action de la surface & cames 20 et bloque ledit corps de botte 24 sur le cylindre 2, sans toutefois le dilater Puis, sous l'ac- tion de la surface & cames 32, le cylindre 3 est plaqué contre le cylindre 2. Pour le fonctionnement du dispositif, le fait que l'entrainement synchrone des cylindres 2 ou 3 soit, ou non, interrompu pendant le processus de chargement et de déchargement est sans importance. Les surfaces & cames 20, 29, 32 sont formées sur une colonne tournante à plateaux 33 en rotation autour de l'axe A, sur laquelle la roue dentée motrice 11 est égale- ment disposée concentriquement Tfout autour dudit axe A se trouvent, régulièrement espacée, plusieurs dispositifs du type décrit ci-dessus, qui constituent ensemble la ma- chine à former et qui sont commandés par les m 8 mes surfa- ces à cames 20, 29, 32 et entratnés par la mme roue mo- trice 11 montées sur la coleonne 33. On peut aussi rendre la colonne 33 immobile et faire tourner les dispositifs de formage sur une trajectoire circulaire autour de ladite colonne, ce qui favorise, par exemple, le travail sur un convoyeur continu, car alors les corps de bottes sont transférés du amre coup d'un poste d'arrivée A un poste de départ. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le formage de corps de structures fermées en tale, notamment de bottes métalliques, en vue d'augmenter leur résistance, en faisant rouler lesdits corps entre un outil intérieur et un outil extérieur, ledit procédé étant caractérisé en ce que le corps de la struc- ture ( 24) est maintenu coaxialement avec l'outil intérieur ( 2) et que, pendant le processus de formage, l'outil exté- rieur ( 3) est mis au contact avec l'outil intérieur par déplacement radial pour rouler sur ledit outil intérieur ( 2) et sur le corps ( 24) posé sur lui. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps ( 24) de la structure fermée est mis en ro- tation par l'outil intérieur ( 2). 3 Procédé selon l'une des revendications I ou 2, caractérisé en ce que le corps de la structure fermée ( 24) est montée sur l'outil intérieur ( 2) et en est extrait par coulissement axial, ledit corps ( 24) étant emmené, pendant ces déplacements, par un réservoir ( 25). 4 Dispositif pour le formage de corps de structu- res fermées en t 8 le, notamment de bottes métalliques, par le procédé selon la revendication 1, comportant un outil intérieur tournant et un outil extérieur, lesquels peuvent effectuer des mouvements relatifs l'un par rapport à l'au- tre et rouler l'un sur l'autre, ledit dispositif étant ca- ractérisé en ce que l'axe de rotation ( 4) de l'outil inté- rieur ( 2) est fixe. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'outil intérieur ( 2) comporte un mécanisme d'ex- pansion radiale permettant d'en élargir la superficie afin d'y bloquer en rotation le corps de structure à traiter ( 24). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'outil intérieur ( 2) se décompose en un certain nombre de segments expansibles ( 14), disposés sur une base circulaire. 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le corps ( 24) est bloqué en rota- tion par des matrices en relief sur l'outil intérieur ( 2). 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'écartement des segments expan- sibles ( 14) est obtenu par des moyens hydrauliques ou pneu- matiques. 9 Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'écartement des segments ( 14) est obtenu mécaniquement au moyen d'une surface à cames. 10. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que le corps fermé ( 24) est emmené le long de l'axe de rotation ( 4) vers le cylindre ( 2) par un réservoir ( 25) d'alimentation et de positionnement. 11. Dispositif selon la revendication 10, caracté- risé en ce que le réservoir ( 25) présente une ouverture ( 30) située dans la zone d'action et de serrage entre les deux cylindres ( 2, 3). 12. Dispositif selon la revendication 11, caracté- risé en ce que le réservoir ( 25) est alimenté et déchargé par l'ouverture ( 30). 13. Dispositif selon l'une des revendications 4 & 12, caractérisé en ce qu'une colonne centrale ( 33) porte des plateaux & surfaces concentriques à cames directrices ( 20, 29, 32) pilotant les différentes fonctions, ainsi que la roue motrice ( 11), et qu'un grand nombre de dispo- sitifs du type décrit entourent ladite colonne centrale ( 33), lesdits dispositifs coopérant tous avec les mrees surfaces à cames ( 20, 29, 32) et la même roue motrice ( 11) et occupant des positions respectives commutables. 14. Dispositif selon la revendication 13, carac- térisé en ce que la colonne centrale ( 33) est immobile et que les dispositifs ( 1) servant au formage sont gui- dés et se déplacent autour de ladite colonne ( 33).