Brevet FR2542279A1 — publié le 19840914

L'invention a trait à un dispositif de sertissage pour la fixation d'un fond et/ou d'un couvercle à rebord annulaire dans l'extrémité d'un corps tubulaire creux métallique, en matière plastique ou composite. Pour la fixation d'un fond et/ou d'un couvercle sur l'extrémité d'un corps tubulaire creux, on procède, en général, à un sertissage après avoir introduit le fond et/ou le couvercle dans le corps tubulai- re creux soit que seule l'extrémité du corps tubulaire creux soit repliée vers l'intérieur, soit que cette extrémité et le rebord annulaire du fond ou du couvercle soient sertis ensemble Cependant, il arrive fréquemment qu'au cours du sertissage, l'extrémité du corps tubulaire creux se défor- me notamment si le corps est un corps composite constitué de plusieurs bandes de carton collées ensemble Il arrive fréquemment qu'à l'emplace- ment des déformations, l'emballage n'est plus parfaitement étanche et le contenant peut s'échapper à travers de minuscules passages dus à ces dé- formations De plus, le sertissage est réalisé verticalement et, en géné- ral, depuis le bas vers le haut De ce fait, il est nécessaire d'exercer sur le corps tubulaire creux une poussée dirigée en sens contraire Celle- ci ne peut s'exercer qu'à partir du dessus du corps tubulaire creux Non seulement, il y a risque de tassement de ce corps mais également il n'est possible de sertir que des contenants dont la hauteur du corps tubulaire creux correspond à la hauteur de passage située entre l'outil de sertis- sage et les moyens appuyant sur le dessus du éorps en question. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de fournir un dispositif de sertissage permettant, d'une part, la fixation d'un fond et/ou d'un couvercle sur un corps tubulaire creux sans déformation de ce dernier, et, d'autre part, de supprimer tous les moyens appuyant sur le dessus du corps tel que connu actuellement. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de sertissage pour la fixation d'un fond et/ou d'un couvercle à rebord-annulaire dans l'ex- trémité d'un corps tubulaire creux métallique, en matière plastique ou composite, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens télescopiques exerçant, avec une certaine force, une poussée latérale s'étendant prati- quement sur tout le pourtour du corps tubulaire creux pourvu du fond et/ou du couvercle pour l'appliquer contre une ceinture adaptée à la sec- tion du corps tubulaire creux. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentielle- ment en ce que l'on supprime toute déformation du corps tubulaire creux au cours du sertissage, ce qui permet d'obtenir une bonne étanchéité entre ce dernier et le fond et/ou le couvercle De plus,, la hauteur du corps tu- bulaire creux n'estplus tributaire de la hauteur de passage du disposi- tif de sertissage. Selon un premier mode de réalisation, les moyens télescopiques exercent une poussée latérale depuis, le centre vers l'extérieur et coo- pèrent avec une ceinture enrobant le pourtour extérieur du corps tubulai- re creux. Selon un second mode de réalisation, les moyens télescopiques exercent une poussée latérale depuis l'extérieur vers le centre et coopè- rent avec une ceinture sur laquelle est appliquée la face interne du re- bord annulaire du fond et/ou du couvercle coiffé par l'extrémité du corps tubulaire creux. L'invention sera bien comprise en se référant à la description sui- vante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin ci-annexé repré- sentant seulement le premier mode de réalisation, dessin dans lequel: la figure 1 est une vue en élévation et en coupe, selon ligne de cou- pe I-I de la figure 2, du dispositif de sertissage conforme à l'inven tion. la figure 2 est une vue en coupe-selon ligne de coupe II-II de la figu- re 1. On se réfère aux deux figures. On enfile, depuis le haut, l'extrémité inférieure 1 d'un corps tu- bulaire creux 2, de préférence composite et pourvu d'un couvercle ou d'un fond 3 présentant un rebord annulaire, dans un dispositif de sertis- sage 5 conforme à l'invention. Le dispositif de sertissage 5 comporte un vérin central 6 ou tout autre dispositif de poussée dont le piston 7 est solidaire de l'extrémité inférieure 8 d'un axe 9 coulissant verticalement Cet axe 9 se déplace dans des coussinets 10, 11 logés dans un palier 12 solidaire d'une assise 13 Cette dernière est fixée par des colonnettes 14,-15, 16, 17 à la bri- de 18 du vérin central 6 ou de tout autre dispositif de poussée. L'axe 9 présente à son extrémité supérieure 19 un décrochement 20 permettant d'obtenir un épaulement 21 sur lequel est enfilée une semelle 22 rendue solidaire dudit axe 9 par un moyen quelconque A cette semelle 22 est fixée la base 23 d'un outil de sertissage 24 On intercale entre le dessus 25 de la semelle 22 et le dessous 26 de la base 23 un matériau compressible 27 servant de tampon amortisseur Cet outil de sertissage 24, comportant une résistance 28 et une-sonde 29, coulisse à l'intérieur -3d'une chemise verticale 30 dont l'extrémité inférieure 31 est solidaire du dessus 32 de l'assise 13 Sur son pourtour supérieur 33, l'outil de sertissage 24 présente un chant biseauté 34 sur lequel glisse le chant de l'extrémité inférieure 1 du corps tubulaire creux 2 Ce chant bi- seauté 34 aboute à une cuvette de formage 36 conférant, à l'extrémité inférieure 1 du corps tubulaire creux 2, le bourrelet de sertissage 37 empêchant le couvercle oule fond 3 de-sortir du corps tubulaire creux 2. On pratique dans l'outil de sertissage 24 deux ouvertures verticales 38, 39 traversées par des montants 40, 41 reliant l'assise 13 à un bloc cen- tral 42 Les périmètres de la chemise verticale 30, de l'outil de sertis- sage 24 et du bloc central 42 sont adaptés à la section du corps tubulai- re creux 2, cette dernière pouvant être ronde, ovale ou polygonale. En phase de sertissage, c'est-à-dire lorsque l'outil de sertissage 24 exerce une poussée dirigée de bas vers le haut sur le chant 35 de l'extrémité inférieure 1 du corps tubulaire creux 2 pour impliquer audit chant 35 le formage nécessaire en vue d'obtenir le bourrelet de sertissa- ge 37, il est nécessaire de maintenir en place ladite extrémité inférieu- re 1 du corps tubulaire creux 2. Selon l'esprit de l'invention, le maintien en place de ladite extré- mité inférieure 1 se fait par pincement périphérique entre la chemise verticale 30 et le bloc central 42 Cependant, pour la mise en place de l'extrémité inférieure 1 du corps tubulaire 2 et surtout pour retirer le contenant serti, il est nécessaire de prévoir un espace suffisant entre le pourtour extérieur 43 du bloc central 42 et une ceinture 55 solidaire du pourtour intérieur 44 de la chemise verticale 30 pour permettre le passage facile du bourrelet de sertissage 37. A cet effet, l'invention prévoit des moyens télescopiques 45 assu- rant, d'une part, un pincement suffisamment important de l'extrémité in- férieure 1 du corps tubulaire 2 en phase de sertissage et, d'autre part, un espace suffisant pour le passage-du bourrelet de sertissage 37 On peut préconiser deux modes de réalisation, soit les moyens télescopiques font saillie par rapport au pourtour extérieur 43 du bloc central 42 pour le sertissage et s'escamotent à l'intérieur du bloc central 42 pour la mise en place de l'extrémité inférieure 1 du corps tubulaire creux 2 et pour le retrait du contenant serti, soit les moyens télescopiques 45 font partie intégrante de la chemise verticale. A titre d'exemple non limitatif, on décrira un mode de réalisation particulier selon lequel les moyens télescopiques 45 font partie du bloc 4- central 42. Selon ce mode de -réalisation particulier, les moyens -télescopiques sont une pluralité de vérins 46, 47, 48, 49 dont le -piston 50, 51, 52, 53 coopère avec la face interne 54 du rebord annulaire 4 du couver- cle ou du fond 3 en exerçant une poussée latérale sur ce rebord annulaire 4, poussée transmise à l'extrémité inférieure 1 du corps tubulaire 2 de sorte que celui-ci est appliqué contre la ceinture 55 solidaire du pourtour intérieur 44 de la chemise verticale 30 La coopération entre les pistons 50, 51, 52, 53 et la ceinture 55 assure le pincement décrit cidessus, la force de ce pincement étant prédéterminée et fonction de la poussée latérale exercée par lesdits pistons 50, 51, 52, 53 Les dif- férents vérins 46, 47, 48, 49 sont répartis sur tout le périmètre du bloc central 42. Selon une variante, chacun des pistons 50, 51, 52, 53 comporte à leurs extrémités des segments soit rectilignes, soit curvilignes adap- tés à la section du corps tubulaire creux 2, ces segments prenant appui contre le rebord annulaire 4 De ce fait, on augmente la zone de pres- sion tout en diminuant le nombre de moyens télescopiques 45. Selon une autre variante, les pistons 50, 51, 52, 53 sont reliés entre eux par lesdits segments Ainsi, dans le cas d'une section rectan- gulaire du corps tubulaire creux 2, il suffit de prévoir deux vérins 46, 47 par côtés. On pratique dans l'âme 56 du bloc central 42 un nombre d'alésages 57, 58, 59, 60 correspondant au nombre de vérins 46, 47, 48, 49 Ces alé- sages 57, 58, 59, 60 constituant les corps des vérins 46, 47, 48, 49 ser- vent de chambre de compression aux vérins 50, 51, 52, 53 Chaque alésage 57, 58, 59, 60 est obturé par un couvercle 61 pourvu d'un joint extérieur 62 et intérieur 63 assurant l'étanchéité de l'alésage 57, 58, 59, 60 A travers ce couvercle 61 coulisse le piston 50, 51, 52, 53 Ce dernier comporte un joint d'étanchéité 64 permettant d'obtenir deux chambres de compression 65, 66 La chambre de compression 65 est reliée à une pre- mière amenée d'air ou de liquide sous pression 67 par l'intermédiaire d'un trou 68 débouchant, d'une part, dans ladite chambre de compression 65 et, d'autre part, dans une chambre annulaire 69, d'un orifice 70 réali- sé dans le bloc central 42 débouchant dans la chambre annulaire 69 et situé dans l'alignement d'un perçage 71 pratiqué dans un des montants 40 et sur lequel est branchée ladite-amenée 67. De même, la seconde chambre de compression 66 est reliée à une se- -5- coude amenée d'air ou de liquide sous pression 72 par l'intermédiaire d'un trou 73, d'une seconde chambre annulaire 74, d'un orifice 75 et d'un perçage 76 parallèles au perçage 71 En alimentant en fluide sous pression la seconde chambre de compression 66, on provoque l'avance du piston 50, 51, 52, 53 alors qu'en alimentant en fluide sous pression la première chambre de compression 65 on provoque, d'une part, le recul du piston 50, 51, 52, 53 et, d'autre part, le refoulement du fluide renfer- mé dans la seconde chambre de compression 66. Cependant, les moyens télescopiques 45 ne sont pas forcément des moyens pneumatiques ou hydrauliques En effet, ces moyens peuvent être des moyens mécaniques Par exemple, au lieu d'un piston, on utilise des tiges coulissantes actionnées par un ensemble de bielles et arbres à câme Ou bien, on utilise des tiges filetées actionnées par un élément moteur et coopérant avec des trous taraudés réalisés dans le bloc cen- tral 42. Selon un autre mode de réalisation, les différents moyens télesco- piques 45 font partie intégrante avec la chemise verticale 30 Dans ce cas, les moyens télescopiques 45 exerçant une pression dirigée de l'exté- rieur vers le centre sur le pourtour extérieur 77 de l' extrémité infé- rieure 1 du corps tubulaire creux 2, pression transmise au rebord annu- laire 4 du couvercle ou fond 3 appliquent la face interne 54 de ce der- nier et l'extrémité inférieure 1 du corps tubulaire creux contre une cein- ture solidaire du bloc central 42. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réali- sation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limi- tée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de maté- riaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloi- gner du cadre et de l'esprit de l'invention. 6- Revendications 1 Dispositif de sertissage pour la fixation d'un fond et/ou d'un couvercle à rebord annulaire dans l'extrémité d'un corps tubulaire creux métallique, en matière plastique ou composite, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens télescopiques 45 exerçant avec une certaine force une poussée latérale s'étendant pratiquement sur tout le pourtour du corps tubulaire creux( 2) pourvu du fond et/ou du couvercle ( 3) pour l'ap- pliquer contre une ceinture ( 55) adaptée à la section du corps tubulaire creux. 2 Dispositif de sertissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poussée latérale est une poussée dirigée depuis le centre vers l'extérieur et que la ceinture ( 55) solidaire d'une chemise verti- cale ( 30) enrobe le pourtour extérieur ( 74) du corps tubulaire creux ( 2). 3 Dispositif de sertissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poussée latérale est une poussée dirigée depuis l'extérieur vers le centre et que la ceinture ( 55) solidaire d'un bloc central ( 42) est appliquée contre la face interne ( 54) du rebord annulaire ( 4) du fond ou du couvercle ( 3) coiffé par l'extrémité ( 1) du corps tubulaire creux ( 2). 4 Dispositif de sertissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens télescopiques ( 45) sont des vérins ( 46,47,48,49) pneumatiques ou hydrauliques, dont les pistons ( 50,51,52,53) coopèrent avec la ceinture ( 55) pour un pincement périphérique simultané du rebord annulaire ( 4) du fond ou du couvercle ( 3) et de l'extrémité ( 1) du corps tubulaire creux ( 2). 5 Dispositif de sertissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens télescopiques ( 45) sont des moyens mécaniques formés par des tiges coulissantes, tiges filetées ou autres actionnées par des ensembles de commande tels que bielles-arbres à cames, élément moteur ou analogues occupant une position saillante pour le pincement ou une posi- tion escamotée pour la mise en place ou l'enlèvement du contenant serti. 6 Dispositif de sertissage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les pistons ( 50,51,52,53) comportent des segments curvilignes et/ou rectilignes adaptés à la section du corps tubulaire creux. 7 Dispositif de sertissage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les pistons -( 50,51,52,53) comportent des segments les reliant par paire. 8 Dispositif de sertissage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les corps des vérins( 46, 47, 48, 49)sont des alésages( 57, 58, 59, 60)réalisés dans l'âme ( 56) d'un bloc central ( 42) relié par des montants ( 40,41) à une assise ( 13) fixée par des colonnettes ( 14,15,16,17) à la bride ( 18) d'un vérin central ( 6) ou tout autre dispositif de pous- sée actionnant un outil de sertissage ( 24). 9 Dispositif de sertissage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les alésages ( 57,58,59,60) comportent deux chambres de compres- sion ( 65,66) disposées de part et d'autre du piston ( 50,51,52,53) et d'un couvercle ( 61) traversé par ledit piston ( 50,51,52,53). Dispositif de sertissage selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque chambre ( 65) en aval du piston ( 50,51,52,53) est reliée à une première amenée de fluide sous pression ( 67) par l'intermédiaire d'un trou ( 68), d'une première chambre annulaire ( 69) et d'un orifice ( 70) réalisés dans le bloc central ( 42) et d'un perçage ( 71) pratiqué dans un des montants ( 40,41). 11 Dispositif de sertissage selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque chambre ( 66) en amont du piston ( 50,51,52,53) est reliée à une seconde amenée de fluide sous pression ( 72) par l'intermédiaire d'un trou ( 73), d'une seconde chambre annulaire ( 74) et d'un orifice ( 75) réalisés dans le bloc central ( 42) et d'un perçage ( 76) parallèle au perçage ( 71). 12 Dispositif de sertissage selon les revendications 2, 3 et 8, caractérisé en ce que la chemise verticale ( 30), l'outil de sertissage ( 24) et le bloc central ( 42) comportent un périmètre adapté à la sec- tion du corps tubulaire creux ( 2).