Brevet FR2569585A1 — publié le 19860307

Machine pour la fabrication de récipients métalliques spéciaux à fermeture hermétique. La présente invention concerne une machine pour la fabrication de récipients métalliques spé- ciaux à fermeture hermétique et elle vise plus parti- culièrement la fabrication de récipients métalliques du genre décrit dans la demande de brevet espagnol No. 530.099 déposée le 15 février 1984. Les installations connues de fabrication de récipients métalliques à fermeture hermétique nécessi- taient, malgré la mécanisation, une main-d'oeuvre im- portante et une succession de nombreuses phases de fabrication. La machine suivant la présente invention remé- die à ces inconvénients et présente les avantages suivants: a) Une consommation plus faible de matière première, dans le cas présent, de plaque de tôle métallique, pour la fabrication des récipients, les autres conditions étant les mêmes. b) Des frais de personnel et des temps de fabrication bien plus réduits par l'élimination de la fabrica- tion indépendante de l'anneau de fermeture du réci- pient et son incorporation et union ultérieures aux parois latérales du récipient. c) Des frais de financement pour la chaine de fabrica- tion moins élevés par la diminution non seulement d'un certain nombre d'étapes ou phases du proces- sus, mais également par le fait qu'on peut employer des moyens de production bien meilleur marché que ceux habituellement utilisés dans les chaînes de production en série très mécanisées. d) Des frais de fabrication moins élevés car on peut, si on le désire, obtenir des récipients munis de poignées souples intégrées au récipient en élimi- nant les oreillettes conventionnelles d'articula- tion des poignées courantes et rigides dont sont munis des récipients conventionnels. e) Des coûts de fabrication moins élevés car on peut avancer l'opération d'adaptation et d'union du fond du récipient, ce qui permet d'éviter des opérations de retournement inutiles et raccourcit ainsi les phases de fabrication. f) Les avantages intrinsèques des récipients qui peu- vent être fabriqués grâce à la présente machine et qui sont essentiellement de quatre sortes: A. En situant la nervure périphérique de fermeture sur la partie externe de l'embouchure du réci- pient, on évite toute rétention du contenu de ce récipient au moment de le verser, ce qui est très important dans le cas des liquides visqueux. B. En ce qui concerne la fabrication de récipients creux tronconiques empilables, on réduit ainsi au minimum l'espace ou la hauteur qui est norma- lement inutilement inutilisée pour cacher l'an- neau périphérique interne pour la fixation laté- rale des oreillettes destinées à la fixation articulée de la poignée conventionnelle, ce qui permet d'utiliser bien mieux la capacité d'emma- gasinage de ces récipients empilables, les au- tres conditions étant les mêmes. C. Grace à la nervure périphérique de fermeture intégrée aux parois du récipient, on arrive éga- lement à obtenir une réduction du nombre des opérations nécessaires et en particulier à sup- primer certaines opérations de retournement ain- si que d'autres opérations inutiles d'élargisse- ment du récipient en-dessous de l'anneau de fermeture. D. Possibilité d'obtenir des récipients munis de poignées souples dont les extrémités sont fi- xées sur la nervure périphérique de fermeture faisant partie des parois latérales du récipient. Cette nouvelle possibilité et cette caractéris- tique sont intéressantes particulièrement dans le cas de récipients contenant des charges éle- vées de matériaux, car le fait que la poignée soit souple et adaptable permet à l'usager d'ob- tenir une plus grande maniabilité et une plus grande facilité de transport, en dehors du fait que la pression spécifique sur la zone de sou- tien de la main est bien moindre en raison de la plus grande largeur de l'élément qui consti- tue la poignée. La machine suivant la présente invention est essentiellement caractérisée par le fait qu'elle com- prend un ensemble constitué par, au moins, une table de travail rigide et résistante munie d'au moins une ligne d'avance pour une série de cylindres tronconi- ques en tôle et par une première série de moyens méca- niques de formage permettant de plier vers l'extérieur le bord supérieur de l'embouchure d'un cylindre tron- conique en tôle constituant ainsi autour de cette embouchure un long rebord plié vers l'extérieur afin de former un espace annulaire creux et périphérique autour de cette partie supérieure, comprenant ?569585 également une deuxième série de moyens mécaniques de formage utilisés de façon séquentielle après la pre- mière série, permettant de former ce rebord plié au moyen de pressions exercées à sa partie supérieure, à sa partie inférieure et sur les côtés afin d'obte- nir grâce à celui-ci un anneau périphérique creux et externe de renfort muni d'au moins trois plis de tôle, le dernier de ces plis étant externe et s'appuyant par son extrémité inférieure sur la face externe du cylin- dre tronconique en tôle, pendant que les autres plis peuvent être adaptés de façon complémentaire aux ner- vures du couvercle du récipient afin d'obtenir une fermeture hermétique du récipient fabriqué. En cas de production de récipients avec des poignées souples, la machine comporte également une troisième série de moyens mécaniques pour la produc- tion et l'alimentation de poignées individualisées ainsi que des organes qui les positionnent. Cette troisième série de moyens peut fabriquer des poignées en matière souple et alimenter de façon séquentielle chaque unité de cylindre tronconique avec une poignée de ce type avant que n'entrent en action la première et la deuxième série de moyens, en positionnant la poignée correspondante et en agissant de telle sorte que les extrémités libres de chaque poignée souple se trouvent dans des positions diamétralement oppo- sées dans l'espace annulaire creux et périphérique du long rebord externe, de telle façon que lorsqu'inter- vient -ultérieurement et de façon séquentielle- la deuxième série de moyens de formage de ce rebord afin de former l'anneau externe creux et périphérique de renfort, ces extrémités de la poignée souple sont for- tement retenues dans des positions diamétralement op- posées à l'intérieur de cet anneau périphérique exter- ne afin de constituer un ensemble indissoluble entre la poignée et cet anneau externe. La première série, de même que la deuxième sé- rie de moyens de formage se composent de pièces et d'outils pour le pressage et le formage de la tôle qui sont supportés par des éléments faisant partie de presses de type mécanique, hydraulique et/ou pneu- matique, de telle sorte que ceux-ci peuvent agir sur les différents cylindres tronconiques disposés en fils et convenablement séparés et supportés par la surface d'appui de la table de travail de la machine, qui dispose également de moyens d'avance et de con- trôle du positionnement afin que les différents cy- lindres tronconiques puissent être usinés de façon successive et séquentielle par ces première et deu- xième séries de moyens de production et de positionne- ment de chaque poignée souple. Il est prévu que, aussi bien avant qu'après l'ensemble constitué par les deux moyens précédemment définis, éventuellement complétés par la troisième série de moyens, il puisse exister d'autres moyens conventionnels comme des élé- ments pour la soudure, le nervurage, l'expansion, la protection, la peinture, la décoration, le séchage, l'empilage, l'inversion de position ou autres éléments similaires et conventionnels, qui peuvent être fonc- tionnellement séparés ou faire partie intégrante de la machine comportant la première et la deuxième sé- rie de moyens, de même qu'éventuellement, la troisiè- me série de moyens précités. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'exa- men des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisa- tion de l'invention. La figure 1 est une représentation schémati- sée d'une machine suivant l'invention, vue de face. Le détail des mécanismes n'a pas été représenté puis- que ces mécanismes sont susceptibles d'adopter des formes de réalisation très variables, bien que les résultats obtenus soient équivalents. En effet, les mouvements séquentiels des moyens utilisés et définis dans le brevet peuvent être obtenus, comme on le ver- ra, en utilisant des "robots" contrôlés électronique- ment ou des dispositifs plus anciens et convention- nels pour le formage des plaques métalliques. La figure 2 représente une vue d'en haut de la même machine sur laquelle on peut observer les deux chaînes parallèles de fabrication L1-L2 ainsi que la situation relative des différents moyens utilisés selon l'exemple décrit dans le brevet. La figure 3 est la représentation de l'un des récipients qui peuvent être fabriqués par la machine. Les figures intermédiaires 1X; 1A; lB; 1Y; 1C; lZ et lU sont des détails partiels, à une plus grande échelle, avec des sections sur lesquelles on peut observer les caractéristiques que peuvent pos- seder les récipients cylindriques ou tronconiques à l'entrée (figure lX) et ceux qui peuvent se présenter après la sortie de la machine (figure 1U). Ces figures intermédiaires permettent d'amé- liorer la compréhension des opérations réalisées par les moyens mécaniques prévus dans le brevet, qui sont représentées schématiquement sur les figures 1A; lB; 1Y; 1Z; et 1C. La machine perfectionnée décrite en exemple comprend l'ensemble constitué par au moins une table de travail rigide et résistante 300 munie d'au moins une rangée d'avance 3001, pour une série de cylindres tronconiques en tôle 96, comportant une première série de moyens de formage 3011 permettant de plier vers l'extérieur le bord supérieur 91 de l'embouchure de chaque cylindre tronconique en tôle 96, constituant ainsi autour de cette embouchure un long rebord 92, plié vers l'extérieur, formant un espace creux et pé- riphérique 921 autour de cette partie supérieure, qui comprend également une deuxième série de moyens 3021, également de formage, utilisés de façon séquentielle après la première série de moyens 3011, afin de mode- ler un rebord plié 92 au moyen de pressions exercées à sa partie supérieure, à sa partie inférieure et sur les côtés afin de constituer avec celui-ci un anneau périphérique extérieur de renfort 93 muni d'au moins trois plis de tôle 933-932 et 931 dont le dernier 931 est extérieur et s'appuie par son extrémité infé- rieure sur la face externe de la paroi du cylindre tronconique en tôle 96, pendant que sur les autres plis (932-933) on peut adapter, de façon complémen- taire, les nervures du couvercle du récipient (non re- présenté) afin d'obtenir la fermeture hermétique du récipient fabriqué. En cas de production de récipients à poignées souples, la machine comporte également une troisième série de moyens 303 qui produisent et alimentent les poignées individualisées 94 ainsi que leurs éléments de mise en position. Cette troisième série de moyens 303 permet de fabriquer des poignées en matière souple 94 et d'ali- menter de façon séquentielle chaque unité de cylindre tronconique 96 avec une poignée 94 de ce type en positionnant celle-ci de telle sorte que ses extrémi- tés libres 941-94 se trouvent placées dans l'espace annulaire creux et périphérique 921 du long rebord externe 92, ceci dans des positions diamétralement opposéeso Lorsqu'intervient, de façon ultérieure et séquentielle, la deuxième série de moyens de formage 3021 de ce rebord 92 afin de former l'anneau externe creux et périphérique de renfort 93, les extrémités 941-941 de la poignée souple 94 sont solidement rete- nues dans des positions diamétralement opposées à l'intérieur de cet anneau périphérique externe 93 de façon à constituer un ensemble indissoluble entre la poignée 94 et cet anneau externe 93. Pour faciliter le positionnement des extrémités opposées de chaque poignée à l'intérieur de l'espace creux annulaire 921, il s'avère avantageux (figure 1A) de positionner ces extrémités en les serrant contre la paroi 91 du récipient avant que la première série de moyens 3011 procède au pliage du rebord 92, ce qui permettra d'obtenir le résultat indiqué sur la figure lB. La première série, de même que la deuxième sé- rie de moyens de formage 3011-3021, se composent de pièces et d'outils de pressage et de formage de tôle qui sont supportés par des éléments 301-302 apparte- nant à des presses ou à des "robots" de type mécani- que, hydraulique et/ou pneumatique, de telle sorte que ceux-ci peuvent agir sur les différents cylindres tronconiques 96 placés sur les rangées 3001, convena- blement séparés et supportés par la surface d'appui 300. La machine est également munie de moyens d'avan- ce séquentielle selon la flèche T ainsi que de con- trôle de positionnement afin que les différents cy- lindres tronconiques puissent être, de façon succes- sive et séquentielle, usinés d'abord par la première série de moyens 3011 puis par la deuxième série de moyens 3021, éventuellement combinées avec la troi- sième série 303 de moyens de production et de posi- tionnement des différentes poignées souples 94. Avant comme après l'ensemble des deux premiè- res séries de moyens précédemment définies 3011-302 éventuellement combinées avec la troisième série de moyens 303, il est prévu d'autres moyens convention- nels comme des éléments de soudure, de nervurage, d'expansion, de protection, de peinture, de décoration, de séchage, d'empilage, d'inversion de position, ainsi que d'autres éléments similaires et convention- nels, qui peuvent être fonctionnellement intégrés mais physiquement séparés de ceux-ci ou au contraire faire partie intégrante de ce même ensemble de machi- ne, comprenant la première et la deuxième séries de moyens 301 1-3021 éventuellement combinées avec la troisième série de moyens 303 dans le cas o on fabri- que des récipients à poignées souples intégrées. Le fonctionnement de la machine est le suivant: On fait entrer dans la machine un récipient 96, par exemple tronconique (partie gauche de la figure 1 et de la figure 1X), muni d'un fond 50 et d'une partie supérieure 91 cylindrique terminée par un bourrelet périphérique 90 à l'embouchure. Ce récipient 96 fait partie d'une rangée de récipients similaires qui en- trent dans la machine par l'une quelconque des deux chaînes de production L1-L2 (figure 2) et qui se dé- placent de façon séquentielle dans la direction d'avance des flèches T par rapport à la table de tra- vail et de support 300. Cette avance s'obtient graâce à un système d'alimentation par glissement 3001 muni de tous les dispositifs habituels de positionnement et de contrôle de position des récipients 96. Quand le premier mouvement s'effectue, le premier récipient 96 se positionne en-dessous de la première série de moyens de formage 3011 qui, entrai- nés par les vérins de la presse, du "robot" ou par des moyens équivalents 301 produiront sur celui-ci le rebord plié 92 (figures 1-1Y). Mais avant que se pro- duise cette opération, la troisième série de moyens mécaniques 303 a déjà produit à partir d'un rouleau 3031 de ruban continu 940 en matière plastique, des poignées individualisées 94 qui sont munies d'extrémi- tés 941 pliées en forme de pointe de lances 94, et qui sont situées après des plis ou pliures 952 à afin d'améliorer la position de la poignée par rapport au récipient. Cette série de moyens 303 est munie d'un mécanisme d'alimentation qui rapproche cha- que poignée 94 du récipient 96 et ceci dans la direc- tion schématiquement signalée par la flèche U. Lorsque la poignée 94 se trouve proche du ré- cipient 96, cette troisième série de moyens dispose d'éléments ou d'outils qui, comme indiqué par les flè- ches V (figures 1A et 2), rapprochent les deux extré- mités opposées 941-941 de la poignée correspondante 94 dans des positions diamétralement opposées de la paroi 91 du récipient de telle sorte qu'en réalisant la pliure du rebord 92 ces extrémités se trouvent automatiquement placées à l'intérieur de l'espace annulaire 921. Il est évident qu'on pourrait substi- tuer cette opération simple par une autre équivalente qui serait celle dans laquelle, une fois réalisé le rebord 92, on pourrait introduire ces extrémités 94'- 941 à l'intérieur de l'espace creux 921 comme indiqué par la flèche W. Lorsque les extrémités de la poignée 94 sont disposées de la façon décrite à l'intérieur du creux annulaire 921, le récipient 96 suivant avance d'un pas de façon séquentielle et se place sous la deuxième série de moyens mécaniques 3021 entraînés par les vé- rins, les robots ou les moyens équivalents 302. Ces mouvements déterminent le pressage du rebord 92 avec les extrémités de la poignée 941-94 incorporées dans le creux annulaire 921, ce qui a pour résultat de river ces extrémités (figures lZ et 1C) à l'intérieur de l'anneau externe 93. L'action de la deuxième série de moyens 3021 de formage de l'anneau 93 peut être obtenue il par des actions de pressage verticales (figure 1) avec ouverture des moyens 3021 ou sous l'effet de machoires (figure 1Z) munies d'éléments de formage 3021, qui se déplacent suivant les flèches 3022 puis s'ouvrent dans la direction 3023 pour laisser libre le récipient usiné. Le premier récipient avance à nouveau et sort du champ d'action des trois séries de moyens décrites 3011-303-3021, mais il faut noter qu'à chaque mouvement d'avance un nouveau récipient entre et un récipient déterminé est usiné de la façon précédemment décrite pour chaque position d'avance séquentielle de la machine qui coincide avec la posi- tion physique des moyens 301 et 302. A la sortie de la machine suivant l'invention, il est possible d'effectuer n'importe laquelle des autres opérations complémentaires qui peuvent être nécessaires afin de terminer le récipient, comme indi- qué à titre illustratif sur la figure 1Uo On peut réaliser une saillie périphérique 98 intermédiaire et élargir la partie inférieure du réci- pient sur la zone 96 proche du fond afin que l'anneau du fond 50 demeure dans la conicité générale 97 du récipient afin de permettre un empilage correct. On peut également profiter de cette opération de finition pour réaliser une légère expansion de la paroi du récipient en 99, c'est-à-dire immédiatement en-dessous du bourrelet 90 qui constitue l'extrémité inférieure du pli externe 931 de l'anneau 93, ainsi que toutes autres opérations de peinture, séchage ou autres qui seraient nécessaires pour considérer comme terminé le récipient qui est représenté sur la figu- re 3. Dans l'exemple représenté, la troisième série de moyens 303 fabrique des poignées 94 dont les extré- mités 94 sont munies de moyens de fixation 941 qui 1 1 constituent des appendices en pointes de lance qui fa- cilitent la fixation de ces extrémités à l'intérieur de l'anneau externe 93 formé par la deuxième série de moyens 302, mais il est évident que la pointe de lan- ce 941 peut être remplacée par tout autre moyen de fixation d'effet équivalent. Il faut également indiquer que, faisant par- tie de la troisième série de moyens 303, il peut exis- ter des organes complémentaires de fixation tels que des électrodes pour la soudure à haute fréquence ou par ultrasons qui, actionnées par un "robot", détermi- nent l'union des deux extrémités opposées 941 de cha- que poignée 94 par rapport à une partie de la tôle qui fait partie de l'anneau de renfort 93 de chaque réci- pient. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation de l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'rt, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Machine pour la fabrication de récipients métalliques spéciaux à fermeture hermétique, caracté- risée par le fait qu'elle comporte essentiellement un ensemble constitué par au moins les éléments suivants a) une table rigide et résistante (300) munie d'au moins une ligne d'avance séquentielle (3001) pour une série de cylindres tronconiques en tôle (96); b) une première série de moyens et d'outils de forma- ge (301l) permettant de plier vers l'extérieur le bord supérieur (91) de l'embouchure des cylindres tronconiques en tôle (96) de la rangée considérée, en constituant autour de cette embouchure un large rebord (92) plié vers l'extérieur, qui constitue un espace annulaire creux et périphérique (921) autour de la partie supérieure de l'embouchure; c) une deuxième série de moyens et d'outils de forma- ge (3021) disposée après la première, permettant de donner forme à ce long rebord au moyen de pres- sions exercées sur celui-ci afin de constituer avec celui-ci un anneau périphérique et externe de renfort (93) muni d'au moins trois plis (933, 932, 931)' de telle sorte que le dernier et le plus externe (931) de ces plis s'appuie par son extrémité inférieure sur la face externe du cylin- dre tronconique correspondant; Z569585 d) des moyens de contrôle du positionnement des cy- lindres tronconiques (96) et de leur avance sé- quentielle permettant, au moins, de les posi- tionner successivement face à la première et à la deuxième série de moyens et d'outils précités. 2. Machine selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que pour la production de récipients à poignées souples, la machine comprend également une troisième série de moyens et d'outils (303) de production et d'alimentation de poignées individualisées (94), de même que leurs organes de positionnement, qui permettent de fabriquer ces poi- gnées en matière souple et d'alimenter de façon séquen- tielle chaque unité de cylindre tronconique avec une poignée de ce genre, en positionnant celle-ci de telle sorte que les deux extrémités (941, 94,) libres et opposées de chaque unité de poignée souple soient placées dans des positions diamétralement opposées contre la paroi de chaque unité, en réalisant ce posi- tionnement avant l'action soit de la première série, soit de la seconde série de moyens de formage pré- citées. 3. Machine selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée par le fait que la première série (3011) de même que la deuxième série (3021) de moyens de formage se compose de pièces et d'outils destinés au pressage et au formage de la tôle, qui sont supportés et entraînés par des éléments (301, 302) appartenant à des presses, des robots ou autres, de type mécanique, hydraulique et/ou pneumati- que, de telle sorte que ceux-ci puissent agir de façon séquentielle sur la zone de l'embouchure des différents cylindres tronconiques qui avancent dispo- sés sur une file par rapport à la table de travail (300) de la machine. 4. Machine selon l'une quelconque des revendi- cations 2 et 3, caractérisée par le fait que les ou- tils de positionnement des poignées souples (94) qui font partie de la troisième série de moyens (303), agissent d'une façon synchronisée et un peu en avance par rapport à la première série de moyens de formage (3011) du long rebord externe, de telle sorte qu'ils placent les extrémités (941 941) de chaque poignée dans des positions diamétralement opposées, en contact avec les parois du récipient un peu avant que la première série de moyens produise le rebord externe (92), de telle sorte que ces deux extrémités ainsi positionnées demeurent comprises à l'intérieur de l'espace creux annulaire de ce rebord lorsque l'action de la première série de moyens de formage prend fin. 5. Machine selon l'une quelconque des revendi- cations 2 et 3, caractérisée par le fait que les ou- tils de positionnement des poignées souples qui font partie de la troisième série de moyens (303) agissent d'une façon synchronisée et un peu en avance par rap- port à la seconde série de moyens de formage (3021) de l'anneau externe, de telle sorte qu'avant que ces deuxièmes moyens n'agissent sur le rebord externe, les extrémités opposées (941, 941) de chaque poignée (94) soient introduites à l'intérieur de celui-ci dans des positions diamétralement opposéeso 6. Machine selon l'une quelconque des revendi- cations 2, 3, 4 et 5, caractérisée par le fait que la troisième série de moyens produits des poignées dont les extrémités sont munies de moyens de fixation, comme des appendices en pointes de lance (94), qui facilitent la fixation de ces extrémités à l'intérieur de l'anneau externe (93) formé par la deuxième série de moyens. 7. Machine selon l'une quelconque des revendi- cations 2, 3, et 5, caractérisée par le fait qu'il est prévu que la troisième série de moyens (303) com- prenne également des moyens de fixation, tels que des électrodes de soudure, qui déterminent l'union des deux extrémités opposées de chaque poignée (94) par rapport à une partie de la tôle qui fait partie de l'anneau de renfort de chaque récipient. 8. Machine selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisée en ce qu'elle com- porte, avant comme après l'ensemble de la première et de la deuxième série de moyens, éventuellement complé- tées par la troisième série de moyens, d'autres moyens conventionnels tels que des éléments de soudure, de nervurage, d'expansion, de protection, de peinture, de décoration, de séchage, d'empilage, d'inversion de position ou d'autres semblables qui fonctionnent séparément ou font partie intégrante du même ensemble de machine.