Brevet FR2584675A1 — publié le 19870116

DISPOSITIF DE TASSAGE ET D'AGRAFAGE DE FONDS OU COUVERCLES SUR BOITES DE CONSERVE La présente invention concerne un dispositif destiné à tasser et à agrafer les fonds ou les couvercles sur boîtes de conserve avant d'effectuer l'opération de sertissage. Un exemple d'application de ce dispositif et du procédé qui en découle, conformes à l'invention, porte notamment sur le tassage et l'agrafage de couvercles ou de fonds sur boîtes de conserve rectangulaires avant l'opération de sertissage. On connaît depuis longtemps les deux procédés classiques qui permettent la fermeture des boîtes métalliques de conserve. Un premier procédé consiste à remplir une boîte dont le couvercle a été préalablement soudé àzRétain et à la fermer ensuite par sertissage d'un fond rapporté ayant préalåblement été agrafé. Le second procédé utilise une boîte métallique préalablement emboutie sur laquelle le couvercle est serti après avoir été également agrafé. Ces deux procédés sont valables aussi bien pour des boîtes rondes ou de toute autre forme. Le dispositif, conforme à l'invention, concerne le procédé d'agrafage de tous types de boîtes aussi bien rondes que d'autres formes qui, dans la suite du texte, seront désignées par "bottes de forme". Traditionnellement, les bottes pleines reçoivent un couvercle ou un fond dans lequel est disposé un mandrin individuel en acier épousant au plus juste la forme de l'intérieur du couvercle afin de tasser au mieux le produit interne et maintenir le couvercle en place. Les bottes sont alors amenées d'une manière manuelle ou automatique vers un système de molettes qui effectuent l'opération d'agrafage. I1 s'en suit alors une série d'inconvénients dont le principal est la difficulté d'extraction de la plaque-mandrin qui reste prisonnière de la botte dans le couvercle à cause du resserrage du couvercle pendant l'agrafage. Des essais d'agrafage ont été réalisés sans cette plaque-mandrin. On évite ainsi le problème d'extraction de la plaque-mandrin, mais un nouveau problème de déformations du couvercle se pose. Si ces dernières sont importantes, elles peuvent entraîner, par la suite, une mauvaise qualité du sertissage, donc d'herméticité de la botte. Dans les deux cas, ces techniques traditionnelles conduisent aux mêmes conséquences: - ralentissement de débit incompatible avec les cadences recherchées, - qualité de sertissage douteux, - système peu fiable, - commercialisation difficile, - rejets. Le dispositif, conforme à l'invention, permet de remédier à ces inconvénients. Il s'agit d'un dispositif qui s'intercale entre l'opération de pose du couvercle sur la botte et le sertissage, et qui permet de réaliser automatiquement un tassage du produit et un agrafage du couvercle ou du fond de la botte suffisamment efficace pour supprimer l'utilisation du mandrin individuel plat, à ce stade, et résoudre toutes les difficultés qui lui sont associées, sans pour autant déformer le couvercle. L'invention concerne plus précisément un dispositif de tassage et d'agrafage de fonds ou couvercles sur bottes de conserve, destiné à être interposer en amont de la machine de sertissage et à recevoir les bottes amenées par un convoyeur, et caractérisé en ce qu'il est constitué de deux rouleaux animés de deux mouvements de rotation inverses l'un par rapport à l'autre de telle sorte que la vitesse périphérique des rouleaux (25) et (30) soit identique ou légèrement supérieure à la vitesse linéaire du convoyeur, le rouleau supérieur étant lui-même équipé sur sa circonférence et sensiblement au milieu de sa largeur d'au moins un mandrin dont la forme, la longueur développée et la largeur correspondent exactement aux dimensions intérieures du couvercle ou du fond à sertir. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description du dispositif et de son fonctionnnement qui va suivre, et des figures jointes parmi lesquelles: - la figure 1 montre en perspective une botte rectangulaire coupée avec son couvercle et son anneau d'ouverture, - la figure 2 est une vue schématique en perspective du dispositif, conforme à l'invention, intégré à la chaîne de sertissage, dans sa position de fonctionnement, avec une botte prête à être agrafée, - la figure 3 est une vue schématique du rouleau porteur des mandrins de tassage et des flancs d'agrafage, selon l'invention, - -la figure 4 est une section selon (AA) de la figure 3, les flancs d'agrafage ayant volontairement été éliminés de cette vue pour plus de clarté, - la figure 5 représente une section de botte, et de son couvercle, prise dans ses guides et entraînée par la chaîne vers l'opération d'agrafage, - la figure 6 est la section d'une boîte soudée et de son fond en aval de l'opération d'agrafage, - la figure 7 montre le dispositif dans sa position de fonctionnement, une boîte rectangulaire étant en cours d'agrafage, - la figure 8 est une vue en élévation de la figure 7, la boîte engagée étant en partie agrafée sur une portion de longueur de ses côtés latéraux. - la figure 9 illustre une variante de réalisation d'un élément du dispositif selon l'invention, - la figure 10 représente schématiquement une variante de réalisation d'un agrafage selon l'invention, - la figure 11 illustre Qe fonctionnement de la variante représentée sur les figures 9 et 10. Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références dans toutes les figures. Comme le montre la figure 1, la boite de conserve rectangulaire (26) représentée, ou toute autre "botte de forme" de ce type, est constituée d'un corps (10) en tôle fine emboutie dont les bords (11) sont initialement et généralement plats. Ce corps (10) reçoit, ce qui forme la boîte (26), un couvercle (20) en tôle fine également embouti, s'encastrant dans l'intérieur de la boîte sur une profondeur (pr) de quelques millimètres, et dont les bords (12) débordent légèrement des bords (11) du corps, la partie débordante étant arrondie sur toute la périphérie et ourlée sur les flancs afin de créer une amorce d'enveloppement qui facilitera le roulage des bords l'un sur l'autre, au moment du sertissage. Dans une variante de l'invention, on trouve dans un coin de ce couvercle (20), un anneau (13) initialement rivé destiné à l'ouverture ultérieure de la boite de conserve suivant un périmètre (pd) pré-amorcé. Les figures 2 à 4 qui sont décrites simultanément, illustrent le dispositif (2), objet de l'invention, placé en amont du mécanisme de sertissage. Ce dispositif proprement dit est constitué de deux rouleaux rotatifs superposés (25) et (30), entre lesquels circule un convoyeur à chaîne par exemple (31), transporteur des boîtes à sertir. L'entraxe (h) des deux rouleaux (25) et (30) est réglable à partir de l'un ou l'autre, ou des deux paliers (70 80) des rouleaux (25) et (30), supérieur ou inférieur, afin de tenir compte de l'épaisseur des bottes à sertir. Le convoyeur (31) circule dans le sens de la flèche (F), et un système d'engrenages (50), ou de courroies crantées, entraîné par un moteur (M) non représenté sur ces figures mais schématisé sur la figure 7, transmet aux rouleaux (25) et (30) deux mouvements de rotation inverses l'un par rapport à l'autre selon (rl) et (r2). Selon une des caractéristiques de l'invention, la vitesse circonférentielle des rouleaux (25) et (30) est identique et doit être légèrement supérieure à la vitesse linéaire du convoyeur. Sur les figures 2, 3 et 4, et selon une autre caractéristique importante de l'invention, le rouleau supérieur (25) appellé "rouleau-tasseur" est équipé sur sa circonférence (c), et sensiblement au milieu de sa largeur d'au moins 1 à n mandrins (32) dont la forme, la longueur développée et la largeur correspondent exactement 'aux dimensions intérieures du couvercle ou du fond à sertir. Sur les figures 3 et 4, on a représenté à titre d'exemple, deux mandrins (32) dont la partie centrale (320) a été évidée pour ménager le passage de l'anneau (13) destiné à l'ouverture ultérieure de la boîte de conserve. Les mandrins sont fixés au rouleau par des vis (35), ou tout autre système de fixation mécanique. Ce rouleau-tasseur (25) peut recevoir sur sa circonférence de 1 à n mandrin (32) comme décrit ci-dessus, selon la cadence de sertissage recherchée, chacun de ces mandrins étant espacé par 1 à n arcs de cercle libres (1) permettant le passage entre deux boîtes (26). Ceci implique que la circonférence (C) du rouleau-tasseur (25) soit calculée pour être un multiple entier de bossage et d'espacement (pl) et corresponde ou soit supérieure au pas (p2) du convoyeur (31) sur lequel des taquets (34) sont disposés pour positionner et pousser les boîtes, et qui peuvent être réglés pour assurer la synchronisation des pas (pl) et (p2). Dans une première variante de l'invention, sur ce même rouleautasseur (25), et de chaque côté des mandrins (32), des flancs (40) sont rapportés. Ces flancs permettent l'agrafage du couvercle du fond par pliage. Les écartements (e) entre mandrin et flancs, et le profil des flancs à sertir sont adaptés au couvercle des bottes à sertir et en particulier, à la nature du métal du couvercle ou fond, à la forme du couvercle ou du fond, à la forme initiale du bord des couvercles fournis et, enfin au profil d'agrafage futur recherché. En ce qui concerne la longueur (la) de l'arc utile du flanc, elle est fonction de la longueur d'agrafage de la boîte que l'on recherche, l'agrafage pouvant être réalisé sur tout ou partie de la longueur du couvercle. Le rouleau inférieur (30) qui tourne en sens inverse du rouleau-tasseur (25) mais à la même vitesse, présente au milieu de sa largeur une gorge circonférentielle (300) de largeur et profondeur légèrement supérieures à celles de la chaîne convoyeur (31), de telle sorte qu'au niveau du dispositif d'agrafage, objet de l'invention, la boîte, amenée à ce point par le convoyeur (31), et guidée par un système de guide (60), comme représenté sur la figure 5, se positionne face au dispositif d'agrafage (2), et soit prise en charge par le rouleau inférieur (30), et soit simultanément entraînée entre les deux rouleaux (25) et (30) où se produira l'opération d'agrafage recherché et décrite ci-après. Avant de procéder à une campagne de sertissage d'un certain type de boîtes de forme, une boîte rectangulaire dans l'exemple choisi, le dispositif, objet de l'invention, est choisi en fonction des caractéristiques de ces boîtes, à savoir : le rouleau-tasseur (25) est équipé- du ou des mandrins (32) et des flancs (40) adaptés au type de boîte à sertir et à la cadence à respecter; l'écartement entre les rouleaux est adapté à la hauteur des boîtes à sertir par réglage de la hauteur (h) de l'un ou l'autre, ou des deux paliers (70-80) des rouleaux (25) et (30); le jeu de pignons (50) d'entraînement du système est choisi correctement pour obtenir une vitesse périphérique des rouleaux (25) et (30) identique entre eux et supérieure ou égale à la vitesse linéaire du convoyeur (31), ceci dans le but d'éviter l'endommagement de la boîte (26) par son taquet pousseur (34), au moment de la prise en charge de la boîte entre les rouleaux (25) et (30), qui provoque alors une légère accélération de cette dernière.Enfin, les taquets (34) sont positionnés pour qu'en fonction des longueurs des boîtes et de leur espacement constant entre elles, le pas de défilement (p2) du convoyeur soit inférieur ou égal au pas (pl), multiple entier d'un mandrin et d'un espacement sur la circonférence du rouleau (25). Les boîtes (26) munies de leur couvercle (20) sont acheminées en continu vers le dispositif d'agrafage, objet de l'invention, poussées individuellement par des taquets (34) fixés sur le convoyeur (31) et guidées par des guides (60). Au niveau du dispositif (2), objet de l'invention, les bottes sont alors prises en charge par les deux rouleaux (25) et (30) et, du fait que la vitesse circonférentielle des rouleaux soit supérieure ou égale à la vitesse linéaire du convoyeur, et grâce au fait que le pas (pl) soit supérieur ou égal au pas (p2), le mandrin (32) s'introduit dans la partie creuse du couvercle de profondeur (pr) en lui imposant régulièrement durant l'avancée de la botte et sur une génératrice, une pression verticale sur la boite en maintenant la largeur interne du couvercle intacte pendant l'opération d'agrafage. Simultanément, sur la même génératrice, les flancs (40) viennent déformer et rabattre le bord (12) du couvercle sous le bord (11) de la boîte produisant ainsi par déformation, fonction du profil du flanc, l'effet d'agrafage recherché en continu. On a décrit le fonctionnement du dispositif conforme à lrinvention dans le cas où sont mis en oeuvre un corps (10) et un couvercle (20), mais le fonctionnement serait identique si l'on mettait en oeuvre une botte (26) équipée d'origine de son couvercle (20) et sur lequel on vient agrafer avant le sertissage un fond jouant, au sens de l'invention, la fonction de couvercle bien que dans la réalité, l'utilisateur ouvrira la botte (26) terminée par le côté du couvercle (20) solidaire de la boîte (26) dès l'origine. La figure 6 montre comment se présentent approximativement les bords (11') et (12') d'une boîte et de son couvercle après Opération d'agrafage, couvercle qui, dans l'exemple illustré ici, est en fait le fond (20') de la boîte (26) soudé d'origine sur sa périphérie en (s) de son couvercle (20), avec sa languette d'ouverture (13'), comme cela a été dit ci-dessus. On voit donc qu'une des caractéristiques essentielles de l'invention permet de conserver pendant l'opération d'agrafage, stade préparatoire au sertissage, une pression du couvercle sur la boîte, pendant que, simultanément, sur la même génératrice, l'agrafage se produit, évitant ainsi de coincer le mandrin (32) dans le couvercle. Les figures 7 et 8 illustrent les positions respectives des organes du dispositif objet de l'invention, pendant l'opération d'agrafage, ainsi que la position de la boîte (26) pendant l'opération. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que cet agrafage en continu tel que décrit ci-dessus évite toute déformation de la boîte et du couvercle pendant cet agrafage et, du fait de cette préparation de la liaison botte-couvercle ou fond, évite toute déformation ultérieure durant le sertissage, en permettant d'introduire facilement le mandrin individuel plat nécessaire à ce stade. Le cycle d'agrafage étant terminé, les boites (26), reprises en charge par le convoyeur (31), sont acheminées vers le poste de sertissage (non représenté) pendant qu'une autre boîte (26) se présente pour l'agrafage dans les mêmes conditions que décrites précédemment. On a décrit précédemment une variante de réalisation. d'un dispositif conforme à l'invention mettant en oeuvre notamment la combinaison d'un rouleau-tasseur (25) et de flancs (40) assurant l'agrafage. Les figures 9 à 1 1 illustrent une seconde variante de réalisation dans laquelle les flancs (40) précédemment décrits sont remplacés par un autre moyen qui accomplit la même fonction. Il s'agit d'un système de molettes (500) maintenues sur le bâti (520) par un support (521). Ces molettes sont solidaires d'un galet (501) évoluant dans une gorge (502) tracée dans le rouleautasseur (25') (en tous points, hormis la gorge (502), identique au rouleautasseur (25) précédemment décrit). Guidées par leur galet (501), ces molettes (500), dans la position la plus proche de la botte, effectuent l'agrafage pour ensuite s'écarter pendant l'intervalle (1) séparant deux bottes successives (26), avant de se rapprocher à nouveau de la boîte suivante, et ainsi de suite. La combinaison du profil (pg) de la gorge (502), qui peut être choisi en fonction de la longueur d'agrafage recherchée, et de l'action d'un ressort de rappel (510) assure ce mouvement illustré plus clairement au moyen de la figure 11. Toutes les séquences d'agrafage décrites dans le cas de la variante dite "à flancs (40)" restent vraies dans le cas de cette seconde variante dite "à molettes (500)". Dans l'exemple choisi, nous n'avons considéré, dans le cadre des boîtes de forme, qu'une boîte rectangulaire, mais le système s'applique aussi bien à toutes formes de boîtes. I1 suffit d'adapter le rouleau (25), les mandrins (32) et les flancs (40) ou molettes (500) à la forme du couvercle ou du fond à agrafer, en prenant néanmoins soin, de les présenter sur le convoyeur dans le sens approprié à la position des mandrins et flancs ou molettes fixés sur le rouleau (25). Une des caractéristiques de cette invention est d'introduire une opération automatisée d'agrafage des boîtes de conserve avant le sertissage proprement dit qui, tout en réduisant les rejets occasionnés par l'art connu, en évitant les déformations des boîtes et couvercles, permet d'augmenter sensiblement les cadences de sertissage tout en obtenant une meilleure qualité de ce dernier. Une autre caractéristique importante de cette invention est la souplesse d'adaptation du dispositif à tout type de boîtes d'une manière extrêmement rapide. REVENDICATIONS 1) Dispositif de tassage et d'agrafage de fonds (20') ou couvercles (20) sur boîtes de conserve (26), destiné à être interposer en amont de la machine de sertissage et à recevoir les boîtes amenées par un convoyeur (31), et caractérisé en ce qu'il est constitué de deux rouleaux (25) et (30) animés de deux mouvements de rotation inverses l'un par rapport à l'autre selon (rl) et (r2) de telle sorte que la vitesse circonférentielle des rouleaux (25) et (30) soit egale ou légèrement supérieure à la vitesse linéaire du convoyeur (31), le rouleau supérieure dit "rouleau-tasseur", étant lui-même équipé sur sa circoniFerence et sensiblement au milieu de sa largeur d'au moins un mandrin (32; dont la forme, la longueur développée et la largeur correspondent exactement aux dimensions intérieures du couvercle (20) ou du fond (20?) à sertir. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie centrale (320) du mandrin (32)est évidée pour ménager le passage de l'anneau (13) destiné à l'ouverture ultérieure de la boîte (26) par l'utilisateur. 3) Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une pluralité d'l à (n) mandrin (32) est disposée sur le rouleau-tasseur (25) de telle sorte que chacun de ces mandrins est espacé de 1 à (n) arcs de cercle libres (l) permettant le passage entre deux boîtes (26), la circonférence (c) du rouleau-tasseur (25) étant calculée pour être un multiple entier de bossage et d'espacement (pl) et corresponde ou soit supérieure au pas (p2) du convoyeur (31). 4) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rouleau inférieur (30) présente au milieu de sa largeur une gorge circonférentielle (300) de largeur et profondeur légèrement supérieures à celles de la chaîne du convoyeur (31) de telle sorte que la botte (26) soit prise en charge par ledit rouleau inférieur (30) pour être simultanément entraînée entre les deux rouleaux (25) et (30). 5) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entraxe (h) des deux rouleaux (25) et (30) est réglable à partir de l'un ou l'autre, ou des deux paliers (70-80) des rouleaux (25) et (30) afin de tenir compte de l'épaisseur des boîtes à sertir. 6) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des flancs (40) sont rapportés de chaque côté des mandrins (32), récartement (e) entre ces deux éléments étant adapté au couvercle (20) ou fond (20') à agrafer. 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la longueur (la) de l'arc utile du flanc (40) est fonction de la longueur d'agrafage recherchée. 8) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un système de molettes (500) assure l'agrafage. 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ces molettes (500) sont guidées au moyen d'un galet (sol) qui évolue dans une gorge (502) faite dans un rouleau-tasseur (25') de telle sorte qu'elles se rapprochent de la boîte pour Agrafage avant de s'en écarter pendant l'intervalle (1) qui sépare deux boîtes successives (26).