Brevet FR2584559A1 — publié le 19870109

L'invention se rapporte à un dispositif de préchauffage de fonds de boites à conserve découpés et formés dans une feuille de métal, en vue de faciliter la mise en place d'un joint d'étanchéité à l'emplacement où le fond sera serti sur un corps de boite, joint exécuté avec une matière de joint en suspension aqueuse. Pour parfaire l'étanchéité des bottes à conserves ou des fonds de forme généralement plate sont sertis sur des corps tubulaires, par roulage à la molette des bords de fond et de corps l'un sur l'autre, il est classique de déposer, sur le fond de boite dans la zone où s'opère le sertissage, une matière élastomère. Pour l'enduction, la matière doit être fluide, et durcir suffisamment rapidement pour que les fonds puissent autre manipulés au sortir de la machine d'enduction. Les matières de joint utilisées pour l'enduction sont en général, soit des solutions de matière élastomère dans des solvants à évaporation rapide, soit des suspensions aqueuses. Les solvants à évaporation rapide présentent un certain nombre d'inconvénients. Beaucoup sont inflammables, et la plupart, trams spécialement des solvants halogénés non inflammables, présentent une certaine toxicité qui exige un contrôle sérieux de leur teneur dans l'air. Les suspensions aqueuses, dites souvent joints à base d'eau, sont pratiquement ininflammables, et l'élimination de l'eau pour le durcissement ne provoque pas de dispersion de vapeurs toxiques dans l'atmosphère environnante. Toutefois leur durcissement implique l'élimination de l'eau de suspension. Et l'élimination de l'eau par séchage naturel est relativement longue et affectée par l'hygrométrie de l'environnement. L'utilisation de matière de joint à base d'eau suppose, pour une fabrication en série à cadence élevée, le recours à un processus de séchage artificiel. Les machines d'enduction automatiques, comme la plupart des machines de fabrication de série à cadence élevée, fonctionnent à cadence réglée, compatible avec la durée nécessaire des opérations à exécuter, et avec les cadences générales de fabrication. La première opération sur des machines de ce genre est le prélèvement unitaire des pièces dans un magasin tampon à alimentation discontinue ou semi-continue, pour les engager dans le cycle opératoire à cadence fixée. Compte tenu de la forme des fonds, les machines d'enduction comportent des magasins tubulaires ou puits oh les fonds sont empilés, et de la base desquels des doigts prélèvent un à un les fonds; à la cadence fixée, pour les porter au poste d'enduction où la matière de joint est pulvérisée en un cordon périphérique sur la zone de fond qui sera soumise au sertissage. L'alimentation en fonds du magasin tubulaire ou puits s'exécute de façon discontinue ou semi-continue de sorte que, globalement, la cadence d'alimentation corresponde à la cadence de prélèvement, tandis que les à-coups d'alimentation se traduisent par une variation du niveau d'empilement dans le puits magasin. Dans la partie inférieure du magasin, l'empilement défile à vitesse moyenne régulière. Bien entendu, par sécurité, on surveille le niveau de remplissage, pour assurer un niveau minimal. On conçoit que le magasin représente un emplacement de choix pour un préchauffage des fonds de bottes, car leur défilement est régulier, et leur vitesse de déplacement minimale, puisque ce déplacement s'exécute suivant la dimension minimale des fonds. Ainsi la durée de préchauffage peut étire constante et suffisante. On a utilisé jusqu'à présent des moyens de chauffage constitués par de petits fours annulaires disposés à la base du puits magasin, alimentés au gaz ou à l'électricité. C'est un processus relativement dispendieux, le préchauffage correct des fonds de botte jusqu'à une température supérieure à 1000C nécessitant un four à température nettement plus élevée, dont l'énergie absorbée est utilisée à chauffer les structures du four et l'environnement au moins autant que les fonds de bot- tes. Et l'énergie dissipée dans l'environnement contribue à l'inconfort des ateliers. Pour remédier aux divers inconvénients signalés ci-dessus, l'invention propose un dispositif de préchauffage de fonds de bottes à conserve, découpés et formés dans une feuille de métal, en vue de faciliter la mise en place d'un joint d'étanchéité à l'emplacement où le fond sera serti sur un corps de botte, joint exécuté par enduction avec une matière de joint en suspension aqueuse, sur une machine d'enduction où les fonds de boites à enduire sont prélevés un à un à la base d'au moins un magasin tubulaire ou puits dans lequel les fonds sont chargés en empilement, dispositif caractérisé en ce que le puits, à paroi en matériau isolant, est entouré d'un inducteur spiralé branché aux bornes d'un générateur de haute fréquence. Comme on le sait, l'énergie haute fréquence dégradée dans des pièces métalliques se concentre à la périphérie. Ainsi,non seulement le chauffage est localisé dans les fonds de botte, mais de plus essentiellement dans la région où va etre déposée la matière de joint à base d'eau. On réduit ainsi au maximum les pertes d'énergie dispersée dans l'environnement sous forme de chaleur, lorsque l'on utilise une matière de joint à base d'eau qui nécessite un préchauffage des fonds de boite, pour éviter l'évaporation de solvants dans l'atmosphère. De préférence le générateur haute fréquence est constitué d'un onduleur à semi-conducteur, dispositif robuste à rendement élevé, compatible avec les fréquences utilisées. En disposition préférée l'inducteur est branché au générateur de haute fréquence par l'intermédiaire d'un circuit adaptateur d'impédances, notamment un transformateur. Cette disposition est avantageuse en ce que, d'une part, l'adaptation d'impédance de la charge au générateur permet d'améliorer le rendement et d'autre part, l'utilisation d'inducteurs à basse impédance réduit les tensions aux bornes avec les risqués d'amorçage liés à l'utilisation de tensions élevées. En disposition préférée la machine d'enduction comporte deux magasins tubulaires ou puits pour deux postes d'enduction fonctionnant en parallèles. Chaque puits est équipé d'un inducteur et les deux inducteurs sont alimentés par un méme générateur, en série ou en parallèles. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente schématiquement un dispositif selon l'invention ; la figure 2 représente une variante de l'invention, avec deux puits magasins. Selon la forme de réalisation choisie et représentée figure 1, un puits magasin 3 dans son ensemble fait partie d'une machine d'enduction pour la réalisation de joints de sertissage de fonds métalliques de boites à conserve sur un corps de boite. Les fonds 30 sont empilés dans le puits magasin 3, et des doigts 33 prélèvent un à un les fonds 30 à la partie inférieure du magasin, pour porter le fond inférieur 30a à un poste d'enduction. Les fonds 30 sont chargés à la partie supérieure du puits magasin 3 de façon discontinue ou semi-continue. On comprendra que le prélèvement cadencé du fond inférieur 30a par les doigts 33 provoquent un défilement régulier de 1' empilement 30 dans le puits 3. La matière d'enduction de joint est une suspension aqueu Ee d'un élastomère ; pour que la matière se place convenablement, et reste en place malgré les manipulations ultérieures des fonds de botte, on préchauffe les fonds 30 dans la partie inférieure du puits magasin 3. Pour éviter de disperser inutilement de l'énergie dans l'environnement, l'invention a choisi d'exécuter le préchauffage des fonds de boite par induction haute fréquence, de sorte que l'énergie fournie aux fonds est dégradée en chaleur dans les fonds métalliques, et plus précisément dans la zone périphérique des fonds. A cet effet la paroi 31 du puits magasin 3, au moins dans sa partie inférieure, est réalisée en un matériau isolant capable de supporter des températures d'environ 1500 à 4000C. Autour de cette partie inférieure de puits magasin 3 on a disposé un inducteur 32, constitué de deux spires de tube de cuivre, et refroidi par circulation d'eau. Cet inducteur 32 est branché aux bornes d'un secondaire 22 d'un transformateur 2 à noyau de ferrite 20, contenu dans un boiter de blindage approprié 23. Le primaire 21 du transformateur 2 est alimenté par un générateur de haute fréquence 1, constitué d'un onduleur à semi-conducteur. Le transformateur 2 permet d'adapter l'impédance de l'inducteur 32 chargé à celle du générateur 1. A titre d'exemple, le générateur 1 appelle une puissance apparente de 8 kVA, et de puissance nominale 6 kW à 20 kHz Des fonds de diantre 90 mm ont leur périphérie portée à l2O0C,en défilant à la cadence de 550 par minute. En se reportant à la figure 2, la machine d'enduction comporte deux puits magasins 4 et 5, et est munie de deux jeux de doigts 43, 53 pour prélever respectivement à la base des puits 4 et 5 des fonds 40a et 50a, à cadence fixée. Comme à la figure 1, les parois 41 et 51 des puits magasins sont constituées d'une matière isolante et sont entourées, vers leur extrémité inférieure, de deux inducteurs à deux spires 42 et 52. On remarquera que ces deux inducteurs 42 et 52 sont montés en série, branchés entre les bornes du secondaire 22 d'un transformateur adaptateur d'impédance. On notera qu'il serait possible de brancher les inducteurs en parallles, si cela facilitait les adaptations d'impédance. On aura compris que le fonctionnement de la machine d'enduction à deux puits magasins 4 et 5 est pratiquement identique à celui de la machine à un puits 3, le branchement des inducteurs 42, 52 sur un meme générateur, et la manoeuvre conjointe des doigts 43 et 53 n'altèrant en rien le principe du chauffage en défilement. Tout particuli#rement, le passage des fonds de botte dans le champ des inducteurs 32, ou 42 et 52, est de durée régulier re, dès lors que la cadence est elle aussi régulière. L'échauffement périphérique des fonds de boite est donc régulier et répétitif. On notera que la régularité du chauffage dépend étroitement de la régularité du défilement, ce qui impose que les incidents de défilement provoquent la mise en attente du générateur de haute fréquence. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, mais en embrasse toutes les variantes d'exécution. Notamment le nombre de spires des inducteurs et la hauteur totale des inducteurs pgventttre ajustésen fonction des circonstances pour optimiser le rendement et la régularité du préchauffage. REVENDICATIONS 1. Dispositif de préchauffage de fonds de boites à conserve, découpés et formés dans une feuille de métal, en vue de faciliter la mise en place d'un joint d'étanchéité à l'emplacement où le fond sera serti sur un corps de boîte, joint exécuté par enduction avec une matière de joint en suspension aqueuse, sur une machine d'enduction où les fonds (30) de boîtes à enduire sont prélevés un à un à la base d'au moins un magasin tubulaire (3) ou puits, dans lequel les fonds sont chargés en empilement (30), dispositif caractérisé en ce que le puits (3), à paroi(31) en matériau isolant, est entouré d'un inducteur (32) spiralé branché aux bornes d'un générateur (1) de haute fréquence. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur haute fréquence (1) est constitué d'un onduleur à semi-conducteurs. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'inducteur (32) est branché au générateur de haute fréquence (1) par l'intermédiaire d'un circuit adaptateur d'impédances (2). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit adaptateur d'impédances (2) est un transforma- teur. 5. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la machine d'enduction comporte deux magasins tubulaires ou puits (4,5), chacun entouré d'un inducteur spiralé (42,52), ces inducteurs étant branchés aux bornes du générateur (22), soit en série, soit en parallèles.