Brevet FR2607037A1 — publié le 19880527

A 2607037 La présente invention est relative à la fermeture par sertissage d'une extrémité d'un corps métallique pour former un récipient généralement cylindrique. La demande de brevet français n0 85 16 033 montre un récipient, pour le conditionnement de produits solides ou li- quides, dans lequel une extrémité est assujettie à un corps métallique, soudé longitudinalement, au moyen d'un sertissa- ge de fermeture qui fait appel à un accrochage ou agrafage du corps et de l'extrémité dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du corps. Cette demande de brevet décrit également un procédé par lequel ce récipient peut être pro- duit. Le but de la présente invention est de fournir un pro- cédé encore plus avantageux, en particulier pour le sertissa- ge de fermeture des extrémités de corps métalliques cylindri- ques, ainsi qu'une machine pour la mise en oeuvre du procédé. Dans les dessins annexés: Fig. 1 est une coupe d'une partie d'un sertissage de fermeture et de verrouillage tel que décrit dans la demande de brevet ci-dessus; Figs. 2 à 5 sont des coupes axiales montrant diverses phases du procédé selon la présente invention; Fig. 6 est une coupe longitudinale montrant un détail avantageux de la partie supérieure du corps du récipient; Fig. 7 est une coupe axiale montrant un mode de réa- lisation préféré d'une machine pour la mise en oeuvre de la première opération du procédé selon l'invention; Fig. 7A montre, à plus grande échelle, un détail de la Fig. 7; et Fig. 8 est une vue schématique montrant une machine selon l'invention pour la production en grande série de ré- cipients fermés par sertissage. Dans le procédé décrit dans la demande de brevet ci- dessus mentionnée, l'extrémité qui doit être sertie pour la fermeture est soulevée à travers une ouverture du corps du récipient jusqu'à l'autre côté à l'aide d'un dispositif ap- proprié de soulèvement, et le bord de cette extrémité est t 2607037 engagé dans le bord du récipient, ce dernier bord ayant préa- lablement été plié vers l'intérieur du corps d'un angle de 1800. Ensuite, en appliquant une force axiale, la partie pliée du corps et le bord de l'extrémité sont déformés ensem- ble pour réaliser un sertissage de fermeture, comme montré sur la Fig. 1. Ce procédé est très intéressant mais, lorsque l'extrémité traverse le corps du récipient, il est possible que son bord raye la surface intérieure, généralement vernie ou revêtue, de ce corps. De plus, il est nécessaire que le bord du corps soit plié préalablement à l'opération elle-même de fermeture par sertissage. Le but de la présente invention est de fournir un pro- cédé nouveau pour fabriquer un récipient en général cylindrique qui comporte une extrémité sertie pour la fermeture à un corps soudé longitudinalement, et sans qu'il existe le risque de rayer intérieurement le corps du récipient, ce procédé comportant une séquence d'opérations qui peut être facilement adaptée à une production en grande série, de tel- le manière que le sertissage ou agrafage de fermeture résul- tant soit similaire à celui qui est décrit dans la demande de brevet ci-dessus. L'invention a également pour but de fournir une ma- chine pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus en vue d'une fabrication des récipients en grande série. Le procédé selon l'invention comporte les opérations suivantes consistant à: A) Préparer, à l'aide de dispositifs connus, un corps de récipient métallique cylindrique9,dans lequel le joint longitudinal est soudé, par exemple par voie électrique (Figs. 3 et 4). B) Préparer une extrémité circulaire 10 en ménageant un bord 11 repliévers le bas, ce bord formant une surface cylindrique ou légèrement conique (Figs.2 à 4A).. Le panneau central de l'extrémité peut être en saillie pour augmenter la rigidité. Une ba- gue 8 de matière d'étanchéité est appliquée sur la surface intérieure du bord de l'extrémité re- plié vers le bas, de manière à réaliser un joint 3 2607037 étanche lors de la coopération avec le bord du corps. C) Mettre en place cette extrémité, avec son bord tourné vers le bas, sur un outil profilé approprié de formage 12 en matière dure, appartenant à un dispositif de fermeture (Figs. 2 et 3). D) Déplacer vers le bas ce corps de récipient dans le dis- positif de fermeture suivant une direction axiale jus- qu'à ce qu'il dépasse le bord de l'extrémité et vienne en appui contre l'outil de formage (Fig. 3), la surface intérieure du bord inférieur du corps étant adjacente à la surface cylindrique extérieure de l'extrémité. E) Appliquer une force axiale à la paroi du corps, en for- çant le bord inférieur de ladite paroi à se courber autour de la partie cylindrique de l'extrémité jusqu'à ce que les bords viennent à coopérer avec la matière d'étanchéité prévue sur la surface intérieure de la partie cylindrique de l'extrémité (Fig. 4). Pendant cet- te opération, une tige intérieure 13 applique une pression élastique sur l'extrémité pour empêcher celle- ci de se déplacer ou de se déformer. A la fin de cette première opération de sertissage, une plaque d'éjec- tion 14 soulève l'extrémité pour la faire sortir de l'outil de formage. F) Transférer le corps de récipient, qui porte l'extrémi- té partiellement fermée, à un autre dispositif (Fig. 5), dans lequel le bord partiellement formé de la partie inférieure du corps est placé sur un outil profilé ap- proprié 16. Un poinçon ou marteau circulaire 15 est déplacé vers le bas pour appliquer une pression de manière à mettre en forme le sertissage de fermeture et lui donner son profil final, par réaction contre l'outil fixe 16. L'agrafage de fermeture est rendu étanche par la force appliquée par les surfaces adja- centes de l'extrémité et du corps sur la bague 8 en ma- tière plastique d'étanchéité. Cette opération peut être dénommée seconde opération de sertissage. G) Dans certains cas, il peut être souhaitable que le bord du corps, du côté opposé à celui de l'agrafage de fermeture, soit replié vers l'extérieur pour former une collerette 17 à laquelle une extrémité peut être reliée par double sertissage, après remplissage du récipient, par des moyens utilisés couramment dans l'industrie du conditionnement (Fig. 6). Dans ce cas, le dispositif utilisé dans les opérations C)-D) et E) comporte,dans sa partie supérieure, un outil 19 de formation de colle- rette, d'un type couramment utilisé dans l'industrie, la nouveauté du dispositif résidant dans son utilisation avec l'outil de formage de la première opération d'agra- fage (Fig.6). La réaction à la force axiale qui produit le sertissage ou roulage du bord du récipient, tel que décrit dans l'opération E), force le bord supérieur à s'ouvrir pour former la collerette, jusqu'à ce qu'il vienne en appui contre la bague de butée 18 qui limite l'opération. Cette bague de butée a une action élasti- que et elle agit comme un extracteur ou un éjecteur quand le dispositif est soulevé après la première opé- ration d'agrafage. Pour une production en grande série, les dispositifs utilisés dans le procédé ci-dessus peuvent être appliqués à une machine du type de celle de la Fig. 8 qui est une vue schématique de dessus. Ce type de machine est bien connu dans la technique sous le nom de "Canomat", dont l'origina- lité réside dans le fait qu'elle comporte des dispositifs de formage pour les première et seconde opérations de ser- tissage, comme décrit en C)-D)-E)-F) et représenté sur les Figs. 4 à 7. Dans l'agencement proposé, une roue 21 est utilisée pour transférer à une autre roue 20 les extrémités 10 depuis un dispositif de prélèvement sur une pile, par des processus et dispositifs déjà connus. Sur la roue 20 sont montés péri- phériquement plusieurs dispositifs du type décrit en C)-D)- E) et G) (Figs. 4 et 7), le mouvement vertical des pièces desdits dispositifs étant provoqué par des suiveurs de came qui se déplacent sur des cames circonférencielles disposées concentriquement au-dessous et audessus de la roue 20. Un dispositif d'alimentation linéaire 23 est du type à vis sans fin 24 en matière plastique couramment uti- lisé pour délivrer les corps cylindriques 9 sur les dispositifs tournants.Sur une roue 25 sont montés périphériquement plu- sieurs dispositifs décrits en F) et représentés sur la Fig.5, dans lesquels les mouvements verticaux sont provoqués par des galets qui tournent sur des cames circonférencielles fi- xes. Un transporteur 26 est utilisé pour transporter vers d'autres machines les corps portant les extrémités serties Les roues 21, 20 et 25 et la vis 24' sont couplées par des pignons disposés sous les roues pour assurer des mou- vements synchronisés, comme cela est usuel dans de telles machines. Le fonctionnement de la machine est le suivant 1) Les extrémités provenant du dispositif de désempi- lage sont transportées par la roue 21 vers la roue 20 et,au point de tangence, elles tombent sur l'élévateur 14, puis elles sont descendues dans la bague de formage 12, comme montré sur la Fig. 2. Le fonctionnement est continu, chaque dispositif de formage à la périphérie de la roue 20 recevant une extrémité. 2) Au moyen de la vis sans fin 24, un corps métal- lique est transféré à un dispositif de formage monté péri- phériquement sur la roue 20, sur laquelle ledit corps est retenu au moyen de ressorts ou d'aimants montés latéralement, les corps étant situés concentriquement au-dessus de l'extré- mité reposant déjà sur l'outil de formage 12 (Fig. 3). 3) A mesure que la roue.20 progresse dans son mou- vement circulaire, des galets,couplés à la pièce:19 et roulant sur une came circulaire fixe montée à la partie su- périeure de la machine, déplacent la pièce 13 vers le bas en raison du profil de la came, en forçant le corps contre l'outil de formage 12 jusqu'à l'achèvement de la première opération de sertissage. 4) Au cours de la suite de son mouvement circulaire, la roue 20 devient tangente À la roue 25. Au poirit de tangence, le corps, qui porte l'extrémité partiellement ser- tie, est retiré pour être transféré À un dispositif de for- mage monté périphériquement sur la roue 25, et il est pla- cé au-dessus d'un outil de formage tel que celui de la Fig.5. Peu après, par l'action d'un galet se déplaçant sur une came fixée à un point supérieur de la machine, le marteau 15 est abaissé à l'intérieur du corps du récipient et appuie l'extrémité inférieure contre l'outil 16 pour réaliser le serrage final du sertissage. Tous les dispositifs décrits ci-dessus, les roues synchronisées entre elles et avec les dispositifs d'alimen- tation pour transférer les extrémités et les corps d'une roue à l'autre, ainsi que les outils à déplacement vertical par galets et cames sont bien connus dans l'industrie du conditionnement. L'originalité de la machine consiste dans son utilisation avec des dispositifs tels que représentés sur les Figs. 4, 5 et 7. De plus, il doit être noté que l'extrémité est sen- siblement similaire à une extrémité conventionnelle et qu'elle présente sur sa face intérieure une laque de revête- ment (destinée à empêcher un contact entre le produit con- ditionné et le métal de l'extrémité), l'extrémité présen- tant sur son autre face ou face extérieure un composé de revêtement (Figs. 2 et 4A) différent de celui des extrémi- tés de récipients conventionnels dans lesquelles le composé de revêtement est appliqué sur la même face intérieure qui reçoit la laque de revêtement. La paroi annulaire du réci- pient permet le centrage sur un outil de support que ne per- met pas la fonction de support radial d'un mandrin conven- tionnel de sertissage; le soulèvement du corps jusqu'à l'extrémité et au-delà de celle-ci pour former un bord tour- né vers le bas et la possibilité de former une collerette sur l'extrémité supérieure du corps au moyen d'une bague de butée ou d'appui, puis de forcer l'extrémité inférieure dans le profil de la matrice de sertissage sont également des caractéristiques de la présente invention. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été décrit; on pourrait au contraire concevoir diverses variantes sans sortir pour autant de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fermer par sertissage une extrémité d'un corps métallique pour former un récipient généralement cylindrique, ledit corps étant formé à partir d'une feuille métallique plate pour présenter une forme tubulaire, un joint vertical soudé et une extrémité circulaire présentant un panneau sensiblement plat relié audit corps métallique, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à: a) placer l'extrémité, dont le bord cylindrique ou légèrement courbé est tourné vers le bas, dans un dispositif comportant à sa partie inférieure un ou- til de formage convenablement profilé, b) placer, par des moyens appropriés, un corps cylin- drique dans le dispositif ci-dessus de manière qu'il se tienne concentriquement au-dessus de l'extrémité, c) par un déplacement vertical, abaisser ledit corps métallique jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec l'extrémité de telle manière que la surface inté- rieure du bord inférieur vienne en contact avec la surface périphérique extérieure de l'extrémité, d) appliquer audit corps métallique une force dans une direction verticale dirigée vers le bas, de telle manière que ladite extrémité du bord infé- rieur du corps, au contact avec l'outil de formage/ soit forcée à se courber vers l'intérieur au- tour du bord cylindrique de l'extrémité jusqu'à ce qu'elle vienne en appui contre une matière élasti- que appliquée sur la surface intérieure dudit bord cylindrique, pour achever la "première opération de sertissage", et e) transférer le corps métallique, avec l'extrémité partiellement sertie, sur un autre dispositif o un marteau de forme appropriée presse l'extrémité, avec la partie du corps courbée vers l'intérieur, contre un outil de forme appropriée, pour donner aux parties adjacentes desdits corps et extrémité leur forme finale, pour terminer la "seconde opé- ration de sertissage". 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction à la force de formage qui est appliquée axialement au corps métallique pendant la première opération de sertissage provoque, par un dispositif approprié, l'élar- gissement vers l'extérieur du bord opposé au bord du corps o l'opération de sertissage est effectuée, pour former une collerette (17). 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2,caractérisé en ce que, pour effectuer la première opération de sertissage, la partie in- férieure d'un outil, en matière dure, présente un profil ap- proprié pour supporter une extrémité (10) de récipient en position horizontale, l'outil présentant à sa partie supé- rieure un bouchon approprié qui applique une force verti- cale au corps cylindrique pour forcer le bord inférieur du- dit corps à se recourber vers l'intérieur lorsque une force dirigée vers le bas est appliquée audir corps par une pièce mobile dudit dispositif, de manière que ledit bord inférieur soit amené à se recourber autour du bord cylindrique de la- ZO dite extrémité jusqu'à ce que ledit bord inférieur se loge dans la matière élastique appliquée sur la surface intérieu- re dudit bord cylindrique (12), ledit dispositif comportant une tige centrale (13) à action élastique pour maintenir vers le bas ladite extrémité pendant l'opération de sertis- sage, et une plaque d'éjection (14) placée dans l'outil de formage (12) qui, par un mouvement vertical, enlève par soulèvement le récipient partiellement agrafé après la première opération de sertissage. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un outil (19) dont la partie supérieu- re est utilisée pour former une collerette (17) sur le corps cylindrique du récipient, cette collerette étant normalement utilisée pour des extrémités à double sertissage, ladite partie supérieure de l'outil comportant une bague extérieu- re (18) qui agit comme une butée pour limiter la taille exacte de la collerette en cours de formation et également comme bague d'éjection à action élastique. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, pour l'exécution de la seconde opération de sertissage, il compor- te un outil inférieur (16) de profil approprié et un marteau central (15) susceptible de se déplacer verticalement, ce marteau pouvant se déplacer vers le bas pour appliquer une pression sur la périphérie de l'extrémité inférieure du ré- cipient qui a été initialement sertie lors de la première opération de sertissage, de manière que ladite extrémité, conjointement avec le bord inférieur du corps, constitue un sertissage de fermeture. 6. Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que, pour la production en grande série, elle comporte une roue tour- nante (20) d'axe vertical qui est reliée à un dispositif(21) d'alimentation en extrémités, ce dispositif d'alimentation comprenant des moyens pour prélever une h une les extrémités d'une pile et les délivrer successivement à une roue de transfert présentant des supports périphériques dans les- quels les extrémités sont maintenues jusqu'au point de tan- gence avec la roue tournante (20) sur laquelle les extrémi- tés sont transférées, ladite roue tournante (20) étant éga- lement couplée à un dispositif linéaire(24) d'alimentation en corps de récipient qui, par l'intermédiaire d'une vis sans fin, transfère les corps de récipient à des dispositifs montés à la périphérie de la roue tournante (20); et une seconde roue (25) d'axe vertical qui tourne dans un sens opposé à celui de la première roue (20), le cercle primitif de ladite seconde roue (25) étant tangent au cercle primitif de la première roue (20), cette seconde roue (25) compor- tant des dispositifs pour recevoir les récipients partielle- ment sertis en provenance de la première roue (20) pour les transférer à un transporteur linéaire après achèvement des opérations de sertissage, lesdites roues étant assemblées à des engrenages pour assurer des mouvements synchronisés entre les roues et les autres dispositifs tels que les dis- positifs d'alimentation et les transporteurs, ces roues étant couplées à un ensemble de cames circulaires fixes qui sont montées concentriquement auxdites roues et qui présen- tent un profil approprié pour entraîner verticalement les pièces mobiles des dispositifs utilisés pour effectuer les opérations de sertissage, des dispositifs (12,13,14; 18,19) pour la première opération de sertissage étant montés à la périphérie de la première roue (20) et des dispositifs (15, 16) pour la seconde opération de sertissage étant montés à la périphérie de la seconde roue (25), le nombre desdits dispositifs montés sur chaque roue dépendant du volume dési- ré de production. 7. Extrémité de récipient, caractériséepar le fait qu'elle comporte un panneau central limité par une paroi annulaire prévue à la périphérie du panneau pour définir une dépression, une partie annulaire s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de la périphérie de la paroi annulaire, et une partie marginale tournée vers l'intérieur agencée pour que le bord tourné vers le bas, la partie annulaire et la paroi annulaire définissent un canal dans lequel est placée une garniture (8) sous la forme -d'un composé qui est placé dans l'angle défini par le bord tour- né vers le bas et la partie annulaire. 8. Extrémité de récipient selon la revendication 7, caractérisée en ce que la partie marginale tournée vers le bas se présente sous la forme d'un anneau de section droite courbe pour que son bord libre soit situé en-deçà de la périphérie de la partie marginale tournée vers le bas. 9. Extrémité de récipient selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce qu'un revêtement de laque recou- vre la surface de la face intérieure de l'extrémité qui, après assemblage, est en contact avec le produit conditionné, tandis qu'un composé ( 8) de garniture est appliqué à la périphérie de ladite extrémité sur la face opposée à celle qui, après assemblage, définit l'intérieur du récipient. 10. Récipient cylindrique, caractérisé en ce qu'il comporte une extrémité selon l'une des revendications 7 à sertie par le procédé selon l'une des revendications 1 et 2.