Brevet FR2800308A1 — publié le 20010504

Cette invention concerne un dispositif d'étirage et de moulage de corps de boîte, plus particulièrement de boîtes fabriquées en fer-blanc et destinées à l'emballage de produits alimentaires, au moyen duquel, et en raison des caractéristiques particulières relatives à sa structure et à son fonctionnement, or. réalise l'étirage, le moulage et l'augmentation subséquente du diamètre du corps de boîte de façon extrêmement pratique et efficace, en une seule opération, er. excluant par conséquent la nécessité d'un équipement d'une grande complexité et d'un coût élevé ainsi que d'autres procédés connus et utilisés pour les mêmes fins. L'expansion de ce type de boites, en ayant toujours pour objectif d'économiser davantage de matière première et de réduire les coûts de l'emballage métallique, est maintenant réalisée au moyen de dispositifs d'expansion extrêmement complexes, normalement constitués de taquets, de guides ou de pinces, qui sont introduits dans le corps de boîte à expanser et, lorsqu'ils sont actionnés, lesdits dispositifs s'ouvrent ou se dilatent, en s'appuyant contre les parois latérales internes du corps de boite et cause l'expansion de celui-ci et l'augmentation subséquente du diamètre par rapport aux extrémités qui seront fermées par des couvercles par une opération de jointure. Dans le procédé réalisé à l'aide de ces dispositifs d'expansion connus, or, ne réalise que l'expansion du corps de boîte; bien que ces dispositifs remplissent leur fonction de façon satisfaisante dans une certaine mesure, ils ont, outre leur structure complexe et leur coût élevé, une fonction qui se limite simplement à. l'augmentation du diamètre des boîtes, afin d'augmenter le volume du corps de boîte. Le dispositif d'étirage et de moulage des corps de boîte en question, permet de résoudre ce problème de façon très pratique et définitive, se différencie sensiblement des dispositifs connus à la fois par sa structure et par sa fonction, et est sensiblement constitué d'un bloc de formage rigide et solide, de forme générale cylindrique, qui constitue en même temps l'élément d'étirage et de moulage, le corps du bloc de formage présentant une zone plus large d'un diamètre correspondant au diamètre intérieur du corps de boîte à réaliser par étirage et 2 2800308 comportant une section conique qui est surmontée par une courte sectior. cylindrique dont le diamètre est inférieur à celui de la portion inférieure du bloc de formage. Ce bloc de formage, qui est une partie essentielle du dispositif d'étirage et s de moulage, pénètre dans le corps cylindrique de la boîte, ou bien reçoit celui-ci. sous pression, ledit corps ayant au départ un diamètre plus petit, et ayant été simplement enroulé et soudé électriquement; de cette façon on réalise l'étirage et la mise en forme de la boîte en la moulant sur la surface extérieure du bloc de formage et en augmentant le diamètre de la portion la plus grande de son corps par rapport au diamètre de l'extrémité supérieure, qui conserve son diamètre d'origine, formant ce que l'on appelle un goulot, tout cela en une seule opération qui est complétée par l'application d'un outillage aux parties supérieure el inférieure de l'ensemble, réalisant par ce moyen, en même temps que l'opération d'étirage et de moulage, des rebords aux extrémités du corps de boîte étiré et mis en forme, afin de permettre l'application de disques de formage en vue de réaliser les couvercles inférieur et supérieur de la boîte lors d'une opération subséquente de jointure. L'extrémité supérieure de plus petit diamètre du corps de boîte étiré et mis en forme au moyen dudit dispositif, laquelle extrémité supérieure forme la partie supérieure de la boîte, pourra être dotée d'un bourrelet retourné vers l'extérieur par une opération et un outil supplémentaires, pour que la boîte puisse recevoir un couvercle métallique sans ligne de jointure et puisse être fermée sous vide par un couvercle métallique du type à ouverture facile doté de joints d'étanchéité. Les dessins joints présentent le dispositif susmentionné d'étirage et de moulage de corps de boîte, ainsi que son mode de fonctionnement, qui incluent: la figure 1 de la feuille 1 représente une vue latérale en coupe suivant le diamètre du dispositif, au-dessus duquel se trouve un corps de boîte cylindrique prêt à être soumis au processus d'étirage et de moulage, et en bas et en haut duquel se trouvent les outils destinés à réaliser la formation des rebords; la figure 2 de la feuille 2 représente une vue latérale en coupe suivant le diamètre du dispositif au début du processus, lors duquel le dispositif pénètre sous 3 2800308 pression élevée dans le corps de boîte, de sorte que le diamètre augmente par étirage tout en réalisant le moulage sur le corps du bloc de formage; la figure 3 de la feuille 3 représente une vue latérale en coupe suivant le diamètre du dispositif d'étirage et de moulage à la fin du processus, lorsque l'on a réalisé en une seule opération la boîte étirée, moulée et dotée de rebords à ses extrémités supérieure et inférieure; la figure 4 de la feuille 4 représente une vue latérale en coupe suivant le diamètre du dispositif d'étirage et de moulage lorsque celui-ci est retiré du corps de boîte étiré et moulé; la figure 5 de la feuille 5 représente une vue latérale suivant le diamètre illustrant le corps de boîte totalement retiré du dispositif d'étirage et de moulage et prêt à recevoir le couvercle et le fond en réalisant une ligne de jointure lors d'une opération subséquente; les figures 6 et 7 de la feuille 6 représentent des vues latérales en coupe suivant le diamètre de boîtes fermées par des couvercles, le corps des boîtes ayant été réalisé par le dispositif d'étirage et de moulage, la boîte représentée dans la figure 6 étant dotée de son couvercle avec une ligne de jointure, et celle représentée dans la figure 7 étant fermée par le couvercle sans ligne de jointure. mais étant fermée sous vide par un couvercle du type à ouverture facile; la figure 8 de la feuille 7 représente une vue latérale en coupe suivant le diamètre illustrant les deux boîtes dotées de couvercles avec lignes de jointure, les boites étant disposées l'une au-dessus de l'autre, la portion supérieure ou haut étant de plus petit diamètre pour permettre un empilage facile et sûr sur les lieux de vente; la figure9 de la feuille 8 représente une vue latérale en coupe suivant le diamètre illustrant deux boîtes dont le haut est fermé par un couvercle de type à ouverture facile sans ligne de jointure tout en permettant un empilage facile; les figures 10 et 11 de la feuille 9 représentent une vue latérale en coupe suivant le diamètre et une vue de dessus, illustrant à fins de comparaison un corps de boîte cylindrique de 63 mm de diamètre au départ (figure 10) qui, lorsqu'il a été 4 2800308 soumis au processus d'étirage, devient un corps de boîte de 73 mm de diamètre (figure 11); la figure 12 de la feuille 10 représente une vue de dessus d'un corps de boîte ouvert et posé à plat, pour illustrer et expliquer l'économie de tôle réalisée dans la formation d'une boîte étirée, o une tôle plate de 198,8 mm de longueur, qui correspond normalement à une boîte de 63 mm de diamètre, permet d'obtenir une boîte de 73 mm de diamètre, pour laquelle il faudrait une tôle de 230,2 mm de longueur, avec une économie de tôle de 13,64%, comme représenté par la partie hachurée de cette figure, tout cela par unité produite. En décrivant l'invention plus en détail et comme représenté dans les dessins joints à la présente description, le dispositif d'étirage et de moulage de corps de boîte en question est formé par un bloc de formage rigide et solide en acier ou en toute autre matière plus dure, de section de type cylindrique, la portionr (1) la plus importante de sa hauteur ayant un diamètre plus grand qui correspond au diamètre intérieur de la boîte à étirer, constituée par un corps de boîte (2) ayant un diamètre d'origine inférieur à celui résultant du processus d'étirage et de moulage réalisé par le dispositif, lequel corps est normalement roulé et soudé électriquement. La partie supérieure de ce dispositif formé par le bloc rigide a une section conique (3) qui est surmontée par une courte section cylindrique (4) de diamètre et de hauteur inférieurs à ceux de la section (1); la base dudit bloc de formage reçoit par en-dessous un outil complémentaire qui est constitué par un disque er. acier (5) dont la face supérieure est dotée d'une gorge circulaire (6) de forme concave qui est atteinte par l'extrémité inférieure du corps de boîte (2) lors de sorn processus d'étirage et de moulage, permettant ainsi la formation du rebord (7) à la partie inférieure de la boîte (comme représenté dans la figure 3). L'ensemble est complété par un second outil complémentaire, destiné. former, lors de la même opération d'étirage et de moulage, le rebord (8) à. l'extrémité supérieure (9) de plus petit diamètre du corps de boîte, ledit outil étant constitué par un disque en acier (10) dont la face inférieure comporte une gorge circulaire (11) qui est atteinte par l'extrémité supérieure du corps de boîte (comme représenté dans les figures 2 et 3) à la fin du processus d'étirage et de moulage; la face inférieure dudit disque est dotée d'une courte section saillante (12) qui borde la partie intérieure de la gorge (11) et dont le diamètre correspond au diamètre intérieur du corps cylindrique (2) de la boilte à étirer et à mettre en forme, dans s lequel elle s'engage; le centre de ce disque (10) constituant l'outil comporte un trou vertical (13) destiné à laisser passer l'air, contribuant ainsi réaliser plus facilement et plus en douceur l'opération d'étirage et de moulage du corps de boîte (2). L'outil (8) réalisant le rebord à la partie supérieure peut être remplacé par un autre outil ou un dispositif plus approprié pour réaliser des boîtes devant être fermées sous vide par des couvercles (14) à ouverture facile sans ligne de jointure (comme représenté dans les figures 7 et 9) et dotés de joints d'étanchéité (15) et d'un obturateur détachable (15a); dans ce cas, le bord supérieur de la boîte dont la. partie supérieure a un diamètre plus petit est doté d'un bourrelet (16) recourbé vers l'extérieur qui est réalisé par cet outil ou un dispositif complémentaire, ledit bourrelet permettant la réception du joint dudit couvercle et la fermeture hermétique sous vide. Ainsi, le bloc de formage (1), qui constitue la partie principale du dispositif d'étirage et de moulage, est engagé ou inséré sous pression dans le corps de boite cylindrique (2) qui est maintenu verticalement (comme représenté dans lae, figure 2), ledit corps de boîte ayant un diamètre sensiblement inférieur à celui du corps de boîte (2a) déjà étiré (comme représenté dans les figures 2, 3, 4 et 5); le bloc de formage est entraîné par un moyen approprié quelconque: mécanique, à air comprimé, etc., et l'extrémité supérieure du corps de boîte cylindrique (2) est supportée par l'outil, constitué par le disque (8), dans lequel elle s'engage par emboîtement, ce qui permet lorsque l'on effectue la séquence de déplacement, d'étirer le diamètre du corps de boîte (2a) au niveau de sa portion la plus grande, au diamètre de la section (1) du bloc de formage o la hauteur est plus importante, réalisant la mise en forme ou le moulage de la boîte au niveau de sa partie supérieure conique (3) et de la courte section cylindrique (4) de plus petit diamètre, avec pour résultat la formation d'une section supérieure (17) de plus 6 2800308 petit diamètre connu sous le nom de "goulot" qui permet l'utilisation de couvercles de plus petit diamètre tout en économisant de la matière première, en plus d'augmenter la capacité d'empilage. Il est possible d'utiliser un second mode opératoire pour déplacer le dispositif d'étirage et de moulage du corps de boîte, sans nuire à ses fonctions, en réalisant l'entraînement en sens inverse, c'est à dire, en maintenant le bloc de formage (1) fixe et stable et en poussant vers le bas le corps cylindrique (2) de la boîte à étirer, faisant supporter l'extrémité supérieure de ce corps (2) par le même outil (8) pour former les rebords, constitué par le disque en acier (10), de manière à enfiler ledit corps cylindrique (2) sur le bloc de formage (1) à la façon d'un maillot, obtenant de la même façon le diamètre et la forme du bloc de formage (1). A titre d'exemple explicatif seulement, il est présenté schématiquement dans les figures 9 et 10 les avantages économiques obtenus en étirant et en moulant des corps de boîte à l'aide du dispositif selon la présente invention, ern. prenant comme exemple la fabrication d'une boîte standard de type conventionnel couramment utilisée pour emballer des produits alimentaires dont le diamètre final est de 73 mm et qui est réalisée maintenant et normalement en utilisant un corps cylindrique de même diamètre (représenté dans la figure 11), le flan ayant une longueur de 230,2 mm (indiqué sur la figure 12). A l'aide du procédé d'étirage et de moulage réalisé par le dispositif ern question, ladite boîte de 73 mm de diamètre est obtenue à partir d'un corps de boîte de 63 mm de diamètre (comme représenté dans la figure 10), dont le flan a une longueur de 198,8 min (comme indiqué dans la figure 12) , réalisant une économie de flan de 13,64% (comme indiqué par la partie hachurée de la figure 12), pour chaque unité produite. Le dispositif d'étirage et de moulage de corps de boîte de la présente invention, peut être utilisé dans les chaînes de production en grande série, en combinant un certain nombre de blocs de formage (1) et d'outils complémentaires correspondants constitués par les disques (5) et (10) montés sur une machine dotée d'une tourelle rotative avec une alimentation automatique de corps de boîte (2) à étirer et à mettre en forme, dont l'actionnement est effectué par une seule 7 2800308 commande, la réalisation de ce type d'emballage, aux dimensions et volumes les plus divers, permettant une réduction importante des coûts de fabrication. 8 2800308 Revendications 1. Dispositif d'étirage et de moulage de corps de boîte, caractérisé en ce qu'il est constitué par un bloc de formage (1) rigide et solide en acier ou en une toute autre matière plus dure, de section de type cylindrique, dont la portion la plus grande de sa hauteur a un diamètre plus grand correspondant au diamètre intérieur du corps de boîte déjà étiré, la partie supérieure ayant une section conique (3) surmontée d'une courte section (4) de diamètre réduit correspondant au diamètre intérieur du corps de boîte (2) à étirer, ce bloc de formage (1) pouvant, sous pression et de façon ajustée, s'engager dans le corps de boîte (2) à étirer, ou recevoir celui-ci. 2. Dispositif d'étirage et de moulage de corps de boîte selon la revendicatior. 1, caractérisé en ce que le bloc de formage (1) reçoit à sa partie inférieure un outil pour former un rebord à la partie inférieure du corps de boîte, ledit outil étant constitué par un disque en acier (5) dont la face supérieure est dotée d'une gorge circulaire (6) de section concave susceptible d'être atteinte par l'extrémité inférieure du corps de boîte cylindrique, et pour la recevoir à engagement, lors de son processus d'étirage et de moulage. 3. Dispositif d'étirage et de moulage de corps de boîte selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un outil pour former le rebord à la partie supérieure de la boîte, ledit outil étant constitué par un disque en acier (10) comportant dans sa face inférieure une gorge circulaire (11) de sectiorn concave et une petite portion circulaire saillante (12) bordant le bord périphérique intérieur de la gorge (11), ladite portion saillante (12) pouvant s'engager par emboîtement de façon ajustée dans l'extrémité supérieure du corps de boîte (2) à soumettre au processus d'étirage et de moulage.