FR2897002A1 - Procede de fabrication de recipients et emballages metalliques et ligne de fabrication pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication automatisé de récipients métalliques (E) sensiblement conique ou cylindro-conique comportant un fond serti dans lequel successivement:a) on prélève une virole (V) de métal cylindrique que l'on maintient verticalement et;b) on borde l'extrémité supérieure (V1) de ladite virole (V) pour former à la circonférence de celle-ci un rebord (V2),c) on distribue et on positionne mécaniquement un disque métallique sur ledit rebord (V2), on serti celui-ci et on retourne ledit récipient après sertissage etf) on produit une expansion dudit récipient (E) de manière à élargir diamétralement ledit récipient et lui conférer une forme sensiblement conique ou cylindro-conique.

Description

PROCEDE DE FABRICATION DE RECIPIENTS ET EMBALLAGES METALLIQUES ET LIGNE DE

FABRICATION POUR SA MISE EN îUVRE La présente invention concerne le domaine de la fabrication de récipients et emballages métalliques cylindriques et/ou cylindro-coniques. De tels récipients et emballages sont utilisés dans l'industrie sous de nombreux formats pour le conditionnement de produits alimentaires ou de produits industriels tels que peintures, huiles, solvants et produits chimiques divers ou autres.

De tels récipients et emballages peuvent être à ouverture totale; on les appelle alors génériquement des "seaux", ou bien fermés, auquel cas on parle généralement d"'emballages 3 pièces", ainsi que de bidons ou de touques. Les seaux sont composés au minimum d'une virole cylindrique à une extrémité de laquelle est serti un fond et dont l'autre extrémité est totalement ouverte. Ils sont préférentiellement de forme globalement conique pour pouvoir être empilés lorsqu'ils sont vides, cette forme conique étant obtenue par expansion partielle de la virole cylindrique préalablement au sertissage du fond. Les bidons (emballages 3 pièces) sont composés d'une virole cylindrique aux extrémités de laquelle sont sertis des flasques (fond et couvercle), comportant le cas échéant une bonde ou goulot de remplissage/vidage. Dans ce cas, lesdits bidons sont alors de forme globalement conique ou cylindro-conique de façon à être homogène avec les récipients a ouverture totale et utiliser les mêmes composants de base, notamment les fonds et couvercles sertis, pour le bouchage des extrémités de la virole cylindrique de départ, laquelle est également expansée et/ou usinée avant sertissage du fond et du couvercle. L'invention a plus particulièrement pour objet un procédé de fabrication de récipients et emballages du type précité qui améliore la qualité et l'homogénéité de ceux-ci ainsi qu'une ligne de fabrication pour la mise en oeuvre de ce procédé. Selon la technique connue, la fabrication de seaux et bidons est effectuée à partir de viroles cylindriques de métal blanc, le cas échéant traitée ou revêtue pour satisfaire au conditionnement des produits auxquels les emballages sont destinés. Ces viroles cylindriques qui sont roulées et soudées, subissent différentes opérations d'usinage, de formage et d'assemblage pour former les des emballages tels que décrits précédemment. Ces opérations se déroulent actuellement, pour la fabrication d'un seau, selon la séquence suivante. On réalise tout d'abord une expansion conique ou cylindro-conique des viroles à l'aide d'une tête d'expansion automatique munie d'écarteurs mécaniques.la conicité conférée lors de l'expansion peut être variable en fonction de la hauteur des viroles, de façon à obtenir en fin d'expansion des dimensions constantes à chaque extrémité pour pouvoir utiliser pour le bouchage des composants (fonds et couvercles) de dimensions standard. On procède ensuite au roulage de la partie supérieure des viroles expansées en une ou plusieurs passes, puis à la réalisation de joncs simples ou multiples sur les parois des viroles. On retourne ensuite les viroles mises en forme, et on procède au bordage de celles-ci côté fond pour pouvoir ensuite distribuer et sertir un fond circulaire sur le côté préalablement bordé pour former le seau. Le fond serti, on retourne ensuite une nouvelle fois le seau pour procéder aux opérations de finition parmi lesquelles le soudage de cabochons de fixation d'une anse sur les parois du seau et le formage et la mise en place d'une anse de préhension dans les cabochons. La fabrication de seaux et bidons métalliques selon ce procédé présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, l'opération d'expansion des viroles provoque des pertes en hauteur inégales selon les génératrices des viroles avant expansion. Ainsi, observe-t-on des différences de hauteur des viroles après expansion tout au long du processus de fabrication. Cela crée pour les opérations de bordage et de sertissage des irrégularités géométriques préjudiciables à l'homogénéité et à la résistance mécanique des emballages fabriqués. De plus, jusqu'à l'opération de sertissage du fond, les viroles restent souples et ne présentent pas de bonnes caractéristiques pour le transfert de poste à poste, traditionnellement réalisé par des convoyeurs d'accumulation mécaniques. Une première réponse à ce problème de transfert a été donnée dans le brevet US 6 371 277 B1, qui décrit un dispositif de transfert pas à pas pour une machine modulaire de fabrication de seaux métalliques selon le procédé décrit ci-dessus. Un tel dispositif de transfert garantit la synchronisation des emballages fabriqués devant chaque poste de la machine et conduit à une simplification mécanique des lignes de fabrication d'emballages métalliques, ainsi qu'à un gain de place important. Toutefois, le dispositif de transfert décrit dans US 6 371 277 B1 emploie des pinces de transfert des emballages qui doivent être situées à mihauteur des viroles, au voisinage du centre de gravité et qui sont donc sensibles aux variations de conicité. Cela nécessite des réglages délicats et des temps d'arrêts significatifs lors d'un simple changement de hauteur des emballages à produire. La présente invention vise à solutionner les problèmes des procédés de fabrication d'emballages métalliques énoncés ci-avant. L'invention à notamment pour objectifs d'obtenir un bordage et un sertissage régulier des viroles métalliques avec lesquelles sont réalisés les emballages, d'améliorer le transfert des emballages tout au long de la chaîne de fabrication par rapport aux procédés par la simplification des dispositifs de transfert connus et de faciliter le réglage de ces dispositifs pour améliorer l'ergonomie d'utilisation par les opérateurs. La solution proposée par l'invention consiste tout d'abord en un nouveau procédé de fabrication automatisé de récipients métalliques aptes à s'empiler les uns dans les autres et comportant au moins un corps sensiblement conique ou cylindro-conique à au moins une extrémité duquel est serti un fond. Conformément à l'invention ce procédé est caractérisé en ce que l'on réalise successivement au moins les étapes suivantes: a) on prélève une virole de métal cylindrique de hauteur H et de diamètre D déterminés, ladite virole étant maintenue verticalement selon son axe longitudinal sur une table de transfert par des moyens de blocage et étant destinée à former le corps d'un dit récipient; b) on borde l'extrémité supérieure de ladite virole pour former à la circonférence de celle-ci un rebord ou flanc dirigé sensiblement transversalement à l'axe longitudinal de ladite virole, c) on distribue et on positionne mécaniquement un disque métallique sur le rebord préalablement formé à l'extrémité supérieure de ladite virole, d) on serti mécaniquement ledit disque métallique à l'aide dudit rebord pour former le fond d'un dit récipient, e) on retourne ledit récipient après sertissage, de préférence à l'aide d'un moyen de retournement (11) apte à épouser la cylindricité des viroles avant expansion et et f) on produit une expansion du corps dudit récipient par insertion d'un outil d'expansion mécanique au niveau de son extrémité non sertie et actionnement dudit outil de manière à élargir diamétralement ledit corps sur au moins une portion de sa hauteur H et conférer à celui-ci une forme sensiblement conique ou cylindro-conique. Le procédé de fabrication selon l'invention présente une séquence d'opérations modifiée par rapport à l'état de la technique, qui en elle-même permet d'apporter de nombreux avantages. En particulier, le fait de procéder aux opérations de bordage et de sertissage avant expansion permet de travailler sur des viroles non expansées et donc ne présentant pas de différences de hauteur entre elles. On obtient de la sorte un bordage et un sertissage régulier en s'affranchissant des différences de hauteur entre viroles qui peuvent exister lorsque ces opérations sont faites après expansion comme il était procédé dans l'état de la technique. En outre, dans la mesure où les viroles des récipients ne sont plus expansées avant le bordage et le sertissage leur diamètre reste constant sur toute la hauteur H des viroles jusqu'à l'opération d'expansion, ce qui en pratique permet d'utiliser un dispositif de transfert pas à pas simplifié par rapport à celui connu de US 6 371 277 B1, ce dispositif de transfert utilisant des moyens de blocage des viroles ne nécessitant plus de réglage, et arrêt du procédé consécutifs en fonction de la hauteur des récipients ou emballages à produire. La présente invention a également pour objet une ligne de fabrication de récipients métalliques comportant au moins les postes d'usinage suivant: - un poste de bordage comportant un outil de bordage mécanique de dites viroles cylindriques pour former un rebord à une extrémité des dites 15 viroles, et - un poste de sertissage pour solidariser un disque métallique sur l'extrémité desdites viroles ayant été bordée et ainsi former le fond d'un dit récipient, et - un poste de retournement des viroles serties de leur fond, et 20 - un poste d'expansion conique ou cylindro-conique desdites viroles métallique comportant un outil d'expansion mécanique apte à pénétrer dans lesdites viroles et élargir celles-ci diamétralement sur au moins une portion de leur hauteur H pour former le corps desdits récipients, - un dispositif de transfert pas à pas des dites viroles en translation 25 entre lesdits postes sur une table de transfert par l'intermédiaire de dits moyens de blocage desdites viroles, Conformément à l'invention, ledit poste de bordage est situé en amont dudit poste de sertissage lui-même situé en amont dudit poste de retournement et dudit poste d'expansion de manière à réaliser les opérations de bordage des viroles et de sertissage des fonds sur lesdites viroles préalablement aux opérations de retournement et d'expansion de celles-ci comme préconisé par le procédé de l'invention tel que décrit précédemment. Cette ligne de fabrication met en oeuvre et exploite ainsi tous les avantages procurés par la nouvelle séquence d'opérations du procédé de l'invention et y ajoute des avantages de simplification mécanique, d'ergonomie d'utilisation, de facilité de réglage et de flexibilité de production par rapport à l'art antérieur. Les autres caractéristiques et avantages du procédé et de la ligne de fabrication de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée de l'invention qui va suivre, faites à titre non limitatif de la portée de l'invention et en référence aux figures annexées par mi lesquelles: - la figure 1 représente une ligne de fabrication pour la fabrication de seaux et bidons métalliques selon la technique antérieure à la présente 15 invention; - la figure 2 représente une ligne de fabrication de seaux et bidons métalliques pour la mise en oeuvre du procédé de la présente invention; - la figure 3 représente en perspective un premier et un second dispositif de transfert employés sur la ligne de fabrication selon l'invention; 20 - la figure 4 représente une vue en coupe transversale du premier dispositif de transfert de la figure 3; - la figure 5 représente, représente une vue en coupe transversale du second dispositif de transfert de la figure 3; - la figure 6A représente une vue en coupe transversale d'un outil de 25 bordage employé sur la ligne de fabrication selon l'invention, en position dite fermée; - la figure 6B représente une vue en coupe longitudinale de l'outil de bordage de la figure 6A; - la figure 6C, représente un détail de l'outil de bordage des figures 6A et 6B; - les figures 7A à 7C sont des vues correspondantes de l'outil de bordage des figures 6A à 6C, mais en position dite ouverte.

La figure 1 représente une ligne 1 de fabrication d'emballages métalliques telle que connue de l'état de la technique. Cette ligne de fabrication est composée de postes individuels agencés de façon modulaire les uns à la suite des autres pour réaliser les opérations de formage et d'assemblage d'emballages tels que des seaux et bidons métalliques d'une capacité pouvant aller jusqu'à 250 litres. Ainsi, selon la technique antérieure, on procède dans un premier temps à une opération d'expansion conique ou cylindro-conique de viroles V métalliques de format identique destinées à constituer le corps des emballages réalisés. Cette expansion est réalisée au niveau d'un premier poste 2 comportant une tête d'expansion mécanique 2,.

Les viroles expansées sont ensuite roulées et bordées au niveau d'un second poste 3 puis retournées au niveau d'un troisième poste par un dispositif automatique 4 tel que décrit dans la demande de brevet US 2003/0136639 Al. Une fois retournées les viroles sont ensuite serties d'un fond sur un quatrième poste 5, puis l'emballage ainsi formé est de nouveau retourné par un dispositif de retournement automatique 6, des opérations de finitions telles que le soudage de cabochons et la mise en place d'une anse étant réalisées au niveau d'un dernier poste 7. La présente invention propose un procédé de fabrication de seaux et bidons métalliques et une ligne de fabrication pour la mise en oeuvre de ce procédé qui sont simplifiés par rapport au procédé de la technique antérieure et octroient une amélioration significative de la qualité des emballages produits. Ce procédé et cette ligne de fabrication 8 sont illustrés schématiquement à la figure 2. L'originalité principale du procédé de fabrication de l'invention réside principalement en une modification de la séquence des opérations de fabrication par rapport à la technique antérieure en débutant par les opérations de bordage et de sertissage des fonds, avec une adaptation en conséquence des outillages nécessaires à la réalisation de chaque opération sur les différents postes de la lignes de fabrication. Conformément à la présente invention, la séquence de fabrication est la suivante. On prélève une virole V de métal cylindrique de hauteur H et de diamètre D déterminés, que l'on maintient verticalement selon son axe longitudinal sur une table de transfert 12 par des premiers moyens de blocage d'un dispositif de transfert pas à pas 9 représenté à la figure 3, les dits moyens de blocage étant en l'espèce des moyens de préhension circonférentielle des viroles tel que des pinces 91. Ladite virole est amenée dans un premier temps à un poste de bordage et de sertissage 10 où l'extrémité supérieure de ladite virole est déformée pour former à la circonférence de celle-ci un rebord. Une fois le bordage réalisé, on distribue et on positionne mécaniquement sur le même poste 10 un disque métallique (non représenté) sur le rebord préalablement formé et on serti mécaniquement ledit disque métallique à l'aide dudit rebord pour former le fond d'un dit récipient E. Le fond serti, le récipient E en formation est ensuite retourné par un dispositif de retournement 11 apte à épouser la cylindricité du corps du récipient E. A cet effet, ledit dispositif de retournement 11 comporte un moyen de transfert circulaire 111 des récipients E selon un axe de rotation horizontal dirigé perpendiculairement à la direction de déplacement en translation desdits récipients sur ladite table de transfert 12. Ce moyen de transfert circulaire 111 comporte une surface de contact présentant une concavité complémentaire de la forme cylindrique des viroles serties avant expansion, ladite surface de contact comportant des moyens de blocage par adhérence des viroles pour éviter tout glissement des récipients lors du retournement. Le retournement s'effectue sur des récipients sertis, donc déjà rigides, cylindriques et sans joncs. Le dispositif de retournement 11 est donc beaucoup plus simple que dans la séquence correspondant à l'art antérieur, pour lequel on est amené à retourner des viroles non rigides, à conicité variable et munies de jonc en nombre et position quelconque suivant le type de récipient à produire. Le bordage, le sertissage et le retournement se font ainsi, selon le procédé de l'invention, sur des viroles non expansées, donc cylindriques. Le résultat de ces opérations est donc parfaitement régulier, à la fois dans sa constance d'un côté à l'autre d'un même récipient et d'un récipient à l'autre. Les récipients retournés sont ensuite transférés par un dispositif de transfert 13 (figure 3), équipé de seconds moyens 131 de blocage des récipients par leur fond, vers un poste d'expansion conique ou cylindro- conique 14. Un outil d'expansion mécanique 141 produit alors un élargissement de la virole sur au moins une portion de sa hauteur H pour former le corps du récipient. La mesure de l'expansion est fonction de la hauteur H du corps du récipient fabriqué de façon à obtenir en fin d'expansion des dimensions constantes à chaque extrémité dudit corps, ce qui permet d'utiliser pour le fond, et le cas échéant le couvercle du récipient des composants de dimensions standard. Après l'expansion du corps du récipient au poste 14, le reste du procédé comme la ligne de fabrication 8 redeviennent conformes à l'état de la technique. Ainsi, ladite ligne de fabrication 8 peut-elle comporter en aval du poste d'expansion 14 au moins un des postes d'usinage supplémentaires suivant: un poste 15 de roulage de l'extrémité non sertie du corps des récipients, des joncs simples ou multiples pouvant également être réalisés sur ce poste 15 - un poste 16 de soudage de cabochons sur les flancs du corps des récipients fabriqués; et - un poste 17 de formage et de fixation d'anses de transport des récipients dans lesdits cabochons.

Dans un mode de réalisation non représenté sur les figures, la ligne de fabrication 8 de l'invention peut également comporter en aval dudit poste d'expansion 14, pour la réalisation des récipients et récipients totalement fermés tels que des bidons, au moins un second poste de bordage et au moins un second poste de sertissage pour border et sertir un couvercle, ou un disque similaire à celui constituant le fond, la seconde extrémité des récipients, c'est à dire la partie supérieure des récipients après retournement. Dans ce cas, le poste de roulage 15 peut être placé de préférence en amont ou entre lesdits seconds postes de bordage et sertissage. Ce poste 15 peut également dans ce même cas être exclu de la ligne de fabrication 8. En outre, durant tout le procédé, on maintient le récipient en position par l'intermédiaire de moyens de blocage magnétiques intégrés à la table de transfert 12 et en contact du fond du récipient préalablement serti au poste 13.

Comme indiqué plus haut, la mise en oeuvre du procédé de l'invention a nécessité des modifications des outils nécessaires la fabrication automatisée afin de les adapter à la nouvelle séquence des opérations de fabrication. Les premières adaptations résident en une simplification structurelle des dispositifs de transferts 9, 13 utilisés sur la ligne de fabrication 8. Ces dispositifs de transfert sont représentés à la figure 3. Ces dispositifs 9, 13 sont des convoyeurs pas à pas aptes à saisir et déplacer en translation les viroles et récipients fabriqués de poste en poste sur la ligne de fabrication 8. Ils présentent tous deux une structure et un fonctionnement similaires au dispositif de transfert décrit dans le document US 6, 371, 277 B1. Toutefois, les moyens de blocages et de préhension des viroles et récipients des dispositifs de transferts 9, 13 de la présente invention ont pu être simplifiés par rapport à ceux du dispositif de transfert d'US 6, 371, 277 B1. En effet, selon le procédé de l'invention, les opérations de bordage et de sertissage d'un fond sur les viroles métalliques de sont réalisées avant l'expansion desdites viroles, et par conséquent le diamètre D desdites viroles est constant jusqu'à l'expansion ce qui permet d'utiliser sur le dispositif de transfert 9 des moyens de préhension circonférentielle des viroles tels que les pinces 91, représentées aux figures 3 et 4, de forme concave et solidaires de bras verticaux 92 fixés et articulés sur des longerons 93 translateurs et rotateurs mus par un mécanisme 94 à came 941 et manivelle 942 actionné par un moto-réducteur 95. Ces pinces 91, de préférence au nombre de 1ou 2 sur chacun des bras 92, sont aptes à venir s'engager autour des viroles pour les bloquer et les déplacer puis à s'écarter de celles-ci pour les libérer par rotation des longerons. Ces pinces 91 ne nécessitent plus de moyens d'ajustement ou de réglages pour s'adapter à la forme conique ou cylindro-conique de viroles expansées comme dans l'art antérieur ce qui rend leur installation et leur maintenance beaucoup plus simple pour les opérateurs de la ligne de fabrication 8. De plus, la saisie des viroles est plus sûre et ferme ce qui permet d'augmenter sensiblement la sécurité de fonctionnement et la productivité de la ligne de fabrication 8. Les viroles étant serties de leur fond avant l'étape d'expansion, le diamètre des récipients fabriqués au niveau dudit fond n'est par conséquent pas affecté par l'opération d'expansion et est constant tout au long du procédé, la rigidité du récipient dans le plan du sertissage étant en outre accrue par rapport au reste du récipient. Ceci permet avantageusement d'utiliser sur le second dispositif de transfert 13 des moyens de blocage circonférentiel des récipients par leur fond qui sont des pinces 131 présentant une concavité adaptée à la forme extérieure du fond serti desdits récipients pour bloquer lesdits récipients par leur fond de manière périphérique comme représenté à la figure 5. Comme les pinces 91 du premier dispositif de transfert, ces pinces 131 sont fixées sur des traverses 132 horizontales fixées sur des taquets 133 verticaux solidaires de longerons 134 translateurs et rotateurs mus par un mécanisme 135 à came 1351 et manivelle 1352, actionné par un moto- réducteur 136. Les pinces 131 sont ainsi aptes à venir s'engager autour du fond des récipients pour les bloquer et les déplacer pas à pas entre les postes 14 à 17, le fond serti des récipients étant utilisé à la fois comme face de transfert plane, rigide et sans aspérités, et comme pièce de transfert rigide et de géométrie parfaitement constante quelle que soit la hauteur des récipients. Les pinces de transfert 131 qui sont adaptées à la forme extérieure de ces fonds sertis sont par nature placées au niveau des tables de transfert, et ne constituent aucun obstacle à l'accès des récipients lorsque la machine nécessite un accès manuel, contrairement à la situation de l'art antérieur pour laquelle on transfère des viroles non serties portant sur la tranche et comportant un picot de soudure susceptible de se bloquer dans toute discontinuité des tables de transfert. Un autre élément de la ligne de fabrication 8 a été adapté spécifiquement pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication de l'invention. Il s'agit de l'outil de bordage utilisé au poste 12. Cet outil de bordage est représenté sous différentes vues aux figures 6A à 6C dans une première position d'utilisation dite fermée, et aux figures 7A à 7C dans une seconde position d'utilisation dite ouverte. Ledit outil de bordage comporte un mandrin 121 cylindrique et rotatif apte à pénétrer dans les viroles au niveau d'une de leurs extrémités. Ce poinçon comporte un flasque 122 de guidage en translation à l'intérieur desdites viroles dirigé verticalement selon l'axe longitudinal ZZ' dudit mandrin. De ce flasque 122 sont solidaires, dans la partie basse du mandrin, un étage supérieur de bordage comprenant des secteurs 124 et un étage inférieur de blocage comprenant des secteurs 123, lesdits secteurs 123, 124 présentant un profil externe 1231, 1241 semi-circulaire.

Ces secteurs 123, 124 sont mobiles d'une position fermée (figures 6A et 6B) à une position ouverte (figures 7A et 7B) sous l'action d'un actionneur 125 mobile en translation selon l'axe ZZ' dudit mandrin. Ledit actionneur 125 présente des portions de section longitudinale conique ou tronconique qui coopèrent par leurs flancs latéraux inclinés respectivement avec la base des secteurs 123 et avec la base de doigts de poussée 1242 des secteurs 124. Lesdites bases des secteurs 123 et des doigts 1242 peuvent être équipées de galets 126 de roulement sur lesdits flancs latéraux de l'actionneur 125 de sorte les mouvements de translation de l'actionneur engendre des mouvements de translation des secteurs 123, 124 du mandrin radialement à l'axe ZZ' de celui-ci. Ledit mouvement radial est également guidé par coulissement desdits secteurs sur des tiges 127, lesdites tiges 127 s'étendant au travers de lumières 1232, 1242 pratiquées dans les secteurs radialement au profil semi-circulaire 1231, 1241 de ceux-ci. En référence aux figures 7B et 7C en particulier, lesdits secteurs de blocage 123 et de bordage 124 permettent respectivement, lorsqu'ils sont actionnés et donc en position ouverte, de réaliser une première expansion radiale de la virole V à son extrémité supérieure VI, et un blocage axial de la virole V et le bordage de la tranche supérieure V2 de ladite virole. Ainsi, la première expansion vise à produire un profil pré-expansé destiné à se raccorder avec l'expansion principale qui aura lieu ultérieurement au poste 14, le blocage axial empêchant tout glissement de la virole V en rotation ou en translation autour par rapport au poinçon lors de l'opération de bordage. Inversement, lorsque lesdits secteurs 123, 124 sont en position fermée, il est possible d'insérer ou d'extraire le poinçon de la virole V qui n'est alors plus en contact avec le poinçon. Dans la séquence correspondant à l'état de la technique connue, le bordage est effectué après l'expansion principale. Les secteurs de blocage sont beaucoup moins efficaces car ils ne peuvent pas expanser la virole sous peine de produire des marques inesthétiques. L'outil de bordage comporte également des molettes 128 aptes à coopérer avec lesdits étages de secteurs de bordage 124 pour pincer la tranche supérieure V2 sur toute la circonférence desdites viroles contre les dits secteurs de bordage 124 comme représenté aux figures 6B, 6C et 7B, 7C. Ces molettes permettent un contre appui sur la paroi extérieure des viroles qui améliore le blocage de celles-ci durant l'opération de bordage tout en permettant par sa forme la formation lors du bordage d'un congé de raccordement de l'extrémité bordée V2 de la virole à la paroi préexpansée de la virole V, ce qui limite la zone de déformation plastique (limitation de la longueur de métal étiré sur la hauteur de la virole) du métal et uniformise les contraintes mécaniques appliquées dans la zone de déformation du métal sur la périphérie de la virole lors du bordage. Enfin, le poste d'expansion 14 a également été modifié afin de l'adapter au travail de viroles déjà serties d'un fond. Ainsi, la tête d'expansion 141 à été raccourci pour que celui-ci ne vienne pas interférer avec le fond serti des récipients et ainsi risquer de l'endommager. De plus, ledit poste d'expansion 14, comme d'ailleurs la majorité des autres postes de la ligne de fabrication 8 comporte une table élévatrice, non représentée sur les figures, d'ajustement en hauteur des viroles et/ou des récipients par rapport aux outils. Da façon connue, ladite table élévatrice pour l'engagement du récipient dans la tête d'expansion au poste d'expansion 14, ainsi le cas échéant qu'aux postes suivants, dispose d'aimants de maintien. Cependant dans la ligne de fabrication 8 de l'invention, ces aimants agissent sur la base du fond serti des récipients et non plus sur la tranche des viroles comme dans le cas de l'art antérieur. La force d'attraction, et donc de maintien, est ainsi plus de quatre foissupérieure et n'est plus affectée par la présence éventuelle de picots de soudure sur la tranche des viroles. Ceci à permis d'augmenter la vitesse de travail et donc la productivité de la machine de plus de 20% par rapport aux procédés et lignes de fabrication de la technique antérieure.

Claims (15)

Revendications

1. Procédé de fabrication automatisé de récipients métalliques (E), de préférence aptes à s'empiler, comportant au moins un corps sensiblement conique ou cylindro-conique à au moins une extrémité duquel est serti un fond, caractérisé en ce que l'on réalise successivement au moins les étapes suivantes: a) on prélève une virole (V) de métal cylindrique de hauteur H et de diamètre D déterminés, ladite virole étant maintenue verticalement selon son axe longitudinal sur une table de transfert (12) par des moyens de blocage (91, 131) et étant destinée à former le corps d'un dit récipient (E); b) on borde l'extrémité supérieure (V1) de ladite virole (V) pour former à la circonférence de celle-ci un rebord (V2) ou flanc dirigé sensiblement transversalement à l'axe longitudinal de ladite virole, c) on distribue et on positionne mécaniquement un disque 15 métallique sur le rebord (V2) préalablement formé à l'extrémité supérieure de ladite virole, d) on serti mécaniquement ledit disque métallique à l'aide dudit rebord pour former le fond d'un dit récipient (E), e) on retourne ledit récipient après sertissage, de préférence à 20 l'aide d'un moyen de retournement (11) apte à épouser la cylindricité des viroles avant expansion et f) on produit une expansion du corps dudit récipient (E) par insertion d'un outil d'expansion mécanique (141) au niveau de son extrémité non sertie et actionnement dudit outil d'expansion de manière à élargir 25 diamétralement ledit récipient sur au moins une portion de sa hauteur H et conférer au corps de celui-ci une forme sensiblement conique ou cylindroconique.

2. Procédé selon la des revendications 1, dans lequel à l'étape b) on produit une première expansion de la virole au niveau de ladite extrémité supérieure (VI) de celle-ci, cette première expansion étant destinée à se raccorder avec l'expansion principale produite à l'étape f).

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel après l'étape f) on réalise au moins l'une des opérations suivantes au choix, de manière automatique: g) roulage de la partie supérieure des récipients (E) en une ou plusieurs passes; h) réalisation des joncs simples ou multiples; i) soudage des cabochons; j) formage et mise en place d'une anse.

4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel après l'étape f) on réalise successivement le bordage de ladite partie supérieure des 15 récipients et le sertissage d'un couvercle sur cette partie supérieure.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on ajuste l'expansion produite à l'étape f) en fonction de la hauteur H du corps du récipient.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel on 20 déplace ladite virole (V) en translation sur ladite table de transfert (12) avant l'étape e) par l'intermédiaire d'un dispositif de transfert pas à pas comportant des premiers moyens de blocage étant des moyens de préhension circonférentielle (91) des viroles et dans lequel on déplace ledit récipient (E) formé après sertissage et retournement à l'étapes e) par l'intermédiaire d'un 25 dispositif de transfert pas à pas équipé de seconds moyens de blocage (131) des récipients par leur fond.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel on maintient le récipient en position sur la table de transfert après l'étape e) parl'intermédiaire de moyens de blocage magnétiques intégrés à la table de transfert (12) et en contact du fond dudit récipient (E) qui a été serti à l'étape c).

8. Ligne de fabrication (8) de récipients métalliques (E) pour la 5 mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, comportant au moins les postes d'usinage suivant: - un poste de bordage (10) comportant un outil de bordage mécanique (121) de dites viroles cylindriques (V) pour former un rebord (V2) à une extrémité des dites viroles, et 10 - un poste de sertissage (10) pour solidariser un disque métallique sur l'extrémité desdites viroles (V) ayant été bordée et ainsi former le fond d'un dit récipient (E), et - un poste de retournement (11) des viroles serties d'un fond, et - un poste (14) d'expansion conique ou cylindro-conique desdites 15 viroles (V) comportant un outil d'expansion mécanique (141) apte à pénétrer dans lesdites viroles et élargir celles- ci diamétralement sur au moins une portion de leur hauteur H pour former le corps desdits récipients, - un dispositif (9, 13) de transfert pas à pas des dites viroles en translation entre lesdits postes (10, 11, 14) sur une table de transfert (12) 20 par l'intermédiaire de dits moyens de blocage (91, 131) desdites viroles, caractérisée en ce que ledit poste de bordage est situé en amont dudit poste de sertissage lui-même situé en amont dudit poste de retournement (11) et dudit poste d'expansion (14) de manière à réaliser les opérations de bordage des viroles (V) et de sertissage des fonds sur lesdites viroles 25 préalablement aux opérations de retournement et d'expansion de celles-ci.

9. Ligne de fabrication selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit poste (11) de retournement des viroles serties d'un fond comporte un moyen (111) de transfert circulaire des viroles selon un axe de rotation horizontal dirigé perpendiculairement à la direction de déplacement entranslation desdites viroles sur ladite table de transfert (12), ledit moyen de transfert circulaire (111) comportant une surface de saisie présentant une concavité complémentaire de la cylindricité desdites viroles avant expansion, ladite surface de saisie comportant des moyens de blocage par adhérence des viroles contre ladite surface de contact pour éviter tout glissement des viroles lors du retournement entre le poste de sertissage (10) et le poste d'expansion (14).

10. Ligne de fabrication selon les revendications 8 ou 9, caractérisée en ce qu'elle comporte en aval dudit poste d'expansion au moins 10 un des postes d'usinage supplémentaires suivant: - un poste (15) de roulage de l'extrémité non sertie du corps des récipients; - un poste (16) de soudage de cabochons sur les flancs desdits récipients; et 15 - un poste (17) de formage et de fixation d'anses de transport des récipients dans lesdits cabochons.

11. Ligne de fabrication selon les revendications 8 ou 9, caractérisée en ce qu'elle comporte en aval dudit poste d'expansion (14) au moins un second poste de bordage et au moins un second poste de sertissage 20 pour border et sertir d'un couvercle la seconde extrémité desdits récipients.

12. Ligne de fabrication selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisée en ce ledit dispositif (9,

13) de transfert pas à pas des récipients en translation comporte des premiers moyens (91) de blocage circonférentiel des viroles en amont dudit poste de retournement (11) et des second moyens 25 (131) de blocage circonférentiel des récipients par leur fond en aval dudit poste de retournement. 13. Ligne de fabrication selon la revendication 12, caractérisée en ce que lesdits seconds moyens de blocage circonférentiels (131) sont des pinces adaptées à la forme extérieures des fonds sertis des récipients (E),lesdites pinces étant placées dans un plan de glissement sur la table de transfert (12) dudit dispositif de transfert (13).

14. Ligne de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit outil de bordage comporte un mandrin cylindrique (121) apte à pénétrer dans lesdites viroles (V) et comportant un flasque (122) duquel sont solidaires un étage inférieur de secteurs de blocage (123) et un étage supérieur de secteur de bordage (124), lesdits secteurs (123, 124) étant mobiles radialement à l'axe longitudinal ZZ' du mandrin (121) sous l'action d'un actionneur (125) mobile en translation selon ledit axe ZZ', lesdits secteurs de blocage (123) étant adaptés pour produire lorsqu'ils sont actionnés une première expansion radiale de la virole (V) à son extrémité supérieure (V1), ladite première expansion étant destinée à se raccorder avec l'expansion principale réalisé au poste d'expansion (14).

15. Ligne de fabrication selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit outil de bordage comporte également des molettes ou galets (128) aptes à coopérer avec lesdits secteurs de bordage (124) pour pincer la tranche supérieure (V2) desdites viroles contre les dits secteurs de bordage.