FR3107199A1 - Installation for the manufacture of aluminum or aluminum alloy containers, preferably suitable for containing a beverage, the forming unit of which includes retractable fingers - Google Patents

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Abstract

Il est décrit une installation pour la fabrication de contenants en aluminium ou en alliage d’aluminium. Un nez de poinçon (22) varie entre une première configuration dans laquelle il délimite une première empreinte spatiale telle que, durant le passage du poinçon (20) d’une position rentrée vers une première position intermédiaire, le poinçon (20) et l’ensemble matrice (30) déforment progressivement par formage la coupelle unitaire (500) d’une manière permettant de former temporairement un contenant (100) dont une paroi de fond (102) et une paroi de raccordement (103) présentent une section de coupe constante autour d’un axe longitudinal (X), une deuxième configuration dans laquelle il délimite une deuxième empreinte spatiale telle que dans une position sortie du poinçon (20), au moins une paroi choisie parmi l’anneau d’appui (104) et/ou la portion de liaison (111) entre l’anneau d’appui (104) et la paroi latérale (101) du contenant (100) obtenu par formage entre le poinçon (20) et l’ensemble matrice (30) présente une section de coupe variable autour de l’axe longitudinal (X). Figure 10 An installation for the manufacture of aluminum or aluminum alloy containers is described. A punch nose (22) varies between a first configuration in which it delimits a first spatial imprint such that, during the passage of the punch (20) from a retracted position to a first intermediate position, the punch (20) and the die assembly (30) progressively deforms the unitary cup (500) by forming in such a way as to temporarily form a container (100) having a bottom wall (102) and a connecting wall (103) having a constant cross section around a longitudinal axis (X), a second configuration in which it delimits a second spatial imprint such that in an extended position of the punch (20), at least one wall chosen from among the support ring (104) and/ or the connecting portion (111) between the support ring (104) and the side wall (101) of the container (100) obtained by forming between the punch (20) and the die assembly (30) has a section variable cutting around the longitudinal axis (X). Picture 10

Description

Installation pour la fabrication de contenants en aluminium ou en alliage d’aluminium, de préférence adaptés pour contenir une boisson, dont l’unité de formage comprend des doigts rétractablesInstallation for the manufacture of aluminum or aluminum alloy containers, preferably adapted to contain a drink, the forming unit of which comprises retractable fingers

Domaine technique de l’inventionTechnical field of the invention

La présente invention concerne une installation pour la fabrication de contenants en aluminium ou en alliage d’aluminium, de préférence adaptés pour contenir une boisson, configurée pour que chaque contenant fabriqué soit formé en une seule pièce et délimite une paroi latérale cylindrique, une paroi de fond essentiellement concave et une paroi de raccordement reliant la paroi latérale et la paroi de fond, la paroi latérale ayant un bord supérieur opposé à la paroi de fond permettant la fixation étanche ultérieure d’un couvercle pour constituer une boite fermée, la paroi de raccordement délimitant:
- un anneau d’appui présentant une convexité orientée du côté opposé au volume interne délimité par la paroi latérale, et
- une portion de liaison entre l’anneau d’appui et la paroi latérale,
l’installation comprenant une unité de formage adaptée pour transformer une coupelle unitaire de sorte à former la paroi de fond, la paroi de raccordement et tout ou partie de la paroi latérale, l’unité de formage comprenant:
- un bâti délimitant un passage comprenant un axe longitudinal,
- un poinçon disposé dans le passage délimité par le bâti de manière mobile le long de l’axe longitudinal entre une position rentrée et une position sortie, le poinçon délimitant un corps principal et un nez de poinçon situé à une extrémité du corps principal,
- un ensemble matrice coopérant avec le poinçon, l’ensemble matrice et le poinçon étant configurés de sorte que, durant le passage du poinçon de la position rentrée à la position sortie, chaque coupelle unitaire placée entre l’ensemble matrice et le poinçon subit une réduction de diamètre, puis un étirage pour former la paroi latérale, puis une mise en forme de la paroi de fond et de la paroi de raccordement du contenant.
The present invention relates to an installation for the manufacture of aluminum or aluminum alloy containers, preferably suitable for containing a beverage, configured so that each container manufactured is formed in a single piece and delimits a cylindrical side wall, a substantially concave bottom and a connection wall connecting the side wall and the bottom wall, the side wall having an upper edge opposite the bottom wall allowing the subsequent sealing attachment of a cover to constitute a closed box, the connection wall delimiting:
- a support ring having a convexity oriented on the opposite side to the internal volume delimited by the side wall, and
- a connecting portion between the support ring and the side wall,
the installation comprising a forming unit suitable for transforming a unit cup so as to form the bottom wall, the connecting wall and all or part of the side wall, the forming unit comprising:
- a frame delimiting a passage comprising a longitudinal axis,
- a punch arranged in the passage delimited by the frame in a movable manner along the longitudinal axis between a retracted position and an extended position, the punch defining a main body and a punch nose located at one end of the main body,
- a die assembly cooperating with the punch, the die assembly and the punch being configured so that, during the passage of the punch from the retracted position to the extended position, each unit cup placed between the die assembly and the punch undergoes reduction in diameter, then stretching to form the side wall, then shaping of the bottom wall and the connecting wall of the container.

Etat de la techniqueState of the art

Il existe déjà des installations aptes à fabriquer des contenants en aluminium ou en alliage d’aluminium, de préférence adaptés pour contenir une boisson. Une fois que le couvercle est fixé au bord supérieur du contenant, notamment après le remplissage du contenant, on aboutit à la fabrication d’une boite fermée et étanche. La fabrication des contenants se pratique à très haute cadence, typiquement de l’ordre de 200 à 400 contenants fabriqués par minute.There are already facilities capable of manufacturing aluminum or aluminum alloy containers, preferably suitable for containing a drink. Once the lid is attached to the upper edge of the container, especially after filling the container, we end up with the manufacture of a closed and waterproof box. Containers are manufactured at a very high rate, typically around 200 to 400 containers manufactured per minute.

Il est connu que l’installation comprenne une unité de découpe adaptée pour découper des disques unitaires dans une bande en aluminium ou alliage d’aluminium. Une installation connue comprend aussi une unité d’emboutissage adaptée pour transformer chaque disque unitaire en une coupelle unitaire par emboutissage. Puis, au sein d’une unité de formage, chaque coupelle unitaire subit une réduction de diamètre, puis une opération d’étirage pour former la paroi latérale, puis une opération de mise en forme permettant la mise en forme de la partie inférieure du contenant. Une installation comprend ensuite une unité de découpe pour couper le bord supérieur de la paroi latérale du contenant, une unité de nettoyage, une unité de revêtement pour former un revêtement adapté sur la face intérieure du contenant, une unité pour former des décorations extérieures sur la face extérieure du contenant, typiquement par impression, une unité de chauffage pour faire subir au contenant les traitements thermiques idoines, une unité de rétrécissement pour former un col rétréci au niveau du bord supérieur de la paroi latérale du contenant, une éventuelle étape de reformage du fond, une éventuelle unité de soufflage dans laquelle le contenant subit une expansion contrôlée afin de le mettre en forme. Après remplissage, le contenant est destiné à permettre, à son bord supérieur, la fixation étanche du couvercle.It is known that the installation comprises a cutting unit suitable for cutting individual discs in an aluminum or aluminum alloy strip. A known installation also comprises a stamping unit suitable for transforming each unit disc into a unit cup by stamping. Then, within a forming unit, each unit cup undergoes a reduction in diameter, then a drawing operation to form the side wall, then a shaping operation allowing the shaping of the lower part of the container . An installation then comprises a cutting unit for cutting the upper edge of the side wall of the container, a cleaning unit, a coating unit for forming a suitable coating on the inside face of the container, a unit for forming external decorations on the outer face of the container, typically by printing, a heating unit to subject the container to the appropriate heat treatments, a shrinking unit to form a neck that is shrunk at the level of the upper edge of the side wall of the container, a possible step of reforming the bottom, a possible blowing unit in which the container undergoes a controlled expansion in order to shape it. After filling, the container is intended to allow, at its upper edge, the leaktight attachment of the lid.

Classiquement, une unité de formage comprend un bâti délimitant un passage comprenant un axe longitudinal, un poinçon disposé dans le passage délimité par le bâti de manière mobile le long de l’axe longitudinal entre une position rentrée et une position sortie, le poinçon délimitant un corps principal et un nez de poinçon situé à une extrémité du corps principal, un actionneur en déplacement sollicitant le corps principal de sorte à déplacer le poinçon au moins de la position rentrée vers la position sortie, et un ensemble matrice coopérant avec le poinçon. L’ensemble matrice et le poinçon sont configurés de sorte que, durant le passage du poinçon de la position rentrée à la position sortie, chaque coupelle unitaire placée entre l’ensemble matrice et le poinçon subit une réduction de diamètre, puis un étirage pour former la paroi latérale, puis une mise en forme de la paroi de fond et de la paroi de raccordement du contenant.Conventionally, a forming unit comprises a frame delimiting a passage comprising a longitudinal axis, a punch arranged in the passage delimited by the frame in a movable manner along the longitudinal axis between a retracted position and an extended position, the punch delimiting a main body and a punch nose located at one end of the main body, a moving actuator urging the main body so as to move the punch at least from the retracted position to the extended position, and a die assembly cooperating with the punch. The die assembly and the punch are configured such that, during the passage of the punch from the retracted position to the extended position, each unit cup placed between the die assembly and the punch undergoes a reduction in diameter, then a stretching to form the side wall, then a shaping of the bottom wall and the connecting wall of the container.

Il est nécessaire de garantir que le contenant présente une rigidité mécanique suffisante pour la suite de la fabrication et pour son utilisation. Cette résistance mécanique concerne notamment la résistance axiale pour permettre le sertissage du couvercle et d’empiler les boites, la résistance à la pression interne qui est susceptible de varier pendant le remplissage du contenant et pendant le transport et le stockage de la boite, la résistance à la chute de la boite après remplissage, etc…It is necessary to guarantee that the container has sufficient mechanical rigidity for subsequent manufacture and for its use. This mechanical resistance relates in particular to the axial resistance to allow the crimping of the lid and to stack the boxes, the resistance to the internal pressure which is likely to vary during the filling of the container and during the transport and storage of the box, the resistance when the box falls after filling, etc.

Pour permettre de conférer la résistance mécanique suffisante, il a déjà été imaginé de structurer la paroi de fond et/ou la paroi de raccordement, de manière à augmenter la résistance mécanique localement selon un principe de nervures ou de bossages dans la partie inférieure du contenant.To make it possible to confer sufficient mechanical resistance, it has already been imagined to structure the bottom wall and/or the connecting wall, so as to increase the mechanical resistance locally according to a principle of ribs or bosses in the lower part of the container. .

A titres d’exemples, de telles solutions ont été décrites dans les documents US7185525, US4953738 et US5680952.As examples, such solutions have been described in the documents US7185525, US4953738 and US5680952.

Mais l’une des difficultés est de parvenir à réaliser la fabrication de tels contenants de manière simple, efficiente, économique, et avec une grande fiabilité pour éviter autant que possible les problèmes de fabrication et les arrêts intempestifs de la ligne de fabrication qui sont susceptibles d’avoir de très grands impacts compte tenu des cadences très élevées de fabrication. En effet, il a été déterminé par des simulations et des essais que la présence d’une géométrie non-homogène au niveau de la paroi de fond et/ou au niveau de la paroi de raccordement, notamment au niveau de l’anneau d’appui et/ou de la portion de liaison entre l’anneau d’appui et la paroi latérale, a pour effet de s’opposer au glissement de la matière durant le formage entre le poinçon et l’ensemble matrice.However, one of the difficulties is to achieve the manufacture of such containers in a simple, efficient, economical manner, and with great reliability in order to avoid as far as possible the manufacturing problems and the untimely stoppages of the production line which are likely to have very great impacts given the very high production rates. Indeed, it has been determined by simulations and tests that the presence of a non-homogeneous geometry at the level of the bottom wall and/or at the level of the connecting wall, in particular at the level of the bearing and/or of the connecting portion between the bearing ring and the side wall, has the effect of opposing the sliding of the material during forming between the punch and the die assembly.

Il existe d’abord un risque de rupture, sous la forme d’un déchirement de la matière du fond de la coupelle unitaire à cause du poinçon présentant des formes dissymétriques, par exemple des créneaux, au moment du ré-emboutissage pour la réduction de diamètre de la coupelle unitaire. Il existe aussi un risque de réduction d’épaisseur, voire de rupture, lors de la mise en forme de la paroi de fond finale. Il existe enfin un risque de voir apparaitre des plis lors de la mise en forme du fond ou du ré-emboutissage dû à l’asymétrie de la section de coupe.First of all, there is a risk of breakage, in the form of a tearing of the material from the bottom of the unit cup because of the punch having asymmetrical shapes, for example slots, at the time of re-stamping for the reduction of diameter of the unit cup. There is also a risk of reduction in thickness, or even rupture, during the shaping of the final bottom wall. Finally, there is a risk of seeing creases appear when shaping the bottom or re-stamping due to the asymmetry of the cutting section.

Objet de l’inventionObject of the invention

La présente invention a pour but de proposer une installation pour la fabrication de contenants en aluminium ou en alliage d’aluminium qui réponde à tout ou partie des problématiques présentées ci-avant.The purpose of the present invention is to propose an installation for the manufacture of aluminum or aluminum alloy containers which responds to all or part of the problems presented above.

Notamment, le but de l’invention est de proposer une installation pour la fabrication de contenants en aluminium ou en alliage d’aluminium qui réponde à au moins l’un des objectifs suivants:
- être simple et économique,
- être efficiente et garantir une grande cadence de fabrication,
- être fiable.
In particular, the object of the invention is to provide an installation for the manufacture of aluminum or aluminum alloy containers which meets at least one of the following objectives:
- be simple and economical,
- be efficient and guarantee a high production rate,
- be reliable.

Ce but peut être atteint grâce à la mise en œuvre d’une installation pour la fabrication de contenants en aluminium ou en alliage d’aluminium, de préférence adaptés pour contenir une boisson, configurée pour que chaque contenant fabriqué soit formé en une seule pièce et délimite une paroi latérale cylindrique, une paroi de fond essentiellement concave et une paroi de raccordement reliant la paroi latérale et la paroi de fond, la paroi latérale ayant un bord supérieur opposé à la paroi de fond permettant la fixation étanche ultérieure d’un couvercle pour constituer une boite fermée, la paroi de raccordement délimitant:
- un anneau d’appui présentant une convexité orientée du côté opposé au volume interne délimité par la paroi latérale, et
- une portion de liaison entre l’anneau d’appui et la paroi latérale,
l’installation comprenant une unité de formage adaptée pour transformer une coupelle unitaire de sorte à former la paroi de fond, la paroi de raccordement et tout ou partie de la paroi latérale, l’unité de formage comprenant:
- un bâti délimitant un passage comprenant un axe longitudinal,
- un poinçon disposé dans le passage délimité par le bâti de manière mobile le long de l’axe longitudinal entre une position rentrée et une position sortie, le poinçon délimitant un corps principal et un nez de poinçon situé à une extrémité du corps principal,
- un ensemble matrice coopérant avec le poinçon, l’ensemble matrice et le poinçon étant configurés de sorte que, durant le passage du poinçon de la position rentrée à la position sortie, chaque coupelle unitaire placée entre l’ensemble matrice et le poinçon subit une réduction de diamètre, puis un étirage pour former la paroi latérale, puis une mise en forme de la paroi de fond et de la paroi de raccordement du contenant,
l’installation étant telle qu’un élément fonctionnel appartenant au groupe comprenant l’ensemble matrice et le nez de poinçon, est configuré de sorte à varier entre:
- une première configuration, automatiquement adoptée lorsque le poinçon est axialement positionné entre la position rentrée et une première position intermédiaire située entre la position rentrée et la position sortie, dans laquelle l’élément fonctionnel délimite une première empreinte spatiale telle que, durant le passage du poinçon de la position rentrée à la première position intermédiaire, le poinçon et l’ensemble matrice déforment progressivement par formage la coupelle unitaire d’une manière permettant de former temporairement un contenant dont la paroi de fond a la forme d’un dôme présentant une section de coupe constante autour de l’axe longitudinal et dont la paroi de raccordement présente une section de coupe constante autour de l’axe longitudinal,
- une deuxième configuration, automatiquement adoptée lorsque le poinçon est dans la position sortie, dans laquelle l’élément fonctionnel délimite une deuxième empreinte spatiale telle que dans la position sortie du poinçon, au moins une paroi choisie parmi la paroi de fond et la paroi de raccordement, en particulier au niveau de l’anneau d’appui (104) et/ou de la portion de liaison (111) entre l’anneau d’appui (104) et la paroi latérale (101), du contenant obtenu par formage entre le poinçon et l’ensemble matrice présente une section de coupe variable autour de l’axe longitudinal,
le passage de la première configuration à la deuxième configuration étant provoqué automatiquement par les efforts mécaniques exercés entre l’ensemble matrice et le nez de poinçon durant le passage du poinçon de la première position intermédiaire vers la position sortie.
This object can be achieved thanks to the implementation of an installation for the manufacture of aluminum or aluminum alloy containers, preferably adapted to contain a drink, configured so that each container manufactured is formed in a single piece and delimits a cylindrical side wall, a substantially concave bottom wall and a connecting wall connecting the side wall and the bottom wall, the side wall having an upper edge opposite the bottom wall allowing the subsequent sealing attachment of a cover for constitute a closed box, the connecting wall delimiting:
- a support ring having a convexity oriented on the opposite side to the internal volume delimited by the side wall, and
- a connecting portion between the support ring and the side wall,
the installation comprising a forming unit suitable for transforming a unit cup so as to form the bottom wall, the connecting wall and all or part of the side wall, the forming unit comprising:
- a frame delimiting a passage comprising a longitudinal axis,
- a punch arranged in the passage delimited by the frame in a movable manner along the longitudinal axis between a retracted position and an extended position, the punch defining a main body and a punch nose located at one end of the main body,
- a die assembly cooperating with the punch, the die assembly and the punch being configured so that, during the passage of the punch from the retracted position to the extended position, each unit cup placed between the die assembly and the punch undergoes reduction in diameter, then stretching to form the side wall, then shaping of the bottom wall and the connecting wall of the container,
the installation being such that a functional element belonging to the group comprising the die assembly and the punch nose, is configured so as to vary between:
- a first configuration, automatically adopted when the punch is axially positioned between the retracted position and a first intermediate position located between the retracted position and the extended position, in which the functional element delimits a first spatial imprint such that, during the passage of the punch from the retracted position to the first intermediate position, the punch and the die assembly progressively deform by forming the unitary cup in a way allowing to temporarily form a container whose bottom wall has the shape of a dome having a section of constant cross section around the longitudinal axis and whose connecting wall has a constant cross section around the longitudinal axis,
- a second configuration, automatically adopted when the punch is in the extended position, in which the functional element delimits a second spatial imprint such as in the extended position of the punch, at least one wall chosen from among the bottom wall and the wall of connection, in particular at the support ring (104) and/or the connecting portion (111) between the support ring (104) and the side wall (101), of the container obtained by forming between the punch and the die assembly has a variable cross section around the longitudinal axis,
the passage from the first configuration to the second configuration being caused automatically by the mechanical forces exerted between the die assembly and the punch nose during the passage of the punch from the first intermediate position to the extended position.

Selon les dispositions présentées ci-avant, il en résulte que l’unité de formage scinde avantageusement les opérations de formage de la partie inférieure de chaque contenant en deux phases. Dans une première phase, qui correspond à la période de déplacement du poinçon de la position rentrée vers la première position intermédiaire, l’unité de formage permet de former la paroi de fond et la paroi de raccordement du contenant de telle manière que la paroi de fond et la paroi de raccordement présentent toutes deux une symétrie axiale autour de l’axe longitudinal. Puis, dans une seconde phase postérieure, qui correspond à la période de déplacement du poinçon de la première position intermédiaire vers la position sortie, l’unité de formage permet de former la paroi de fond et la paroi de raccordement du contenant d’une telle manière qu’au contraire de l’objet obtenu temporairement à la fin de la première phase, la paroi de fond et/ou la paroi de raccordement présente une dissymétrie axiale autour de l’axe longitudinal. Par exemple, il en résulte la possibilité de mettre en forme, dans la paroi de raccordement, en particulier au niveau de l’anneau d’appui et/ou de la portion de liaison entre l’anneau d’appui et la paroi latérale, des déformations concaves réparties à intervalles réguliers en tournant autour de l’axe longitudinal, la concavité de ces déformations concaves étant orientée du côté du volume interne délimité par la paroi latérale du contenant, ces déformations concaves étant par contre absentes à l’issue de la première phase et n’étant générées que durant la seconde phase. Par conséquent, l’unité de formage permet de créer les éléments structurels axialement dissymétriques destinés à augmenter la rigidité mécanique de la partie inférieure du contenant durant la deuxième phase, après que la paroi de raccordement et la paroi de fond toutes deux temporairement axialement symétriques ont été obtenues durant la première phase. Les simulations numériques réalisées par la demanderesse ont montré que pour des épaisseurs de matériau données où les techniques de formage antérieures entrainaient la rupture du contenant durant le formage, l’unité de formage décrite dans le présent document garantit que le contenant ainsi formé ne casse pas durant le formage, avec une grande fiabilité.According to the arrangements presented above, the result is that the forming unit advantageously splits the forming operations of the lower part of each container into two phases. In a first phase, which corresponds to the period of movement of the punch from the retracted position to the first intermediate position, the forming unit makes it possible to form the bottom wall and the connecting wall of the container in such a way that the wall of bottom and connecting wall both have axial symmetry around the longitudinal axis. Then, in a second subsequent phase, which corresponds to the period of movement of the punch from the first intermediate position to the extended position, the forming unit makes it possible to form the bottom wall and the connecting wall of the container of such so that, unlike the object obtained temporarily at the end of the first phase, the bottom wall and/or the connecting wall has an axial asymmetry around the longitudinal axis. For example, this results in the possibility of shaping, in the connection wall, in particular at the level of the bearing ring and/or of the connecting portion between the bearing ring and the side wall, concave deformations distributed at regular intervals while rotating around the longitudinal axis, the concavity of these concave deformations being oriented on the side of the internal volume delimited by the side wall of the container, these concave deformations being on the other hand absent at the end of the first phase and being generated only during the second phase. Consequently, the forming unit makes it possible to create the axially asymmetrical structural elements intended to increase the mechanical rigidity of the lower part of the container during the second phase, after the connection wall and the bottom wall, both temporarily axially symmetrical, have were obtained during the first phase. Numerical simulations carried out by the applicant have shown that for given material thicknesses where previous forming techniques caused the container to break during forming, the forming unit described in this document guarantees that the container thus formed does not break. during forming, with high reliability.

Certains aspects préférés mais non limitatifs de l’installation sont maintenant donnés ci-après, ceux-ci pouvant être mis en œuvre isolément ou en combinaison.Certain preferred but non-limiting aspects of the installation are now given below, these being able to be implemented in isolation or in combination.

La deuxième empreinte spatiale délimitée par l’élément fonctionnel dans la deuxième configuration présente une forme complémentaire de la forme d’une empreinte spatiale constante délimitée en permanence par l’autre élément que l’élément fonctionnel parmi le groupe comprenant l’ensemble matrice et le nez de poinçon.The second spatial imprint delimited by the functional element in the second configuration has a shape complementary to the shape of a constant spatial imprint permanently delimited by the element other than the functional element from among the group comprising the matrix assembly and the punch nose.

La deuxième empreinte spatiale délimitée par l’élément fonctionnel dans la deuxième configuration est telle que dans la position sortie du poinçon, la paroi de raccordement du contenant obtenu par formage entre le poinçon et l’ensemble matrice comprend, en particulier au niveau de l’anneau d’appui et/ou de la portion de liaison entre l’anneau d’appui et la paroi latérale, des déformations concaves, dont la concavité est orientée du côté du volume interne délimité par la paroi latérale du contenant, et réparties à intervalles réguliers autour de l’axe longitudinal.The second spatial footprint delimited by the functional element in the second configuration is such that in the extended position of the punch, the connection wall of the container obtained by forming between the punch and the die assembly comprises, in particular at the level of the support ring and/or of the connection portion between the support ring and the side wall, concave deformations, the concavity of which is oriented towards the internal volume delimited by the side wall of the container, and distributed at intervals regular around the longitudinal axis.

Dans une première variante, l’élément fonctionnel est constitué par le nez de poinçon, le nez de poinçon comprenant une partie fixe solidaire du corps principal et une pluralité de doigts rétractables où chaque doigt rétractable est monté sur la partie fixe du nez de poinçon d’une manière déplaçable selon l’axe longitudinal de sorte à pouvoir varier entre une position déployée et une position rétractée, le nez de poinçon étant tel que le nez de poinçon délimite:
- une première surface de formage, correspondant à la première empreinte spatiale, présentant une section de coupe constante autour de l’axe longitudinal lorsque chaque doigt rétractable occupe la position déployée,
- une deuxième surface de formage, correspondant à la deuxième empreinte spatiale, présentant une section de coupe variable autour de l’axe longitudinal lorsque chaque doigt rétractable occupe sa position rétractée, de sorte à délimiter des dépressions au niveau de chaque doigt rétractable en position rétractée où lesdites dépressions présentent des formes spatiales correspondant aux déformations concaves de la paroi de raccordement du contenant.
In a first variant, the functional element consists of the punch nose, the punch nose comprising a fixed part integral with the main body and a plurality of retractable fingers where each retractable finger is mounted on the fixed part of the punch nose d in a way that can be moved along the longitudinal axis so as to be able to vary between an extended position and a retracted position, the punch nose being such that the punch nose delimits:
- a first forming surface, corresponding to the first spatial impression, having a constant cross section around the longitudinal axis when each retractable finger occupies the deployed position,
- a second forming surface, corresponding to the second spatial impression, having a variable cross section around the longitudinal axis when each retractable finger occupies its retracted position, so as to delimit depressions at the level of each retractable finger in the retracted position wherein said depressions have spatial shapes corresponding to the concave deformations of the connecting wall of the container.

Le nez de poinçon comprend une partie mobile monté sur la partie fixe du nez de poinçon de manière déplaçable le long de l’axe longitudinal, ladite partie mobile étant constituée en une seule pièce et délimitant la pluralité de doigts rétractables.The punch nose comprises a movable part mounted on the fixed part of the punch nose in a displaceable manner along the longitudinal axis, said movable part being made in one piece and delimiting the plurality of retractable fingers.

L’unité de formage comprend au moins un actionneur de sollicitation exerçant une sollicitation mécanique prédéterminée de la partie mobile du nez de poinçon par rapport à la partie fixe du nez de poinçon ayant une valeur seuil et contraignant la partie mobile du nez de poinçon dans un sens tendant à déplacer les doigts rétractables vers leurs positions déployées, les doigts rétractables étant déplacés en direction de leurs positions rétractées lorsque la partie mobile du nez de poinçon subit un effort mécanique le long de l’axe longitudinal orienté dans un sens opposé au sens selon laquelle ladite sollicitation mécanique prédéterminée est appliquée ayant une valeur supérieure à ladite valeur seuil.The forming unit comprises at least one biasing actuator exerting a predetermined mechanical biasing of the movable part of the punch nose with respect to the fixed part of the punch nose having a threshold value and constraining the movable part of the punch nose in a direction tending to move the retractable fingers towards their deployed positions, the retractable fingers being moved in the direction of their retracted positions when the movable part of the punch nose undergoes a mechanical force along the longitudinal axis oriented in a direction opposite to the direction according to which said predetermined mechanical stress is applied having a value greater than said threshold value.

L’actionneur de sollicitation comprend une chambre de pression dans laquelle un fluide opérationnel est présent et la sollicitation mécanique prédéterminée est obtenue par la mise sous pression du fluide opérationnel.The bias actuator includes a pressure chamber in which an operating fluid is present and the predetermined mechanical bias is achieved by pressurizing the operating fluid.

Dans une deuxième variante, l’élément fonctionnel est constitué par l’ensemble matrice, l’ensemble matrice comprenant une partie fixe et une pluralité de doigts rétractables où chaque doigt rétractable est monté sur la partie fixe de l’ensemble matrice d’une manière déplaçable selon l’axe longitudinal de sorte à pouvoir varier entre une position déployée et une position rétractée, l’ensemble matrice étant tel que l’ensemble matrice délimite:
- une première surface de formage, correspondant à la première empreinte spatiale, présentant une section de coupe constante autour de l’axe longitudinal lorsque chaque doigt rétractable occupe la position déployée,
- une deuxième surface de formage, correspondant à la deuxième empreinte spatiale, présentant une section de coupe variable autour de l’axe longitudinal lorsque chaque doigt rétractable occupe sa position rétractée, de sorte à délimiter des dépressions au niveau de chaque doigt rétractable en position rétractée où lesdites dépressions présentent des formes spatiales complémentaires des portions saillantes présentes entre les déformations concaves de la paroi de raccordement du contenant.
In a second variant, the functional element is constituted by the matrix assembly, the matrix assembly comprising a fixed part and a plurality of retractable fingers where each retractable finger is mounted on the fixed part of the matrix assembly in a manner movable along the longitudinal axis so as to be able to vary between an extended position and a retracted position, the matrix assembly being such that the matrix assembly delimits:
- a first forming surface, corresponding to the first spatial impression, having a constant cross section around the longitudinal axis when each retractable finger occupies the deployed position,
- a second forming surface, corresponding to the second spatial impression, having a variable cross section around the longitudinal axis when each retractable finger occupies its retracted position, so as to delimit depressions at the level of each retractable finger in the retracted position wherein said depressions have spatial shapes complementary to the projecting portions present between the concave deformations of the connecting wall of the container.

L’ensemble matrice comprend une matrice fixe centrale le long de l’axe longitudinal et une matrice mobile ayant une forme annulaire délimitant une ouverture centrale apte à loger la matrice fixe et déplaçable le long de l’axe longitudinal de sorte à varier entre une position abaissée dans laquelle la matrice fixe est disposée dans la matrice mobile et une position relevée dans laquelle la matrice mobile est axialement positionnée entre la matrice fixe et le nez de poinçon, la matrice mobile étant sollicitée mécaniquement par un mécanisme de rappel par rapport à la matrice fixe le long de l’axe longitudinal dans un sens sollicitant la matrice mobile vers sa position relevée, la matrice mobile:
- - occupant la position relevée lorsque le poinçon est positionné entre la position rentrée et une deuxième position intermédiaire située entre la position rentrée et la première position intermédiaire, et
- se déplaçant automatiquement de la position relevée à la position abaissée, par opposition à l’action du mécanisme de rappel, sous l’action de déplacement du poinçon de la deuxième position intermédiaire à la position sortie.
The die assembly comprises a central fixed die along the longitudinal axis and a mobile die having an annular shape defining a central opening capable of accommodating the fixed die and movable along the longitudinal axis so as to vary between a position lowered position in which the fixed die is disposed in the movable die and a raised position in which the movable die is axially positioned between the fixed die and the punch nose, the movable die being mechanically biased by a return mechanism relative to the die fixed along the longitudinal axis in a direction biasing the movable die towards its raised position, the movable die:
- - occupying the raised position when the punch is positioned between the retracted position and a second intermediate position located between the retracted position and the first intermediate position, and
- automatically moving from the raised position to the lowered position, as opposed to the action of the return mechanism, under the action of moving the punch from the second intermediate position to the extended position.

La matrice mobile occupe une position partiellement abaissée, axialement située entre la position abaissée et la position relevée, lorsque le poinçon occupe sa première position intermédiaire.The movable die occupies a partially lowered position, axially located between the lowered position and the raised position, when the punch occupies its first intermediate position.

Le nez de poinçon et le corps principal sont conformés de sorte que dans la position sortie du poinçon, la paroi de raccordement du contenant obtenu par formage entre le poinçon et l’ensemble matrice comprend, entre l’anneau d’appui et la paroi latérale, une portion de liaison présentant, vu dans tout plan de coupe passant par l’axe longitudinal, une section à profil rectiligne selon une variante de la présente invention. Selon une autre variante, la portion de liaison présente une section de coupe variable autour de l’axe longitudinal.The punch nose and the main body are shaped so that in the extended position of the punch, the connecting wall of the container obtained by forming between the punch and the die assembly comprises, between the support ring and the side wall , a connecting portion having, seen in any sectional plane passing through the longitudinal axis, a section with a rectilinear profile according to a variant of the present invention. According to another variant, the connecting portion has a variable cross section around the longitudinal axis.

Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings

D’autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation préférés de celle-ci, donnée à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels:Other aspects, objects, advantages and characteristics of the invention will appear better on reading the following detailed description of preferred embodiments thereof, given by way of non-limiting example, and made with reference to the appended drawings. on which ones:

La Figure 1 est une vue en perspective du poinçon d’une unité de formage d’un exemple d’installation selon l’invention, dans la première configuration. Figure 1 is a perspective view of the punch of a forming unit of an example of installation according to the invention, in the first configuration.

La Figure 2 est une vue radiale du poinçon de la Figure 1. Figure 2 is a radial view of the punch of Figure 1.

La Figure 3 est une vue en coupe radiale montrant le poinçon selon le plan de coupe A-A visible sur la Figure 2, à deux demi-plans sécants selon un angle de 15°. Figure 3 is a view in radial section showing the punch according to the section plane AA visible in Figure 2, with two intersecting half-planes at an angle of 15°.

La Figure 4 est une vue en perspective du poinçon de la Figure 1 dans la deuxième configuration. Figure 4 is a perspective view of the punch of Figure 1 in the second configuration.

La Figure 5 est une vue en perspective d’une partie de l’ensemble matrice utilisé dans un exemple d’installation selon l’invention, c’est-à-dire la matrice fixe 31. Figure 5 is a perspective view of part of the matrix assembly used in an example of installation according to the invention, that is to say the fixed matrix 31.

La Figure 6 illustre en coupe radiale une moitié de la partie inférieure du contenant obtenu grâce à l’unité de formage. Figure 6 illustrates in radial section one half of the lower part of the container obtained thanks to the forming unit.

La Figure 7 représente schématiquement en coupe radiale certaines parties de l’unité de formage à un premier instant où le poinçon est en position rentrée. Figure 7 schematically shows in radial section certain parts of the forming unit at a first moment when the punch is in the retracted position.

La Figure 8 représente schématiquement en coupe radiale certaines parties de l’unité de formage à un deuxième instant où le poinçon occupe la deuxième position intermédiaire. Figure 8 schematically shows in radial section certain parts of the forming unit at a second time when the punch occupies the second intermediate position.

La Figure 9 représente schématiquement en coupe radiale certaines parties de l’unité de formage à un troisième instant où le poinçon occupe la première position intermédiaire. Figure 9 schematically shows in radial section certain parts of the forming unit at a third instant when the punch occupies the first intermediate position.

La Figure 10 représente schématiquement en coupe radiale certaines parties de l’unité de formage à un quatrième instant où le poinçon occupe la position sortie. Figure 10 schematically shows in radial section certain parts of the forming unit at a fourth instant when the punch occupies the extended position.

La Figure 11 représente schématiquement une unité de découpe, avant découpage d’un disque unitaire. Figure 11 schematically represents a cutting unit, before cutting a unit disc.

La Figure 12 représente schématiquement l’unité de découpe dans la situation après le découpage d’un disque unitaire. Figure 12 schematically shows the cutting unit in the situation after cutting a single disk.

La Figure 13 représente schématiquement une unité d’emboutissage, dans une situation où le disque unitaire est partiellement embouti et où la coupelle unitaire est donc partiellement formée. Figure 13 schematically shows a stamping unit, in a situation where the unit disc is partially stamped and where the unit cup is therefore partially formed.

La Figure 14 représente l’unité d’emboutissage dans la situation après l’emboutissage, la coupelle unitaire étant formée. Figure 14 shows the stamping unit in the situation after stamping, with the unit cup being formed.

Description détailléedetailed description

Sur les figures 1 à 14 et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l’échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de réalisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux.In FIGS. 1 to 14 and in the remainder of the description, the same references represent identical or similar elements. In addition, the various elements are not represented to scale so as to favor the clarity of the figures. Furthermore, the different embodiments and variants are not mutually exclusive and can be combined with each other.

L’invention concerne une installation pour la fabrication de contenants en aluminium ou en alliage d’aluminium, de préférence adaptés pour contenir une boisson.The invention relates to an installation for the manufacture of aluminum or aluminum alloy containers, preferably suitable for containing a drink.

Chaque contenant 100 est formé en une seule pièce et délimite une paroi latérale 101 de forme cylindrique, une paroi de fond 102 essentiellement concave et une paroi de raccordement 103 reliant la paroi latérale 101 et la paroi de fond 102. La paroi de raccordement 103 délimite:
- un anneau d’appui 104 présentant une convexité orientée du côté opposé au volume interne 105 délimité par la paroi latérale 101, et
- une portion de liaison 111 entre l’anneau d’appui 104 et la paroi latérale 101.
Le bord supérieur de la paroi latérale 101 du contenant 100, opposé axialement à la paroi de fond 102, est destiné à permettre ultérieurement la fixation étanche d’un couvercle non représenté pour former une boite fermée.
Each container 100 is formed in one piece and delimits a side wall 101 of cylindrical shape, an essentially concave bottom wall 102 and a connection wall 103 connecting the side wall 101 and the bottom wall 102. The connection wall 103 delimits :
- a support ring 104 having a convexity oriented on the opposite side to the internal volume 105 delimited by the side wall 101, and
- a connecting portion 111 between the support ring 104 and the side wall 101.
The upper edge of the side wall 101 of the container 100, axially opposite the bottom wall 102, is intended to subsequently allow the leaktight attachment of a lid, not shown, to form a closed box.

En référence aux figures 11 et 12, l’installation comprend une unité de découpe adaptée pour découper des disques unitaires 200 dans une bande 300 en aluminium ou en alliage d’aluminium. Typiquement, il s’agit d’un matériau AA3101, par exemple sous l’état métallurgique H14 ou H19. Typiquement, il s’agit d’un matériau AA3104 ou AA3105, par exemple sous l’état métallurgique H14 ou H19. La bande 300 peut présenter une épaisseur comprise entre 150 à 300 µm, de préférence comprise entre 200 et 265 µm, et plus préférentiellement entre 210 à 245 µm.With reference to Figures 11 and 12, the installation comprises a cutting unit suitable for cutting individual discs 200 in a strip 300 of aluminum or aluminum alloy. Typically, it is an AA3101 material, for example in the metallurgical state H14 or H19. Typically, it is an AA3104 or AA3105 material, for example in the metallurgical state H14 or H19. The strip 300 can have a thickness comprised between 150 to 300 μm, preferably comprised between 200 and 265 μm, and more preferentially between 210 to 245 μm.

La figure 11 représente schématiquement l’unité de découpe avant le découpage d’un disque unitaire 200. La bande 300 est placée dans une matrice de découpe 400 susceptible de se déplacer selon un déplacement 401 par rapport à la bande 300 transversalement à celle-ci, c’est-à-dire dans la direction 402 correspondant à son épaisseur une fois que la bande 300 est placée dans la matrice de découpe 400.FIG. 11 schematically represents the cutting unit before the cutting of a unit disc 200. The strip 300 is placed in a cutting die 400 capable of moving according to a displacement 401 with respect to the strip 300 transversely thereto , that is to say in the direction 402 corresponding to its thickness once the strip 300 is placed in the cutting die 400.

La figure 12 représente schématiquement l’unité de découpe dans la situation après le découpage du disque unitaire 200, c’est-à-dire après le déplacement 401 de la matrice de découpe 400 dans la direction 402 par rapport à la bande 300.Figure 12 schematically represents the cutting unit in the situation after the cutting of the unit disc 200, that is to say after the displacement 401 of the cutting die 400 in the direction 402 with respect to the strip 300.

L’installation comprend une unité d’emboutissage adaptée pour transformer le disque unitaire 200 en une coupelle unitaire 500 par emboutissage. Dans l’exemple particulier, maximisant l’efficacité, l’encombrement, les coûts, le rendement, la praticité et l’efficience, l’unité d’emboutissage est formée au moins partiellement à l’intérieur de l’unité de découpe d’une manière telle que le disque unitaire 200 produit par l’unité de découpe est utilisé par l’unité d’emboutissage directement après son obtention grâce à l’unité de découpe, sans aucun transfert de l’unité de découpe vers l’unité d’emboutissage.The installation includes a stamping unit suitable for transforming the unit disc 200 into a unit cup 500 by stamping. In the particular example, maximizing efficiency, space, cost, yield, practicality and efficiency, the stamping unit is formed at least partially inside the die-cutting unit. in such a way that the unit disk 200 produced by the cutting unit is used by the stamping unit directly after it has been obtained thanks to the cutting unit, without any transfer from the cutting unit to the unit stamping.

L’unité d’emboutissage comprend une matrice d’emboutissage 600 recevant le disque unitaire 200 avec une possibilité d’étirage et de coulissement et un poinçon d’emboutissage 601 susceptible d’effectuer un déplacement 603 par rapport à la matrice d’emboutissage 600 dans une direction 602 orientée transversalement au disque unitaire 200, c’est-à-dire suivant l’épaisseur du disque unitaire 200.The stamping unit comprises a stamping die 600 receiving the unit disc 200 with the possibility of stretching and sliding and a stamping punch 601 capable of effecting a displacement 603 with respect to the stamping die 600 in a direction 602 oriented transversely to the unit disc 200, that is to say along the thickness of the unit disc 200.

La figure 13 représente schématiquement l’unité d’emboutissage, dans une situation où le disque unitaire 200 a été partiellement embouti et où la coupelle unitaire 500 est donc partiellement formée. La figure 14 représente l’unité d’emboutissage dans la situation après l’emboutissage, la coupelle unitaire 500 ayant étant formée à l’issue du déplacement 603 du poinçon d’emboutissage 601 par rapport à la matrice d’emboutissage 600.FIG. 13 schematically represents the stamping unit, in a situation where the unit disc 200 has been partially stamped and where the unit cup 500 is therefore partially formed. FIG. 14 represents the stamping unit in the situation after stamping, the unit cup 500 having been formed at the end of the displacement 603 of the stamping punch 601 with respect to the stamping die 600.

L’installation comprend une unité de formage adaptée pour transformer par formage la coupelle unitaire 500 de sorte à mettre en forme tout ou partie du contenant 100, notamment la partie inférieure où sont présentes la paroi de raccordement 103 et la paroi de fond 102.The installation comprises a forming unit suitable for transforming the unitary cup 500 by forming so as to shape all or part of the container 100, in particular the lower part where the connecting wall 103 and the bottom wall 102 are present.

En référence à la figure 3, l’unité de formage comprend un bâti 10 délimitant un passage 11 comprenant un axe longitudinal X. La nature du bâti 10 et du passage 11 n’a pas d’importance particulière et peut être quelconque.Referring to Figure 3, the forming unit comprises a frame 10 delimiting a passage 11 comprising a longitudinal axis X. The nature of the frame 10 and the passage 11 is of no particular importance and can be arbitrary.

L’unité de formage comprend un poinçon 20 disposé dans le passage 11 délimité par le bâti 11 de manière mobile le long de l’axe longitudinal X entre une position rentrée et une position sortie.The forming unit comprises a punch 20 arranged in the passage 11 delimited by the frame 11 in a movable manner along the longitudinal axis X between a retracted position and an extended position.

Le poinçon 20 délimite un corps principal 21 et un nez de poinçon 22 situé à une extrémité du corps principal 21. Le corps principal 21 et le nez de poinçon peuvent être formés dans un poinçon monobloc et peuvent être constituées en deux pièces distinctes fixées l’une sur l’autre.The punch 20 delimits a main body 21 and a punch nose 22 located at one end of the main body 21. The main body 21 and the punch nose can be formed in a one-piece punch and can be made up of two separate parts fixed the one over the other.

L’unité de formage comprend un actionneur en déplacement (non représenté) sollicitant le corps principal 21 de sorte à déplacer le poinçon 20 au moins de la position rentrée représentée sur la figure 7 vers la position sortie représentée sur la figure 10. La nature de l’actionneur en déplacement n’a pas d’importance particulière et peut être quelconque. Il peut typiquement s’agir d’un actionneur en déplacement fonctionnant par pneumatique. Le retour du poinçon 20 de la position sortie vers la position rentrée peut être réalisé par l’actionneur en déplacement ou par un moyen de rappel élastique de nature mécanique, pneumatique ou hydraulique.The forming unit comprises a moving actuator (not shown) urging the main body 21 so as to move the punch 20 at least from the retracted position shown in Figure 7 to the extended position shown in Figure 10. The nature of the moving actuator is of no particular importance and can be any. It can typically be a moving actuator operated by pneumatics. The return of the punch 20 from the extended position to the retracted position can be achieved by the moving actuator or by an elastic return means of a mechanical, pneumatic or hydraulic nature.

L’unité de formage comprend un ensemble matrice 30 coopérant avec le poinçon 20, l’ensemble matrice 30 et le poinçon 20 étant configurés de sorte que, durant le passage du poinçon 20 de la position rentrée (figure 7) à la position sortie (figure 10), chaque coupelle unitaire 500 placée entre l’ensemble matrice 30 et le poinçon 20 subit une réduction de diamètre, puis un étirage pour former la paroi latérale 101 du contenant 100, puis une mise en forme de la paroi de fond 102 et de la paroi de raccordement 103 du contenant 100.The forming unit comprises a die assembly 30 cooperating with the punch 20, the die assembly 30 and the punch 20 being configured so that, during the passage of the punch 20 from the retracted position (FIG. 7) to the extended position ( figure 10), each unit cup 500 placed between the die assembly 30 and the punch 20 undergoes a reduction in diameter, then a stretching to form the side wall 101 of the container 100, then a shaping of the bottom wall 102 and of the connecting wall 103 of the container 100.

Avantageusement, un élément fonctionnel, qui est constitué par l’ensemble matrice 30 dans une variante ou par le nez de poinçon 22 dans une autre variante, est configuré de sorte à varier entre:
- une première configuration dans laquelle l’élément fonctionnel délimite une première empreinte spatiale telle que, durant le passage du poinçon 20 de la position rentrée (figure 7) à une première position intermédiaire représentée sur la figure 9 située entre la position rentrée et la position sortie, le poinçon 20 et l’ensemble matrice 30 déforment progressivement par formage la coupelle unitaire 500 d’une manière permettant de former un contenant 100 dont la paroi de fond 102 a la forme d’un dôme présentant une section de coupe constante autour de l’axe longitudinal X et dont la paroi de raccordement 103 présente également une section de coupe constante autour de l’axe longitudinal X,
- une deuxième configuration dans laquelle l’élément fonctionnel délimite une deuxième empreinte spatiale différente de la première empreinte spatiale et telle que dans la position sortie (figure 10) du poinçon 20, au moins une paroi choisie parmi la paroi de fond 102 et la paroi de raccordement 103 (en particulier au niveau de l’anneau d’appui et/ou de la portion de liaison entre l’anneau d’appui et la paroi latérale) du contenant 100 obtenu par formage entre le poinçon 20 et l’ensemble matrice 30 présente une section de coupe variable autour de l’axe longitudinal X.
Advantageously, a functional element, which is constituted by the die assembly 30 in one variant or by the punch nose 22 in another variant, is configured so as to vary between:
- a first configuration in which the functional element delimits a first spatial imprint such that, during the passage of the punch 20 from the retracted position (FIG. 7) to a first intermediate position shown in FIG. 9 located between the retracted position and the retracted position exit, the punch 20 and the die assembly 30 progressively deform by forming the unitary cup 500 in a manner allowing to form a container 100 whose bottom wall 102 has the shape of a dome having a constant cross section around the longitudinal axis X and whose connecting wall 103 also has a constant cross section around the longitudinal axis X,
- a second configuration in which the functional element delimits a second spatial imprint different from the first spatial imprint and such that in the extended position (FIG. 10) of the punch 20, at least one wall chosen from among the bottom wall 102 and the wall connection 103 (in particular at the support ring and/or the connection portion between the support ring and the side wall) of the container 100 obtained by forming between the punch 20 and the die assembly 30 has a variable cross-section around the longitudinal axis X.

La première configuration est automatiquement adoptée tant que le poinçon 20 est axialement positionné entre la position rentrée (figure 7) et la première position intermédiaire (figure 9).The first configuration is automatically adopted as long as the punch 20 is axially positioned between the retracted position (FIG. 7) and the first intermediate position (FIG. 9).

La deuxième configuration est automatiquement adoptée lorsque le poinçon 20 est dans la position sortie.The second configuration is automatically adopted when the punch 20 is in the extended position.

Le passage de la première configuration à la deuxième configuration est provoqué automatiquement par les efforts mécaniques F1 exercés entre l’ensemble matrice 30 et le nez de poinçon 22 durant le passage du poinçon 20 de la première position intermédiaire (figure 9) à la position sortie (figure 10).The passage from the first configuration to the second configuration is caused automatically by the mechanical forces F1 exerted between the die assembly 30 and the punch nose 22 during the passage of the punch 20 from the first intermediate position (FIG. 9) to the extended position. (figure 10).

De manière générale, la deuxième empreinte spatiale délimitée par l’élément fonctionnel adoptant la deuxième configuration présente une forme complémentaire de la forme d’une empreinte spatiale constante délimitée en permanence par l’autre élément que l’élément fonctionnel parmi le groupe comprenant l’ensemble matrice 30 et le nez de poinçon 22.In general, the second spatial footprint delimited by the functional element adopting the second configuration has a shape complementary to the shape of a constant spatial footprint permanently delimited by the element other than the functional element from among the group comprising the die set 30 and punch nose 22.

La deuxième empreinte spatiale délimitée par l’élément fonctionnel adoptant la deuxième configuration est telle que dans la position sortie du poinçon 20 (figure 10), la paroi de raccordement 103 (en particulier au niveau de l’anneau d’appui 104 et/ou de la portion de liaison 111 entre l’anneau d’appui 104 et la paroi latérale 101) du contenant 100 obtenu par formage entre le poinçon 20 et l’ensemble matrice 30 comprend des déformations concaves 106 (figure 6), dont la concavité est orientée du côté du volume interne 105 délimité par la paroi latérale 101 du contenant 100, et réparties à intervalles réguliers autour de l’axe longitudinal X.The second spatial footprint delimited by the functional element adopting the second configuration is such that in the extended position of the punch 20 (FIG. 10), the connection wall 103 (in particular at the level of the support ring 104 and/or of the connecting portion 111 between the support ring 104 and the side wall 101) of the container 100 obtained by forming between the punch 20 and the die assembly 30 comprises concave deformations 106 (FIG. 6), the concavity of which is oriented on the side of the internal volume 105 delimited by the side wall 101 of the container 100, and distributed at regular intervals around the longitudinal axis X.

La profondeur des déformations concaves 106 comptée suivant l’axe longitudinal X est compris entre 0,5 et 1 mm, de préférence entre 0,7 et 0,8 mm.The depth of the concave deformations 106 counted along the longitudinal axis X is between 0.5 and 1 mm, preferably between 0.7 and 0.8 mm.

Dans un premier mode de réalisation tel qu’illustré sur les figures, l’élément fonctionnel est constitué par le nez de poinçon 22. A cet effet, le nez de poinçon 22 comprend une partie fixe 220 solidaire du corps principal 21 et une pluralité de doigts rétractables 221 où chaque doigt rétractable 221 est monté sur la partie fixe 220 du nez de poinçon 22 d’une manière déplaçable selon l’axe longitudinal X de sorte à pouvoir varier entre une position déployée (figure 1) et une position rétractée (figure 4).In a first embodiment as illustrated in the figures, the functional element is constituted by the punch nose 22. For this purpose, the punch nose 22 comprises a fixed part 220 secured to the main body 21 and a plurality of retractable fingers 221 where each retractable finger 221 is mounted on the fixed part 220 of the punch nose 22 in a way that can be moved along the longitudinal axis X so as to be able to vary between an extended position (FIG. 1) and a retracted position (FIG. 4).

En référence aux figures 1 à 4 et 7 à 10, le nez de poinçon 22 est conformé de sorte à pouvoir délimiter:
- une première surface de formage (figures 1 et 7 à 9), correspondant à la première empreinte spatiale, présentant une section de coupe constante autour de l’axe longitudinal X lorsque chaque doigt rétractable 221 occupe la position déployée,
- une deuxième surface de formage (figures 4 et 10), correspondant à la deuxième empreinte spatiale, présentant une section de coupe qui varie autour de l’axe longitudinal X lorsque chaque doigt rétractable 221 occupe sa position rétractée, de sorte à délimiter des dépressions 222 au niveau de chaque doigt rétractable 221 en position rétractée.
With reference to Figures 1 to 4 and 7 to 10, the punch nose 22 is shaped so as to be able to delimit:
- a first forming surface (FIGS. 1 and 7 to 9), corresponding to the first spatial imprint, having a constant section section around the longitudinal axis X when each retractable finger 221 occupies the deployed position,
- a second forming surface (FIGS. 4 and 10), corresponding to the second spatial imprint, having a cross section which varies around the longitudinal axis X when each retractable finger 221 occupies its retracted position, so as to delimit depressions 222 at each retractable finger 221 in the retracted position.

Lesdites dépressions 222 présentent des formes spatiales correspondant aux déformations concaves 106 de la paroi de raccordement 103 du contenant 100 obtenu par formage entre le poinçon 20 et l’ensemble matrice 30. De manière identique aux déformations concaves 106, les dépressions 222 et donc plus généralement les doigts rétractables 221 sont répartis à intervalles réguliers autour de l’axe longitudinal X.Said depressions 222 have spatial shapes corresponding to the concave deformations 106 of the connecting wall 103 of the container 100 obtained by forming between the punch 20 and the die assembly 30. In an identical manner to the concave deformations 106, the depressions 222 and therefore more generally the retractable fingers 221 are distributed at regular intervals around the longitudinal axis X.

La deuxième empreinte spatiale délimitée par l’élément fonctionnel constitué par le nez de poinçon 22 lorsque celui-ci adopte la deuxième configuration est représentée sur la figure 4. Cette deuxième empreinte spatiale présente une forme complémentaire de la forme d’une empreinte spatiale constante délimitée en permanence par l’autre élément que l’élément fonctionnel parmi le groupe comprenant l’ensemble matrice 30 et le nez de poinçon 22, c’est-à-dire l’ensemble matrice 30 dans ce cas. L’empreinte spatiale constante délimitée par l’ensemble matrice 30 est visible sur la figure 5. Une matrice fixe 31 décrite plus loin comprend des saillies 310 ayant des formes complémentaires des dépressions 222. Les saillies 310 et les dépressions 222 sont adaptées pour venir les unes dans les autres par emboitement lorsque le poinçon 20 vient occuper la position sortie d’une manière créant alors les déformations concaves 106. De manière identique aux déformations concaves 106 et aux dépressions 222, les saillies 310 sont réparties à intervalles réguliers autour de l’axe longitudinal X. Les saillies 310 sont reliées par des portions de gorge annulaire 311 de formes complémentaires aux portions saillantes 223 de la partie fixe 220 situées entre les dépressions 222, de manière que ces portions saillantes 223 de la partie fixe 220 puissent venir s’emboiter dans les portions de gorge annulaire 311 lorsque le poinçon 20 est dans la position sortie d’une manière créant les portions saillantes 110 (figure 6) situées entre les déformations concaves 106.The second spatial imprint delimited by the functional element formed by the punch nose 22 when the latter adopts the second configuration is represented in FIG. 4. This second spatial imprint has a shape complementary to the shape of a constant spatial imprint delimited permanently by the other element than the functional element from the group comprising the die assembly 30 and the punch nose 22, that is to say the die assembly 30 in this case. The constant spatial footprint bounded by die assembly 30 can be seen in Figure 5. A fixed die 31 described later includes projections 310 having shapes complementary to depressions 222. The projections 310 and depressions 222 are adapted to come into each other by interlocking when the punch 20 comes to occupy the extended position in a manner then creating the concave deformations 106. In an identical manner to the concave deformations 106 and to the depressions 222, the projections 310 are distributed at regular intervals around the longitudinal axis X. The projections 310 are connected by annular groove portions 311 of complementary shapes to the projecting portions 223 of the fixed part 220 located between the depressions 222, so that these projecting portions 223 of the fixed part 220 can come nest in the annular groove portions 311 when the punch 20 is in the extended position in a manner creating the projecting portions 110 (FIG. 6) located between the concave deformations 106.

Selon un mode de réalisation particulier non limitatif, le nez de poinçon 22 comprend une partie mobile 224 montée sur la partie fixe 220 du nez de poinçon 22 de manière déplaçable le long de l’axe longitudinal X, cette partie mobile 224 étant constituée en une seule pièce et délimitant la pluralité de doigts rétractables 21 de manière unitaire.According to a particular non-limiting embodiment, the punch nose 22 comprises a movable part 224 mounted on the fixed part 220 of the punch nose 22 so as to be movable along the longitudinal axis X, this movable part 224 being constituted by a one piece and defining the plurality of retractable fingers 21 unitarily.

L’unité de formage comprend au moins un actionneur de sollicitation 40 exerçant une sollicitation mécanique prédéterminée F2 de la partie mobile 224 par rapport à la partie fixe 220 du nez de poinçon 22 ayant une valeur seuil et contraignant la partie mobile 224 du nez de poinçon 22 dans un sens tendant à déplacer les doigts rétractables 221 vers leurs positions déployées. Les doigts rétractables 221 sont déplacés en direction de leurs positions rétractées lorsque la partie mobile 224 subit un effort mécanique F3 le long de l’axe longitudinal X orienté dans un sens opposé au sens selon laquelle la sollicitation mécanique prédéterminée F2 est appliquée, ayant une valeur supérieure à ladite valeur seuil.The forming unit comprises at least one stress actuator 40 exerting a predetermined mechanical stress F2 of the moving part 224 relative to the fixed part 220 of the punch nose 22 having a threshold value and constraining the moving part 224 of the punch nose 22 in a direction tending to move the retractable fingers 221 towards their deployed positions. The retractable fingers 221 are moved towards their retracted positions when the movable part 224 undergoes a mechanical force F3 along the longitudinal axis X oriented in a direction opposite to the direction in which the predetermined mechanical stress F2 is applied, having a value greater than said threshold value.

Avantageusement, l’actionneur de sollicitation 40 peut comprendre une chambre de pression dans laquelle un fluide opérationnel est présent et la sollicitation mécanique prédéterminée F2 est obtenue par la mise sous pression du fluide opérationnel.Advantageously, the biasing actuator 40 may comprise a pressure chamber in which an operational fluid is present and the predetermined mechanical bias F2 is obtained by pressurizing the operational fluid.

Pour une bonne compréhension, les efforts mécaniques F1 évoqués précédemment, correspondant aux efforts d’interaction entre l’ensemble matrice 30 et le nez de poinçon 22, comprennent l’effort mécanique F3 appliqué par l’ensemble matrice 30 sur la partie mobile 224 et l’effort mécanique appliqué par l’ensemble matrice 30 sur la partie fixe 220, durant le passage du poinçon 20 de la première position intermédiaire à la position sortie.For a good understanding, the mechanical forces F1 mentioned above, corresponding to the interaction forces between the die assembly 30 and the punch nose 22, include the mechanical force F3 applied by the die assembly 30 on the moving part 224 and the mechanical force applied by the die assembly 30 on the fixed part 220, during the passage of the punch 20 from the first intermediate position to the extended position.

Selon une variante non représentée sur les figures, l’élément fonctionnel est constitué par l’ensemble matrice 30. A cet effet, l’ensemble matrice 30 peut comprendre alors une partie fixe et une pluralité de doigts rétractables où chaque doigt rétractable est monté sur la partie fixe de l’ensemble matrice 30 d’une manière déplaçable selon l’axe longitudinal X de sorte à pouvoir varier entre une position déployée et une position rétractée, l’ensemble matrice 30 étant tel qu’il puisse délimiter:
- une première surface de formage, correspondant à la première empreinte spatiale, présentant une section de coupe constante autour de l’axe longitudinal X lorsque chaque doigt rétractable occupe la position déployée,
- une deuxième surface de formage, correspondant à la deuxième empreinte spatiale, présentant une section de coupe variable autour de l’axe longitudinal X lorsque chaque doigt rétractable occupe sa position rétractée, de sorte à délimiter des dépressions au niveau de chaque doigt rétractable en position rétractée où lesdites dépressions présentent des formes spatiales complémentaires des portions saillantes 110 présentes entre les déformations concaves 106 de la paroi de raccordement 103 du contenant 100 obtenu par formage entre le poinçon 20 et l’ensemble matrice 30.
According to a variant not shown in the figures, the functional element is constituted by the matrix assembly 30. For this purpose, the matrix assembly 30 can then comprise a fixed part and a plurality of retractable fingers where each retractable finger is mounted on the fixed part of the matrix assembly 30 in a way that can be moved along the longitudinal axis X so as to be able to vary between an extended position and a retracted position, the matrix assembly 30 being such that it can delimit:
- a first forming surface, corresponding to the first spatial impression, having a constant section section around the longitudinal axis X when each retractable finger occupies the deployed position,
- a second forming surface, corresponding to the second spatial impression, having a variable cross section around the longitudinal axis X when each retractable finger occupies its retracted position, so as to delimit depressions at the level of each retractable finger in position retracted where said depressions have spatial shapes complementary to the projecting portions 110 present between the concave deformations 106 of the connecting wall 103 of the container 100 obtained by forming between the punch 20 and the die assembly 30.

Selon un mode de réalisation particulier non limitatif, en référence aux figures, l’ensemble matrice 30 comprend la matrice fixe 31 centrale déjà évoquée, qui est fixe le long de l’axe longitudinal X, et une matrice mobile 32 ayant une forme annulaire délimitant une ouverture centrale 33 apte à recevoir axialement la matrice fixe 31 et déplaçable le long de l’axe longitudinal X de sorte à varier entre une position abaissée (figure 10) dans laquelle la matrice fixe 31 est disposée dans la matrice mobile 32 et une position relevée (figure 7) dans laquelle la matrice mobile 32 est axialement positionnée entre la matrice fixe 31 et le nez de poinçon 22.According to a particular non-limiting embodiment, with reference to the figures, the die assembly 30 comprises the central fixed die 31 already mentioned, which is fixed along the longitudinal axis X, and a mobile die 32 having an annular shape delimiting a central opening 33 capable of axially receiving the fixed die 31 and movable along the longitudinal axis X so as to vary between a lowered position (FIG. 10) in which the fixed die 31 is placed in the movable die 32 and a position raised (Figure 7) in which the movable die 32 is axially positioned between the fixed die 31 and the punch nose 22.

La matrice mobile 32 est sollicitée mécaniquement par un mécanisme de rappel 50 par rapport à la matrice fixe 31 le long de l’axe longitudinal X dans un sens sollicitant la matrice mobile 32 vers sa position relevée, la matrice mobile 32:
- occupant la position relevée (figure 7) lorsque le poinçon 20 est positionné entre la position rentrée et une deuxième position intermédiaire située entre la position rentrée et la première position intermédiaire, et
- se déplaçant automatiquement de la position relevée à la position abaissée, par opposition à l’action du mécanisme de rappel 50, sous l’action de déplacement du poinçon 20 de la deuxième position intermédiaire à la position sortie.
Movable die 32 is mechanically biased by bias mechanism 50 relative to fixed die 31 along longitudinal axis X in a direction biasing movable die 32 toward its raised position, movable die 32:
- occupying the raised position (Figure 7) when the punch 20 is positioned between the retracted position and a second intermediate position located between the retracted position and the first intermediate position, and
- Moving automatically from the raised position to the lowered position, as opposed to the action of the return mechanism 50, under the action of moving the punch 20 from the second intermediate position to the extended position.

La deuxième position intermédiaire que peut occuper le poinçon 20 est représentée sur la figure 8; il s’agit de la position occupée par le poinçon 20 au moment où il entre en contact avec la matrice mobile 32 lorsque celle-ci est dans la position relevée.The second intermediate position that the punch 20 can occupy is shown in Figure 8; this is the position occupied by the punch 20 when it comes into contact with the movable die 32 when the latter is in the raised position.

La matrice mobile 32 occupe une position partiellement abaissée (figure 9), axialement située entre la position abaissée et la position relevée, lorsque le poinçon 20 occupe sa première position intermédiaire.The movable die 32 occupies a partially lowered position (FIG. 9), axially located between the lowered position and the raised position, when the punch 20 occupies its first intermediate position.

Le déplacement repéré D1 sur la figure 7 symbolise le déplacement du poinçon 20 de la position rentrée de la figure 7 à la deuxième position intermédiaire, c’est-à-dire jusqu’à ce qu’il entre en contact avec la matrice mobile 32.The movement identified D1 in Figure 7 symbolizes the movement of the punch 20 from the retracted position of Figure 7 to the second intermediate position, that is to say until it comes into contact with the movable die 32 .

Le déplacement repéré D2 sur la figure 8 symbolise le déplacement simultané du poinçon 20 et de la matrice mobile 32 (la matrice mobile 32 étant entrainée par le poinçon 20 en opposition à l’action du mécanisme de rappel 50) lorsque le poinçon 20 passe de la deuxième position intermédiaire à la première position intermédiaire. A la fin du déplacement D2, la matrice mobile 32 occupe sa position partiellement abaissée, ce qui correspond aux dispositions de la figure 9.The displacement marked D2 in FIG. 8 symbolizes the simultaneous displacement of the punch 20 and of the movable die 32 (the movable die 32 being driven by the punch 20 in opposition to the action of the return mechanism 50) when the punch 20 passes from the second intermediate position to the first intermediate position. At the end of the displacement D2, the movable die 32 occupies its partially lowered position, which corresponds to the provisions of FIG. 9.

Le déplacement repéré D3 sur la figure 9 symbolise le déplacement simultané du poinçon 20 et de la matrice mobile 32 (la matrice mobile 32 étant entrainée par le poinçon 20 en opposition à l’action du mécanisme de rappel 50) lorsque le poinçon 20 passe de la première position intermédiaire à la position sortie. On aboutit aux dispositions de la figure 10.The displacement marked D3 in FIG. 9 symbolizes the simultaneous displacement of the punch 20 and of the movable die 32 (the movable die 32 being driven by the punch 20 in opposition to the action of the return mechanism 50) when the punch 20 passes from the first intermediate position to the extended position. We end up with the arrangements of figure 10.

Durant le déplacement D3 du poinçon 20, ce qui correspond au passage de la figure 9 à la figure 10, les doigts rétractables 221 se déplacent par rapport à la partie fixe 220 du nez de poinçon 22. Ce déplacement des doigts rétractables 221, dû au fait que la valeur de l’effort mécanique F3 devient supérieure à la valeur seuil de la sollicitation mécanique prédéterminée F2, est symbolisé par la flèche D4 sur la figure 9.During the movement D3 of the punch 20, which corresponds to the transition from FIG. 9 to FIG. 10, the retractable fingers 221 move relative to the fixed part 220 of the punch nose 22. This movement of the retractable fingers 221, due to the fact that the value of the mechanical force F3 becomes greater than the threshold value of the predetermined mechanical stress F2, is symbolized by the arrow D4 in FIG. 9.

La figure 10 illustre la situation à l’issue du déplacement D3 du poinçon 20, c’est-à-dire lorsqu’il occupe sa position sortie.Figure 10 illustrates the situation at the end of the displacement D3 of the punch 20, that is to say when it occupies its extended position.

Selon un mode de réalisation particulier non limitatif, le nez de poinçon 22 et le corps principal 21 sont configurés de sorte que dans la position sortie du poinçon 20, la paroi de raccordement 103 du contenant 100 obtenu par formage entre le poinçon 22 et l’ensemble matrice 30 comprend, entre l’anneau d’appui 104 et la paroi latérale 101, une portion de liaison 111 présentant, vu dans tout plan de coupe passant par l’axe longitudinal X, une section à profil rectiligne. Selon un autre mode de réalisation, la portion de liaison 111 présente une section de coupe variable autour de l’axe longitudinal X.According to a particular non-limiting embodiment, the punch nose 22 and the main body 21 are configured so that in the extended position of the punch 20, the connecting wall 103 of the container 100 obtained by forming between the punch 22 and the matrix assembly 30 comprises, between the bearing ring 104 and the side wall 101, a connecting portion 111 having, seen in any section plane passing through the longitudinal axis X, a section with a rectilinear profile. According to another embodiment, the connecting portion 111 has a variable cross section around the longitudinal axis X.

L’installation pour la fabrication de contenants en aluminium ou en alliage d’aluminium qui vient d’être décrite est avantageusement simple et économique, présente une grande efficience et garantit une grande cadence de fabrication, tout en étant très fiable.
The installation for the manufacture of aluminum or aluminum alloy containers which has just been described is advantageously simple and economical, is highly efficient and guarantees a high production rate, while being very reliable.

Claims (10)

Installation pour la fabrication de contenants (100) en aluminium ou en alliage d’aluminium, de préférence adaptés pour contenir une boisson, configurée pour que chaque contenant (100) fabriqué soit formé en une seule pièce et délimite une paroi latérale (101) cylindrique, une paroi de fond (102) essentiellement concave et une paroi de raccordement (103) reliant la paroi latérale (101) et la paroi de fond (102), la paroi latérale (101) ayant un bord supérieur opposé à la paroi de fond (102) permettant la fixation étanche ultérieure d’un couvercle pour constituer une boite fermée, la paroi de raccordement (103) délimitant:
- un anneau d’appui (104) présentant une convexité orientée du côté opposé au volume interne (105) délimité par la paroi latérale (101), et
- une portion de liaison (111) entre l’anneau d’appui (104) et la paroi latérale (101),
l’installation comprenant une unité de formage adaptée pour transformer une coupelle unitaire (500) de sorte à former la paroi de fond (102), la paroi de raccordement (103) et tout ou partie de la paroi latérale (101), l’unité de formage comprenant:
- un bâti (10) délimitant un passage (11) comprenant un axe longitudinal (X),
- un poinçon (20) disposé dans le passage (11) délimité par le bâti (10) de manière mobile le long de l’axe longitudinal (X) entre une position rentrée et une position sortie, le poinçon (20) délimitant un corps principal (21) et un nez de poinçon (22) situé à une extrémité du corps principal (21),
- un ensemble matrice (30) coopérant avec le poinçon (20), l’ensemble matrice (30) et le poinçon (20) étant configurés de sorte que, durant le passage du poinçon (20) de la position rentrée à la position sortie, chaque coupelle unitaire (500) placée entre l’ensemble matrice (30) et le poinçon (20) subit une réduction de diamètre, puis un étirage pour former la paroi latérale (101), puis une mise en forme de la paroi de fond (102) et de la paroi de raccordement (103) du contenant (100),
l’installation étant caractérisée en ce qu’un élément fonctionnel appartenant au groupe comprenant l’ensemble matrice (30) et le nez de poinçon (22) est configuré de sorte à varier entre:
- une première configuration, automatiquement adoptée lorsque le poinçon (20) est axialement positionné entre la position rentrée et une première position intermédiaire située entre la position rentrée et la position sortie, dans laquelle l’élément fonctionnel délimite une première empreinte spatiale telle que, durant le passage du poinçon (20) de la position rentrée vers la première position intermédiaire, le poinçon (20) et l’ensemble matrice (30) déforment progressivement par formage la coupelle unitaire (500) d’une manière permettant de former temporairement un contenant (100) dont la paroi de fond (102) a la forme d’un dôme présentant une section de coupe constante autour de l’axe longitudinal (X) et dont la paroi de raccordement (103) présente une section de coupe constante autour de l’axe longitudinal (X),
- une deuxième configuration, automatiquement adoptée lorsque le poinçon (20) est dans la position sortie, dans laquelle l’élément fonctionnel délimite une deuxième empreinte spatiale telle que dans la position sortie du poinçon (20), au moins une paroi choisie parmi la paroi de fond (102) et la paroi de raccordement (103), en particulier au niveau de l’anneau d’appui (104) et/ou de la portion de liaison (111) entre l’anneau d’appui (104) et la paroi latérale (101), du contenant (100) obtenu par formage entre le poinçon (20) et l’ensemble matrice (30) présente une section de coupe variable autour de l’axe longitudinal (X),
le passage de la première configuration à la deuxième configuration étant provoqué automatiquement par les efforts mécaniques (F1) exercés entre l’ensemble matrice (30) et le nez de poinçon (22) durant le passage du poinçon (20) de la première position intermédiaire à la position sortie.
Installation for the manufacture of containers (100) made of aluminum or aluminum alloy, preferably adapted to contain a drink, configured so that each container (100) manufactured is formed in one piece and delimits a cylindrical side wall (101) , a substantially concave bottom wall (102) and a connecting wall (103) connecting the side wall (101) and the bottom wall (102), the side wall (101) having an upper edge opposite the bottom wall (102) allowing the subsequent sealed fixing of a cover to constitute a closed box, the connecting wall (103) delimiting:
- a support ring (104) having a convexity oriented on the side opposite to the internal volume (105) delimited by the side wall (101), and
- a connecting portion (111) between the support ring (104) and the side wall (101),
the installation comprising a forming unit suitable for transforming a unit cup (500) so as to form the bottom wall (102), the connecting wall (103) and all or part of the side wall (101), the forming unit including:
- a frame (10) delimiting a passage (11) comprising a longitudinal axis (X),
- a punch (20) arranged in the passage (11) delimited by the frame (10) in a movable manner along the longitudinal axis (X) between a retracted position and an extended position, the punch (20) delimiting a body main body (21) and a punch nose (22) located at one end of the main body (21),
- a die assembly (30) cooperating with the punch (20), the die assembly (30) and the punch (20) being configured so that, during the passage of the punch (20) from the retracted position to the extended position , each unit cup (500) placed between the die assembly (30) and the punch (20) undergoes a reduction in diameter, then a stretching to form the side wall (101), then a shaping of the bottom wall (102) and the connecting wall (103) of the container (100),
the installation being characterized in that a functional element belonging to the group comprising the die assembly (30) and the punch nose (22) is configured so as to vary between:
- a first configuration, automatically adopted when the punch (20) is axially positioned between the retracted position and a first intermediate position located between the retracted position and the extended position, in which the functional element delimits a first spatial imprint such that, during moving the punch (20) from the retracted position to the first intermediate position, the punch (20) and the die assembly (30) progressively deform by forming the unitary cup (500) in a way to temporarily form a container (100) whose bottom wall (102) has the shape of a dome having a constant cross section around the longitudinal axis (X) and whose connecting wall (103) has a constant cross section around the longitudinal axis (X),
- a second configuration, automatically adopted when the punch (20) is in the extended position, in which the functional element delimits a second spatial imprint such as in the extended position of the punch (20), at least one wall chosen from the wall bottom (102) and the connection wall (103), in particular at the level of the bearing ring (104) and/or of the connecting portion (111) between the bearing ring (104) and the side wall (101) of the container (100) obtained by forming between the punch (20) and the die assembly (30) has a variable section section around the longitudinal axis (X),
the passage from the first configuration to the second configuration being caused automatically by the mechanical forces (F1) exerted between the die assembly (30) and the punch nose (22) during the passage of the punch (20) from the first intermediate position to the extended position.
Installation selon la revendication 1, dans laquelle la deuxième empreinte spatiale délimitée par l’élément fonctionnel dans la deuxième configuration présente une forme complémentaire de la forme d’une empreinte spatiale constante délimitée en permanence par l’autre élément que l’élément fonctionnel parmi le groupe comprenant l’ensemble matrice (30) et le nez de poinçon (22).Installation according to claim 1, in which the second spatial imprint delimited by the functional element in the second configuration has a shape complementary to the shape of a constant spatial imprint permanently delimited by the element other than the functional element among the group comprising the die assembly (30) and the punch nose (22). Installation selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle la deuxième empreinte spatiale délimitée par l’élément fonctionnel dans la deuxième configuration est telle que dans la position sortie du poinçon (20), la paroi de raccordement (103), (en particulier au niveau de l’anneau d’appui (104) et/ou de la portion de liaison (111) entre l’anneau d’appui (104) et la paroi latérale (101), du contenant (100) obtenu par formage entre le poinçon (20) et l’ensemble matrice (30) comprend des déformations concaves (106), dont la concavité est orientée du côté du volume interne (105) délimité par la paroi latérale (101) du contenant (100), et réparties à intervalles réguliers autour de l’axe longitudinal (X).Installation according to one of Claims 1 or 2, in which the second spatial imprint delimited by the functional element in the second configuration is such that in the extended position of the punch (20), the connecting wall (103), (in particular at the support ring (104) and/or the connecting portion (111) between the support ring (104) and the side wall (101), of the container (100) obtained by forming between the punch (20) and the die assembly (30) comprises concave deformations (106), the concavity of which is oriented on the side of the internal volume (105) delimited by the side wall (101) of the container (100), and distributed at regular intervals around the longitudinal axis (X). Installation selon la revendication 3, dans laquelle l’élément fonctionnel est constitué par le nez de poinçon (22), le nez de poinçon (22) comprenant une partie fixe (220) solidaire du corps principal (21) et une pluralité de doigts rétractables (221) où chaque doigt rétractable (221) est monté sur la partie fixe (220) du nez de poinçon (22) d’une manière déplaçable selon l’axe longitudinal (X) de sorte à pouvoir varier entre une position déployée et une position rétractée, le nez de poinçon (22) étant tel que le nez de poinçon (22) délimite:
- une première surface de formage, correspondant à la première empreinte spatiale, présentant une section de coupe constante autour de l’axe longitudinal (X) lorsque chaque doigt rétractable (221) occupe la position déployée,
- une deuxième surface de formage, correspondant à la deuxième empreinte spatiale, présentant une section de coupe variable autour de l’axe longitudinal (X) lorsque chaque doigt rétractable (221) occupe sa position rétractée, de sorte à délimiter des dépressions (222) au niveau de chaque doigt rétractable (221) en position rétractée où lesdites dépressions (222) présentent des formes spatiales correspondant aux déformations concaves (106) de la paroi de raccordement (103) du contenant (100).
Installation according to claim 3, in which the functional element consists of the punch nose (22), the punch nose (22) comprising a fixed part (220) integral with the main body (21) and a plurality of retractable fingers (221) where each retractable finger (221) is mounted on the fixed part (220) of the punch nose (22) in a way that is movable along the longitudinal axis (X) so as to be able to vary between a deployed position and a retracted position, the punch nose (22) being such that the punch nose (22) defines:
- a first forming surface, corresponding to the first spatial impression, having a constant section section around the longitudinal axis (X) when each retractable finger (221) occupies the deployed position,
- a second forming surface, corresponding to the second spatial imprint, having a variable cross section around the longitudinal axis (X) when each retractable finger (221) occupies its retracted position, so as to delimit depressions (222) at the level of each retractable finger (221) in the retracted position where said depressions (222) have spatial shapes corresponding to the concave deformations (106) of the connecting wall (103) of the container (100).
Installation selon la revendication 4, dans laquelle le nez de poinçon comprend une partie mobile (224) montée sur la partie fixe (220) du nez de poinçon (20) de manière déplaçable le long de l’axe longitudinal (X), ladite partie mobile (224) étant constituée en une seule pièce et délimitant la pluralité de doigts rétractables (221).Installation according to claim 4, in which the punch nose comprises a movable part (224) mounted on the fixed part (220) of the punch nose (20) so as to be movable along the longitudinal axis (X), said part mobile (224) being made in one piece and delimiting the plurality of retractable fingers (221). Installation selon la revendication 5, dans laquelle l’unité de formage comprend au moins un actionneur de sollicitation (40) exerçant une sollicitation mécanique prédéterminée (F2) de la partie mobile (224) du nez de poinçon (22) par rapport à la partie fixe (220) du nez de poinçon (22) ayant une valeur seuil et contraignant la partie mobile (224) du nez de poinçon (22) dans un sens tendant à déplacer les doigts rétractables (221) vers leurs positions déployées, les doigts rétractables (221) étant déplacés en direction de leurs positions rétractées lorsque la partie mobile (224) du nez de poinçon (22) subit un effort mécanique (F3) le long de l’axe longitudinal (X) orienté dans un sens opposé au sens selon laquelle ladite sollicitation mécanique prédéterminée (F2) est appliquée, ayant une valeur supérieure à ladite valeur seuil.Installation according to claim 5, in which the forming unit comprises at least one biasing actuator (40) exerting a predetermined mechanical bias (F2) of the movable part (224) of the punch nose (22) with respect to the part fixed (220) of the punch nose (22) having a threshold value and constraining the movable part (224) of the punch nose (22) in a direction tending to move the retractable fingers (221) towards their extended positions, the retractable fingers (221) being moved in the direction of their retracted positions when the movable part (224) of the punch nose (22) undergoes a mechanical force (F3) along the longitudinal axis (X) oriented in a direction opposite to the direction according to which said predetermined mechanical stress (F2) is applied, having a value greater than said threshold value. Installation selon la revendication 6, dans laquelle l’actionneur de sollicitation (40) comprend une chambre de pression dans laquelle un fluide opérationnel est présent et la sollicitation mécanique prédéterminée (F2) est obtenue par la mise sous pression du fluide opérationnel.Installation according to claim 6, in which the biasing actuator (40) comprises a pressure chamber in which an operational fluid is present and the predetermined mechanical bias (F2) is obtained by pressurizing the operational fluid. Installation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle l’élément fonctionnel est constitué par l’ensemble matrice (30), l’ensemble matrice (30) comprenant une partie fixe et une pluralité de doigts rétractables où chaque doigt rétractable est monté sur la partie fixe de l’ensemble matrice (30) d’une manière déplaçable selon l’axe longitudinal (X) de sorte à pouvoir varier entre une position déployée et une position rétractée, l’ensemble matrice (30) étant tel que l’ensemble matrice (30) délimite:
- une première surface de formage, correspondant à la première empreinte spatiale, présentant une section de coupe constante autour de l’axe longitudinal (X) lorsque chaque doigt rétractable occupe la position déployée,
- une deuxième surface de formage, correspondant à la deuxième empreinte spatiale, présentant une section de coupe variable autour de l’axe longitudinal (X) lorsque chaque doigt rétractable occupe sa position rétractée, de sorte à délimiter des dépressions au niveau de chaque doigt rétractable en position rétractée où lesdites dépressions présentent des formes spatiales complémentaires des portions saillantes présentes entre des déformations concaves (106) de la paroi de raccordement (103) du contenant (100).
Installation according to any one of Claims 1 to 3, in which the functional element is constituted by the die assembly (30), the die assembly (30) comprising a fixed part and a plurality of retractable fingers where each retractable finger is mounted on the fixed part of the die assembly (30) in a manner movable along the longitudinal axis (X) so as to be able to vary between an extended position and a retracted position, the die assembly (30) being such that the matrix assembly (30) delimits:
- a first forming surface, corresponding to the first spatial impression, having a constant cross section around the longitudinal axis (X) when each retractable finger occupies the deployed position,
- a second forming surface, corresponding to the second spatial impression, having a variable cross section around the longitudinal axis (X) when each retractable finger occupies its retracted position, so as to delimit depressions at the level of each retractable finger in the retracted position where said depressions have spatial shapes complementary to the projecting portions present between concave deformations (106) of the connecting wall (103) of the container (100).
Installation selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle l’ensemble matrice (30) comprend une matrice fixe (31) centrale le long de l’axe longitudinal (X) et une matrice mobile (32) ayant une forme annulaire délimitant une ouverture centrale (33) apte à loger la matrice fixe (32) et déplaçable le long de l’axe longitudinal (X) de sorte à varier entre une position abaissée dans laquelle la matrice fixe (31) est disposée dans la matrice mobile (32) et une position relevée dans laquelle la matrice mobile (32) est axialement positionnée entre la matrice fixe (31) et le nez de poinçon (22), la matrice mobile (32) étant sollicitée mécaniquement par un mécanisme de rappel (50) par rapport à la matrice fixe (31) le long de l’axe longitudinal (X) dans un sens sollicitant la matrice mobile (32) vers sa position relevée, la matrice mobile (32):
- occupant la position relevée lorsque le poinçon (20) est positionné entre la position rentrée et une deuxième position intermédiaire située entre la position rentrée et la première position intermédiaire, et
- se déplaçant automatiquement de la position relevée à la position abaissée, par opposition à l’action du mécanisme de rappel (50), sous l’action de déplacement du poinçon (20) de la deuxième position intermédiaire à la position sortie.
Installation according to any one of claims 1 to 8, in which the die assembly (30) comprises a fixed die (31) central along the longitudinal axis (X) and a movable die (32) having an annular shape delimiting a central opening (33) adapted to house the fixed die (32) and movable along the longitudinal axis (X) so as to vary between a lowered position in which the fixed die (31) is arranged in the movable die (32) and a raised position in which the movable die (32) is axially positioned between the fixed die (31) and the punch nose (22), the movable die (32) being mechanically biased by a return mechanism (50 ) relative to the fixed die (31) along the longitudinal axis (X) in a direction biasing the movable die (32) towards its raised position, the movable die (32):
- occupying the raised position when the punch (20) is positioned between the retracted position and a second intermediate position located between the retracted position and the first intermediate position, and
- automatically moving from the raised position to the lowered position, as opposed to the action of the return mechanism (50), under the action of moving the punch (20) from the second intermediate position to the extended position.
Installation selon la revendication 9, dans laquelle la matrice mobile (32) occupe une position partiellement abaissée, axialement située entre la position abaissée et la position relevée, lorsque le poinçon (20) occupe sa première position intermédiaire.Installation according to claim 9, in which the movable die (32) occupies a partially lowered position, axially located between the lowered position and the raised position, when the punch (20) occupies its first intermediate position.
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