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Procédé etmachine pour la fabrication de bottes de conserve par soudure électrique et produits en résultant
L'invention est relative à un procédé et à une machine pour le fabrication de boîtes de conserve par soudure électrique et aux produits en résultant.
Le procédé auivant l'invention comprend essentiellement la combinaison des opérations suivantes: pliage sur les bords du flan de la virole de deux bandes étroites parallèles à la direction des génératrices, échancrées en biseau à leurs extré- mités en vue du sertissage ultérieur des fonds; cintrage du.flan suivant un cylindre; soudure provisoire par un ou plusieurs points (ou"pointage") des deux lèvres superposées, à l'aide d'é- @ lectrodes se déplaçant normalement aux lèvres ; soudure continue des lèvres à l'aide de molettes-électrodes de grand diamètre, ex- térieures à la virole;
enfin, rabattage à 45 environ, puis écra- sement contre la paroi cylindrique du corps de botte, des deux lèvres soudées,
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Ce procédé évite les inconvénients des procédés connus, tout en permettant une fabrication à grand débit.
La machine pour l'application de ce procédé comprend en combinaison une cisaille de découpage des échancrures en biseau; une plieuse pour la formation des lèvres; une cintreuse pour la formation des corps sur un mandrin, associée à une pince porte-électrodes provoquant la soudure provisoire ou pointage des lèvres; une chaîne à mouvement continu pour faire avancer les corps de boite d'un mouvement uniforme le long du mandrin; une paire d'électrodes de grand diamètre sur le trajet des lèvres, pour produire la soudure continue de celles-ci ; une paire de galets tronconiques, de conicités inverses,, rabat- tant les deux lèvres pliées à 45 environ ;
enfin un système d'écrasement des lèvres contre le corps cylindrique de la botte,
Ces divers dispositifs peuvent être adaptés facilement sur une machine ordinaire pour la fabrication de boîtes soudées à l'étain en remplaçant le dispositif de formation des éléments d'accrochage des lèvres par la plieuse, l'enclume d'écrasement de l'agrafe par la pince porte-électrodes, et l'ensemble du bain de soudure et du dispositif de refroidissement de la sou- dure à l'étain par les molettes-électrodes et les orgunes de rabattement et d'écrasement des lèvres soudées.
On remarquera le grna intérêt, au point de vue de la réalisation mécanique de 1 machine, de l'avance continue des corps de botte à partir du formage, bien préférable à une avance discontinue par saccades.
La pince porte-électrodes est de préférence montée sur un chariot mobile verticalement et formé de deux coulisseaux reliés par ressort, et dont l'un porte l'axe de la pince à rappel élastique et l'autre un dispositif de commande de la pince tel que le déplacement .relatif des deux coulisseaux à fin de course du chariot, en antagonisme au dit ressort, permette le rapprochement des électrodes et leur application sur les lèvres à souder sous l'action du rappel élastique sus-indiqué,
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Les molettes électrodes doivent être entraînées positi- vement de façon que leur vitesse tangentielle soit rigoureuse- ment égale à la vitesse d'avancement des corps de boite, pour éviter tout glissement.
Dans ce but, les molettes-électrodes sont entraînées tangentiellement à la vitesse convenable par des galets destinés en même temps à reformer et laminer les molettes, en vue d'ac- crôitre leur durée de travail.
Le système d'écrasement des lèvres soudées contre la pa- roi de la botte comprende de préférence une molette .extérieure d'écrasement, une molette diamétralement opposée absorbant la réaction de la molette d'écrasement, et deux galets agissant vis-à-vis des molettes et encastrés dans le mandrin.
L'invention concerne également, à titre de produit industriel nouveau, un corps de botte de conserve, ainsiqu'une botte de conserve, présentant deux lèvres soudées électriquement et rabattues contre le corps de la botte.
Une caractéristique importante du corps de botte réside en ce que les échancrures biseautées des lèvres, destinées à diminuer l'épaisseur de métal au sertissage, comportent, sur leur bord d'attaque, une courte .partie frontale normale au cylin- dre, pour éviter les efforts qui auraient tendance à produire un ripage des molettes-électrodes parallèlement à. .eur axe et en ce que les biseaux des échancrures des deux lèvres sont inégale- ment inclinés, de façon à ne pas se recouvrir complètement et à réduire encore l'épaisseur de métal à mesure qu'un se rappro- che du fond serti.
Le bord de fuite des.échancrures du flun comporte une par- tie légèrement inclinée par rapport à lu normale au cylindre, pour tenir compte de l'allongement du métal dû au laminage par les molettes-électrodes, de façon à se trouver ramené à la nor- mole eau moment où ce bord de fuite quitte les électrodes.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description quive suivre , en se référant au dessin annexé dans /\lequel-.
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L" fi.."1 : o#t un# VU0 J' :"U","c,ï 016 ae 1-, (,-,chine en élévation; Lw f1b.2 ruontre schémutiquement 1; pincs porte-électrodes
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pour le point.-ge des lèvres ;
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Les fig.3 &. 4 sont, respectiver'iont, une vue en nout et une vue en élévation partielle de 1;,;. chaîne à '",v;nC6r,)ent des corps
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de boîte le long du Mandrin;
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1 fig.5 est une Tu? schématique des :uolett6s-électrodes
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et de leurs galets d'entraînement;
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1P fig.6 est une vue schénî4tigue des G",let" de rabutter:ent des lèvres à 45 j La fig.7 est une vue en ccupe du dispositif d'écrasement
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des lèvres contre le corps de boite;
La fig.8 est une vue en perspec tive d'un corps de boite après pliage des lèvres et cintrage;
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La fig.9 est ULe vue à gr. nde échelle des lèvres du corps
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de boite ,
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0.-( a repr?senté à la t'ig.l une machine du type habituel par 1G feibric-'tion de boîtes so¯tdé s . '6t.in, tri;lJ1srormèe por l'application du procédé suivant l'intention. Cette ti18chlne comprend es&ntielleir:-,nt un bt1 1, à l'extrérité ducul est disposé un rfiaessip 3 pour 1 'sl'pila;;:6 dés corps de boi'.e.
Les corps de botte sont T'ris un ,, i:> lLr 1)[1 dispositif 1, 'snl;i,..tr.<;:;,<nt quel- con ue de type connu, et 'ont amenés par un :t:'1.;',f'::J:61lt i:.cont inu à une cisaille .3 dGt1nÓe as dc:uc r aux nutre coins du flan les 'chanc.iI7ures en bisf.8U àés ''evres¯¯b du corps de boîte c (voir fig.8). -e flan 1n-i découpé est amen ensuite sous une 91ieuse 4 destinée à = #>lier les iévres b -porpendiculairenient au plan du flan.
D6 là, le corps da boîte est entraîné, toujctjrs d'un mouvement dis- continu, c.ns une cintrruse 5,<.ai, en cooprb+icn avec un mandrin 6, onne ùu f'lsn lis 10rC1E- cylindrique du ccrps de boîte c.Cette cintr4u- se est assoc16e L une pince porte-électrones 7 (flg&1) dont les (1<..ctrodb3 2,9 aro?Toéu;..t 1:; soudure provisoire ou point,.ge des lèi 1;S b du corps àe ootte co Les dispositifs 2,3,4 et 5 sont d'une construction classique dans les machines à siiâer les bottes à fil'4tain, et n'ont pas besoin d'être décrits en détail.
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A partir de ce codent, la botte enfilée sur le mandrin 6 est entraînée d'un mouvement continu par un système de chaînes 10, 11, pourvues de taquets 12 destinés à venir buter contre le bord de fuite d des corps de boite c pour les faire glisser le long du mandrin 6.
Dans ce mouvement d'avancement continu, les corps de boite passent au posta de soudure 13 des lèvres du corps de botte, ce poste de soudure comprenant une paire d'électrodes de grand diamètre 14,15 extérieures au corps de botte, puis dans un dispo- sitif 16 de rabattement à 45 des lèvres soudées, ce dispositif comprenant (voir fig.6) une paire de galets tronconiques 17,18 de conicités inverses produisant le rabattement des lèvres à 45 .
Ensuite, les corps de botte passent dans un dispositif 19 pour écraser les lèvral rabattues à 45 contre le corps cylindrique de la botte. Après avoir subi cette dernière opération, les bottes quittent le mndrin 6 et tombent sur un transporteur sans fin 20, d'ou elles sont délivrées à la machine à sertir les fonds.
On voit que le procédésuivant l'invention comprend essen- tiellement la combinaison des opérations suivantes: pliage sur les bords du flan de deux bandes étroites b parallèles à la direc- tion d'une génératrice et échancrées en biseau à leurs extrémités c, en vue du sertissage ultérieur des fonds; cintrage du flan suivant un cylindre c; soudure provisoire par un ou plusieurs points (ou pointage) des deux lèvres b superposées, à l'aide d'électrodes 8 et 9 se déplaçant normalement aux lèvres (fig.2); soudure continue des lèvres à l'aide de molettes-électrodes 14,15 de grand diamètre extérieures à la virole; enfin, rabattage à 5 environ,, puis écra- sement cor.tre la paroi cylindrique du corps de botte des deux lèvres soudées.
Dans l'application de l'invention à une machine existante, la transformation de celle-ci consiste à modifier le dispositif de formation des éléments d'accrochage des lèvres de la plieuse 4, à remplacer l'enclume d'écrasement par la pince porte-électrodes ? et l'ensemble du bain de soudure et du dispositif de refroidisse- mentde la soudure à l'étain par la soudeuse électrique 13 et les dispositifs 16 et 19 de rabattement et d'écrasement des lèvres soudées.
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On remarquera qu'à partir du cintras des corps de botte, ceux-ci reçoivent un mouvement; d'avancement continu qui présente de grands aventages par rapport aux procèdes nécessitant un avan- cement discontinu.
La pince porte-électrodes pour le pointage des lèvres est de préférence montée sur un chariot mobile verticalement dans une
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glissière 21,22 du bctî, ce chariot étant iormµ ds deux coulisseaux 23,24 reliés par des ressorts 25. Le coulisseau 23 port:, l'axe 26 de la pince, celle-ci comprenant deux branches 27,28 se terminant
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à. la partie inférieure p)r des galets 39, et à 11 partie supérieure par des galets 30, qui s'appuient sur des bras 31 portant respecti- vement les électrodes 8 et 9 et rappelés au contact des galets par un ressort 32. D'autre part, un ressort 33 maintient lcs galets
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29 contre une came trian-ulaire 34 solidaire du coulisseuu inférieur 24.
Ce dernier est relié à !)ne bielle 35 recGVOnt Uii mouvement vertical alternatif à l'aide d'un arbis rotatif 36.
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Le courant est amène aux 0lectroè8 Pats 9 par des conducteurs '37,SE.
Le fcncticnnement est le :uiv.jnt: Le flan avant été cintré s'.s forme d'un cylindre .± autour du mandrin 6, l'ensemble dss couJiss8ëux 23,24 s'élève sous l'ac- tion de la bielle 35 entre 7 cs Erli si; ; Gs 21,22. il. fi;; de course vers e haut, le cDvlixsoi=v ;3 bute contre js :¯.u7¯e-,;ents 39 aux extrémités des flisf-i8j 3 et., le cujiissoau 24 continuant de s'él6- fer , 1--s ressorte 25 se compriment, la cama 34 s'élève par rapport aux galets 29, et ceux-ci se rapprochent sou.- 7.'action du ressort 33. De son côté, le ressort 32 rapproche les deux bras 31 et les électrodes 8 et 9 viennent s'appuyer élastiquerjent sur les lèvres b pour y produire le point toe soudure provisoire ou pointage des lèvres.
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Ce pcinta'3 eu soudure provisoire ne doit correspondre qu'à un simple collée â ¯s deux 10Vl 3, pour éviter qu'il n'y ait ensuite percale du métal lors de 1 <3.'udure continue entr" les élec- trodes 14 et 15 , perçage qui pourrait -ctre da à un trop grand chauffage préalable ou à la formation de calamine.
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En se référant à la fig. 5 , les molettes-électrodes 14 et 15 sont montées de façon à pouvoir tourner librement autour d'axes verticaux 40,41, le courant étant amené par des conducteurs 42,43. Ces molettes-électrodes doivent être entraînées positivement de façon que leur vitesse tangentielle soit rigoureusement égale à la vitesse d'avancement du corps de botte le long du mandrin 6, sous l'action des chaînes 10 et 11 (fig.4), ceci pour éviter tout glissement. Dans ce but, les molettes-électrodes sont entraînées tangentiellement à la vitesse convenable, chacune par un système de galets destinas en même temps à reformer et laminer les molettes en vue d'accroître leur durée de travail.
Dans l'exemple représenté, le système d'entraînement comprend un galet supérieur 44 et un galet inférieur 45 dont la périphérie conique correspond à celle des molettes-électrodes. Ces galets sont montés sur des arbres horizon.taux 46,47 portés par un chariot 48 rappelé par un ressort 49 dans la direction du mandrin 6 Le galet 45, qui assure l'entraînement de la molette 14 par friction, est entraîné par une roue d'engrenage ou autre 50, dont la rotation est synchronisée avec la vitesse d'avancement des chaînes 10 et 11.
On voit que le ressort 49 rappelle constamment les galets 44,45 vers l'axe de la molette 14 pour assurer le reformage ou laminage du bord de l'électrode.
Le dispositif de soudure ci-dessus décrit présente de grands avantages; le grand diamètre des molettespermet de ré- duire l'usure tout en ayant un débit ou cadsnce de fabrication élevé. La soudure étant fait;: au moyen de courant alternatif, cette soudure est formée de points ou petis traits, et l'étanchéité de la boîte ne peuêtre assurée qu'à condition que ces traits se super- porant pour obtenir uneligue de soudure continue, Ce résultat est obtenu à l'aide du dispositif suivant l'invention, graêe au grand diamètre dts électrodes qui assurent une ligne de contact relative- ment longue entre les électrodes et les lèvres à souder.
Du fait que les points de soudure sont allongés grâce au grand diamètre des électrodes, il est possible d'augmenter le débit de fabrication.
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Enfin, is iSl'(;(ild dLau:ètri des électrodes ::lé,éUre leur ici,1:.oiàiss;Mint aisé, c;zuc,ue tour de 1 t<>ole ttc cor aslaar:d. r..t C" 1- ioudure de plu-
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sieurs boitas.
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Lea lovres ey:.>iat J:É ; ¯.zdeés, :.ixir: rab t.tuer a 45 Par le SYSt',L16 de galets trcnconirju ::t, l" - ..::.c,l' :cr;S8nE'r;t; das lèvres contre le corps 6e boite iit réalisa de rrf:r6nc à l'ai-
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de du dispositif suivant (fig.7)
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De pc.rt et d'autre du c;bndrin 6 sont cispcsgs ,[6S gilets 5l 52, obi13s autour 'a6s horizontaux 53,54 et duit 1;. périphérie est incurvée pour épouser 1;;, co 11',)U1'e du corps de boîte. Le r.12mdrjn comporte une saignée verticale 55, dans laquelle sont montes deux eilets 56,57 mobiles autour d'axes horizontaux 18,59.
On voit que la :ole tt 52 d'écraBë[h6nt ;33 l',Vl'0G È. cG>îtr:. 15 corps de boite 8g'it contre une partie du corps ie botte oui est soutenue par l g01et 57, tandis ;u< l'effort de flexion r,ui tendance a se tranSPlettre au mandrin à est absorbé p;"'1' II" r,rlet+E Extérieure 51, laquelle appuie contre une partie du corps de bette c soutenue
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par le galet 56.
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l'ensemble de 1 'nâCrliuG '::2t co:r,,-nd 9"1' uvii motuur 60 dont le couple est transuits à un vuric tsur .;..iize,sc 61, d'ou le .n¯:;..1'v",Frst est transmis J9 toutes fc'JÇ'yES 1:.pre1J#Eiées aux Qli li' nt: dippositifs ci-dessus décrits.
±:. n'ietndriu est supports de j,>lac; en place p r d=g valais 62.
Une er.ct:risticue imporbllte de l'invention concerne le. forme des échancrures oiseau!; fG ds l3"r, s (lui, CO;;;(,,6 il 2st connu, oct peur out de diminuer Iss ép,;;;iss6urs superposées lui se- raient incomps ;iLes &V"-,C 1'obtention d'une bOilLC ';:'bnchéit8 eu ser- tissage des 1 " .,c:s. L'schancrsge dsc extr#i :s des levr-s à donc p,'ur ut de limiter le nombre des É',i8Í: seuT:. uripes au srtisaga des fends, tout en ét-nt compatible avec une bc';r;e soudure électrique et un fonction en-ient correct des '.'dettes- Uectrod6:::.
Dans ce but, l'éch8.ncré..<ge est réalisé de le; façon suivante: les lèvres comportent sur leur bord d tüttuque (fig9), c'est-à-dire le bord qui se trouve
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en avant par rapport au sens d'avancement des corps de botte à tra-
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,:fers la machine. une courte partie Brutale f jg, normale au cyl1nà.'e,
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ceci afin d'éviter les efforts obliquas qui, si le biseau commen- çait au point f , auraient tendance à produire un ripage des molet- tes-électrodes 14,15 parallèlement à leur axe. En outre, ces arêtes normales au cylindre assurent un chauffage dort l'intensité soit compatible avec un bon soudage.
Le biseau g h ne prend donc nais- sance qu'à une certaine distance f g de la génératrice f i du cyliE- dre, D'autre part, les biseaux h, g' h' des échancrures des deux lèvres sont inégalement inclinés , de façon à ne pas se recouvrir complètement et à réduire encore l'épaisseur de métal à mesure qu'on se rapproche du fond serti.
Le ',lord de fuite d des lèvres sur lequel est serti l'autre fond pourrait être identique au bord d'attaque, Toutefois, il sst préférable que les parties i j, l' .si' correspondant respectivement aux parties f g f'g' soient légèrement inclinées par rapport à la normale au cylindre, pour tenir compte de l'allongement du métal dû au laminage pur les molettes électrodes 14,15. De cetta façon, les arêtes i j, i'j' se trouvent ramenées à la normale au moment où le bord de fuite d quitte les électrodes.
Bien entendu, l'invention n'est pas strictement limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dcssus. C'est ainsi que le rabattement des lèvr:;s à 45 et l'écrasement des lèvres contre le corps cylindrique de la boîte, au lieu d'être réalisés par des galets, pourraient Être obtenus par une frappe l'aide d'enclumes et de contre-enclumes. Tout,-fois, le dispositif à molettes ou galets est à préférer en raison de la possibilité de réaliser un déplace- ment continu uniforme des boîtes le long du mandrin.
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