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MACHINE A FABRIQUER DES CAPSULES PLISSEES.
On connaît déjà de nombreux types de machines destinées à la fabrication de capsules plissées, et notamment de capsules du type plissé-lissé en papier, en métal mince ou en matière plastique.
Parmi ces machines, certaines comportent une matrice et des serre-flans montés coulissant sur un banc fixe en face d'un outil constitué par une croix montée rotative sur un axe fixe et portant plusieurs poinçons coniques.
Les flans sont découpés dans une bande de papier, métal ou matière plastique qui se déroule par intermittence entre la matrice et les serre-flans. Le flan, une fois découpé, est entraîné sur la tête de l'un des poinçons coniques de la croix par la matrice et ses serre-flans coulissants,, afin de provoquer le plissage et le lissage des plis de la jupe de la capsu- le.
Or, on s'est rendu compte que, pour obtenir une grande vitesse de marche et, par suite, une grande production de la machine, il y avait intérêt à augmenter la fraction du cycle de son fonctionnement pendant laquelle a lieu l'entraînement du flan, grâce à un aménagement convenable des autres temps du cycle.
On a eu l'idée, conformément à la présente invention, pour augmenter la production de la machine, de monter l'axe de la croix rotative portepoinçons sur un coulisseau animé d'un mouvement de va-et-vient par rapport à une matrice fixe devant laquelle on rapproche ou on écarte aux moments opportuns les serre-flans, et de rendre la rotation de la croix porte-poinçons indépendante de la commande d'aménagé de la bande de papier, métal ou autre matière.
Dans une forme d'exécution préférée de la machine, un levier,
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mû par une came rotative par exemple, provoque à la fois la rotation de la roix porte-poingons et son verrouillage, tandis qu'un autre levier, mû par une came rotative par exemple, provôque les mouvements de va-et-vient du coulisseau portant cette croix, qu'un troisième levier, mû par une came rotative par exemple, assure les mouvements d'avence et de recul des serre-flans, et que,¯par exemple, un quatrième levier,mû aussi par came rotative ou autrement, provoque l'aménage de la bande de papier, métal ou autre matière aux moments opportuns.
La vitesse de rotation de la croix porte-poinçons est aisément réglable en tous points, de telle sorte que, partant de zéro et passant par un maximum pour retomber à zéro quand la rotation s'achève, elle traduise une vitesse moyenne de rotation très élevée. Comme on le verra plus loin, on peut en effet obtenir une rotation de 90 de la croix porte-poinçons en faisant tourner de plus de 100 l'arbre sur lequel est calée la came actionnant le levier qui provoque cette rotation de la croix, et cela sans aucun choc, ni au départ, ni à l'arrêt.
La croix porte-poinçons peut porter un nombre d'ergots et de crans d'arrêts égal à celui des poinçons, et le levier destiné à en provoquer la rotation peut comporter une tête à large crête, dénommée "sabre", qui vient pousser en avant l'un de ces ergots jusqu'à ce que, la croix ayant tourné de l'écart angulaire entre deux de ses poinçons consécutifs, l'arête supérieure de la crête du "sabre", devenue horizontale, vienne tangenter la ligne des ergots; ce"sabre" portant un téton qui peut faire basculer, au moment opportun, un levier provoquant alors le retrait d'un verrou hors de celui des crans de la croix dans lequel ce verrou s'était introduit automatiquement en fin de rotation de la croix pour verrouiller cette dernière.
Aux dessins ci-joints on a représenté, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention.
Dans ces dessins:
Fig. 1 est une vue d'ensemble schématique de la machine;
Fig. 2 et 3 représentent le tracé linéaire des courses aller et retour du coulisseau;
Fig. 4 à 7 représentent séparement le tracé du fonctionnement de chacune des quatre cames de commande de la machine;
La machine comporte un outil comprenant une matrice fixe 1, montée sur un socle 2 solidaire du bâti 3 de la machine et une plaque de coupe fixe 4, montée sur le même socle 2 et comportant une couronne saillan- te 5.
En avant de cette matrice 1 et de la plaque 4 est disposée une semelle
6 portée par des tiges 7 coulissant dans le socle 2 et solidaire d'une tra- verse 8 munie d'un butoir 9 contre lequel appuie un levier double 10 pivoté en 11 et appuyant constamment, sous l'effet d'un ressort 10', sur la périphé- rie d'une came 12 (ou came d'ouverture et de fermeture de l'outil)calée sur un arbre 13 commandé par tout mécanisme moteur approprié. La semelle 6 porte l'équipage des serre-flans 14, de type connu sur ce genre de machines et qu'il n'a pas été jugé nécessaire en conséquence de représentér en détail. Elle por- te en outre le poinçon de coupe 15 dont le tranchant 16 peut être dégagé pour venir découper la bande de métal 17 lorsque la couronne saillante 5 . ' vient repousser la couronne mobile à ressort 18 qui entoure le poinçon de coupe 15.
Le bâti 3 porte un coulisseau mobile 19 sur lequel est monté 1' axe 20 de la croix 21 portant les quatre poinçons 22. Le coulisseau 19 est actionné d'un mouvement de va-et-vient par une biellette 23 articulée à l'une de ses extrémités sur le coulisseau 19 et à son autre extrémité sur un levier
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24 pivoté en 25 et appuyant constamment, sous l'effet d'un ressort de rappel 24', sur la périphérie d'une came 26 (ou came du coulisseau) calée sur l'arbre 13.
La croix rotative 21 est solidaire d'un disque 27 portant quatre ergots 28 et quatre crans d'arrêt 29, autant que de poinçons.
30 est un verrou, qui peut venir s'encastrer dans l'un ou l'autre des crans 29, et qui est monté à l'extrémité d'une tige 31 coulissant dans des paliers 32 portés par le coulisseau 19. Un ressort 33 tend à pousser normalement en avant la tige 31 et son verrou d'extrémité 30.34 est un levier double de déverrouillage, pivoté en 35 sur le coulisseau 19, et dont l'extrémité supérieure vient s'emboîter entre deux portées saillantes 36 de la tige 31, tandis que son extrémité inférieure peut s'appuyer sur un téton 37 solidaire de la tête de manoeuvre ou "sabre" 38 assurant la rotation de la croix 21. Ce "sabre" 38 est solidaire d'un levier 39 pivoté en 40 et appuyant constamment sous l'effet de la gravité sur la périphérie d'une came 41 (ou came du "sabre") calée sur l'arbre 13.
Cet arbre 13 porte enfin une quàtrième came 42 (ou came d'avance de la bande métallique) contre laquelle appuie constamment, sous l'effet d'un ressort de rappel 43' un levier 43 pivoté sur le même axe 25 que le levier 24 et articulé à son extrémité libre à la biellette de commande 44 d'un bras d'encliquetage 45 d'une roue à rochet 46 commandant, par l'intermédiaire des roues d'engrenage 47-48 l'axe d'un rouleau d'entraînement 49 de la bande de métal 17 qui est serrée entre ce rouleau et un contre-rouleau 50.
La bande de métal se déroule d'une bobine 51 montée sur un axe 52 porté par le bâti 3.
Des galets tels que 53 sont interposés entre les cames 12, 26, 41 et 42 et les parties des leviers 10, 24, 39 et 43 qui viennent appuyer respectivement sur ces cames..
Le fonctionnement de la machine est le suivant:
On a supposé que le coulisseau 19 se trouvait à l'extrémité droite de sa course de fig. 1, ce qui correspond au point A de fig. 2; les différents leviers 24,39, 43 et 10 sont alors représentés sur les fig. 4 à 7 en contact avec leurs cames respectives dans des positions correspondant à ce point A de la course du coulisseau.
Pendant la rotation de l'arbre 13 qui amène le point B de fig. 4 en A, le levier 24 ne bouge pas et le coulisseau 19 reste par conséquent immobile. Pendant ce temps le levier 39 (fig. 5), soulevé par la came 41, pivote vers la gauche de la fig. 1; le "sabre" 38 repousse l'ergot de droite 28 du disque 27 de la croix 21 contre lequel il était appuyé, et provoque une rotation de 90 de la croix 21. Vers la fin de sa course, l'arête supérieure de sa crête est devenue horizontale, tangente à la ligne des ergots 28. En même temps, son téton 37 s'est dégagé de l'extrémité inférieure du levier double 34, ce qui permet au ressort 33 de repousser en avant la tige 31 et son verrou 30, retenus jusqu'ici en arrière par le levier double 34 dont la branche inférieure butait sur le téton 37.
Le verrou 30 s'engage dans le cran extrême de droite 28 du disque 27 de la croix 21 et verrouille cette dernière qui se trouve immobilisée.
Pendant la rotation de l'arbre 13 qui amène ensuite le point C de fig. 4 en A, la came 26 provoque le basculement du levier 24 vers la gauche de la fig. 1, et une avance correspondante du coulisseau 19, et par suite de la croix 21 avec ses poinçons 22. Le poinçon 22 extrême de gauche de la croix est entraîné ainsi vers la gauche de la figure, c'est-à-dire vers la semelle 6.
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L'ergot externe de droite 28 du disque 27 de la croix 21 a roulé sur l'arête supérieure horizontale de la @réte du "sabre" 38; puis cet ergot a dépassé cette crête et libéré le "sabre" 38; mais son levier de commande 39 est demeuré pendant ce temps immobilisé (fig.5).
Mais avant que le point C de fig. 4 ne soit parvenu en A, l'avance de la bande métallique 17, provoquée par l'action de la came 42 sur le levier 43, s'est arrêtée lorsque le point G1 de fig. 6 a atteint le point A.
Peu après,et toujours avant que le point C de fig. 4 ne soit arrivé en A, le point Fi de figo 7 est arrivé en A; la came 12 qui avait soulevé le levier double 10 et, en appuyant ce dernier contre le butoir 9, provoqué le déplacement de la semelle 6 vers la gauche de la fige 1, cesse alors d'agir sur le levier 10. La bande de métal 17 se trouve alors serrée entre le rebord de la matrice 1 et la semelle 6, et le tranchant 16 du poinçon de coupe 15 dégagée par la couronne saillante 5 de la plaque 4 a découpé dans cette bande de métal un flan qui est maintenu fortement serré entre le rebord de la matrice 1 et les serre-flans 14.
Quand, en fig4, le point C est arrivé en A, le poinçon extrême de gauche 22 de la croix vient au contact du flan ainsi découpé.
Pendant la rotation de l'arbre 13 amenant le point D de fig. 4 en A, le levier 24 continue à basculer vers la gauche de la fig. 1. Le poinçon extrême de gauche 22 entraîne lentement le flan découpé précédemment dans le col de la matrice 1; ce poinçon pénètre profondément, avec le flan découpé, dans la matrice 1, provoquant la formation des plis et l'écrasement des plis formés sur le flan.
Mais pendant cette rotation de l'arbre 13, le levier 39 n'a pas été actionné par la came 41, (fig. 5), ce qui correspond à l'arrêt du "sabre" dont l'arête supérieure de la crête est demeurée en position horizontale.
Pendant cette rotation également, le levier 10 n'a pas été actionné par la came 12 (fig. 7); l'outil est donc resté fermé.
Le coulisseau 19 a alors achevé sa course "aller" de la droite à la gauche de fig 1,
L'arbre 13 continuant à tourner, la came 26 vient reprendre la position qu'elle occupait sur la fig. 4;et pendant le déplacement angulaire qui sépare les points D et A de cette figure, la came 26 permet le basculement rapide du levier 24 sous l'effet de son ressort de rappel et le retour en position de départ du coulisseau 19 et, par suite, de la croix 20 avec ses poinçons 22, dont celui de gauche est coiffé de la capsule formée avec ses plis écrasés.
Dès le commencement de cette course de "retour" rapide du coulis- seau de la gauche vers la droite de la fig. 1, la came 41 recommence à agir sur le levier 39 (fige 5). Ce dernier bascule vers la droite de la fig. 1 sous l'effet de son ressort de rappel, entraînant avec lui le "sabre" 38 précédemment libéré, comme on l'a vu. Ce dernier revient alors rapidement dans sa po- sition de départ. Son téton 37 repasse sous l'extrémité de la branche inférieu- re du levier double 34 qui, en pivotant autour de 35, provoque le déplacement vers la droite de la fig. 1, et contre l'action du ressort 33, de la tige 31 et de son verrou d'extrémité 30 qui, de ce fait, déverrouille la croix 21.
Peu après le commencement de cette course de Il retour rapide du coulisseau, le levier 10 de fige 7 a atteint le point F de cette figure. La came 12 permet alors au levier 10 de basculer sous l'effet de son ressort de rappel et à la semelle 6 de revenir en arrière sous l'action des ressorts de rappel 6'.
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Quand la came 12 a effectue le replacement angulaire qui sépare les points F et A en fig. 7, l'outil a achevé de s'ouvrir et de se remettre dans la position qu'il occupait au début des opérations.
Pendant que les opérations précédentes se déroulent, le poinçon 22 supérieur de la croix 21 peut recevoir automatiquement une décoration sur le sommet de la capsule dont il est coiffé. Et la capsule dont est coiffé le poinçon 22 extrême de droite est éjectée dans la goulotte 54 à l'aide d'air comprimé par exemple.
Le cycle de la commande d'entraînement de la bande de métal 17 est de 180 environ. En G de fig. 6, la came 42 commence par soulever le le- vier 43 et le bras d'encliquetage 45 dont le cliquet fait tourner la roue à rochet 46 et, par l'intermédiaire des engrenages 47 et 48, le rouleau d'en- traînement 49 de la bande de métal 17 qui descend entre la matrice 1 et la semelle 6. Après rotation G-G de 180 , (fig.6), la came 42 laisse retomber de G1 en G le levier 43 sous l'effet de son ressort de rappel; ce levier entraî- ne alors la descente du bras d'encliquetage 45 dont le cliquet parcourt la den- ture de la roue à rochet 46 en sens inverse du sens précédent, et sans entraî- ner ni celle-ci, ni, par suite, le rouleau 49. La bande de métal n'est plus entraînée alors.
C'est pendant ce cycle de la came 42 que le flan est découpé et la capsule formée et retirée en arrière par le poinçon 22; qu'enfin la se- melle 6 s'écarte de la matrice 1, permettant un nouvel amenage de la bande de métal 17 entre ces deux organes.
La vitesse de rotation de l'arbre 13 peut être réglée à volon- té.
La rotation de la croix 21 peut, si on le désire, commencer un peu avant que le coulisseau 19 ne soit revenu à son extrémité de droite.
Les valeurs des déplacements angulaires indiquées sur les fig.
4 à 7 ne l'ont été qu'à titre d'exemple non limitatif.
Dans cet exemple, comme on le voit, l'avance de la bande de mé- tal 17 se fait pendant un demi-tour de l'arbre 13. Et l'outil reste ouvert pendant la distance angulaire séparant les points F et F1 de fig. 7, c'est-à- dire pendant 222 .
Sur les fig. 2 et 3 de course "aller" et "retour" du coulisseau 19, on a marqué les différents points A, B, C, D, F et F1, G et Gl des fige 4 à 7; ce qui permet de se rendre compte notamment à quels moments s'effec- tuent les opérations d'ouverture (F) et de fermeture (F1) de l'outil, et d' avance (G-Gl) de la bande de métal 17.
REVENDICATIONS.
--------------- lo- Machine à fabriquer des capsules plissées, en partant d'une bande de papier, de métal ou d'autre matière, comportant une matrice, des serre-flans et une croix rotative portant plusieurs poinçons coniques, carac- térisée par ce fait que l'axe de la croix rotative porte-poinçons est monté sur un coulisseau animé d'un mouvement de va-et-vient par rapport à une ma- trice fixe devant laquelle on rapproche ou on écarte aux moments opportuns les serre-flans.
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