EP0050564B1 - Machine à sertir sous atmosphère contrôlée - Google Patents
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- B21D51/30—Folding the circumferential seam
- B21D51/32—Folding the circumferential seam by rolling
Definitions
- the present invention relates to a vacuum crimping machine suitable in particular for assembling a bottom or a can lid with the body of said can previously filled with a food substance or not.
- crimping a vacuum crimping or to a crimping in a neutral atmosphere. This process will be called crimping under a controlled atmosphere.
- the actual crimping consists of stapling by a set of rollers brought into contact and deforming together the edges of the elements to be crimped during a relative peripheral movement between the box and the rollers.
- the box is kept fixed during the crimping operation while the set of rollers carried by a crimping head rotates around the box.
- Crimping under a controlled atmosphere leads to the need to enclose the crimping head in an enclosure into which the crimping box elements are introduced by means of an airlock ensuring the isolation of the enclosure from to the outside atmosphere.
- Locking the head makes it very difficult to access. However, it is necessary to reach this head to proceed on the one hand to its adjustments and its maintenance and on the other hand to the modifications of its adjustments to treat with the same head containers of different characteristics. These development operations are often long and delicate even when openings in the enclosure have been provided for this purpose and require numerous assemblies and disassembly.
- a machine of the kind under consideration, as defined in the preamble of claim 1, is described in patent US-A-2 047 423.
- the enclosure which envelops the crimping head of this machine comprises a movable element constituting a door that can be removed from the frame to open the interior space of said enclosure, however without obtaining easy access to the crimping head.
- the present invention intends to remedy these drawbacks by proposing a crimping machine with controlled atmosphere for shaped boxes having a crimping head which is easily accessible quickly without complex assembly and disassembly operations.
- said bracket comprises a sleeve for guiding the crimping head whose vertical axis is, in the working position, placed and retained substantially in the plane of the above joint surface, clamping means being provided in correspondence between said surface and said sheath.
- the driving of the crimping head is ensured by means of toothed wheels coaxial with its axis, located under said sleeve and capable of meshing in said working position with corresponding toothed wheels provided fixedly in the frame. in the vicinity of the enclosure, in a gearbox open on the side of the joint surface.
- Said box is provided at its abovementioned opening with a closing member articulated on the frame in the vicinity of said joint surface forming a closed casing around the crimping head when its coupling is achieved and ensuring the tightness of the box with cogwheels relative to the enclosure.
- the machine comprises a frame 1 supporting a power transfer mechanism and evacuation of the crimped and crimped elements comprising a supply device 2 bodies of boxes, a device 3 for storing and supplying covers or bottoms, a device 4 for transferring box bodies equipped with their cover or bottom not crimped and a carousel5 for taking up these boxes to place them at the post and evacuate them.
- This mechanism extends in a horizontal plane so that its right end in the figure is located under a part 1a of the frame provided with the crimping head. Said crimping head not visible in this figure is brought to vertical rotation about an axis 6 by the part 1a of the frame. It is enclosed in an enclosure of which an outer wall 7 can be seen.
- FIGs 2, 3 and 4 there is shown in more detail the above part 1a of the frame from which an upper casing has been subtracted 8.
- This part of the frame has a front surface 9 ( Figure 3) covered by an articulated element 10 forming a door.
- the axis 11 of articulation of this door is lateral and parallel to the axis 6 of rotation of the crimping head.
- This door is kept pressed against the front surface 9 by means of hooks 12 located on the other side of the frame with respect to the axis 11.
- said door is provided with a lower plate 13 which seals with the surface upper part of the carousel 5.
- the door is mounted slightly sliding on its hinge axis 11.
- a cam surface 14 makes it possible to lift the door with respect to frame parts 15 on which it rests and is hung at 13a, and after unlocking the hooks 12 and 13a to facilitate its opening.
- the plate 13 further constitutes a means of closing the cells 5a of the carousel which pass under it cooperating with the side walls of the parts 15, and a bottom plate of cells 5a, it forms said cells and isolates them from the external atmosphere. .
- a neutral or vacuum gas supply 16 By means of a neutral or vacuum gas supply 16, the interior space of these cells, and therefore the box they contain, is placed in an atmosphere close to that of the crimping.
- these cells form an airlock for the introduction of the boxes under the crimping head.
- the door 10 is internally hollowed out and thus constitutes a removable wall of an enclosure with controlled atmosphere in which the crimping head operates, which will be better described with reference to FIG. 5.
- the frame part 1a has, in the vicinity of its front face 9, an articulation axis 17 parallel and laterally opposite the axis 11.
- An upper support 18 is articulated on the frame around this axis 17.
- This support constitutes a support bracket for the crimping head making it possible to pivot its axis 6 from a position where it is substantially coincident with the plane of the front face 9 to another position illustrated by FIG. 5 in which the crimping head is placed in a side overhang relative to the carousel 5.
- FIG. 5 which represents the part 1a of the frame with the door 10 open, there are some of the elements already described with the same references.
- the crimping head of the machine was symbolized in 19. It can be seen that the latter is suspended from the bracket 18 which comprises a sheath 20 in which the shaft 6 of the head 19 is rotatably mounted. Pinions 21 and 22 for driving the elements not shown, internal to the crimping head are placed coaxially with said sleeve 20. By rotating the bracket 18 around the axis 17, the crimping head is placed in its working position above the crimping station of the carousel 5.
- the sheath 20 is placed in semi-cylindrical housings 23 formed in the front face 9 of the frame and the toothed wheels 21, 22 mesh with corresponding toothed wheels 24, 25 provided in a box 26 opening on the face 9 and driven in rotation by means of a drive device of which we see at 27 the driving belt.
- the frame 1a has a cavity 28 for receiving a part of the crimping head 19, which is bordered by the front face 9 above.
- the door 10 for its part comprises semi-cylindrical housings 10a to surround the sheath 20 when it is closed on the wall 9 and a cavity 10b corresponding to the cavity 28 of the frame for housing the other part of the crimping head.
- a seal 10c forms a seal vis-à-vis the outside of the enclosure formed by the cavities 28 and 10b on three of their sides. Sealing at the lower level is ensured as indicated above by means of the plate 13 secured to the door and very close to the carousel 5.
- the sheath 20 is immobilized in its housing 23 by means of a clamping member comprising a screw 29 screwed into the frame a1 and a washer 30 having a cutaway 30a.
- a countersink 20a of the sheath is arranged so as to constitute a bearing face on the cylindrical part of the washer 30 when the screw 29 is screwed, the disassembly being carried out by releasing from this countersink 20a the above cylindrical part to place the cutaway facing the countersink as shown in FIG. 6.
- a casing 31 is articulated at 31a on the frame in the vicinity of the front face 9 and can close the gearbox 26 in a substantially sealed manner with respect to the pregnant 28.10b. This figure does not show the clamping means of this casing 31, which are known in themselves.
- the invention provides a crimper equipped with the aforementioned characteristic means with great flexibility in handling and development, thanks to which the downtime is greatly reduced. The profitability of the machine is increased accordingly.
- the invention finds an interesting application in the field of packaging machines.
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Description
- La présente invention concerne une machine à sertir sous vide adaptée notamment à l'assemblage d'un fond ou d'un couvercle de boîte avec le corps de ladite boîte préalablement rempli d'une substance alimentaire ou non.
- Pour assurer, dans le cas du conditionnement de produits alimentaires, une meilleure conservation du contenu de la boîte, on procède soit à un sertissage sous vide soit à un sertissage en atmosphère neutre. On appellera ce procédé sertissage sous atmosphère contrôlée. Le sertissage proprement dit consiste à agrafer par un jeu de molettes porté au contact et déformant ensemble les bords des éléments à sertir au cours d'un mouvement relatif périphérique entre la boîte et les molettes.
- Pour les boîtes à section non circulaire, la boîte est maintenue fixe pendant l'opération de sertissage alors que l'ensemble des molettes porté par une tête de sertissage tourne autour de la boîte.
- Le sertissage sous atmosphère contrôlée (vide ou gaz neutre) entraîne la nécessité d'enfermer la tête de sertissage dans une enceinte dans laquelle on introduit les éléments de boîte à sertir au moyen d'un sas assurant l'isolation de l'enceinte par rapport à l'atmosphère extérieure.
- L'enfermement de la tête la rend très difficilement accessible. Or, il est nécessaire d'atteindre cette tête pour procéder d'une part à ses réglages et son entretien et d'autre part aux modifications de ses réglages pour traiter avec une même tête des récipients de caractéristiques différentes. Ces opérations de mise au point sont souvent longues et délicates même lorsque des ouvertures dans l'enceinte ont été prévues à cet effet et nécessitent de nombreux montages et démontages.
- Une machine du genre considéré, tel que défini dans le préambule de la revendication 1, est décrite dans le brevet US-A-2 047 423. L'enceinte qui enveloppe la tête de sertissage de cette machine comporte un élément mobile constituant une porte que l'on peut enlever du bâti pour ouvrir l'espace intérieur de ladite enceinte, toutefois sans obtenir un accès aisé à la tête de sertissage.
- La présente invention entend remédier à ces inconvénients en proposant une sertisseuse à atmosphère contrôlée pour boîtes de forme possédant une tête de sertissage parfaitement accessible de manière rapide sans opérations complexes de montage et démontage.
- A cet effet, l'invention a pour objet une machine du genre considéré, dans laquelle :
- - la porte est articulée sur le bâti autour d'un axe parallèle à l'axe vertical de rotation de la tête de sertissage ;
- - la potence de soutien de la tête de sertissage est articulée sur le bâti autour d'un axe pour permettre l'extraction de la tête de sertissage hors de l'enceinte précitée ou sa mise en place à l'intérieur de ladite enceinte ;
- - l'axe vertical de rotation de la tête de sertissage est disposé, en fonctionnement, au voisinage de la surface de joint frontale entre l'axe d'articulation de la porte et l'axe d'articulation de la potence de soutien sur le bâti, tandis que ce dernier axe d'articulation, qui est parallèle à l'axe vertical de rotation de la tête de sertissage, est disposé au voisinage du côté de la porte qui est opposé à l'axe d'articulation de ladite porte.
- Dans un mode préféré de réalisation, ladite potence comporte un fourreau de guidage de la tête de sertissage dont l'axe vertical est, en position de travail, placé et retenu sensiblement dans le plan de la surface de joint susdite, des moyens de bridage étant prévus en correspondance entre ladite surface et ledit fourreau.
- Dans cette configuration, l'entraînement de la tête de sertissage est assuré au moyen de roues dentées coaxiales à son axe, situées sous ledit fourreau et susceptibles d'engrener dans ladite position de travail avec des roues dentées correspondantes prévues de manière fixe dans le bâti au voisinage de l'enceinte, dans une boîte à roues dentées ouverte du côté de la surface de joint. Ladite boîte est pourvue au niveau de son ouverture susdite, d'un élément de fermeture articulé sur le bâti au voisinage de ladite surface de joint formant carter fermé autour de la tête de sertissage lorsque son accouplement est réalisé et assurant l'étanchéité de la boîte à roues dentées par rapport à l'enceinte.
- L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif, qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires.
- Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en élévation de la machine selon l'invention,
- la figure 2 est une vue partielle de côté de la figure 1,
- la figure 3 est une autre vue partielle de côté de la figure 1 opposée à celle de la figure 2,
- la figure 4 est une vue de dessus de la machine au niveau de la tête de sertissage dans sa position de réglage,
- la figure 5 est une vue partielle en perspective de la machine au niveau de la tête de sertissage ; et,
- la figure 6 est une vue en perspective d'un détail de la figure 4.
- En se reportant tout d'abord à la figure 1, on voit que la machine selon l'invention comporte un bâti 1 supportant un mécanisme de transfert d'alimentation et d'évacuation des éléments à sertir et sertis comportant un dispositif d'amenée 2 des corps de boîtes, un dispositif 3 de stockage et d'amenée des couvercles ou des fonds, un dispositif de transfert 4 des corps de boîte équipés de leur couvercle ou fond non serti et un carrousel5 de reprise de ces boîtes pour les placer au poste de sertissage et les en évacuer.
- Ce mécanisme s'étend dans un plan horizontal de manière que son extrémité de droite sur la figure soit située sous une partie 1a du bâti pourvue de la tête de sertissage. Ladite tête de sertissage non visible sur cette figure est portée à rotation verticale autour d'un axe 6 par la partie 1a du bâti. Elle est enfermée dans une enceinte dont on aperçoit une paroi extérieure 7.
- Sur les figures 2, 3 et 4, on a représenté plus en détail la partie 1a susdite du bâti de laquelle on a soustrait un carter supérieur 8. Cette partie du bâti présente une surface frontale 9 (figure 3) recouverte par un élément articulé 10 formant une porte. L'axe 11 d'articulation de cette porte est latéral et parallèle à l'axe 6 de rotation de la tête de sertissage. Cette porte est maintenue plaquée contre la surface frontale 9 au moyen de crochets 12 situés de l'autre côté du bâti par rapport à l'axe 11. En outre ladite porte est pourvue d'une plaque inférieure 13 qui vient faire étanchéité avec la surface supérieure du carrousel 5. La porte est montée légèrement coulissante sur son axe d'articulation 11. Une surface de came 14 permet de lever la porte par rapport à des parties de bâti 15 sur lesquelles elle s'appuie et est accrochée en 13a, et après déverrouillage des crochets 12 et 13a de faciliter son ouverture.
- La plaque 13 constitue en outre un moyen d'obturation des alvéoles 5a du carrousel qui passent sous elle coopérant avec des parois latérales des parties 15, et une plaque de fond dés alvéoles 5a, elle forme lesdits alvéoles et les isolent de l'atmosphère extérieure. Au moyen d'une alimentaton 16 en gaz neutre ou en vide, on place l'espace intérieur de ces alvéoles, donc la boîte qu'ils contiennent, dans une atmosphère voisine de celle du sertissage. En outre ces alvéoles forment sas pour l'introduction des boîtes sous la tête de sertissage. La porte 10 est intérieurement évidée et constitue ainsi une paroi amovible d'une enceinte à atmosphère contrôlée dans laquelle opère la tête de sertissage qui sera mieux décrite en regard de la figure 5.
- A sa partie supérieure la partie 1a de bâti possède au voisinage de sa face frontale 9 un axe d'articulation 17 parallèle et latéralement opposé à l'axe 11. Un support 18 supérieur est articulé sur le bâti autour de cet axe 17. Ce support constitue une potence de soutien de la tête de sertissage permettant de faire pivoter son axe 6 depuis une position où il est sensiblement confondu avec le plan de la face frontale 9 jusqu'à une autre position illustrée par la figure 5 dans laquelle la tête de sertissage est placée en porte-à-faux latéral par rapport au carrousel 5.
- Sur cette figure 5, qui représente la partie 1a du bâti avec la porte 10 ouverte, on retrouve certains des éléments déjà décrits avec les mêmes références. On a symbolisé en 19 la tête de sertissage de la machine. On voit que celle-ci est suspendue à la potence 18 qui comporte un fourreau 20 dans lequel est monté à rotation l'arbre d'axe 6 de la tête 19. Des pignons 21 et 22 d'entraînement des éléments non représentés, internes à la tête de sertissage, sont placés coaxialement audit fourreau 20. En faisant tourner la potence 18 autour de l'axe 17, on place la tête de sertissage dans sa position de travail au-dessus du poste de sertissage du carrousel 5. Dans cette position, le fourreau 20 est placé dans des logements demi- cylindriques 23 ménagés dans la face frontale 9 du bâti et les roues dentées 21, 22 engrènent avec des roues dentées correspondantes 24, 25 prévues dans une boîte 26 s'ouvrant sur la face 9 et entraînée en rotation au moyen d'un dispositif d'entraînement dont on aperçoit en 27 la courroie motrice. Le bâti 1a possède une cavité 28 pour recevoir une partie de la tête de sertissage 19, qui est bordée par la face frontale 9 susdite. La porte 10 comporte quant à elle des logements demi- cylindriques 10a pour entourer le fourreau 20 lorsqu'elle est refermée sur la paroi 9 et une cavité 10b correspondant à la cavité 28 du bâti pour loger l'autre partie de la tête de sertissage. Autour de la cavité 10b, un joint 10c forme étanchéité vis-à-vis de l'extérieur de l'enceinte formée par les cavités 28 et 10b sur trois de leurs côtés. L'étanchéité au niveau inférieur est assurée comme indiqué ci-avant au moyen de la plaque 13 solidaire de la porte et très voisine du carrousel 5.
- On notera enfin en regard de la figure 6 que le fourreau 20 est immobilisé dans son logement 23 au moyen d'un organe de serrage comportant une vis 29 vissée dans le bâti a1 et une rondelle 30 possédant un pan coupé 30a. Une fraisure 20a du fourreau est disposée de manière à constituer une face d'appui à la partie cylindrique de la rondelle 30 lorsque l'on visse la vis 29, le démontage étant réalisé en dégageant de cette fraisure 20a la partie cylindrique susdite pour placer le pan coupé en regard de la fraisure comme le montre la figure 6. Par ailleurs un carter 31 est articulé en 31a sur le bâti au voisinage de la face frontale 9 et peut fermer la boîte 26 à engrenages de manière sensiblement étanche par rapport à l'enceinte 28,10b. On n'a pas représenté sur cette figure les moyens de bridage de ce carter 31, qui sont connus en eux-mêmes.
- La description ci-dessus fait apparaître les caractéristiques de l'invention au moyen desquelles il est aisé de fermer l'enceinte à atmosphère contrôlée, ou de l'ouvrir et d'en extraire ou d'y replacer facilement et rapidement la tête de sertissage dont les réglages ont été effectués ou modifiés alors qu'elle était, par la potence 18, placée en porte-à-faux sur le côté du bâti et très facilement accessible, comme illustré en figure 5.
- L'invention procure à une sertisseuse équipée des moyens caractéristiques susdits une grande souplesse de conduite et de mise au point grâce à laquelle le temps d'immobilisation est fortement réduit. La rentabilité de la machine est augmentée d'autant.
- L'invention trouve une application intéressante dans le domaine des machines de conditionnement.
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