Machine à vernir les boîtes à conserves. La présente invention a pour objet une machine à vernir les boîtes à conserves, cette machine comportant des postes successifs de vernissage, égouttage, cuisson et refroidisse ment des boîtes, ainsi que, éventuellement, des postes pour des opérations préalables de préparation des boîtes avant vernissage.
Pour subir les traitements successifs, les boîtes sont placées dans des porte-boîtes en traînés à travers la machine par un transpor teur. L'expérience a montré que pour certains traitements, comme l'application du vernis et la cuisson des boîtes vernies, notamment, il est avantageux de faire tourner les boîtes sur elles-mêmes, afin d'uniformiser les effets du traitement, tandis que pour d'autres opé rations la rotation est inutile ou même contre- indiquée. Tel est le cas de l'égouttage, notam ment lorsqu'il s'agit de boîtes s'écartant de la forme ronde,
qui doivent être maintenues dans une position fixe bien déterminée pen dant la durée de cette opération. Dans la machine faisant l'objet de l'in vention, le transporteur est équipé de porte- boîtes susceptibles d'être mis en rotation, ce transporteur coopérant avec des dispositifs commandant la rotation des porte-boîtes du rant leur passage dans certains postes et l'im mobilisation de ces porte-boîtes dans une po sition déterminée durant leur passage dans d'autres postes.
La rotation des porte-boîtes peut être déterminée par un mouvement rela tif du transporteur et des dispositifs de com mande qui, dans ce cas, peuvent être consti tués par des crémaillères ou, de préférence, des chaînes sans fin engrenant avec des roues dentées qui font tourner les porte-boîtes.
Le transporteur a lui-même, de préfé rence, la forme d'une chaîne sans fin dont les maillons sont constitués par des supports des porte-boîtes rotatifs et des roues dentées actionnant ceux-ci. Comme les deux brins de la chaîne sans fin sont soumis, au cours des traitements successifs que subissent les boîtes transportées, à des changements de tempéra ture provoquant leur allongement ou leur contraction, il est avantageux de prévoir une commande différentielle des deux tambours moteurs de la chaîne, afin de compenser les variations de longueur des brins.
Ces variations sont d'ailleurs réduites dans une forme d'exécution préférée de la machine comportant deux installations com plètes de vernissage, égouttage, cuisson et re froidissement, qui sont parcourues chacune par l'un des brins de la chaîne transporteuse. Grâce à, la disposition parallèle des brins de la chaîne, les deux installations peuvent être superposées de manière que les deux fours de cuisson se trouvent l'un au-dessus de l'autre, ce qui permet de récupérer dans le four supé rieur les chaleurs perdues du four inférieur.
Dans chacune de ces deux installations, au poste de vernissage, la rotation imprimée aux porte-boîtes avançant avec la chaîne transporteuse permet d'appliquer le vernis en couche uniforme sur les boîtes par un simple arrosage de vernis fluide, le mouvement com biné de translation et de rotation des boîtes amenant chacun des points de leur surface sous les jets de vernis. Ceux-ci peuvent être débités par des tuyères, alimentées par une pompe qui puise le vernis dans un collecteur où se rassemble l'excès de vernis s'écoulant des boîtes au cours de l'arrosage. Des disposi tifs d'arrosage similaires peuvent être utilisés pour la préparation des boîtes avant vernis sage, les tuyères débitant alors, au lieu du vernis, des liquides de dégraissage, décapage, phosphatation, rinçage, etc., selon les be soins.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'exemple, une forme d'exécu tion de la machine à vernir faisant l'objet de l'invention.
Fig. 1, qui est décomposée en fig. la et fig. lb pour les besoins du dessin, représente en élévation de côté, de façon plus ou moins schématique, ladite forme d'exécution de la machine à vernir; Fig. 2 est une vue en bout de la machine, prise de l'extrémité gauche de la fig. la; Fie. 3 en est une coupe transversale, sui vant la ligne III-III de la fig. la, à tra vers le premier poste de vernissage; Fig. 4 est un agrandissement partiel de la fia. 3 montrant les détails du poste de ver nissage et les parties connexes;
Fig. à est une coupe transversale de la machine, suivant la ligne V-V de la fie. lb, à travers les fours de cuisson; Fie. G est encore une coupe transversale de la machine, suivant la ligne VI-VI de la fig. lb, à travers le deuxième poste de ver nissage; Fi-. 7 montre, en élévation de côté, un maillon de la chaîne transporteuse, à plus grande échelle; Fi-. 8 est une vue en bout du maillon, moitié en élévation et moitié. en coupe verti cale, et Fi-. 9 en est une vue de dessus, moitié en plan et moitié en coupe horizontale; Fia. 10 est une coupe longitudinale d'une pince porte-boîte fermée, et de sa monture dans le maillon correspondant;
Fig. 11 est une coupe semblable de la pince ouverte; Fig. 1.2 représente schématiquement, en plan, le poussoir du mécanisme d'ouverture de la. pince et la. came qui l'actionne; Fie. 13 montre en vue de face la pince fermée sur une boîte ovale; Fie. 14 est une vue de côté schématique d'un maillon de la chaîne transporteuse, ex pliquant la mise en position fixe des porte boîtes pour l'égouttage, et Fig. 15 est. une coupe longitudinale à grande échelle d'un mécanisme différentiel actionnant les tambours de la chaîne trans porteuse.
La. machine à vernir les boîtes à con serves, représentée schématiquement dans son ensemble sur les fig. la et lb qui se com plètent mutuellement, comprend un bâti 1 supportant les divers éléments qui compo sent la machine.
Dans le bâti 1 circule une chaîne transpor teuse sans fin désignée dans son ensemble par le chiffre 2, qui passe aux extrémités du bâti sur deux tambours moteurs 3, 4 et dont les brins superposés sont guidés et supportés tout le long du bâti par des rails 5.
La chaîne 2 tourne en sens inverse des ai guilles d'une montre et traverse successive ment, en commençant par la gauche de la fig. la pour y revenir, un poste d'alimenta tion A où elle reçoit les boîtes à traiter, un premier poste de vernissage B et un poste d'égouttage C, un four de cuisson inférieur D et un poste de refroidissement E, un se cond poste de vernissage F et un poste d'égouttage G, un four de cuisson supérieur <I>H,</I> un poste de refroidissement<I>I</I> et un poste de déchargement J.
Eventuellement, des postes supplémentaires peuvent être prévus à l'extrémité gauche du bâti pour intercaler entre le poste d'alimentation A et le pre mier poste de vernissage B, des postes de préparation dont il sera question ci-après.
Au poste d'alimentation A (fig. la), les boîtes à vernir sont placées à la main ou automatiquement dans des porte-boîtes rota tifs portés par les maillons 6 de la chaîne 2.
Ces maillons 6, montrés en détail sur les fig. 7 à 9, ont la forme de petits chariots attelés l'un à l'autre par des articulations dont les axes 7 portent des roues 8 des cha riots, roulant sur les rails 5. Chaque maillon 6 est flanqué de deux carters verticaux 9, rigidement assemblés au maillon. Un axe transversal 10, tourillonné dans le maillon et les carters, porte au milieu une roue à chaîne 11 et à chaque extrémité un engrenage 12 qui est en prise, dans le carter correspondant, avec deux trains d'engrenages symétriques 13, 14 logés dans le carter. A une extrémité de l'axe 10 est en outre calée une manivelle 15 dont le maneton porte un galet 16.
Chaque carter 9 est pourvu, à ses extré mités, de deux douilles transversales 17, coaxiales aux engrenages 14, qui sont fixes et faites chacune en deux parties entre les quelles un ergot 18 du moyeu de l'engrenage 14 fait saillie dans la douille. Les douilles 17 reçoivent des porte-boîtes 19 rotatifs, au nombre de quatre par maillon 6. En forme de pinces, les porte-boîtes 19 (fig. 10 et 11) comportent deux branches 20, 21 terminées par des griffes et articulées l'une à l'autre en 23', avec interposition d'un ressort 24 qui tend à maintenir la pince fer mée.
La branche fixe 20, se prolonge par un axe tubulaire 25, duquel fait saillie l'extré mité d'un poussoir 26 dont l'autre extrémité attaque un culbuteur 27 qui agit sur un ti rant pour ouvrir la pince, à l'encontre du ressort 24. L'axe tubulaire 25 s'engage de façon amovible dans la douille 17 correspon- dante, où il vient en prise par une rainure avec l'ergot 18 de l'engrenage 14.
Le nombre et la disposition des griffes terminant la pince varient suivant la forme des boîtes à porter. S'il s'agit de boîtes ovales o, comme dans l'exemple choisi (fig. 13), deux paires de griffes 28, 29 se ront prévues. En outre, quatre pointes 30 servent de butées pour le fond de la boîte afin de limiter l'enfoncement de celle-ci dans la pince. Le grand axe de la boîte ovale ou, dans le cas d'une boîte carrée ou rectangu laire, l'une des diagonales de la boîte se place parallèlement à la manivelle 15 de l'axe 10, dans un but qui sera exposé ci-après.
La chaîne transporteuse 2 étant en mar elle, les porte-boîtes 19 défilent au poste d'alimentation A (fig. la) où les pinces arri vent ouvertes pour recevoir les boîtes à ver nir. A cet effet, il est prévu sur le bâti 1, à hauteur de chaque rangée de pinces, une came 31 en forme de rail qui agit au passage sur les poussoirs 26 pour ouvrir les pinces. La came dépassée, les pinces se referment automatiquement sur les boîtes que l'on y a placées.
Les porte-boîtes garnis arrivent alors au premier poste de vernissage B (fig. la, 3 et 4) qui comprend des chambres d'arrosage 32 disposées de part et d'autre de la chaîne 2, dans lesquelles pénètrent seulement les boîtes à vernir et les griffes qui les tiennent. Entre les chambres 32, sur des pignons 33', est mon tée une courte chaîne sans fin 34 dont le brin supérieur s'étend sous la chaîne 2 et entre les rails 5, dans un caniveau 35 où les roues à chaîne 11 des maillons 6 viennent engrener avec cette chaîne 34 qui sert à commander la rotation des porte-boîtes.
A cet effet, la chaîne 34 peut soit demeu rer immobile, soit tourner plus vite ou moins vite que la chaîne transporteuse 2, de façon que le déplacement relatif des deux chaînes oblige toutes les roues 11 qui engrènent avec la chaîne 34 à tourner pour mettre en rota tion, par l'intermédiaire des engrenages 12, 13, 14, les porte-boîtes 19 pendant la traver sée des chambres d'arrosage 32.
Dans ces chambres 32 (fig. 4), les boîtes maintenues en rotation autour d'axes horizon taux de façon à présenter latéralement leur embouchure, sont arrosées intérieurement et extérieurement de vernis au moyen de tuyères 36 convenablement disposées et orientées. L'excédent de vernis est drainé des comparti ments supérieurs et inférieurs des chambres 32, que séparent des cloisons 37, et recueilli dans un collecteur 38 où le vernis alimentant les tuyères 36 est puisé par une pompe 39. De préférence, les tuyères 36 débitent le ver nis en jets compacts, épais de plusieurs milli mètres, afin d'éviter la formation de bulles dans la couche de vernis appliquée sur les boîtes.
En quittant le poste de vernissage B pour passer dans le poste d'égouttage C (fig. lct) qui est formé par un prolongement des cham bres 32, les porte-boîtes cessent de tourner du fait que la chaîne 34 abandonne les roues 11. Il faut alors que toutes les boîtes à égoutter prennent la même position, dans laquelle le grand axe des boîtes ovales ou la diagonale des boîtes rectangulaires sera placé vertica lement pour que le vernis qui s'égoutte de l'intérieur des boîtes se rassemble dans le coin inférieur de celles-ci pour s'écouler faci lement hors des boîtes. Ici intervient la mani velle 15 dont est muni l'axe 10 des maillons 6.
Le galet 16 de chaque manivelle rencontre la crosse de guidage d'un rail horizontal 40, porté à la hauteur voulue par le bâti 1 le long du poste C, et oblige la manivelle à se pla cer verticalement (fig. 14). Le mouvement de la manivelle est transmis par l'axe 10 et les engrenages 12, 13, 14 aux porte-boîtes qui prennent la position correspondante, dans la quelle le grand axe ou la diagonale des boîtes se place verticalement.
Au delà du poste d'égouttage C, la .chaîne traverse un espace libre où les roues 11 de ses maillons entrent en prise avec une nou velle chaîne de commande 41 passant sur des pignons 42, qui s'étend jusqu'au delà du four de cuisson D. Le rail 40 cessant à l'endroit oâ commence la chaîne de commande 4-1, les porte-boltes sont remis en rotation pour la traversée de l'espace libre et du four D.
Le four inférieur D<I>(fi-.</I> la et 5), qui forme un ensemble avec le four supérieur H, comprend deux tunnels 43 disposés de part et d'autre de la chaîne 2, dans lesquels pénè trent seulement les boîtes et les griffes des porte-boltes, comme dans les chambres 32. Tout moyen de chauffage approprié peut être utilisé pour chauffer les tunnels 43, par exemple des brnleurs à gaz 4.1 recouverts d'une plaque de garde 45. De préférence, toutefois, le chauffage est. organisé de façon que la température du four croise régulière ment depuis l'entrée jusqu'aux ,9 environ de la longueur du four, pour retomber ensuite à la température extérieure.
La cuisson du vernis sur les boîtes s'effectue ainsi graduel lement et, grâce à la rotation des boîtes, tou tes les surfaces de celles-ci subissent la cuis son uniformément.
La chaîne ? sortant du four D entraîne les boîtes à l'air libre tout au long du poste de refroidissement E (fig. lb), qui est par couru sans rotation des porte-boîtes du fait que la chaîne de commande 41 ne s'étend pas au delà. du four.
Ensuite, la chaîne 2 franchit le tambour moteur 4 et commence son trajet. dans le brin supérieur en pénétrant dans le second poste de vernissage F où les boîtes reçoivent une seconde couche de vernis.
Comme le poste B, le poste F (fig. lb et 6) est équipé de tuyères d'arrosage 36' et d'une chaîne de commande 46 tournant sur des pignons 47, qui sert à mettre les boîtes en rotation pendant le second vernissage. Le poste d'égouttage G est, -à son tour, la répétition du poste C, les boîtes y sont main tenues dans la position fige par l'entrée en prise des manivelles 15 avec un rail 40' sem blable au rail 40 mentionné ci-dessus.
Il est suivi d'un espace libre où commence une nouvelle chaîne de commande 48, tour nant sur des pignons 49, qui parcourt cet es pace et le four de cuisson supérieur H pour mettre en rotation les boîtes traversant le four où s'opère la cuisson finale du vernis dont elles sont revêtues.
En se référant à la fi:-. 5, on voit que le four supérieur H, superposé au four inférieur D sur une partie de sa longueur, se compose comme ce dernier de deux tunnels 50 équi pés, par exemple, de brûleurs 51 à plaques de garde 52. Dans la partie du four H où les tunnels 50- sont superposés aux tunnels 43 du four D, qui constitue la zone la plus chaude du four H dans lequel, de préférence, la tem pérature croît régulièrement aussi jusqu'aux '/la environ de la longueur du four, les tun nels 43 et 50 communiquent librement, de sorte que la chaleur montant du four infé rieur est récupérée dans le four supérieur.
De celui-ci, les gaz de combustion et les vapeurs de vernis provenant des deux fours sont éva cués à l'atmosphère par des carneaux 53 formant hotte, et une cheminée 54 à ventila teur 55. Des volets 56, commandés au moyen de thermostats 57, règlent automatiquement le tirage dans les carneaux 53-, en rapport avec la température des gaz.
A la sortie du poste de refroidissement 1 qui suit le four H (fi,-. la), les poussoirs 26 des porte-boîtes rencontrent les cames 31, ce qui provoque l'ouverture des pinces au droit du poste de déchargement J, où les boîtes libérées sont reçues et évacuées sur un ru ban transporteur 58 (fig. 3). L'ensemble des opérations accomplies par la machine sur un tour complet de la chaîne transporteuse 2 ne dure que quelques minutes.
Un seul moteur 59, situé .à l'extrémité droite du bâti 1 (fig. lb), actionne les deux tambours d'entraînement 3, 4 de la chaîne 2 par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 60 et d'un différentiel 61 destiné à compenser les légers écarts de vitesse qui se produisent dans la rotation des tambours par suite des variations de longueur des deux brins de la chaîne.
Le carter du différentiel 61 (fig. 15), boulonné sur un plateau 62 d'un arbre mo teur 63, entraîne au moyen de pignons satel lites 64 deux pignons planétaires 65, 66 calés respectivement sur un manchon 67 -et sur un arbre de couche 68 qui traverse le manchon 67 pour s'étendre jusqu'à l'extrémité opposée du bâti 1 où. il porte une roue à chaîne 69, tandis qu'une roue semblable 70 est calée sur le manchon 67. Ces roues actionnent respec tivement le tambour 3 et le tambour 4, par l'intermédiaire de chaînes 71, 72 et de réduc teurs de vitesse 73, 74. Il se comprend que, si l'un des tambours est retardé ou accéléré par rapport à l'autre, la différence de vitesse se trouve compensée par le jeu du différen tiel, sans surcharge du moteur ni des organes de transmission.
L'arbre de couche 68 peut servir aussi à actionner les différentes chaînes de com mande 34, 41, 46 et 48 qui mettent en rota tion les porte-boîtes. Dans la machine repré sentée, toutefois, ce rôle est dévolu à un arbre distinct 75, disposé horizontalement à la par tie supérieure du bâti 1 et entraîne par un moteur 76 et un réducteur de vitesse 77 repré senté sur la fia. 6. Cet arbre 75 attaque au moyen de chaînes 78 et de pignons de renvoi 79, 80 , 81 et 82 des arbres verticaux 83, 84, 85 et 86 qui actionnent les chaînes 34, 41, 48 et 46, respectivement, au moyen d'autres pignons de renvoi 87, 88, 89 et 90.
On peut facilement régler les vitesses d'entraînement des différentes chaînes selon les vitesses de rotation désirées pour les porte-boîtes aux différents postes de la machine, en choisis sant convenablement le rapport d'engrenage des pignons de renvoi correspondants. L'ar bre 75 actionne en outre le ventilateur 55 au moyen de pignons de renvoi 91.
Comme on l'a dit ci-dessus, la machine peut comporter, en amont du premier poste de vernissage B, des postes supplémentaires où les boîtes sont arrosées de liquides propres à les dégraisser ou les dévernir, à les décaper, à les phosphater et à les rincer, pour les pré parer à subir avec succès le vernissage. Ces postes supplémentaires seront semblables aux postes de vernissage, avec tuyères d'arrosage, collecteurs de liquide, pompes d'alimentation et chaînes de commande de la rotation des porte-boîtes. Ils ne nécessitent donc pas de description particulière, non plus que les postes d'égouttage et de séchage qu'on peut leur adjoindre selon les besoins.
La machine décrite ci-dessus convient aussi pour le vernissage des couvercles de boîtes à conserves. Elle est particulièrement appropriée à l'emploi des vernis synthétiques à plastifiant non gras qui s'appliquent avan tageusement en deux couches sur les boîtes à. vernir.