CH643162A5

CH643162A5 - Procede et machine pour la fabrication d'un ensemble de fermeture comportant une membrane et un convercle.

Info

Publication number: CH643162A5
Application number: CH383681A
Authority: CH
Inventors: Darwin Lee Ellis
Original assignee: Aluminum Co Of America
Priority date: 1980-06-23
Filing date: 1981-06-11
Publication date: 1984-05-30
Also published as: AU537453B2; DE3123766A1; DE3123766C2; BR8103857A; GB2081690B; ES503192A0; AU7136381A; FR2484911B1; ES8301169A1; CA1152793A; US4341498A; FR2484911A1; JPS5739936A; AR225521A1; GR75680B; GB2081690A; JPS617946B2; MX153661A

Description

La présente invention concerne un procédé et une machine pour poinçonner et insérer des membranes dans des couvercles réutilisa-50 bles en vue de former un ensemble de fermeture. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un procédé et à une machine pour insérer automatiquement des membranes constituées par une feuille d'aluminium revêtue dans des couvercles en matière plastique dans une course continue du poinçon par poinçonnage d'une feuille cons-55 tituant la membrane avec une patte de traction, par pliage de la patte et par insertion de la membrane dans le couvercle.

Des emballages pouvant être refermés de façon étanche, comme des emballages de produits alimentaires, peuvent comporter une membrane de scellement amovible et un couvercle réutilisable fio servant à refermer le récipient après son ouverture. Des récipients de ce genre, qui peuvent être formés d'un métal ou d'un matériau composite, comportent habituellement une membrane de scellement amovible qui est fixée sur l'embouchure du récipient par scellement réalisé par chauffage par induction. De telles membranes peuvent 65 comporter une partie en forme de disque et une patte solidaire qui peut être pliée en sens inverse autour d'une ligne adjacente à la périphérie de la partie en forme de disque de la membrane et qui est ainsi interposée entre cette partie en forme de disque et le couvercle.

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La patte facilite l'enlèvement de la membrane par rapport au récipient après enlèvement du couvercle.

On sait découper par poinçonnage une feuille métallique en forme de disque qui est solidaire de pattes. Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 2901994, on décrit un appareil de fabrication de chapeaux métalliques de fermeture qui sont solidaires d'une patte arrachable. Dans ce brevet, on revendique un mécanisme de découpage et de pliage de patte qui sert à prédécouper la patte et à la replier sur la surface supérieure de la membrane jusque dans la zone circulaire dans laquelle le chapeau doit être réalisé. Le mécanisme de découpage de patte, qui intervient avant la phase de poinçonnage de chapeau, comporte un poinçon creux pourvu d'une surface biseautée et de doigts de pliage. Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N" 2148906, on revendique un appareil de fabrication de couvercles de récipient comportant une patte de traction qui est pourvue d'un motif facilitant sa saisie. Lorsque l'ébauche de couvercle a été réalisée par poinçonnage, un poinçon et un manchon d'emboutissage femelle continuent à descendre de sorte que la patte est maintenue interposée entre deux parties d'estampage du mécanisme pendant l'opération d'emboutissage du couvercle de récipient.

On sait également combiner le poinçonnage ou l'ébauchage de la membrane avec l'insertion de cette membrane dans un couvercle. Ainsi dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 2100596 et 3959061, on revendique des procédés et appareils pour insérer des membranes ayant généralement une forme de disque dans des couvercles de récipients, les opérations de poinçonnage et d'insertion étant réalisées dans une seule course continue de la presse.

Pour des membranes comportant une partie en forme de disque et une patte solidaire, il est nécessaire d'effectuer un pliage précis de la patte pour pouvoir effectuer ensuite un scellement correct par chauffage par induction. Par exemple, un pli trop rapproché du centre de la partie en forme de disque de la membrane crée une zone de fuite, qui peut être considérée comme une membrane qui n'a pas été correctement scellée sur toute la périphérie de l'embouchure du récipient et qui provoque une fuite du contenu de ce dernier du fait que l'emballage est incorrectement scellé. En outre, un pli trop éloigné du centre du disque se traduit par l'existence d'une quantité excessive de métal sur le bord du disque dans la zone du scellement par chauffage par induction. Ce métal en excès joue le rôle d'un éva-cuateur de chaleur qui empêche d'atteindre la température correcte de scellement et qui se traduit par des membranes incorrectement scellées. Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3892351, on décrit un procédé destiné à faciliter la distribution uniforme de la chaleur pendant l'opération de scellement à chaud en ménageant des trous ou des ouvertures allongées dans la zone où la patte rejoint la partie en forme de disque circulaire de la membrane. Dans un autre brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3961566, on décrit l'utilisation de lignes de pliage pour définir la patte de la membrane de manière à faciliter la flexion de cette patte.

Des tentatives ont également été faites, comme décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 3501045 et 3734044, pour assurer une ouverture aisée de récipients de ce genre et pour réduire la quantité de déchets de feuille résultant du poinçonnage des membranes dans une feuille de matière première. Il est également connu, par exemple d'après les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 3328873 et 4047473, d'utiliser une tête à dépression pour maintenir une membrane poinçonnée en position avant son insertion dans le couvercle de fermeture.

Cependant, les procédés et appareils connus sont affectés par des inconvénients. Il en résulte qu'on n'a pas complètement résolu le problème consistant à automatiser les opérations de poinçonnage et d'insertion de membranes constituées à partir d'une feuille d'aluminium dans des couvercles en matière plastique, convenant en particulier pour des récipients scellés par chauffage par induction. Il est souhaitable que les opérations de poinçonnage et d'insertion soient effectuées simultanément, de préférence dans une seule course d'un poinçon de découpage. En outre, le poinçonnage et l'insertion de membranes multiples en une seule opération conviendraient particulièrement bien pour des lignes de production opérant à grande vitesse. Pour réaliser ces phases de poinçonnage et d'insertion en une seule opération, une machine doit pouvoir découper le disque de membrane et les parties solidaires formant les pattes, plier la patte avec précision sans aucun déchirement afin d'obtenir des membranes de bonne qualité se prêtant à un scellement par chauffage par induction sur les récipients, et insérer la membrane poinçonnée dans un couvercle correspondant.

Conformément à la présente invention, il est prévu un procédé de fabrication d'un ensemble de fermeture comportant une membrane et un couvercle approprié pour un scellement par chauffage par induction de la membrane autour d'une embouchure de récipient, procédé caractérisé en ce qu'on forme une membrane comportant une partie profilée en disque et une patte à partir d'une feuille de matière première en effectuant initialement le poinçonnage de la membrane puis en pliant la patte quand celle-ci est en train d'être poinçonnée en vue de plier progressivement en sens inverse la patte en direction de la partie profilée en disque le long d'une ligne située sur la périphérie du disque, et en continuant à plier la patte jusqu'au moins dans une position intermédiaire pliée en sens inverse à mesure que la partie profilée en disque est poinçonnée, en ce qu'on insère la membrane poinçonnée dans le couvercle, en ce qu'on plie ainsi encore plus en sens inverse la patte entre le disque de membrane et le couvercle en faisant entrer en contact la patte partiellement pliée, à proximité de son extrémité la plus éloignée de la ligne de pliage, avec l'intérieur du couvercle, et en ce qu'ensuite on comprime la patte entre le disque et le couvercle pour assurer son pliage, ledit poinçonnage et ladite insertion de la membrane étant réalisés dans une seule course axiale continue.

L'invention concerne également une machine pour la mise en œuvre du procédé, qui est caractérisée en ce qu'elle comprend:

a) un poinçon servant à découper dans une feuille de matière première une membrane pourvue d'une partie profilée en disque qui est solidaire d'une patte, ledit poinçon comportant un doigt en saillie servant à poinçonner la patte de membrane, ledit doigt s'étendant latéralement à partir du poinçon et vers l'avant de celui-ci dans sa direction de déplacement pendant le poinçonnage pour amorcer le poinçonnage de la patte avant celui du disque, ledit doigt comportant sur la face de poinçon une surface active servant à plier progressivement en sens inverse la patte dans la direction du déplacement du poinçon et le long d'une ligne joignant la patte et le disque sur la périphérie de ce dernier;

b) un dispositif pour plier en sens inverse la patte dans la direction de déplacement du poinçon jusque dans une position intermédiaire de pliage inverse, ledit dispositif étant aligné avec le doigt de poinçon en avant, en considérant la direction de déplacement dudit poinçon, afin de coopérer avec ladite surface active de la face de poinçon pour faciliter le pliage progressif de la patte, et c) un dispositif pour insérer la membrane poinçonnée dans un couvercle de fermeture, ledit dispositif comprenant une tête d'insertion qui est placée à l'intérieur du poinçon de découpage en vue de se déplacer axialement à partir de la face dudit poinçon pour insérer la membrane découpée dans le couvercle et pour comprimer ainsi la patte partiellement pliée entre le disque de membrane et le couvercle afin de former un pli inverse, ladite tête comportant un moyen pour maintenir de façon séparable la membrane pendant l'insertion dans le couvercle.

Les avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:

la fig. 1 est une vue en plan d'une machine conforme à la présente invention,

la fig. 2 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle de la machine de la fig. 1,

la fig. 3 est une vue en coupe partielle d'un poste de poinçonnage, de pliage et d'insertion,

la fig. 4 est une vue en coupe d'autres modes de réalisation du poste de la fig. 3,

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les flg. 5a à 5d sont des schémas montrant la séquence des opérations de poinçonnage, de pliage et d'insertion,

la fig. 6 est une vue en plan montrant un autre détail,

la fig. 7 est une vue en coupe montrant des poinçons de découpage et d'insertion intervenant sur la fig. 5a,

la fig. 8 est une vue en coupe d'une partie du poinçon d'insertion de la fig. 5d.

La fig. 1 est une vue en plan de la machine selon l'invention, désignée dans son ensemble par 10 et comprenant un sous-ensemble 12 et un bâti 14. Le sous-ensemble 12 comporte des postes d'empreinte 22 et des postes multiples de découpage, de pliage et d'insertion 24. Un dispositif d'entraînement à rouleaux 16 fait arriver progressivement une feuille de matière première 18 dans les postes d'empreinte 22 puis dans les postes 24. Un convoyeur 20 fait arriver des couvercles de fermeture (non représentés) dans les postes 24. En aval du sous-ensemble 12, il est prévu un convoyeur pneumatique 26 facilitant le mouvement de la feuille de matière première 18 depuis le dispositif d'entraînement à rouleaux 16 jusque dans les postes 24 et vers le récipient de chute 28 qui reçoit le reste de la feuille de matière 18 dans laquelle des membranes ont été poinçonnées.

La fig. 2 est une vue en élévation latérale de la machine 10, cette vue étant faite en coupe partielle suivant la ligne A-A de la fig. 1. La fig. 2 représente en outre un seul poste de découpage, de pliage et d'insertion 24 du sous-ensemble 12. Ce poste 24 comprend un poinçon de découpage 32 qui est pourvu d'un arbre porteur 38 disposé verticalement au travers d'une plaque d'appui 30. Le poinçon 32, placé à l'extrémité inférieure de l'arbre porteur creux 38, se déplace vers le bas pour poinçonner la feuille de matière première 18 qui est entraînée par l'intermédiaire du dispositif 16 vers le sous-ensemble 12. A l'intérieur du poinçon de découpage 32, il est prévu un poinçon d'insertion 34 servant à insérer des membranes poinçonnées dans des couvercles de fermeture (non représentés). Le convoyeur 20 fait arriver les couvercles dans une position située en dessous de la feuille de matière première 18 et du poinçon de découpage 32. Le sous-ensemble 12 peut également comporter une plaque d'éjection 36a, qui constitue un élément essentiellement horizontal placé partiellement au-dessus du plan de la feuille 18 dans le poste 24. La plaque d'éjection 36a facilite le dégagement de la feuille de matière première 18 par rapport au poinçon 32 après que la membrane poinçonnée a été insérée dans le couvercle, et quand les poinçons d'insertion et de découpage 34 et 32 exécutent respectivement un mouvement vertical de retrait vers le haut au-dessus du plan de la feuille 18.

La fig. 2 représente en outre le bâti 14 qui comprend des moyens servant à l'entraînement des différents composants de la machine 10. Ces moyens comprennent différents moteurs et pompes servant à actionner les différents éléments mobiles du sous-ensemble 12 de la machine de poinçonnage, pliage et insertion 10. Un moteur d'entraînement 42, par exemple un moteur à courant alternatif d'une puissance de 5 CV, pouvant tourner à une vitesse maximale de 1725 tr/min, fournit de l'énergie au sous-ensemble 12 par l'intermédiaire d'une série de trains d'engrenages, d'embrayages, de réducteurs et d'oscillateurs. On peut également utiliser une pompe à vide 44 pour créer une source de dépression dans le sous-ensemble 12.

Les fig. 1 et 2 représentent des outils d'empreinte 22 qui sont placés en amont des postes 24 et qui sont destinés à graver des figures, des symboles, des inscriptions ou des parties semblables sur la feuille de matière première avant qu'elle soit poinçonnée sous forme de membranes destinées à être insérées dans des couvercles. Le dispositif d'entraînement à rouleaux 16, qui est placé en avant des postes 24 et des outils d'empreinte 22, peut être un mécanisme classique d'entraînement d'une feuille de matière première. Comme indiqué, le dispositif 16 peut comporter deux rouleaux entre lesquels la feuille est engagée, chaque rouleau tournant autour de son axe pour entraîner de façon échelonnée la feuille de matière première 18 jusque dans un poste 24.

La fig. 3 est une coupe détaillée à échelle agrandie d'un mode préféré de réalisation d'un poste de poinçonnage, pliage et insertion 24 conforme à la présente invention et mis en évidence sur la fig. 2. Cependant, la plaque d'éjection 36 de la fig. 3 diffère, en ce qui concerne la structure, de la plaque d'éjection 36a de la fig 2 d'une manière qui sera décrite de façon plus détaillée en référence à la fig. 4.

La fig. 3 représente dans son ensemble la disposition essentiellement parallèle de la plaque de support de poinçon 30, de la plaque d'éjection 36, de la feuille de matière première 18, du convoyeur 20 et du plan de coupe défini par la surface supérieure 69 de la matrice de poinçonnage de base 68 intervenant dans le poste 24. La plaque d'éjection 36 est orientée essentiellement parallèlement à la plaque de support de poinçon 30 et elle est placée en dessous de celle-ci. La feuille de matière première 18 est orientée essentiellement parallèlement à la plaque d'éjection 36 et à la plaque de support de poinçon 30 et elle est placée en dessous de la plaque d'éjection 36, dans une position adjacente. Le convoyeur 20 est situé en dessous de la feuille de matière première 18, parallèlement à celle-ci et également parallèlement à la plaque d'éjection 36 et à la plaque de support de poinçon 30.

L'arbre de support de poinçons 38 et les poinçons 32 et 34 ont été représentés comme étant essentiellement perpendiculaires à la plaque de support 30, à la plaque d'éjection 36, à la feuille de matière première 18 et au convoyeur 20. De préférence, la plaque de support de poinçon 30 comprend un corps de palier 29 et un palier d'arbre porteur 31 dans lequel est monté, avec possibilité de coulis-sement, l'arbre porteur de poinçons 38. Le corps de palier 29 est mobile latéralement et en rotation pour permettre un réglage et un alignement des arêtes de coupe du poinçon de découpage 32 avec celles de la matrice de base 68.

La plaque d'éjection 36 facilite l'enlèvement de la feuille de matière première 18 qui pourrait rester coincée par frottement sur la périphérie du poinçon 32 lorsque celui-ci est rétracté au travers de la feuille 18 après insertion de la membrane poinçonnée 60. La plaque d'éjection 36, qui peut être mobile ou stationnaire, comporte une paroi latérale 37 délimitant un trou ayant essentiellement la même forme que le poinçon de découpage 32 et que l'ouverture de la matrice de découpage 68 qui est définie par l'arête de coupe 70. Ce trou est pourvu d'une dimension plus grande, tout en étant assujettie à des tolérances serrées, que celle du poinçon de découpage 32 qui se déplace à l'intérieur du trou pendant l'opération de découpage ou poinçonnage. De préférence, la plaque d'éjection 36 est mobile sur une courte distance axialement par rapport au poinçon 32. Cette plaque d'éjection 36 est fixée sur un arbre porteur 35 qui est disposé de façon que son axe traverse la plaque de poinçon 30 avec une orientation essentiellement parallèle à l'arbre porteur de poinçons 38.

Le mouvement de la plaque d'éjection 36 est de préférence facilité en associant à l'arbre porteur 35 un organe de poussée tel qu'un ressort 41. Ainsi, quand le ressort se trouve dans une condition de précontrainte, de compression ou de précharge, la surface plane inférieure 71 de la plaque d'éjection 36 entre en contact avec et exerce une poussée sur la surface 69 de la matrice de découpage 68. De préférence, la surface 71 de la plaque d'éjection 36 s'étend essentiellement autour de toute la périphérie du trou défini par la paroi latérale 37. Un mouvement axial de la plaque d'éjection 36 dans une direction l'éloignant de la surface 69 de la matrice 68 et la rapprochant de la plaque de support de poinçon 30 exerce une compression supplémentaire sur le ressort 41. En variante, le ressort 41 peut se trouver dans une condition non comprimée ou relâchée quand la plaque d'éjection 36 entre en contact avec et s'appuie sur la surface 69 et il est ensuite comprimé.

En variante, la plaque d'éjection 36a peut être stationnaire, comme le montre la fig. 4. Cette plaque d'éjection 36a comporte un trou défini par une paroi latérale 37a et ayant essentiellement la même forme que le poinçon de découpage 32a, qui se déplace à l'intérieur du trou de la plaque d'éjection 36a en cours de poinçonnage.

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Le trou est légèrement plus grand que le poinçon de découpage 32a afin de permettre un mouvement de coulissement du poinçon 32a au travers du trou. La plaque d'éjection 36a est maintenue dans une position fixe qui est espacée supérieurement du plan de coupe de la surface 69 de la matrice de poinçonnage 68. La feuille de matière première 18 passe dans l'intervalle existant entre la plaque d'éjection 36a et la surface 69 de la matrice de découpage 68.

Le poinçon de découpage 32 est placé à l'extrémité inférieure de l'arbre porteur 38. Une tête d'insertion 34, mobile axialement et qui s'emboîte dans une cavité 50 ménagée dans la face de la tête de poinçon de découpage 32, est reliée à l'extrémité inférieure de l'arbre 48 qui s'étend le long de l'ace de l'arbre de support de ponçons 38. La tête d'insertion 34 est montée de façon à pouvoir coulisser dans l'arbre porteur 38 de telle sorte que l'arbre 48 puisse se déplacer axialement dans l'arbre porteur de poinçons 38. Le poinçon de découpage 32 comprend en outre un doigt 52 placé en saillie et s'éten-dant latéralement à partir de la partie principale du poinçon et vers l'avant de ce dernier, en considérant la direction de déplacement du poinçon pendant le découpage. L'arête de coupe 46 placée autour de la face du poinçon 32 et l'arête de coupe 54 placée autour du doigt en saillie 52 facilitent le découpage de membranes dans la feuille de matière première.

Sur la fig. 3, le doigt 52 comprend une arête de coupe 53 destinée à amorcer le découpage de la patte lors du poinçonnage d'une membrane dans la feuille de matière première 18. Ce doigt 52 comprend une surface de travail 56 destinée à amorcer le pliage de la patte pendant le découpage. Cette surface de travail 56 peut prendre différents profils et formes, à condition que ladite surface 56 du doigt 52 amorce le pliage et assure un pliage progressif de la patte 62 pendant le découpage de la membrane 60. De préférence, ladite surface de travail 56 comprend une première section essentiellement plane a rejoignant une seconde section convexe b qui rejoint elle-même une troisième section concave c, comme le montre la fig. 5a. La première section a de la surface de travail 56 est la plus éloignée de l'axe du poinçon 32, elle amorce le découpage de la patte et elle est orientée tangentiellement parallèlement au plan de la feuille de matière première 18. Cette première section plane a rejoint la seconde section convexeb de la surface de travail 56 en un point plus rapproché de l'axe du poinçon de découpage 32. Cette seconde section convexe rejoint une troisième section concave c de la surface de travail 56 du doigt 52 dans une zone plus rapprochée de l'axe du poinçon de découpage 32.

La fig. 3 représente le poinçon 32 (et le doigt en saillie 52) dans une position limite inférieure, située en dessous du plan de la feuille de matière première 18, après que la membrane 60 a été découpée dans cette feuille de matière première 18. On a représenté par des lignes en trait interrompu 58 une position complètement rétractée du poinçon 32 et du doigt en saillie 52, où tout le poinçon 32 et toutes les parties du doigt 52 sont placés au-dessus du plan de coupe 69 de la matrice 68, au-dessus du plan de la feuille de matière 18 et à l'intérieur du trou de la plaque d'éjection 36 qui est défini par la paroi latérale 37. La tête d'insertion 34 est logée à l'intérieur de la cavité 50 du poinçon de découpage 32 pendant la course de découpage, dirigée vers le bas, à partir d'une position complètement rétractée et jusqu'à ce que la membrane corrspondante soit découpée.

On a encore représenté sur la fig. 7 la disposition d'emboîtement de la tête d'insertion 34 dans le poinçon de découpage 32, comme le montre la vue en coupe faite suivant la ligne B-B de la fig. 5a, parallèlement au plan de coupe 69 de la matrice de découpage 68. Le poinçon de découpage 32 et la tête d'insertion 34, qui est emboîtée à l'intérieur de la cavité 50, ont des sections droites circulaires. La paroi extérieure de la tête d'insertion 34 est espacée intérieurement de la paroi latérale intérieure incurvée du poinçon de découpage 32 afin de permettre un mouvement de coulissement axial de la tête 34 à l'intérieur de ce poinçon 32. L'arbre 48 de la tête d'insertion est fixé sur la tête 34 et il comporte un passage 66 de transmission de dépression qui s'étend le long de son axe. Le poinçon de découpage 32 comporte un épaulement extérieur 47 s'étendant essentiellement autour de la périphérie du poinçon 32 et il est pourvu d'une arête de coupe 46 s'étendant autour de la périphérie du poinçon 32 sur l'épaulement 47.

La fig. 7 montre en outre le doigt en saillie 52 du poinçon de découpage 32 qui s'étend radialement vers l'extérieur à partir de l'axe de ce poinçon 32 le long d'un segment de la périphérie dudit poinçon. Le doigt 52 comprend, autour de sa périphérie, un épaulement extérieur 47 qui s'étend également autour de la périphérie du poinçon 32. Une arête de coupe 54 prévue sur la périphérie de l'épaulement 47 du doigt 52 définit le profil de la patte de membrane à découper. Une surface plane 103, radialement alignée avec le doigt 52 du poinçon de découpage 32, comporte une paroi latérale intérieure incurvée épousant la forme de la surface plane 102 prévue sur la paroi latérale extérieure incurvée de la tête d'insertion 34 et espacée parallèlement de celle-ci.

Sur la fig. 3, on voit que la membrane découpée 60 comporte une patte 62 qui est représentée comme étant placée dans une position intermédiaire de pliage inverse, ladite membrane étant fixée de façon séparable sur la face de la tête d'insertion 34, de préférence par un moyen opérant par dépression. Des orifices 64 prévus sur la face de la tête d'insertion 34 sont reliés à une source de dépression, telle qu'une pompe à vide 44, par l'intermédiaire d'un passage 66 s'étendant le long de l'axe de l'arbre 48 de la tête d'insertion.

La fig. 3 montre en outre un poste de découpage, de pliage et d'insertion 24 dans lequel il est prévu une clavette antirotation 45 sur l'extrémité supérieure de support de poinçon 30. Bien que la position de la clavette antirotation 45 ne soit pas critique, il est préférable que cette clavette 45 soit utilisée comme moyen pour assurer l'alignement correct du poinçon 32 et de son doigt en saillie 52 cir-conférentiellement avec l'arête de coupe 70 de la matrice de découpage 68 en vue d'empêcher une rotation indésirable de l'arbre 38. La clavette 45 peut être vissée dans une rainure à flans biseautés qui est ménagée dans l'arbre 38 par exemple. En variante, toujours dans le cadre de la présente invention, il est possible d'envisager d'autres modes de réalisation, par exemple une broche 99 fixée de façon réglable sur l'arbre 38 à l'aide d'un bras 100, comme le montent les fig. 2 et 4. La broche 99 est alignée parallèlement avec les axes des arbres 38 et 48 et elle est montée de façon à pouvoir coulisser dans un manchon 101 contenant des billes préchargées. Le poinçon 32 et son doigt en saillie 52 peuvent être alignés circonfêrentiellement avec l'arête de coupe 70 et ils sont maintenus en position par fixation du bras 100 sur la broche 99 et sur l'arbre de support de poinçons 38. Cet arbre de support de poinçons 38 peut également être monté de façon à pouvoir coulisser dans son propre manchon à billes 31a.

Comme le montre la fig. 3, il est préférable que les axes de l'arbre de support de poinçons 38 et du poinçon de découpage 32 soient orientés essentiellement verticalement, les opérations de découpage et d'insertion étant réalisées quand le poinçon se déplace verticalement vers le bas. Il est également possible d'envisager d'autres agencements tout en restant dans le cadre de la présente invention. Par exemple, l'arbre de support de poinçons 38 et le poinçon de découpage 32 peuvent être orientés de façon que leurs axes soient essentiellement horizontaux ou bien qu'ils fassent un certain angle compris entre la verticale et l'horizontale. En outre, dans le cadre de la présente invention, la machine 10 peut également comporter des agencements suivant lesquels l'arbre de support de poinçons 38 et le poinçon 32 se déplacent vers le haut pendant l'opération de découpage, de pliage et d'insertion. De même, la plaque de support de poinçons 30, la plaque d'éjection 36, la feuille de matière première 18 et le convoyeur 20 ont été représentés avantageusement dans une position essentiellement horizontale, mais on peut envisager d'autres agencements tout en restant dans le cadre de la présente invention.

Le poste de découpage, de pliage et d'insertion 24 comprend en outre une matrice de découpage 68 qui est pourvue d'une arête de coupe 70 s'étendant autour de la périphérie de l'ouverture de matrice et qui correspond à la forme de la membrane 60 (pourvue de la patte solidaire 62) à découper. La surface supérieure plane 69 de la

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matrice 68 entre en contact avec la face inférieure de la feuille de matière première 18 afin de la supporter dans le plan de coupe pendant le découpage de la membrane par le poinçon 31. De préférence, le poste 24 comprend en outre une came de pliage de patte 72 qui constitue un second moyen pour plier la patte découpée jusque dans une position intermédiaire de pliage inverse. De préférence, la came 72 est stationnaire, et elle est alignée en dessous du doigt 52 du poinçon de découpage 32 et elle comporte une surface de travail 74 de profil incurvé et convexe. En référence à la fig. 5d, on voit que la surface de travail 74 comporte de préférence une première section horizontale essentiellement plane d qui est alignée en dessous de la première section plane a du doigt 52 du poinçon 32, dans une position la plus éloignée de l'axe de ce poinçon 32. La section plane d rejoint une seconde section d'incurvation convexe dérivée vers le bas e qui est plus rapprochée de l'axe du poinçon 32. Cette section convexe e rejoint vers le bas une troisième section verticale f la plus rapprochée de l'axe du poinçon 32. De préférence, cette troisième section f comporte une surface verticale plane 90.

Bien que le mode préféré de réalisation de la présente invention comprenne des surfaces incurvées formées respectivement sur le doigt en saillie 52 du poinçon 32 et sur la came de pliage de patte 72, il est possible d'envisager d'autres modes de réalisation de l'invention où les surfaces ont des profils autres que les profils incurvés concaves et convexes décrits ci-dessus. Ainsi il rentre dans le cadre de la présente invention que la surface de travail 56 du doigt 52 et la surface de travail 74 de la came de pliage de patte 72 coopèrent pour plier une patte 62 de la membrane 60 jusqu'au moins dans une position intermédiaire de pliage inverse.

On a représenté dans la vue en coupe de la fig. 4 un autre mode de réalisation des surfaces de pliage de patte de la fig. 3. Comme sur cette fig. 3, le poinçon de découpage 32a a été représenté dans sa position limite inférieure en dessous du plan de la feuille de matière première 18. Le poinçon de découpage 32a comporte un doigt en saillie 52a qui est pourvu d'une surface de travail 56a. Cette surface de travail 56a a dans l'ensemble un profil de courbure convexe. Une première section plane g de la surface 56a, qui est la plus éloignée de l'axe du poinçon 32a, est essentiellement plane et orientée parallèlement à la feuille de matière première 18. Cette première section plane g rejoint une seconde section convexe h qui rejoint elle-même une troisième section plane i inclinée vers le haut dans une direction opposée au plan de coupe pour des parties de la surface de travail qui sont les plus rapprochées de l'axe du poinçon de découpage 32. En outre, il est prévu en alignement en dessous du doigt 52a un corps de pliage de patte 82 qui est pourvu d'un bras de pliage de patte 84 placé en saillie. Ce corps 82 est monté à pivotement sur la matrice 68, par exemple de manière à tourner autour d'un point 86 du corps 82. Sous l'action d'un moyen de poussée 85, le corps 82 peut faciliter le pliage de la patte jusqu'au moins dans une position intermédiaire de pliage inverse. Ledit moyen de poussée 85 peut être un ressort ou un autre organe. Le découpage et le pliage de la patte peuvent être amorcés par la surface de travail 56a du doigt 52a. En coopération avec le doigt 52a, un autre pliage de la patte est initialement facilité par le corps 82 et le bras 84, maintenus en position par l'organe de poussée 85 placé dans un état de précontrainte ou de précharge. Après le pliage de la patte jusque dans la position désirée de pliage inverse, le corps 82 tourne autour du point de pivotement 86, il provoque une extension supplémentaire du ressort 85 et il écarte le bras 84 de la face du poinçon 32a afin de permettre un mouvement de descente de ce poinçon 32a, ce qui facilite l'insertion de la membrane découpée dans le couvercle 76.

A l'extrémité inférieure de la matrice de découpage 68, on a mis en évidence sur la fig. 3 une zone de diamètre réduit sur l'épaulement 96, qui recouvre une partie du couvercle 76 placé sur le convoyeur 20. Le diamètre de l'épaulement 96 doit être suffisamment grand pour permettre le mouvement de la tête d'insertion 34 portant la membrane découpée 60; cependant, ce diamètre doit être inférieur au diamètre extérieur maximal du couvercle 76 afin de faciliter l'enlèvement dudit couvercle par rapport à la tête d'insertion 34 après que la membrane découpée 60 a été insérée dans le couvercle. L'épaulement 96 peut s'étendre essentiellement autour de la totalité de la périphérie de la partie inférieure de la matrice du découpage 68. Dans la zone de ladite périphérie où la troisième section verticale f de la came de pliage de patte 72 est placée, les surfaces de l'épaulement 96 et la surface verticale plane 90 de la section f de la came 72 sont contiguës et placées à égales distances de l'axe de la matrice de découpage 62 de ladite membrane 60.

On a mis en évidence sur la fig. 8 la relation existant entre la came de pliage de patte 72 et la tête d'insertion 34 dans une position basse pendant la phase d'insertion, comme indiqué dans la vue en coupe faite suivant la ligne C-C de la fig. 5d, parallèlement au plan de coupe et au convoyeur 20a. La tête d'insertion 34 et l'épaulement 96 de la matrice 68 ont des sections droites circulaires. La paroi extérieure incurvée de la tête d'insertion 34 est espacée intérieurement de la paroi latérale intérieure incurvée de l'épaulement 96. La surface plane 102 de la tête d'insertion 34 est espacée de, et parallèle à, la surface verticale plane 90 de la came de pliage de patte 72. Comme indiqué, l'épaulement 96 comporte une paroi latérale incurvée rejoignant une surface plane qui est adjacente à la surface plane 90 de la came 72 de la matrice 68.

La fig. 3 montre un couvercle de fermeture 76 qui est placé sur le convoyeur 20 et qui est aligné avec l'ouverture ménagée dans la matrice 68, en dessous du poinçon de découpage 32 et de la tête d'insertion 34. Le poste 24 comporte un doigt de butée 40 qui arrête le mouvement du couvercle 76 par le convoyeur 20 en dessous du poste 24 et qui facilite l'alignement dudit couvercle en dessous du poinçon 32. Le doigt d'arrêt de couvercle 40 peut être amené dans une position d'arrêt des couvercles transportés par le convoyeur 20 et il peut être écarté de ladite position. D'autres détails dudit doigt de butée 40 ont été mis en évidence sur la fig. 6, qui est une vue en plan schématique d'un oscillateur d'arrêt de couvercles 43.

La fig. 6 représente plusieurs doigts d'arrêt de couvercles 40 qui sont reliés mécaniquement et en parallèle à l'oscillateur 43 par l'intermédiaire d'une tringlerie par exemple. Un mouvement de cette tringlerie peut faire en sorte que tous les doigts d'arrêt de couvercles 40 se déplacent simultanément dans une direction pour pénétrer dans le trajet suivi par les couvercles entraînés par le convoyeur 20 afin d'arrêter lesdits couvercles 76. Un mouvement en sens opposé peut faire en sorte que tous les doigts d'arrêt de couvercles 40 s'écartent simultanément des couvertures 76 afin de les laisser se déplacer en même temps que le convoyeur 20.

La fig. 3 montre également un conduit d'application de dépression 78 qui est placé en dessous de, et en contact avec, la bande 20 du convoyeur. La fonction de ce conduit de dépression 78 est d'augmenter le contact frottant entre le couvercle 76 et la bande transporteuse 20 afin de faciliter le mouvement plus rapide du couvercle 76 à partir du poste 24 après que le doigt d'arrêt 40 a été écarté du trajet suivi par le couvercle le long du convoyeur 20. L'augmentation de ce contact frottant est engendrée par la dépression créée par l'intermédiaire des orifices 79 ménagés dans le conduit 78. L'établissement d'une dépression par aspiration de l'air au travers de la bande transporteuse 20, par l'intermédiaire des orifices 79 et du conduit de dépression 78, fixe temporairement le couvercle sur la bande transporteuse 20. Un mouvement du doigt 40 l'éloignant du couvercle 76 permet à celui-ci d'être commodément évacué par le convoyeur 20 de la zone située en dessous du poste 24.

On a représenté sur la fig. 4 un autre agencement préféré pour amener un couvercle dans le poste 24 et pour arrêter et aligner ce couvercle 76 en dessous du poinçon 32. La bande transporteuse 20a peut comporter des poches ou des évidements 21 servant à recevoir et retenir des couvercles pendant les opérations de découpage, de pliage et d'insertion de membranes. Le convoyeur 20a est indexé ou synchronisé avec lesdites opérations de manière à amener un couvercle dans une position d'alignement avec le poinçon de découpage 20a, à maintenir ce couvercle en position jusqu'à ce qu'une membrane ait été insérée, puis à écarter le couvecle du poinçon de découpage 32a et à le faire sortir du poste 24. Dans un tel mode

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préféré de réalisation, la bande transporteuse 28a se déplace de façon échelonnée pour amener séquentiellement des couvercles successifs dans le poste 24, la durée des arrêts intermittents étant déterminée par le temps nécessaire au découpage, au pliage et à l'insertion d'une membrane dans un couvercle.

La fig. 3 montre en outre un outil d'empreinte de patte 98 qui est placé dans la matrice de base 68 en amont de l'arête de coupe 70 de la matrice 68 et du poinçon de découpage 32. L'outil d'empreinte 98 comporte une lame d'empreinte 80 servant à marquer des lignes de pliage de patte sur la feuille de matière première, à savoir sur la périphérie des parties en forme de disques des membranes encore à découper. Comme le montre la fig. 3, la lame d'empreinte 80 fait légèrement saillie de la surface supérieure de découpage 69 de la matrice 68 afin de graver une ligne de pliage de patte. De préférence, la lame 80 est placée dans une position fixe où elle dépasse légèrement au-dessus de la surface de coupe 69. En variante, la lame d'empreinte 80 peut être actionnée mécaniquement ou pneumatiquement de façon à faire saillie de la surface 69 pour graver une ligne de pliage, ladite lame étant ensuite rétractée complètement ou partiellement. Par exemple, la lame d'empreinte 80 peut être chargée par ressort de façon à être poussée dans une position de retrait partiel par la plaque d'éjection 36 après l'empreinte d'une ligne de pliage.

De préférence, la lame d'empreinte 80 coopère avec une rainure ou encoche 73 formée dans la surface inférieure 71 de la plaque d'éjection 36, comme le montre la fig. 3. Cette rainure 73 peut avoir une forme correspondant au (ou compatible avec le) contour de la lame d'empreinte 80 de manière à recevoir ladite lame 80 pour le marquage d'une ligne de pliage de patte sur la feuille de matière première 18 interposée entre la lame 80 et la rainure 73. De préférence, l'outil d'empreinte 98 est placé dans une zone adjacente à la matrice de découpage 68 du poste 24 afin de graver une ligne de pliage de patte sur la feuille 18 en correspondance à la membrane suivante à découper. Bien que l'outil d'empreinte 98 puisse être plus éloigné vers l'amont de la matrice de découpage 68, il est préférable que cet outil d'empreinte 98 soit placé dans une zone immédiatement adjacente à la matrice de découpage 68 afin de maintenir la précision de positionnement de la ligne de pliage. Cette précision peut être diminuée quand l'outil 98 est plus éloigné de l'axe du poinçon 32 et de la matrice de découpage 68.

En variante, la lame d'empreinte 80 de l'outil d'empreinte 98 coopère avec une rainure ou encoche 73 ménagée dans des surfaces planes inférieures 105 d'un rebord d'empreinte 104 du poinçon de découpage 32a, comme indiqué sur la fig. 4. L'outil d'empreinte 98 est placé dans une position immédiatement adjacente au poste 24 en vue de marquer ou de graver une ligne de pliage de patte dans la feuille de matière première 18 en correspondance à la membrane suivante à découper. Le rebord 104 fait saillie latéralement du corps principal du poinçon de découpage 32a de manière que la surface inférieure 105 entre en contact avec la surface supérieure 69 de la matrice de découpage 68 à peu près au moment où le poinçon de découpage 32 termine le découpage d'une membrane. La rainure 73 doit avoir un profil correspondant au (ou compatible avec le) contour de la lame d'empreinte 80 de façon à recevoir la partie de la feuille de matière première 18 qui est refoulée par la lame 80 en vue de la gravure ou du marquage d'une patte.

On comprendra mieux l'utilisation et le fonctionnement de la machine selon l'invention en se référant à nouveau aux fig. 1 et 3 et aux représentations schématiques des fig. 5a à 5d qui montrent la séquence des opérations consistant à découper la membrane avec la patte 62 dans la feuille de matière première 18, à plier la patte 62 et à insérer la membrane 60 avec la patte pliée 62 dans un couvercle 76. La fig. 1 montre comment la feuille de matière première 18 est entraînée par le dispositif à rouleaux 16, par une action de poussée,

vers le sous-ensemble 12 qui comporte des postes multiples de découpage, de pliage et d'insertion 24. Le convoyeur pneumatique 26 placé en aval des postes 24 facilite le mouvement de la feuille de matière première 18 à partir du dispositif à rouleaux 16 et au travers des postes 24 jusqu'au réceptacle de chute 28. Ce convoyeur pneumatique 26 exerce une action de traction sur la feuille de matière première 18 dans laquelle des membranes ont été découpées.

L'action de traction est généralement préférée pour faciliter l'entraînement de la feuille de matière première 18 qui est très mince. Typiquement, cette feuille 18 est constituée par une feuille métallique stratifiée qui est pourvue d'un film de matière plastique sur les faces opposées du métal. Par exemple, cette feuille de matière première 18 peut être constituée d'une feuille métallique de 0,038 mm d'épaisseur qui porte sur une face un film de matière plastique de 0,051 mm d'épaisseur et sur l'autre face un film de matière plastique de 0,025 mm d'épaisseur, de manière à obtenir au total une épaisseur de 0,114 mm. Une telle feuille mince est fragile et elle peut être plus aisément transportée jusqu'au sous-ensemble 12 à l'aide du dispositif à rouleaux 16 et du convoyeur oneumatique 26, sans qu'il se produise d'ondulations, de plissements, de déchirements ou de coincements.

Le convoyeur 20 assure le transport des couvercles jusqu'aux postes 24. La fig. 1 représente en outre le convoyeur 20 qui se déplace transversalement à la direction d'avance de la feuille de matière première 18. Bien que cet agencement corresponde au mode préféré de réalisation de la présente invention, on peut envisager d'autres agencements qui, en vue en plan, font intervenir des orientations parallèles ou perpendiculaires du convoyeur de couvercles 20 et du transporteur de la feuille de matière première 18. Dans certains cas, le convoyeur de couvercles 20 peut être orienté parallèlement à la feuille de matière première, l'alimentation en couvercles s'effec-tuant dans une direction opposée à l'avance de la matière première 18. Cependant, le mode préféré de réalisation correspond à une structure compacte en vue en plan, dans laquelle des postes multiples 24, à savoir au nombre de trois dans ce cas, sont orientés de telle sorte que leurs centres soient disposés essentiellement en diagonale afin de déplacer la feuille de matière première 18 essentiellement perpendiculairement au convoyeur d'alimentation en couvercle 20.

Les convoyeurs 76 sont amenés en position à l'intérieur d'un poste 24 et sont alignés avec le poinçon de découpage. Le convoyeur 20 peut être agencé comme indiqué sur la fig. 3 où le doigt de butée 40 assure l'arrêt et l'alignement d'un couvercle transporté par le convoyeur 20. Le doigt 40 est amené dans une position d'arrêt de couvercle par l'oscillateur 43 (visible sur la fig. 6), qui peut être synchronisé avec le début de la course de descente du poinçon de découpage 32 du poste 24. De préférence, le convoyeur 20a de la fig. 4, qui comporte des poches 21, assure le transport des couvercles jusque dans la position appropriée et les écarte de cette position. Le mouvement du convoyeur 20a s'effectue de façon échelonnée et il est indexé ou synchronisé, par exemple avec le début de la course de descente du poinçon de découpage 32.

Les outils d'empreinte 22, servant à former par marquage ou gravure des figures, des symboles ou des inscriptions sur les membranes, peuvent également être synchronisés avec la course du poinçon de découpage 32. Les outils 22 peuvent être positionnés entre le dispositif d'entraînement à rouleaux 16 et le poste 24 afin de marquer la feuille de matière première 18 avant son découpage ou poinçonnage. La proximité des outils d'empreinte 22 par rapport aux postes 24 peut dépendre de la précision désirée pour les parties gravées à former sur les membranes qui sont encore à poinçonner. Plus les outils sont rapprochés, plus la position de l'empreinte peut être précise. Les outils d'empreinte 22 peuvent marquer la feuille de matière première 18 dans une position qui correspond à la membrane suivante à poinçonner ou bien à une membrane précédant immédiatement celle-ci.

Pendant le transfert de la feuille de matière première 18 jusque dans le poste 24, le poinçon de découpage 32 se trouve dans une position rétractée, représentée par une ligne en trait interrompu 58 et située au-dessus du plan de la feuille 18 et de la surface de coupe 69 de la matrice de poinçonnage 68. En outre, la plaque mobile d'éjection 36 est espacée supérieurement de la surface de coupe 69 afin de permettre à la feuille de matière première 18 de pénétrer dans le poste 24. La position supérieure de retrait de la plaque d'éjection 36 est obtenue par déplacement vers le haut de l'arbre 35 de support de

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plaque d'éjection en synchronisme avec l'avance de la feuille 18 qui est entraînée par le dispositif à rouleaux 16. Un tel positionnement supérieur de la plaque d'éjection 36 écarte la surface inférieure 71 de la plaque 36 de la surface supérieure de coupe 69 de la matrice de poinçonnage 68 et comprime le ressort 41 sur l'arbre porteur 35 de la plaque d'éjection 36.

Lorsqu'un couvercle 76 est aligné en dessous du poinçon 32 du poste 24, ce poinçon de découpage 32 (et la tête d'insertion 34 qui est emboîtée dans celui-ci) commence sa course de descente par action de coulissement de l'arbre porteur de poinçon 38 dans le palier d'arbre 32. Simultanément, la plaque d'éjection 36 descend avec le poinçon 32 sous l'action exercée dans le ressort comprimé 41, jusqu'à ce qu'elle entre en contact avec la surface de coupe 69 de la matrice 68. Ce contact provoque la gravure ou empreinte d'une ligne de pliage 88 sur la feuille de matière première 18 pour la membrane suivante à poinçonner. La lame d'empreinte 80 de l'outil d'empreinte de patte 98 est engagée dans la rainure 73 existant dans la surface inférieure 71 de la plaque d'éjection 36 (comme indiqué sur la fig. 3), la feuille de matière première 18 étant écrasée entre la lame 80 et la rainure 73.

Sur la fig. 5a, le poinçon de découpage 32 a été représenté au cours de son mouvement de descente, après enclenchement du poinçonnage par amorçage du découpage de la patte 62 par coopération de l'arête de coupe 54 du doigt en saillie 52 avec l'arête de coupe 70 de la surface plane 69 de la matrice 68. La tête d'insertion 34 est encore logée complètement à l'intérieur de la cavité 50 du poinçon de découpage 32. Pendant le découpage de la patte, une dépression est exercée par une source appropriée par l'intermédiaire de passages et des orifices 64, et en outre par l'intermédiaire du passage 66 existant dans l'arbre 48, afin de maintenir la membrane 60 appliquée contre la face de poinçon. Pendant que la patte est en train d'être découpée, le contact s'établissant entre la patte 62 et la surface de travail 56 du doigt 52 commence à plier la patte progressivement vers le bas. Comme le montre la fig. 5a, la patte 62 est partiellement pliée en sens inverse et elle est en contact avec la seconde section convexe b du doigt 52. Le bord de coupe 46 du poinçon de découpage 32 est situé au-dessus du plan de la feuille de matière première 18 avec laquelle il n'est pas encore entré en contact.

La fig. 5b représente le poinçon de découpage 32 qui a poursuivi son mouvement de descente, l'arête de coupe 46 coopérant avec l'arête de coupe 70 de la matrice 68 de façon à sectionner complètement la membrane 60 par rapport à la feuille de matière première 18. La tête d'insertion 34 reste emboîtée dans le poinçon de découpage 32. La dépression qui est établie par l'intermédiaire du passage 66, à l'aide des orifices et passages 64 ménagés dans la face de la tête d'insertion 34 emboîtée dans le poinçon de découpage 32, maintient la membrane 60 étroitement appliquée contre la face du poinçon. La fig. 5b montre en outre que la patte 62 a été encore plus pliée vers le bas du fait qu'elle suit le mouvement de la surface de travail 66 du doigt 62 et qu'elle entre en contact avec la troisième section concavec du doigt 52 jusqu'à ce que ladite patte soit pliée le long de la ligne 88 sur la membrane 60. La ligne de pliage 88 est placée à l'intersection de la périphérie de la partie profilée en disque de la membrane avec la patte 62. Par rapport au poinçon de découpage 32 et à la tête d'insertion 34, la ligne de pliage est généralement alignée avec le bord formé par la face de la tête d'insertion 34 et la surface plane 102 de cette tête d'insertion 34 dans l'interface existant entre ladite tête 34 et ledit poinçon 32. A une courte distance en dessous du plan de coupe 69 de la matrice 68, le mouvement de descente du poinçon de découpage 32 cesse tandis que la tête d'insertion 34 continue à se déplacer axialement vers le bas à partir de la cavité 50 du poinçon 32, en portant sur sa face la membrane découpée 60.

Sur la fig. 5c, on voit que la tête d'insertion 34 a poursuivi son mouvement de descente après qu'elle est sortie axialement de la cavité 50 du poinçon de découpage 32 sous l'action de glissement de l'arbre 48 à l'intérieur de l'arbre de support de poinçons 38. La patte 62 a été représentée encore plus pliée vers l'intérieur et vers le bas jusque dans une position intermédiaire de pliage inverse qui est obtenue par l'action complémentaire de la surface de travail 74 de la came de pliage 72 sur la patte 62. La troisième section verticale f de la came 72 et la paroi latérale verticale plane 90 sont orientées parallèlement à la surface plane 102 se trouvant sur la partie extérieure de tête d'insertion 34 et aux parties de parois intérieures 96 de la matrice 68. La membrane 60 a essentiellement une forme de disque et la patte 62 est incurvée vers l'intérieur et vers le bas. La tête d'insertion 34 est représentée dans une position adjacente aux parties de paroi latérale cylindrique verticale 90 de la came 72, la membrane découpée 60 étant en contact avec la paroi latérale 90 (et avec la troisième section f de la came 72) le long de la patte 62, et à proximité de la ligne de pliage 88, en vue d'un pliage progressif et continu de la patte 62 suivant la ligne de pliage 88 jusqu'au moins dans une position intermédiaire de pliage inverse. Le couvercle 76 est aligné en dessous de la tête d'insertion 34 par les poches 21 existant sur le convoyeur 20a.

La fig. 5c ainsi que la fig. 3 montrent la partie 61 de la membrane 60 qui fait saillie latéralement au-delà de la paroi latérale de la tête d'insertion 34 diamétralement opposée à la partie de la tête 34 qui est adjacente à la came 72. L'existence et le degré de dépassement de ladite saillie 61 de la membrane, qui s'étend essentiellement sur toute la périphérie de la membrane 60 et qui dépend de la conception particulière de la tête d'insertion 34 et du poinçon de découpage 32, n'ont pas d'influence critique sur la présente invention. La saillie de membrane 61 résulte de la différence entre les diamètres de la tête d'insertion 34 et du poinçon de découpage 32. Cependant, par exemple, si la face de la tête d'insertion 34 était profilée de manière à avoir la même dimension que le poinçon 32, il n'y aurait pas une saillie de membrane. La membrane 60 ne dépasse pas au-delà de la paroi latérale de la tête d'insertion 34, à proximité de la patte pliée 62, du fait qu'il s'établit un contact entre la patte 62 et la came 72 pour obtenir un pliage précis le long de la ligne 88.

La fig. 3 représente un poste 24 qui comporte un poinçon de découpage 32 placé dans une position située à l'extrémité de sa course de descente, après le découpage de la membrane 60. La tête d'insertion 34 a été représentée dans une position encore plus basse, c'est-à-dire une position comprise entre celles indiquées sur les fig. 5c et 5d, la patte 62 étant recourbée le long de la ligne de pliage jusque dans une position intermédiaire de pliage inverse. Sur la fig. 3, la patte 62 entre en contact avec la paroi latérale plane verticale 90 de la came 72, qui facilite le pliage de la patte 62 jusque dans une position intermédiaire de pliage inverse. L'extrémité 92 de la patte 62 est représentée dans une condition où elle vient juste d'entrer en contact avec l'intérieur du couvercle 76. La fig. 3 montre également que l'outil d'empreinte 98et la lame 80 s'appliquant contre la face inférieure de la feuille de matière première 18 assurent la gravure d'une ligne de pliage sur la feuille 18 dans une position qui correspond à la ligne de pliage placée entre la partie profilée en disque et la patte d'une membrane encore à poinçonner.

Sur la fig. 5d, la tête d'insertion 34 a été représentée dans une position encore plus basse, où la membrane 60 est fixée de façon amovible sur sa face par le dispositif opérant par dépression. La patte 62 a été représentée dans une position où elle est encore plus repliée par entrée en contact avec la surface intérieure du couvercle 76, à l'extrémité de patte 92 qui est l'extrémité la plus éloignée de la ligne de pliage et de la partie en forme de disque de la membrane 60. La poursuite du mouvement de descente de la tête d'insertion 34 pousse encore plus la patte 62 entre la partie en forme de disque de la membrane 60 et la surface intérieure du couvercle 76 jusqu'à ce que la patte 62 prenne une position de pliage inverse complet et jusqu'à ce que la membrane 60 soit insérée au-delà de l'épaulement 94 du couvercle 76.

Après son insertion dans le couvercle 76, la membrane 60 est écartée de la face de la tête d'insertion 34 par suppression ou réduction de la dépression qui est transmise par l'intermédiaire des passages 64 et 66. Après libération de la membrane 60, la tête d'inser-

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tion 34 commence à exécuter son mouvement de retrait et à se déplacer verticalement vers le haut en direction de la cavité 50 par mouvement de glissement de l'arbre 48 à l'intérieur de l'arbre porte-poinçon 38, de manière à s'emboîter dans le poinçon de découpage 32. Pendant le mouvement de retrait de la tête 34, l'ensemble complet de 5 fermeture qui est constitué par le couvercle 76 et la membrane 60 peut rester fixé sur la périphérie de la tête d'insertion 34 du fait du contact frottant établi entre les parois latérales intérieures du couvercle 76 et les parois latérales extérieures de la tête d'insertion 34. Lorsque la tête d'insertion 34 recule vers le haut au travers de la 10 matrice 68, le couvercle 76 est éjecté de la tête d'insertion 34 par l'épaulement 96 et la matrice 68, qui a un diamètre plus petit que le diamètre extérieur du couvercle 76. L'ensemble de fermeture constitué par le couvercle 76 et la membrane reste sur le convoyeur 20, de manière à parvenir dans un poste de collecte. L'éjection du 15

couvercle 76 à partir de la tête d'insertion 34 peut en outre être facilitée quand le convoyeur 20 coopère avec un conduit d'application de dépression 78 et des orifices 79, comme le montre la fig. 3. Le dispositif d'application de dépression a tendance à maintenir le couvercle 76 appliqué sur la bande transporteuse 20 au cours du mouve- 20 ment de retrait de la tête d'insertion 34.

La tête d'insertion 34 poursuit son mouvement de retrait vers le haut jusqu'à l'emboîtement dans la cavité 50 du poinçon de découpage 32. Le poinçon 32 et la tête d'insertion 34 se déplacent ensuite axialement à l'unisson et vers le haut jusque dans une position ré- 25 tractée située au-dessus du plan de la feuille de matière 18, comme indiqué par une ligne en trait interrompu 58 sur la fig. 3. Quand le poinçon de découpage 32 se déplace vers le haut en traversant le plan correspondant à la feuille de matière première 18, la plaque d'éjection 36 éjecte la feuille 18 qui a tendance à rester fixée sur le 30 poinçon 32 du fait du contact frottant établi avec la paroi extérieure du poinçon 32. Le poinçon de découpage 32 exécute un mouvement de retrait vers le haut au-dessus du plan de coupe 69 de la matrice 68 jusque dans sa position supérieure 58. La plaque d'éjection 36 se déplace également vers le haut, jusqu'à ce qu'elle soit espacée supérieurement du plan de découpage 69 de la matrice 68, sous l'action de relevage exercée par l'arbre 35.

Le dispositif d'entraînement à rouleaux 16 assure alors l'avancement échelonné de la feuille de matière première 18 jusque dans la zone de poinçonnage du poste 24, ce mouvement étant facilité par le convoyeur pneumatique 26 qui tire la feuille de matière première 18 hors du poste 24 afin de la faire pénétrer dans la boîte à déchets 28. La feuille de matière première 18 est introduite dans la zone de poinçonnage de telle sorte que la ligne de pliage 88, qui a été formée par les outils d'empreinte 98, soit placée avec précision dans l'interface existant entre la tête d'insertion 34 et le poinçon 32, comme indiqué par les méplats 102 et 103, et sur la périphérie de la partie en forme de disque de la membrane à découper. La machine de découpage, de pliage et d'insertion 10 est alors prête à exécuter un autre cycle.

Selon un des objectifs de la présente invention, il est prévu un procédé et une machine pour découper des membranes dans une feuille de matière première en assurant le découpage et le pliage d'une patte solidaire de la membrane, qui est ensuite introduite dans un couvercle en matière plastique pendant une course continue de la presse. Conformément à la présente invention, il est possible de fabriquer des ensembles de fermeture de récipients à une cadence qui est de 50 à 75% plus rapide que ce qu'on obtenait avec les procédés et machines connus. La machine selon l'invention peut opérer à une cadence d'environ 200 courses par minute et par poinçon de sorte que, avec une machine à trois postes telle que celle décrite pour le mode préféré de réalisation de l'invention, il est possible de produire 600 ensembles de fermeture par minute. La présente invention permet par conséquent d'obtenir une machine automatique qui est moins compliquée que les réalisations connues.

R

3 feuilles dessins

Claims

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REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication d'un ensemble de fermeture comportant une membrane et un couvercle approprié pour le scellement par chauffage par induction de la membrane autour d'une embouchure de récipient, procédé caractérisé en ce qu'on forme une membrane comportant une partie profilée en disque et une patte à partir d'une feuille de matière première en effectuant initialement le poinçonnage de la membrane puis en pliant la patte quand celle-ci est en train d'être poinçonnée en vue de plier progressivement en sens inverse la patte en direction de la partie profilée en disque le long d'une ligne située sur la périphérie du disque, et en continuant à plier la patte jusqu'au moins dans une position intermédiaire pliée en sens inverse à mesure que la partie profilée en disque est poinçonnée, en ce qu'on insère la membrane poinçonnée dans le couvercle, en ce qu'on plie ainsi encore plus en sens inverse la patte entre le disque de membrane et le couvercle en faisant entrer en contact la patte partiellement pliée, à proximité de son extrémité la plus éloignée de la ligne de pliage, avec l'intérieur du couvercle, et en ce qu'ensuite on comprime la patte entre le disque et le couvercle pour assurer son pliage, ledit poinçonnage et ladite insertion de la membrane étant réalisés dans une seule course axiale continue.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue l'empreinte d'une ligne de pliage sur la feuille de matière première pour une patte placée sur la périphérie de la partie profilée en disque d'une membrane suivante à poinçonner.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que des membranes multiples sont découpées et insérées simultanément dans un nombre correspondant de couvertures.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce qu'on assure l'entraînement échelonné d'une feuille de matière première et de couvercles afin de découper successivement des membranes dans la feuille de matière première et de les engager dans des couvercles successifs.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on crée une dépression servant à maintenir la membrane découpée en vue de son insertion dans le couvercle et en ce qu'on supprime ensuite la dépression après l'opération d'insertion.
6. Machine pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend:

a) un poinçon (32) servant à découper dans une feuille de matière première (18) une membrane (60) pourvue d'une partie profilée en disque qui est solidaire d'une patte (62), ledit poinçon comportant un doigt en saillie (52) servant à poinçonner la patte de membrane, ledit doigt s'étendant latéralement à partir du poinçon et vers l'avant de celui-ci dans sa direction de déplacement pendant le poinçonnage pour amorcer le poinçonnage de la patte avant celui du disque, ledit doigt comportant sur la face de poinçon une surface de travail (56) servant à plier progressivement en sens inverse la patte dans la direction de déplacement du poinçon et le long d'une ligne joignant la patte et le disque sur la périphérie de ce dernier;

b) un dispositif (72) pour plier en sens inverse la patte dans la direction de déplacement du poinçon jusque dans une position intermédiaire de pliage inverse, ledit dispositif étant aligné avec le doigt (52) de poinçon en avant, en considérant la direction de déplacement dudit poinçon, afin de coopérer avec ladite surface de travail de la face de poinçon pour faciliter le pliage progressif de la patte, et c) un dispositif pour insérer la membrane ponçonnée dans un couvercle de fermeture, ledit dispositif comprenant une tête d'insertion (34) qui est placée à l'intérieur du poinçon de découpage (32) en vue de se déplacer axialement à partir de la face dudit poinçon pour insérer la membrane (60) découpée dans le couvercle (76) et pour comprimer ainsi la patte partiellement pliée entre le disque de membrane (60) et le couvercle (76) afin de former un pli inverse, ladite tête comportant un moyen (64, 66) pour maintenir de façon sépara-ble la membrane (60) pendant l'insertion dans le couvercle (76).
7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit doigt en saillie (52a) comprend une surface de came incurvée (56a) pour amorcer le pliage de la patte.
8. Machine selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en

5 ce que le dispositif de pliage comprend une surface de came incurvée rejoignant une surface plane incurvée parallèlement à l'axe de poinçon (32).
9. Machine selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que ledit dispositif de pliage comprend un corps pivotant (82) de io pliage de patte avec lequel la patte entre en contact pour son pliage en sens inverse et qui pivote de manière à sortir du trajet suivi par la tête d'insertion (24) pendant sa course axiale.
10. Machine selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que ledit moyen pour maintenir de façon séparable la membrane

15 sur la tête d'insertion (34) comprend un système d'application de dépression (64) prévu sur la face de la tête.
11. Machine selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisée en ce qu'il est prévu des moyens (80, 98, 73) pour assurer l'empreinte d'une ligne de pliage sur la feuille de matière première pour une

20 patte, sur la périphérie d'une partie profilée en disque d'une membrane suivante à découper, en même temps que s'effectuent le découpage et l'insertion d'une membrane (60) dans un couvercle (76).
12. Machine selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisée en ce qu'il est prévu un dispositif d'entraînement à rouleaux (16)

25 pour assurer l'entraînement échelonné de la feuille de matière première (18) jusqu'au poinçon (32) à mesure que des membranes successives sont découpées.
13. Machine selon l'une des revendications 6 à 12, caractérisée en ce qu'il est prévu un convoyeur (20) pour faire parvenir des cou-

30 vercles (76) dans la zone de poinçonnage afin qu'ils reçoivent des membranes découpées.
14. Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'il est prévu un moyen d'arrêt de couvercles (40) servant à arrêter et à aligner un couvercle (76) en vue de l'insertion d'une membrane dé-

35 coupée et libérant ensuite l'ensemble de fermeture à couvercle sur le convoyeur.
15. Machine selon l'une des revendications 6 à 14, caractérisée en ce que la tête d'insertion (34) est agencée pour se déplacer axialement à partir de la face de poinçon afin d'insérer la membrane (60)

40 dans le couvercle (76) après arrêt du mouvement du poinçon (32) assurant le découpage de la membrane.

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