Came de commande de sertissage de conteneur munie de jauges de déformation

Abstract

 Le secteur actif (4) de cette came (3) comporte intérieurement un profil définissant une zone de plateau (12) entre deux échancrures profondes (8) dans lesquelles sont disposées des jauges de déformation dont les signaux électriques de sortie sont traités par un dispositif d'analyse pour produire un signal représentatif de l'effort exercé par la came (3) sur un galet de commande. On a :





où Lr, Ls et Lu désignent la longueur de la partie rigide se trouvant au centre de la partie usinée, la longueur de la partie sensible de la came, et la longueur de la partie usiné, et hr et hs désignent l'épaisseur de la zone amincie et la hauteur de matière constituant le profil de came.

Description

[0001] La présente invention concerne le sertissage de conteneurs tels que des boîtes de conserve ou analogue, au moyen d'une sertisseuse dans laquelle l'application de l'outil (généralement une molette) de sertissage sur la lèvre à sertir est commandée par le roulement d'un galet sur une came formée d'une couronne sur un secteur actif de laquelle est formé extérieurement un profil de rampe ascendante et de rampe descendante.

[0002] La fabrication et/ou l'utilisation de boîtes de conserve nécessite une ou deux opérations de sertissage des fonds. L'étanchéité d'une boîte fermée dépend du serrage existant à l'intérieur des bords sertis.

[0003] Sur les sertisseuses en deux passes, ce serrage est intimement lié à l'effort appliqué sur les tôles de la boîte et du fond au moment de la deuxième passe. Le document US 4205617 A fait connaître une technique de contrôle de la qualité du sertissage en mesurant en temps réel l'effort appliqué par la came sur le galet actionnant la molette de sertissage. Cette technique utilise des capteurs d'efforts intégrés à la came et reliés à un circuit approprié de traitement de signal, mais la façon de les intégrer n'est pas décrite, or il y a lieu de penser que la façon d'implanter les capteurs influence grandement les résultats des mesures et leur fiabilité.

[0004] Il existe sur le marché une came de commande de sertissage en deux passes, dont la came correspondant à la seconde passe comporte dans le secteur actif, intérieurement, un profil (représenté sur la figure 3 ci-jointe) défini par deux échancrures profondes symétriques en coin arrondi dans lesquelles sont disposées des jauges de déformation dont les signaux électriques de sortie sont traités par un dispositif d'analyse pour produire un signal représentatif de l'effort exercé par la came sur le galet, en pratique un signal proportionnel audit effort. A la connaissance de la Demanderesse, ces deux échancrures sont usinées dans l'épaisseur de la came, à l'opposé du profil actif, selon une forme qui n'est définie qu'en fonction des contraintes liées à l'installation des jauges.

[0005] Les études menées par la Demanderesse ont montré que cette disposition n'est pas pleinement satisfaisante en ce sens que le signal électrique obtenu ne représente pas fidèlement l'effort appliqué par la came pour réaliser le sertissage. Si la modification de la came fait apparaître comme on s'y attend une partie sensible dans la zone active du profil, il s'avère que lorsqu'un effort constant se déplace d'une extrémité à l'autre de la partie sensible, la réponse du capteur n'est pas constante, contrairement à ce qui est souhaité. Elle est maximale lorsque l'effort est au milieu et minimale lorsqu'il se trouve à l'une des extrémités. Le taux de non-uniformité peut atteindre, voire dépasser 50%, c'est-à-dire que lorsque l'effort est au milieu, la réponse du système peut dépasser le double de ce qu'elle est lorsque l'effort est à l'une des extrémités.

[0006] Le but de l'invention est de remédier à ce défaut et de proposer une modification de came permettant d'avoir une réponse sensiblement uniforme sur toute la longueur de la partie sensible, c'est-à-dire une réponse dont le taux de non-uniformité soit inférieur à 10%.

[0007] Selon l'invention, ce but est atteint lorsque :

   où Lr et Ls désignent respectivement la longueur de la partie rigide se trouvant au centre de la partie usinée et la longueur de la partie sensible de la came. En pratique, Ls est égal à la longueur de profil de came qui correspond à un tour de boîte au cours du sertissage ; Lr est la longueur rigide équivalente de la zone de mesure sur le profil de la came. C'est une longueur qui est un peu plus élevée que la longueur de la partie de profil de came qui a une hauteur hr (voir ci-dessous) afin de tenir compte de l'influence de la zone de raccordement entre la partie rigide et la partie amincie.

[0008] Avantageusement :

où Lu désigne la longueur de l'usinage effectué pour réaliser les échancrures.

[0009] Avantageusement encore :

où hr et hs désignent respectivement l'épaisseur de la zone amincie et la hauteur de matière constituant le profil de came.

[0010] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-après d'un exemple de réalisation de l'invention illustré dans les dessins annexés sur lesquels :

• la figure 1 est une vue de dessus d'une came de commande modifiée conformément à l'invention,
• la figure 2 est une vue de côté de la came,
• la figure 3 est une vue de dessus d'une came de l'art antérieur.

[0011] Les figures 1 et 2 représentent l'ensemble de commande 1 constitué de deux cames superposées 2 et 3, respectivement de première et de seconde opération. Comme connu en soi, lors de la seconde opération qui intéresse seule l'invention, une molette montée au bout d'un bras lié à un arbre pivotant vient sertir définitivement la lèvre de sertissage du fond de boîte ; un galet monté rotatif au bout d'un autre bras lié à l'arbre roule sur la came 3 et commande ainsi le pivotement de l'arbre et donc la force d'application de la molette de sertissage. A cet effet, la came 3 comporte une région active 4 dans laquelle est formée, sur la périphérie cylindrique de la came 3, un profil utile, composé par exemple d'une rampe ascendante 5 suivie d'un plateau 6 et d'une rampe descendante 7. La came 3 est sous forme d'un anneau épais à deux faces annulaires planes. Le plateau est à une hauteur hr par rapport à la périphérie intérieure 9 de la came. Dans la région active 4, on a usiné, par exemple par électro-érosion, deux échancrures 8 à partir de la périphérie intérieure 9 de la came et délimitant entre elles une partie sensible de longueur Ls, sur laquelle s'effectue la mesure de l'effort appliqué par la came sur le galet. Chaque échancrure est formée par un plan radial 10 et par une partie courbe concave 11 reliant le fond de l'échancrure 8 à la périphérie intérieure centrale 12 non usinée entre les deux échancrures. Le fond de l'échancrure laisse une épaisseur hs de matière dans la zone la plus amincie. La longueur usinée entre les plans radiaux 10 est appelée Lu. Les deux échancrures 8 séparent une zone centrale rigide 13 de longueur Lr. Des jauges de contraintes non représentées sont collées dans les échancrures, et sont reliées à un dispositif d'analyse donnant un signal représentatif de l'effort de la came sur le galet. Ces éléments sont déjà connus de l'homme du métier et ne nécessitent pas de plus amples explications.

[0012] La Demanderesse a découvert qu'une géométrie particulière des échancrures pouvait améliorer nettement le résultat des mesures.

[0013] Selon l'invention :

[0014] La valeur de hs est déterminée de manière à avoir un niveau de déformation mécanique permettant un fonctionnement optimal des jauges de déformations mécaniques collées à l'intérieur de la zone modifiée. En pratique, cette valeur est déterminée en faisant un calcul du comportement mécanique de la partie sensible de manière que les contraintes et les déformations mécaniques maximales soient acceptables et ne risquent pas de conduire à des endommagements par fatigue mais d'un autre côté soient suffisamment élevées pour obtenir un signal électrique de mesure exploitable par le système de mesure.

[0015] Par rapport à l'art antérieur représenté figure 3, on voit que le respect des proportions ci-dessus se traduit notamment par des échancrures 8 moins allongées qu'auparavant, laissant ainsi une partie centrale 12 plus longue.

Revendications

1. Came (3) de commande de sertissage formée d'une couronne sur un secteur actif (4) de laquelle sont formés d'une part extérieurement un profil de rampe ascendante (5) et de rampe descendante (7) et d'autre part intérieurement un profil définissant une zone de plateau (12) entre deux échancrures profondes (8) dans lesquelles sont disposées des jauges de déformation dont les signaux électriques de sortie sont traités par un dispositif d'analyse pour produire un signal représentatif de l'effort exercé par la came (3) sur un galet de commande qui roule sur elle, caractérisée en ce que :

où Lr et Ls désignent respectivement la longueur de la partie rigide se trouvant au centre de la partie usinée et la longueur de la partie sensible de la came.

2. Came selon la revendication 1, caractérisée en ce que :

où Lu désigne la longueur de l'usinage effectué pour réaliser les échancrures.

3. Came selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que :

où hr et hs désignent respectivement l'épaisseur de la zone amincie et la hauteur de matière constituant le profil de came.

Dessins