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BREVET D'INVENTION RECIPIENT PERFECTIONNE ET PROCEDE POUR LE FABRIQUER.
L'invention concerne les récipients et les procédés pour les fabriquer et a pour objet, entre autres :a) un récipient perfectionné qui est solide et durable, sensiblement imperméable à l'air et à l'humidité et susceptible d'être fabriqué à l'aide de machines automatiques capables d'assurer une production rapide en grandes quantités et pour une faible dépense; b) un récipient susceptible d'être ouvert par la pression des doigts; c) un réoipient comportant une tête fragile mais imperméable qu'on peut facilement ouvrir sans se servir d'un outil, l'éohappement du contenu du récipient étant empoché par un couvercle disposé pour fermer l'ouverture de la tâte;
d) un récipient fait d'une matière fibreuse telle que le papier et (ou) de matières plastiques telles que la bakélite et (ou) de pellicules d'acétate ou de nitrate de cellulose et qui se prête à l'utilisation de clinquant métallique dans certaines de ses portions; e) un récipient dans lequel des laques thermo-plastiques susceptibles d'être activées par la cha-
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leur, un solvant ou les deux sont utilisés dans le procédé de fabrication préféré) f) un récipient qui, selon un mode de réalisation préféré, possède des portions de paroi sensiblement droites et des portions de paroi de liaison arrondies ou arquées;
g) un récipient qui est renforcé dans ses parties marginales par l'union des couches des renforcements, une des extrémités du récipient comportant un couvercle qui coopère avec la partie renforcée; h) un procédé perfectionné pour constituer une série de pièces et assembler et sceller ces pièces de façon à établir le récipient terminé) i) un récipient dont l'aspect est très satisfaisant et qui se prête particulièrement à la réduction de l'encombrement dans l'empaquetage et l'expédition.
Les buts ci-dessus et d'autres buts de l'invention seront mieux compris au cours de la description détaillée donnée ci-apr@s en se référant aux dessins annexés, étant bien entendu toutefois que ces dessins ne sont donnés qu'à titre explicatif et ne limitent l'invention en aucune façon.
Dans les dessins annexés :
Fig.l est une vue perspective d'un couvercle de forme préférée destiné au récipient.
Fig.2 est une vue perspective représentant la tête supérieure du récipient avant qu'elle ait été introduite dans le corps du récipient.
Fig.S est une vue perspective du corps du récipient et représente le feuilletage de ses parois et les surfaces revêtues des couches du feuilletage, une partie des dites couches étant découpée et séparée dans un but de clarté.
Fig.4 est une vue perspective représentant le fond ou obturateur inférieur du récipient avant son introduction dans le corps.
Fig.6 est une vue de cote avec coupe verticale partielle du couvercle de la fig.l.
Fig.6 est une vue de cote avec coupe verticale et arrachement partiels et représente le récipient terminé.
Fig.7 est un détail en coupe à plus grande échelle et aveo arrachement partiel et représente le joint entre la tête supérieure
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et le corps et une façon d'assujettir le couvercle au corps.
Fig.8 est une vue en bout représentant une façon de constitue la paroi feuilletée du corps-
Fig.9 est une vue en bout représentant, dans la position con- tractée,, une forme de mandrin rétractile autour duquel les couches du feuilletage, de la paroi du corps peuvent être enroulées.
Fig.10 est une vue de côté aveo coupe verticale et arrache- ment partiels représentant une façon de constituer les rainures de renforcement dans les parois latérales du corps.
Fig.11 est une coupe représentant une façon d'établir l'entai le ou zone d'affaiblissement dans la tête supérieure du corps, d'emboutir un rebord dans cette tête et d'appliquer un solvant sur la surface externe de ce rebord pour activer la laque appliquée sur la surface interne du corps pour des buts d'obturation. des @ Fig.12 représente une/façons d'insérer dans le corps du réoi- pient la tâte supérieure présentant le volet à entaille d'affaibli) sement.
Fig.lS montre par une vue de détail en coupe à très grande échelle un dispositif coupant permettant de constituer l'entaille d'affaiblissement dans la tête supérieure du récipient, cette fi- gure montrant l'effet de l'opération de coupe sur le feuilletage externe de la tête.
Fig.14 est un détail en vue de c8té avec coupe verticale et arrachement partiels de la matrice femelle de fig-12, à une échel- le réduite.
Fig-16 représente par une vue quelque peu schématique une façor de constituer la jonction entre la tête et le corps du récipient.
Fig.16 représente par une coupe quelque peu schématique un second stade du procédé de formation du joint entre la tête supé- rieure et le corps du récipient.
Dans l'exemple représenté dans les dessins, le récipient sui- vant l'invention comprend un corps 16 (fig-3) muni de portions de parois latérales droites reliées par des portions extrêmes arquées.
On peut constituer ce corps en enroulant un ou de préférence plu- sieurs flans rectangulaires de papier autour d'un mandrin extensi-
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ble et contractile 17 (fig.8 et 9). La couche ou garniture interne 18 du corps est constituée par un flan en papier kraft à longues fibres et fortement calandré d'une épaisseur de 0,09 mm. environ.
La surface interne du flan 18 est revêtue d'une pellicule sèche d'une laque de nitrocellulose thermoplastique 18a de 0,01 à 0,015 mm. d'épaisseur, mais on peut aussi utiliser avantageusement un acétate de cellulose pour certaines applications. Cette laque constitue une couche imperméable et, de préférence, possède des propri- étés adhésives potentielles, ladite laque étant destinée à être activée ou rendue collante par un solvant ou (et) la chaleur et à être rendue propre à unir les extrémités à recouvrement du flan l'une à l'autre lorsqu'on façonne convenablement ce flan pour cons- tituer la couche interne du corps du récipient et pour fixer la tête et le fond dans ce corps, comme il sera indiqué ci-après plus en détail.
Si la chaleur seule est utilisée comme activant, il convient que la laque ne soit rendue collante qu'à des températures de beaucoup supérieures aux températures ambiantes usuelles, par exemple 52 à 60 C.
Une laque convenant pour la surface interne de la garniture 18 est composée de 65% environ d'esters solvants, tels que l'acétate d'éthyle, l'acétate de butye, etc... et d'hydrocarbures, tels que le toluol, et d'environ 35% de matières solides qui peuvent facilement être activées par des solvants aussi bien que par la chaleur. La teneur en éléments solides est composée de 25% environ de nitro-coton de faible viscosité, de 60% de résines et de 15% environ d'un plastifiant tel que le phtalate de dibutyle, qui peut avoir été additionné de faibles quantités d'huile végétale, si on le désire.
Les résines utilisées peuvent contenir certaines gommes, telles que la gomme d'ester, mais on utilisera ordinairement des résines synthétiques ayant des propriétés physiques déterminées plutôt que toute résine naturelle. Cette laque ne colle pas aux températures ambiantes et dans les conditions d'humidité normales, Les températures de contact nécessaires pour constituer des jointe aux bords à recouvrement des couches du feuilletage du corps et entre celui-ci et ses fonds ou têtes doivent être supérieures à
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60 0, l'excès dépendant de la vitesse du travail et de la conductibilité des matières utilisées.
Dans les conditions normales, la laque est ferme mais suffisamment flexible et élastique pour qu'elle ne risque pas de se fissurer ou de s'écailler ou de permettre la pénétration de l'air et de l'humidité lorsque les parois du corps sont déformées d'une manière qui ressortira de la description qui suit*
Autour de la couche 18 est enroulée une couche de remplissage 19 constituée par un second flan de papier kraft à longues fibres fortement calandré dont l'épaisseur est approximativement 0,12 mm. et dont la surface est revêtue d'une mince pellicule sèche de colle 20.
Pour éviter la présence d'une humidité excessive entre les couches du corps et le retrait par séchage, qui provoquerait un plisses ment de la couche 19, on utilise une pellicule de colle forte de 0,018 mm. environ d'épaisseur qui possède environ 10 ou 12 d'humidité et dont il suffit d'élever la teneur en humidité à 22-27% pour la rendre collante.
Pour donner un supplément de rigidité et de résistance mécanique au corps, une troisième couche de remplissage 21 de 0,15 à 0.17 mm. d'épaisseur est enroulée autour de la couche 19, sa face interne étant revêtue d'une pellicule de colle de même composition et de même épaisseur que celle utilisée pour la couche 19. D'autres colles convenables, telles que des colles thermoplastiques, peuvent être substituées à la colle forte dans leouches 19 et 21, si on le juge désirable.
La couche externe ou étiquette du corps 16 est constituée par un flan 22 d'un papier au sulfite qu'on a additionné d'une quantité suffisante de fibre au sulfate blanchie pour lui donner une résistance amplement suffisante pour résister aux efforts inhérents aux opérations de façonnage qu'on décrira plus loin, l'épaisseur de cette étiquette étant de 0,08 à 0,09 mm. On a représenté une pellicule de colle forte 20 sur la surface interne de l'étiquette 22, mais, au lieu de cette pellicule, on pourrait revêtir l'étiquette d'une pellicule de laque de 0,008 mm. d'épaisseur
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possédant des qualités adhésives et propres à être activées par une faible quantité de solvant.
Les solvants d'une laque convenant à cet effet sont composés de 25% environ d'esters solvants tels @ que l'acétate d'éthyle, le reste étant composé de toluol. Les ma- tières solides sont composées de 85% de nitrocellulose de grande viscosité et de 15% d'un plastifiant tel que le phtalate de dibuty- le. Un mélange d'acétate d'éthyle et de cellosolve méthylique cons- titue un agent activant convenable pour cette laque.
La face externe de l'étiquette 22 peut comporter des des- oins ou d'autres matières imprimées et être revêtue d'une laque très brillante propre à protéger la surface et à lui donner un as- pect plaisant. Une pellicule de laque de 0,15 mm environ d'épais- seur, composée de proportions approximativement égales de solvants et de matières solides, est appropriée et économique. Les solvants peuvent comprendre de l'acétate d'éthyle dilué par de l'alcool et du tuluol et les matières solides sont composées de 30% de nitro- cellulose de faible viscosité, de 10% d'un plastifiant tel qu'une huile de palme modifiée et de 60% de résines synthétiques dont les caractéristiques principales sont la transparence et le brillant.
L'extrémité supérieure du corps 16 est destinée à 8tre fermée par une tête 23 (fig.2) et l'extrémité inférieure par un fond 24 (fig.4); et un couvercle 26 (fig.l) est fixé à l'extrémité supérieure dudit corps, le tout comme il sera décrit plus loin.
Pour fabriquer le corps 16, on insère successivement les flans 18,19,21 et 22 entre une enclume 26 montée élastiquement et un mandrin extensible 17 (fig.8) et, dans le cas des trois derniers flans, on les fait d'abord passer sur des rouleaux (non représen- tés) mouillés d'eau ou d'un autre solvant propre à activer les couches de colle ou de laque 20. Chaque flan est d'abord poussé par l'enclume 26 contre le bord inférieur du mandrin 17 ou contre le flan précédent, puis contre les côtés du mandrin ou du flan précédent par des pièces d'enveloppement flexibles 27 animées d'un mouvement de va-et-vient et s'étendant longitudinalement sur toute la longueur du corps, ces pièces occupant normalement la position
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marquée en pointillé en 27a.
Pendant la mouvement d'élévation des pièces 27, chaque flan est amené progressivement à sa position, la pression des plaques, à laquelle contribue l'action de lames de ressort 28 et 29, ayant pour effet de pousser les flans intimement en contact les uns avec les autres, de distribuer la colle activée dans les interstices de ces flans et de chasser tout l'air, étant donné que les flans ne comportent pas d'oxydant de colle à expulser. Lorsque les pièces 27 atteignent la position la plus haute 27b, dessinée en traits mixtes, on fait pivoter successivement vers l'intérieur deux organes d'insertion 30 pour amener les extrémités du flan à des positions de recouvrement comme indiqué en 31.
On abaisse alors un fer chaud 32 au contact du recouvrement 31 pour activer et conditionner convenablement les colles, ce qui unit les unes aux autres les surfaces adjacentes du recouvrement.
Le fer 32 peut être chauffe par un agent convenable (électricité, vapeur ou gaz par exemple), un élément de chauffage électrique 33 étant représenté. De préférence, le mandrin 17 est monté de façon à pouvoir tourner autour d'une tourelle rotative et chaque flan est appliqué sur le corps 16 à un lieu différent et de manière que les zones de recouvrement 31 des feuilles alternantes soient espacées de 180 les unes des autres, ce qui évite des épaisseurs de paroi excessives à l'endroit des recouvrements et assure l'imperméabilité du corps.
Le corps ainsi fabriqué est amené par le mandrin 17 à une position située'entre deux matrices faconneuses 34 et 36 (fig.10) sur lesquelles deux plaques de serrage 36 et 37 sont montées à l'aide de goujons 38 de façon qu'elles puissent se mouvoir par rapport aux dites matrices, celles-ci portant des lames de matri- çage 39 qui coulissent à travers des fentes des plaques de serrage et coopèrent avec des rainures 40 pratiquées dans- les éléments latéraux 17a du mandrin 17. Lorsqu'on fait mouvoir les matrices 34 et 35 vers le corps 16, les plaques 36 et 37, qui sont normalement maintenues espacées des dites matrices par une série de ressorts 41, entrent élastiquement en prise avec la surface externe dudit corps et l'embrassent.
Dans la continuation du mouve-
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ment des matrices 34 et 35 avec les lames 39, celles-ci entrent en prise avec les parois du corps 16 et enfoncent la matière des dites parois dans les rainures 40 des éléments 17a pour constituer dans ces parois des nervures 42 faisant saillie intérieurement. pour empêcher la matière de se plisser par l'effet de la diminution que subit sa longueur périphérique au cours de la formation des nervures 42 et des rainures complémentaires , celles-ci sont interrompues aux intervalles désirés. Dans la disposition représentée, ces nervures sont interrompues à l'endroit des portions de paroi arquées du corps.
De préférence, les rainures 40 et les matrices 39 ont une forme telle que la surface interne des nervures 42 comprend une partie en forme de tablette 42a (fig.7) qui s'étend vers l'intérieur sensiblement à angle droit par rapport aux parois latérales, une partie intermédiaire 42b qui est sensiblement parallèle aux parois latérales et une partie inclinée 42o qui relie la paroi latérale et la partie 42b et qui fait avec elles un angle de 45 environ.
Les nervures 42 sont de préférence constituées près des extrémités du corps 16 et parallèlement aux dites extrémités et servent à assurer la mise en position des fonds 23 et 24, en même temps que d'entretoises pour supporter la poussée inhérente à l'insertion des dits fonds et constituer les joints d'obturation qu'on décrira plus loin. Ces nerTUres communiquent aussi une résis- tance mécanique et une rigidité supplémentaires au récipient et ont pour rôle d'empêcher tout cintrage de ses parois latérales droites.
Les rainures résultant de la formation des nervures 42 constituent un dispositif général de repérage pour recevoir les divers éléments de guidage et de support employés pour transférer et maintenir le corps 16 pendant la fabrication, l'empaquetage et l'obturation du récipient.
Après la formation des nervures 42, on amène le mandrin
17 à une autre station et on 3e contracte (fig.9) en faisant mou- voir l'élément central 43 dudit mandrin vers la gauche, en regar- dant la fig.10, jusqu'à ce qu6 des élargissements 43a et 43b coin- cident respectivement avec des creusures ménagées dans les organes
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17a et 17b, respectivement. On enlève alors le corps 16 du mandrin L'emploi des colles du type spécifié plus haut et les activations respectives de ces colles ont comme résultat qu'on obtient un corp de grande résistance mécanique, qui conserve sa forme et qui se prête particulièrement à recevoir les déformations des matrices sans se rompre.
De préférence, on constitue la tête 23 et le fond 24 en sou. mettant des empilages de flans plats à une opération d'emboutissa- ge, les couches internes 23a et 24a de chaque flan étant composées d'une matière fibreuse telle que le carton-fibre ou une matière analogue, et les couches externes 23b et 24b étant constituées par du clinquant métallique , par exemple du clinquant d'aluminium. ou de plomb.
Pour constituer la tête 23, on insère un flan feuilleté 45 entre une matrice femelle 46 et un organe presseur élastique 47 destiné à être soumis à l'action d'une matrice mâle 48 qui porte un organe détacheur relativement mobile 49, monté concentriquement par rapport à lui, et qui coopère avec une matrice-tampon à mouvement alternatif 52, dont la face est initialement à l'alignement de la face gauche de la matrice 46 (fig.11).
Lorsque les matrices 48 et 49 sont déplacées vers la droite par des arbres 60 et 51 à partir de la position en traits mixtes 48a, une nervure périphérique arquée 53 portée par-la face de la matrice 48 agit sur le flan et emboutit la matière de la partie marginale de ce flan en l'enfonçant dans la rainure périphérique arquée 64 que présente la face du disque 52, le plissement ou la déformation de cette partie marginale étant empêchée par l'organe presseur 47. Une rainure 55 et une nervure complémentaire sont ainsi constituées dans le flan, cette nervure augmentant la rigidité et la solidité de la tête 23 et du récipient entier.
Pendant la formation de la rainure 55, la face inférieure du flan entre en contact avec un couteau 56, qui est de préférence monté de façon détachable dans la matrice 52 et qui fait saillie vers le haut sur la face de cette matrice. Oe couteau s'étend complètement autour de la face de la matrice 52, près du bord interne de la rainure 54, et une section verticale de son tranchant possè-
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de le profil d'un triangle scalène.
Pour empêcher le couteau 56 de détruire les propriétés de protection contre l'humidité et d'imper- méabilité de la pellicule de clinquant 23b ou d'une couche de pla- cage susceptible d'être placée sur la surface externe de la tête 23, on diminue la pression exercée sur la face supérieure du flan en regard du bord coupant triangulaire en prévoyant dans la matrice 49 une rainure de forme analogue, ce qui empêche les matières d'être rompues par la compression à laquelle elles seraient autrement sou- mises et permet à la partie centrale des matrices 49 et 52 d'entrer en contact avec le flan avant que le couteau 56 ait coupé ce flan sur toute son épaisseur.
Ainsi, lorsque le flan 45 est amené au contact de la matrice 52 et de son couteau 56 par la matrice 48,49, le couteau creuse autour de la partie centrale de la tête 23 un sillon 57, ce qui munit ce fond d'une entaille ou zone affaiblie à l'aide de laquelle il est facile, par une pression des doigts, de pratiquer une ouverture permettant de vider le récipient de son contenu, cette entaille ayant été constituée sans détruire l'imper- méabilité de la têts.
Pour rendre encore plus facile l'ouverture du récipient, on munit la tâte 23 d'une série de nervures externes 58, 58a constitu- ant des lignes de pliage ou charnières pour la zone affaiblie et de boutons 59 constituant des éléments facilitant le repérage du point où il convient d'exercer la pression, ces nervures et boutons étant emboutis dans la tête 23 à l'aide de saillies de profil convenable prévues sur la face du disque 52 et destinées à coopérer avec des creusures de forme analogue prévues sur la face de la matrice déta- cheuse 49. Dans la disposition représentée, quatre rainures , 58, 58a sont prévues qui divisent la tête 23 en deux paires de sections
60 et 61, dont l'une est représentée en traits mixtes dans la posi- tion d'ouverture dans la fig.6.
La continuation du mouvement de la matrice 48, 49 dans la matrice 46 a pour effet d'emboutir la partie marginale entière du flan 45 dans cette dernière matrice, ce qui forme le rebord continu et régulien/23c de la tête 23. Pendant cette opération, la partie
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marginale du flan est maintenue élastiquement par la pièce 47, ce qui l'empêche de se déformer.
Dans un but qu'on verra plus loin, un dispositif perfectionné est prévu pour appliquer une quantité,convenable de solvant sur la surface externe du rebord 23c ce dispositif comprenant, dans cet exemple, une bande ou tampon distributeur de solvant 62. Celui-ci est placé dans une rainure pratiquée dans la paroi interne d'une ouverture ou poche d'une tourelle rotative 63 et fait partie de cette paroi. Le tampon 62 est imbibé d'un solvant convenable tel qu'un mélange de méthyl cellosolve et d'acétate d'éthyle, dont il peut être alimenté par un tuyau 64 et des conduits radiaux 65 partant d'une rainure 66 qui entoure¯la périphérie de la tourelle, celle-ci présentant une série de poches 63'.
La tête 23 pénètre dans les poches 83' jusqu'à la position indiquée par des traita mixtes en 23d, dans la continuation du mouvement des matrices 48 et 49 vers la droite, en regardant la fig.ll, ces matrices étant alors retirées l'une après l'autre, la seconde servant à détacher la tête 23 de la première 48.
La tourelle 63 reçoit alors un mouvement angulaire jusqu'à la position représentée dans la fig.12, ce qui amène la poche 63' 1'alignement d'un piston coulissant 68 et d'un organe détacheur 69, présentant sur sa face des saillies destinées à empêcher le contact dudit organe avec l'entaille d'affaiblissement précédemment décrite. Le piston 68 et l'organe 69 occupent normalement les positions indiquées en pointillé en 68a et 69a. Lorsque la poche 63' et le piston 68 sont en alignement, l'extrémité supérieure d'un corps de récipient 16, qui peut être maintenu par un mandrin rotatif et longitudinalement mobile composé de deux mâchoires coopérantes 70 et 71 (fig.15), est introduite par ce mandrin dans un élargissement de la poche.
Le mouvement du piston 68 et de l'organe détacheur 69 vers la droite a pour effet d'introduire la tête 23 dans le corps jusqu'à ce que le bord inférieur de la tête entre en contact avec les rebords 42a des nervures 42. Pour empêcher le contact des bords supérieurs des parois latérales du corps 16 avec la tête 23 pendant
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que s'effectue l'insertion de celui-ci, on peut intercaler un dispositif de guidage perfectionné entre ces bords et la tête' Comme représenté, ce dispositif comprend deux minces lames ou plaques métalliques 63a (fig.14) qui s'étendent vers la droite et font saillie élastiquement vers-l'intérieur, dans la poche 63', à partir du bord de droite du tampon 62, jusqu'en un point situé au-delà du bord du corps 16,
çe qui empêche tout risque de contact nuisible entre la tête et le bord dudit corps. Les plaques 63a peuvent être fixées en place par des vis 63b qui prennent appui contre des ailes des dites plaques engagées dans la rainure qui sert de logement au tampon 62. Lorsque ces plaques 6Sa sont utilisées, la matrice-tampon 52 est munie d'organes flexibles propres à élargir les dites plaques lorsqu'on fait mouvoir la dite matrice à travers la poche 63' de la tourelle.
Lorsque la surface externe du rebord 23c a été humectée de solvant par le tampon 62, elle entre en contact avec celle des portions de la surface interne de la partie marginale 16a du corps 16 qui n'est pas couverte par les plaques 6Sa et dépose une partie du solvant sur cette portion. Le solvant ainsi déposé et celmi restant sur le rebord 23c contribuent à activer la couche de colle 18a du flan 18, la quantité de 'solvant étant toutefois suffisamment faie ble pour éviter la présence d'un excès d'humidité dans le joint à constituer entre le corps 16 et le rebord 23c. On remarquera que, par le dispositif perfectionné ainsi prévu, on peut appliquer un solvant d'activation de colle sur la surface interne du récipient 16 sans aucun risque de contamination des matrices ou du produit par du solvant.
La tête 23 ayant été insérée dans le corps 16, on retire successivement les matrices 68 et 69, cette dernière servant d'or- gane détacheur pendant le mouvement de retrait initial de la premi- ère, et le mandrin 70,71 retire le corps 16 avec ladite tête de la tourelle 63. Le mandrin- reçoit alors un mouvement angulaire pour amener le corps 16 à une série d'autres stations où la partie mar- ginale dudit corps est roulée ou agrafée par sertissage avec le rebord 23c et soudée à celui-ci pour constituer un joint imperméa- ble.
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Un dispositif préféré pour sertir et replier la partie marginale 16a d'une manière convenable est représenté dans la fig.
16. Il comprend une matrice femelle extensible 72 dans laquelle ladite partie est destinée à être insérée par le mandrin 70,71 et une matrice mâle 73 présentant une rainure périphérique 74 qui possède une forme arquée en section radiale et qui est destinée à coulisser dans la matrice femelle, la disposition étant telle que, lorsque la matrice mâle est déplacée vers la droite (fig.15) à partir de la position en traits mixtes 73a, le bord supérieur du corps 16 est contraint à se recourber en épousant la forme de la surface de la rainure 74, dont le rayon est assez grand pour permettre à cette partie 16a d'âtre sertie librement vers l'intérieur et repliée vers le bas sans se déformer, Le reploiement de la partie 16a est poussé à un degré tel que son bord brut pénètre dans la rainure 55.
La poussée exercée sur le corps 16 pendant le sertissage est absorbée par des nervures 70a et 71a portées respectivement par les mâchoires 70, 71, lesquelles nervures coïncident avec les rainures complémentaires des nervures 42 prévues près de l'extrémité inférieure du corps, et par des nervures analogues prévues sur la surface interne des parties de la matrice 72, lesquelles nervures coincident avec les rainures adjacentes à l'extrémité supérieure du corps 16.
Après le sertissage, le corps 16 est retiré de la matrice 72 et de nouveau amené, à l'aide du mandrin 70, 71, à une position angulaire à partir de laquelle l'extrémité supérieure du corps peut être introduite dans une seconde matrice extensible segmentaire 75 qui, de même que la matrice 72, est munie de nervures 75a destinées à coïncider avec les rainures des parois laté- rales du corps. Une paire de nervures plus petites mais de forme analogue 76 sont aussi prévues sur la surface interne de la matrice 75 pour constituer des rainures 78 et 79 à l'avant et à l'arri- ère du récipient, prés de son extrémité supérieure, ces dernières rainures constituant un dispositif de fixation et de verrouillage pour le couvercle 25.
Lorsque les segments de la matrice 75 ont été amenés en prise avec le corps 16, une matrice mâle contractile
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80 est élargie ppur entrer en contact avec la partie marginale 16a et exercer une pression sur cette prtie, ce qui force la paroi du cprps 16 et la partie marginale 16a. à. entrer en contact intime . avec chacune des faces du rebord 23c et contraint la matière de la dite partie 16a à.. p-énétrer dans la rainure 55, le bord brut de la partie Sa. éant ainsi encastré et verrouillé dans cette rainure.
Le profil de la partie inférieure des sections de la matri- ce 60 est tel qu'il permet à. la matière de la partie marginale 16a de recevoir le profil voulu dans la formation convenable des rainures par les nervures 75a.
.La matrice segmentaire 80 est entourée par un support 81 qui est assemblé de faon coulissante.avec la matrice 75 et qui est muni. d'un dispositif de chauffage tel qu'une 'bobine de résistance. électrique 82. La chaleur ast transférée par les matrices métalliques de cette bobine au joint 16a, 23c pour complèter l'activation -- commencée par up solvant à l'aide du tampon 62 -- de la couche de colle thermoplastique 18a. La colle est suffisamment activée par la chaleur et le solvant pour que la pression exercée par la matrice 80 l'oblige à pénétrer dans les interstices des feuilles de papier sans saturer celles-ci. Le joint ainsi constitué renforce le récipient et est imperméable à l'air et à l'hu- midité.
Bien que le volet 60, 61 ait été établi de façpn qu'on puisse le manipuler facilement pour obturer une ouverture pratiquée à l'aide de l'entaille ou zone affaiblie en vue d'éviter de répandre le contenu du récipient, on a en outre prévu un couvercle à charnière 25. Ce couvercle' est de préférence constitué par un flan de matière fibreuse telle que le carton-fibre sur la surface externe duquel une couche mince 25' (fig.7) en acétate de cellulose est fixée à l'aide d'un solvant adhésif qui contient approximativement 20% d'éléments solides, y¯compris un peu de résine et un. plastifiant.
La couche 25' est destinée à être randue semi-plastique lorsqu'elle est chauffée par les matrices dpnt on se sert pour convertir le flan en un couvercle 25, mais fait rapidement prise lorsqu'on la laisse refroidir et agit de façon
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à maintenir sous tension le carton-fibre déformé et à empêcher toute, tendance de. cette matièreà revenir élastiquement à sa position ipitiale.
De plus, la couche d'acétate, qui peut être colorée de toute manière désirée par l'addition d'un. pigment..,, convenable, communique un brillant élevé au couvercle et rend, sa. surface imperméable,
Le flan de fibre et d'acétate précédemment décrit est soumis à l'action de matrices d'emboutissage et de façonnage tra- vaillant. avivant les mômes principes que ceux.
appliqués pour fa- çonner les têtes 23, de façon à constiteur le couvercle 25 qui, lorsqu'il estterminé, comprend une partie centrale munie d'une nervure 25a faisant saillie vers l'intérieur et servant à le rendre solide et rigide, une languette 25b s'étendant vers le bas au dos de cette partie et upe aile 25c s,'étendant vers le bas autour des parties avant et latérales de la dite partie, cette aile étant découpée près de la languette 25b pour permettre, d'ou- vrir facilement lp couvercle.et de constituer l'intervalle nécessaire pour verser et distribuer le contenu du récipient.
Dans la languette 25b sont embouties deux dépressiong,dont l'une constitue une nervure 42d qui est destinée à coïncider avec la rainure 42 prévue au dos du corps 16, et une autre, plus petite, constitue une nervure 79a destinée à s'engager dans la rainure 79 du récipient et à constituer une ligne de pliage ou charnière pour le couvercle.
Pour fixer le couvercle 25 au corps 16, une couche mince de colle thermoplastique destinée à être activée soit par la chaleur, soit par un solvant, mais de préférence par les deux, est appliquée sur la surface interne de la languette 25b. Un procédé convenable pour joindre ce couvercle au corps du récipient consiste à appliquer un solvant sur la surface 16b du récipient (fig.3) en faisant coulisser cette surface en regard d'une mèche saturée d'un solvant et en pressant ensuite la languette 25b contre ladite surface à l'aide d'un fer chaud dont la forme est telle qu'elle épouse le contour des rainures 42d et 79a.
Une nervure 78a faisant saillie vers l'intérieur et destinée à coopé-
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rer avec la rainure 78 pour constituer un élément de verrouillage servant à maintenir le couvercle.- 35 dans la position de fermeture est prévue sur le rebord 25c. Lorsque ce couvercle occupe la position de fermeture, les bords supérieurs du récipient pénètrent dans ledit couvercle et sont retenus élastiquement par les parois . d'un canal 25d constitué entre la nervure 25a et le rebord 25c du couvercle, et la nervure 78a est maintenue élastiquement en coincidence avec la rainure 78.
Le récipient ayant été rempli du produit désiré, on peut insérer le fond 24 dans ce récipient et le fixer en place d'une manière et par des mécanismes analogues à ceux précédemment décrits pour l'insertion et l'obturation de la tête 23.
L'invention offre ainsi un récipient perfectionné et des procédés perfectionnés pour le fabriquer. Il doit être expressément entendu qu'elle n'est toutefois pas limitée à un récipient ayant une forme ou des dimensions particulières, étant donné qu'il est évident pour l'homme du métier qu'elle peut être appliquée à des récipients de formes et dimensions diverses, par exemple des récipients ronds. On a indiqué des épaisseurs particulières pour les feuilles de papier ou de fibre et les couches de laque et de colle, mais ces épaisseurs peuvent varier grandement, suivant les applications que le récipient est appelé à recevoir et les désiderata. Dans certains types de récipients, les têtes ou (et) les corps peuvent être constitués à l'aide d'une seule feuille ou à l'aide d'une série de feuilles de papier ou autres matières fi- breuses ou plastiques.
Dans le mode-de réalisation représenté, le couvercle est de préférence fait d'une feuille d'acétate de cellu- lose doublée d'une couche de carton-fibre, mais on a obtenu de bons résultats avec des couvercles faits de flans feuilletés dont une des épaisseurs est constituée par du clinquant métallique.
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PATENT OF INVENTION PERFECTED CONTAINER AND METHOD FOR MANUFACTURING IT.
The present invention relates to containers and methods of making them and, among other things, includes: a) an improved container which is strong and durable, substantially impermeable to air and moisture, and capable of being manufactured by hand. using automatic machines capable of ensuring rapid production in large quantities and at low expense; b) a container capable of being opened by the pressure of the fingers; c) a container comprising a fragile but impermeable head which can easily be opened without using a tool, the exhaust of the contents of the container being pocketed by a cover arranged to close the opening of the head;
d) a container made of a fibrous material such as paper and / or plastics such as bakelite and / or films of cellulose acetate or nitrate and which is suitable for the use of metallic foil in some of its portions; e) a container in which thermoplastic lacquers capable of being activated by heat
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their, a solvent or both are used in the preferred manufacturing process) f) a container which, in a preferred embodiment, has substantially straight wall portions and rounded or arcuate connecting wall portions;
g) a container which is reinforced in its marginal parts by the union of the layers of the reinforcements, one of the ends of the container comprising a cover which cooperates with the reinforced part; h) an improved process for constituting a series of parts and assembling and sealing these parts so as to establish the finished container) i) a container of very satisfactory appearance and which lends itself particularly to the reduction of the bulk in the packaging and shipping.
The above objects and other objects of the invention will be better understood in the course of the detailed description given below with reference to the accompanying drawings, it being understood, however, that these drawings are given only by way of reference. explanatory and do not limit the invention in any way.
In the accompanying drawings:
Fig.l is a perspective view of a preferred shaped cover for the container.
Fig.2 is a perspective view showing the upper head of the container before it has been introduced into the body of the container.
Fig.S is a perspective view of the body of the container and shows the lamination of its walls and the coated surfaces of the layers of the lamination, part of said layers being cut out and separated for the sake of clarity.
Fig.4 is a perspective view showing the bottom or lower shutter of the container before its introduction into the body.
Fig.6 is a side view with partial vertical section of the cover of fig.l.
Fig.6 is a side view with vertical section and partial cutaway and shows the finished container.
Fig. 7 is a sectional detail on a larger scale and with partial cutaway and represents the seal between the upper head
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and the body and a way of securing the cover to the body.
Fig. 8 is an end view showing one way of constituting the laminated wall of the body.
Fig.9 is an end view showing, in the contracted position, a form of retractable mandrel around which the layers of the laminate, of the body wall can be wound.
Fig. 10 is a side view with vertical section and part broken away showing one way of constituting the reinforcing grooves in the side walls of the body.
Fig. 11 is a section showing one way of establishing the entai le or zone of weakness in the upper head of the body, of stamping a flange in this head and of applying a solvent to the outer surface of this flange to activate the lacquer applied to the internal surface of the body for obturation purposes. of the @ Fig.12 represents one / ways of inserting into the body of the repository the upper head having the flap with the weakening notch.
Fig.lS shows a detailed sectional view on a very large scale of a cutting device making it possible to constitute the weakening notch in the upper head of the container, this figure showing the effect of the cutting operation on the outer lamination of the head.
Fig. 14 is a detail in side view with vertical section and partial cut away of the female die of fig-12, at a reduced scale.
Fig-16 shows in a somewhat schematic view a way of constituting the junction between the head and the body of the container.
Fig. 16 shows in a somewhat schematic section a second stage in the process of forming the seal between the upper head and the body of the container.
In the example shown in the drawings, the container according to the invention comprises a body 16 (fig-3) provided with portions of straight side walls connected by arcuate end portions.
This body can be formed by winding one or preferably more rectangular blanks of paper around an expanding mandrel.
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ble and contractile 17 (fig. 8 and 9). The inner layer or liner 18 of the body is a 0.09mm thick, long fiber, heavily calendered kraft paper blank. about.
The internal surface of the blank 18 is coated with a dry film of a thermoplastic nitrocellulose lacquer 18a of 0.01 to 0.015 mm. thick, but it is also possible to advantageously use a cellulose acetate for certain applications. This lacquer constitutes an impermeable layer and, preferably, has potential adhesive properties, said lacquer being intended to be activated or made tacky by a solvent or (and) heat and to be made suitable for joining the coated ends of the coating. blank to each other when this blank is suitably shaped to form the inner layer of the body of the container and to secure the head and bottom therein, as will be discussed in more detail below.
If heat alone is used as an activator, the lacquer should only be made tacky at temperatures much higher than usual ambient temperatures, for example 52 to 60 C.
A suitable lacquer for the internal surface of the seal 18 is composed of about 65% of solvent esters, such as ethyl acetate, butye acetate, etc., and of hydrocarbons, such as toluol. , and about 35% solids which can easily be activated by solvents as well as by heat. The solids content is about 25% low viscosity nitro-cotton, 60% resins and about 15% of a plasticizer such as dibutyl phthalate, which may have been added in small amounts of vegetable oil, if desired.
The resins used may contain certain gums, such as ester gum, but synthetic resins having specific physical properties will ordinarily be used rather than any natural resin. This lacquer does not stick at ambient temperatures and under normal humidity conditions.The contact temperatures necessary to form joints at the overlapping edges of the layers of the laminating of the body and between the latter and its bottoms or heads must be greater than
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60 0, the excess depending on the speed of the work and the conductivity of the materials used.
Under normal conditions, the lacquer is firm but flexible and elastic enough that it is not likely to crack or flake or allow the penetration of air and moisture when the body walls are deformed. in a way that will emerge from the following description *
Around the layer 18 is wound a filler layer 19 consisting of a second blank of heavily calendered long fiber kraft paper the thickness of which is approximately 0.12 mm. and the surface of which is coated with a thin, dry film of adhesive 20.
To avoid the presence of excessive moisture between the layers of the body and shrinkage by drying, which would cause wrinkling of the layer 19, a film of strong adhesive of 0.018 mm is used. about thick which has about 10 or 12 moisture and which only needs to be raised to 22-27% moisture content to make it sticky.
To give additional rigidity and mechanical resistance to the body, a third filling layer 21 of 0.15 to 0.17 mm. thick is wrapped around the layer 19, its internal face being coated with a film of adhesive of the same composition and of the same thickness as that used for the layer 19. Other suitable adhesives, such as thermoplastic adhesives, can be substituted for the strong glue in layers 19 and 21, if deemed desirable.
The outer layer or label of the body 16 consists of a blank 22 of a sulphite paper which has been added with a sufficient quantity of bleached sulphate fiber to give it a strength amply sufficient to withstand the stresses inherent in the operations of shaping which will be described later, the thickness of this label being from 0.08 to 0.09 mm. A strong glue film 20 has been shown on the inner surface of the label 22, but instead of this film the label could be coated with a 0.008 mm film of lacquer. thick
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having adhesive qualities and suitable for being activated by a small amount of solvent.
Solvents for a lacquer suitable for this purpose consist of about 25% of solvent esters such as ethyl acetate, the remainder being toluol. The solids are composed of 85% high viscosity nitrocellulose and 15% of a plasticizer such as dibutyl phthalate. A mixture of ethyl acetate and methyl cellosolve is a suitable activating agent for this lacquer.
The outer face of the label 22 may have designs or other printed matter and be coated with a high gloss lacquer to protect the surface and give it a pleasing appearance. A film of lacquer about 0.15 mm thick, composed of approximately equal proportions of solvents and solids, is suitable and economical. The solvents can include ethyl acetate diluted with alcohol and tuluol and the solids are 30% low viscosity nitrocellulose, 10% plasticizer such as oil. modified palm and 60% synthetic resins whose main characteristics are transparency and gloss.
The upper end of the body 16 is intended to 8tre closed by a head 23 (fig.2) and the lower end by a bottom 24 (fig.4); and a cover 26 (fig.l) is fixed to the upper end of said body, all as will be described later.
To manufacture the body 16, the blanks 18, 19, 21 and 22 are successively inserted between an anvil 26 mounted elastically and an extendable mandrel 17 (fig. 8) and, in the case of the last three blanks, they are made first. pass over rollers (not shown) wet with water or another solvent suitable for activating the layers of glue or lacquer 20. Each blank is first pushed by the anvil 26 against the lower edge of the mandrel 17 or against the previous blank, then against the sides of the mandrel or the preceding blank by flexible enveloping parts 27 moved to and fro and extending longitudinally over the entire length of the body, these parts normally occupying the position
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marked in dotted line at 27a.
During the lifting movement of the parts 27, each blank is gradually brought to its position, the pressure of the plates, to which contributes the action of leaf springs 28 and 29, having the effect of pushing the blanks intimately into contact with each other. with the others, to distribute the activated glue in the interstices of these blanks and to expel all the air, since the blanks do not include any glue oxidant to be expelled. When the pieces 27 reach the highest position 27b, drawn in phantom, two insert members 30 are successively pivoted inwards to bring the ends of the blank to overlapping positions as indicated at 31.
A hot iron 32 is then lowered into contact with the covering 31 in order to activate and suitably condition the adhesives, which unites the adjacent surfaces of the covering to one another.
The iron 32 can be heated by a suitable medium (electricity, steam or gas for example), an electric heating element 33 being shown. Preferably, the mandrel 17 is mounted so as to be able to turn around a rotating turret and each blank is applied to the body 16 at a different location and so that the overlap areas 31 of the alternating sheets are spaced 180 from each other. others, which avoids excessive wall thicknesses at the location of the overlaps and ensures the impermeability of the body.
The body thus manufactured is brought by the mandrel 17 to a position situated between two shaping dies 34 and 36 (fig. 10) on which two clamping plates 36 and 37 are mounted by means of studs 38 so that they can move relative to said dies, the latter carrying die blades 39 which slide through slots in the clamping plates and cooperate with grooves 40 made in the side elements 17a of the mandrel 17. When one causes dies 34 and 35 to move towards body 16, plates 36 and 37, which are normally kept spaced from said dies by a series of springs 41, resiliently engage and embrace the outer surface of said body.
In the continuation of the movement
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ment of the dies 34 and 35 with the blades 39, the latter engage with the walls of the body 16 and push the material of said walls into the grooves 40 of the elements 17a to constitute in these walls ribs 42 projecting internally. to prevent the material from wrinkling by the effect of the reduction undergone in its peripheral length during the formation of the ribs 42 and of the complementary grooves, these are interrupted at the desired intervals. In the arrangement shown, these ribs are interrupted at the location of the arcuate wall portions of the body.
Preferably, the grooves 40 and the dies 39 have a shape such that the internal surface of the ribs 42 comprises a tablet-shaped portion 42a (Fig. 7) which extends inwardly substantially at right angles to the walls. side, an intermediate part 42b which is substantially parallel to the side walls and an inclined part 42o which connects the side wall and the part 42b and which forms an angle of approximately 45 with them.
The ribs 42 are preferably formed near the ends of the body 16 and parallel to said ends and serve to ensure the positioning of the funds 23 and 24, at the same time as spacers to withstand the thrust inherent in the insertion of said funds and form the sealing joints that will be described later. These ribs also impart additional mechanical strength and rigidity to the container and function to prevent bending of its straight side walls.
The grooves resulting from the formation of the ribs 42 constitute a general locating device for receiving the various guide and support elements employed to transfer and hold the body 16 during the manufacture, packaging and sealing of the container.
After the formation of the ribs 42, the mandrel is brought
17 at another station and the third is contracted (fig. 9) by moving the central element 43 of said mandrel to the left, looking at fig. 10, until the enlargements 43a and 43b corner - cident respectively with hollows made in the organs
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17a and 17b, respectively. The body 16 is then removed from the mandrel.The use of glues of the type specified above and the respective activations of these glues result in a body of great mechanical resistance, which retains its shape and which is particularly suitable for receiving. the deformations of the matrices without breaking.
Preferably, the head 23 and the bottom 24 are formed in sou. putting stacks of flat blanks into a stamping operation, the inner layers 23a and 24a of each blank being composed of a fibrous material such as fiberboard or the like, and the outer layers 23b and 24b being formed by metallic foil, for example aluminum foil. or lead.
To constitute the head 23, a laminated blank 45 is inserted between a female die 46 and an elastic pressing member 47 intended to be subjected to the action of a male die 48 which carries a relatively movable detaching member 49, mounted concentrically with respect to to him, and which cooperates with a reciprocating die-buffer 52, the face of which is initially aligned with the left face of the die 46 (FIG. 11).
When the dies 48 and 49 are moved to the right by shafts 60 and 51 from the phantom position 48a, an arcuate peripheral rib 53 carried by the face of the die 48 acts on the blank and stamps the material of the die. the marginal part of this blank by pushing it into the arcuate peripheral groove 64 presented by the face of the disc 52, the wrinkling or deformation of this marginal part being prevented by the pressing member 47. A groove 55 and a complementary rib are thus formed in the blank, this rib increasing the rigidity and solidity of the head 23 and of the entire container.
During the formation of the groove 55, the underside of the blank comes into contact with a knife 56, which is preferably releasably mounted in the die 52 and which protrudes upwardly on the face of this die. The knife extends completely around the face of die 52, near the inner edge of groove 54, and a vertical section of its cutting edge has
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of the profile of a scalene triangle.
To prevent the knife 56 from destroying the moisture-proof and waterproof properties of the foil film 23b or a veneer layer capable of being placed on the outer surface of the head 23, the pressure exerted on the upper face of the blank opposite the triangular cutting edge is reduced by providing in the die 49 a groove of similar shape, which prevents the materials from being broken by the compression to which they would otherwise be subjected and allows the central part of the dies 49 and 52 to come into contact with the blank before the knife 56 has cut this blank over its entire thickness.
Thus, when the blank 45 is brought into contact with the die 52 and its knife 56 by the die 48, 49, the knife hollows around the central part of the head 23 a groove 57, which provides this bottom with a notch or weakened zone with the aid of which it is easy, by pressure of the fingers, to make an opening making it possible to empty the container of its contents, this notch having been formed without destroying the impermeability of the head.
To make it even easier to open the container, the head 23 is provided with a series of external ribs 58, 58a constituting fold lines or hinges for the weakened zone and buttons 59 constituting elements facilitating the identification of the. point where the pressure should be exerted, these ribs and buttons being stamped in the head 23 by means of projections of suitable profile provided on the face of the disc 52 and intended to cooperate with similarly shaped recesses provided on the face of the stripping die 49. In the arrangement shown, four grooves, 58, 58a are provided which divide the head 23 into two pairs of sections.
60 and 61, one of which is shown in phantom in the open position in fig. 6.
The continued movement of the die 48, 49 in the die 46 has the effect of stamping the entire marginal part of the blank 45 in the latter die, which forms the continuous and regular rim / 23c of the head 23. During this operation , the part
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margin of the blank is held elastically by the part 47, which prevents it from deforming.
For a purpose which will be seen later, an improved device is provided for applying a suitable quantity of solvent on the outer surface of the rim 23c, this device comprising, in this example, a strip or solvent dispensing pad 62. The latter is placed in a groove made in the internal wall of an opening or pocket of a rotating turret 63 and is part of this wall. The pad 62 is impregnated with a suitable solvent such as a mixture of methyl cellosolve and ethyl acetate, from which it can be supplied by a pipe 64 and radial conduits 65 starting from a groove 66 which surrounds the periphery of the turret, the latter having a series of pockets 63 '.
The head 23 enters the pockets 83 'up to the position indicated by mixed lines at 23d, in the continuation of the movement of the dies 48 and 49 to the right, looking at fig.ll, these dies then being withdrawn. one after the other, the second being used to detach the head 23 from the first 48.
The turret 63 then receives an angular movement up to the position shown in FIG. 12, which brings the pocket 63 'into alignment with a sliding piston 68 and a detaching member 69, having projections on its face. intended to prevent contact of said member with the previously described weakening notch. The piston 68 and the member 69 normally occupy the positions indicated in dotted lines at 68a and 69a. When the pocket 63 'and the piston 68 are in alignment, the upper end of a container body 16, which can be held by a rotary and longitudinally movable mandrel composed of two cooperating jaws 70 and 71 (fig. 15), is introduced by this mandrel into an enlargement of the pocket.
The movement of the piston 68 and the detaching member 69 to the right has the effect of introducing the head 23 into the body until the lower edge of the head contacts the flanges 42a of the ribs 42. For prevent contact of the upper edges of the side walls of the body 16 with the head 23 during
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as the insertion of the latter takes place, an improved guide device can be inserted between these edges and the head. As shown, this device comprises two thin metal blades or plates 63a (fig. 14) which extend towards the right and protrude elastically inward, into the pocket 63 ', from the right edge of the tampon 62, to a point beyond the edge of the body 16,
This prevents any risk of harmful contact between the head and the edge of said body. The plates 63a can be fixed in place by screws 63b which bear against the wings of said plates engaged in the groove which serves as a housing for the buffer 62. When these plates 6Sa are used, the buffer die 52 is provided with members. flexible suitable for widening said plates when the said matrix is moved through the pocket 63 'of the turret.
When the outer surface of the rim 23c has been wetted with solvent by the pad 62, it comes into contact with that of the portions of the inner surface of the marginal portion 16a of the body 16 which is not covered by the plates 6Sa and deposits a part of the solvent on this portion. The solvent thus deposited and the one remaining on the rim 23c contribute to activating the adhesive layer 18a of the blank 18, the quantity of solvent being however sufficiently low to avoid the presence of excess moisture in the joint to be formed between the body 16 and the flange 23c. It will be noted that, by the improved device thus provided, a glue activating solvent can be applied to the internal surface of the container 16 without any risk of contamination of the matrices or of the product by the solvent.
The head 23 having been inserted into the body 16, the dies 68 and 69 are successively withdrawn, the latter serving as a detaching member during the initial withdrawal movement of the first, and the mandrel 70,71 withdraws the body. 16 with said turret head 63. The mandrel then receives angular movement to bring the body 16 to a series of other stations where the marginal portion of said body is rolled or crimped to the flange 23c and welded to. this to form an impermeable seal.
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A preferred device for crimping and folding back the marginal portion 16a in a suitable manner is shown in fig.
16. It comprises an expandable female die 72 in which said part is intended to be inserted by the mandrel 70, 71 and a male die 73 having a peripheral groove 74 which has an arcuate shape in radial section and which is intended to slide in the mandrel. female die, the arrangement being such that when the male die is moved to the right (fig. 15) from the phantom position 73a, the upper edge of the body 16 is forced to curl conforming to the shape of the surface of the groove 74, the radius of which is large enough to allow this hearth part 16a to be crimped freely inwards and folded downwards without deforming, The folding of the part 16a is pushed to such a degree that its raw edge enters groove 55.
The thrust exerted on the body 16 during crimping is absorbed by ribs 70a and 71a carried respectively by the jaws 70, 71, which ribs coincide with the complementary grooves of the ribs 42 provided near the lower end of the body, and by Similar ribs provided on the inner surface of parts of die 72, which ribs coincide with adjacent grooves at the upper end of body 16.
After crimping, body 16 is removed from die 72 and again brought, using mandrel 70, 71, to an angular position from which the upper end of the body can be inserted into a second expandable die segmental 75 which, like the matrix 72, is provided with ribs 75a intended to coincide with the grooves in the side walls of the body. A pair of smaller but similarly shaped ribs 76 are also provided on the inner surface of die 75 to form grooves 78 and 79 at the front and rear of the container near its upper end, these last grooves constituting a fixing and locking device for the cover 25.
When the segments of matrix 75 have been brought into engagement with body 16, a contractile male matrix
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80 is widened to come into contact with the marginal portion 16a and exert pressure on this prtie, which forces the wall of the cprps 16 and the marginal portion 16a. at. come into intimate contact. with each of the faces of the rim 23c and forces the material of said part 16a to .. p-enter into the groove 55, the raw edge of the part Sa. thus being embedded and locked in this groove.
The profile of the lower part of the sections of the matrix 60 is such as to allow. the material of the marginal portion 16a to receive the desired profile in the proper formation of the grooves by the ribs 75a.
The segmental matrix 80 is surrounded by a support 81 which is slidably assembled with the matrix 75 and which is provided. a heating device such as a resistance coil. electrical 82. The heat is transferred by the metal matrices of this coil to the seal 16a, 23c to complete the activation - started by up solvent using the buffer 62 - of the thermoplastic adhesive layer 18a. The glue is sufficiently activated by the heat and the solvent so that the pressure exerted by the die 80 forces it to penetrate into the interstices of the sheets of paper without saturating them. The seal thus formed strengthens the container and is impermeable to air and moisture.
Although the shutter 60, 61 has been established so that it can be easily manipulated to close an opening made with the notch or weakened area in order to avoid spilling the contents of the container, we have to further provided a hinged cover 25. This cover 'is preferably formed by a blank of fibrous material such as cardboard fiber on the outer surface of which a thin layer 25' (fig.7) of cellulose acetate is attached to it. using an adhesive solvent that contains approximately 20% solids, including some resin and a. plasticizer.
Layer 25 'is intended to be semi-plastic when heated by the dpnt dies used to convert the blank into a cover 25, but sets quickly when allowed to cool and works well.
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to keep the deformed fiberboard under tension and to prevent any tendency to. this material to return elastically to its initial position.
In addition, the acetate layer, which can be colored in any desired way by the addition of a. pigment .. ,, suitable, imparts a high gloss to the cover and renders, its. waterproof surface,
The fiber and acetate blank previously described is subjected to the action of hard-working stamping and shaping dies. reviving the same principles as those.
applied to shape the heads 23, so as to constitute the cover 25 which, when finished, comprises a central part provided with a rib 25a projecting inwardly and serving to make it solid and rigid, a tongue 25b extending downwardly at the back of this part and upe wing 25c s, extending downwardly around the front and side parts of said part, this wing being cut near the tongue 25b to allow, or- easily twist the lid and provide the necessary interval for pouring and dispensing the contents of the container.
In the tongue 25b are stamped two depressiong, one of which constitutes a rib 42d which is intended to coincide with the groove 42 provided on the back of the body 16, and another, smaller, constitutes a rib 79a intended to engage in the groove 79 of the container and to form a fold line or hinge for the lid.
To secure the cover 25 to the body 16, a thin layer of thermoplastic adhesive intended to be activated either by heat or by a solvent, but preferably by both, is applied to the internal surface of the tab 25b. A suitable method of joining this cover to the body of the container consists in applying a solvent to the surface 16b of the container (fig. 3) by sliding this surface opposite a wick saturated with a solvent and then pressing the tab 25b against said surface using a hot iron the shape of which is such that it follows the contour of the grooves 42d and 79a.
A rib 78a projecting inwardly and intended to cooperate
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rer with the groove 78 to constitute a locking member for holding the cover. 35 in the closed position is provided on the flange 25c. When this cover occupies the closed position, the upper edges of the container penetrate into said cover and are resiliently retained by the walls. a channel 25d formed between the rib 25a and the rim 25c of the cover, and the rib 78a is held elastically in coincidence with the groove 78.
The container having been filled with the desired product, the base 24 can be inserted into this container and fixed in place in a manner and by mechanisms similar to those previously described for the insertion and sealing of the head 23.
The invention thus provides an improved container and improved methods of making it. It should be expressly understood that it is not however limited to a container having a particular shape or dimensions, since it is obvious to the person skilled in the art that it can be applied to containers of shapes and sizes. various dimensions, eg round containers. Particular thicknesses have been indicated for the sheets of paper or fiber and the layers of lacquer and glue, but these thicknesses can vary greatly, depending on the applications which the container is called upon to receive and the desired ones. In certain types of containers, the heads or (and) the bodies may be made from a single sheet or from a series of sheets of paper or other fibrous or plastic materials.
In the illustrated embodiment, the cover is preferably made of a sheet of cellulose acetate lined with a layer of fiberboard, but good results have been obtained with covers made of laminated blanks. one of the thicknesses consists of metallic foil.