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Procédé de fabrication de récipients étanches aux liquides, en matériau contenant des matières fibreuses.
La présente invention a pour objet un nouveau procédé de fabrication de récipients étanches aux liquides, en particulier de bouteilles, bidons, etc. en matière contenant des matières fibreuses, telle que carton, papier ou autres, ce procédé per- mettant de fabriquer en série - avec une consommation très éco- nomique de matière et des frais de fabrication peu élevés - des bouteilles ou autres récipients légers, solides et étanches, c'est-à-dire réellement utilisables.
De tels procédés ou des bouteilles et récipients analogues fabriqués suivant ces procé- dés, sont spécialement nécessaires pour la vente d'huile pour moteurs pour véhicules automobiles de toutes sortes, parce que les emballages actuels étaient relativement coûteux et parce qu'ils ne répondaient pas aux exigences du trafic moderne des véhicules automobiles et motocyclettes,tant en ce qui concerne la manipulation entre vendeur et usager que du fait des diffi-
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cultés de manipulation et de transport, compte tenu de la facilité avec laquelle l'étanchéité se perdait.
On a représenté aux dessins ci-joints le processus de fabrication de bouteilles, ainsi que des exemples de réalisa- tion de bouteilles ainsi fabriquées.
Dans ces dessins :
Fig.l est une coupe longitudinale agrandie de la douille à plusieurs couches servant de produit de départ pour la fabri- cation de l'enveloppe du récipient.
Fig.2 est une coupe longitudinale de l'enveloppe de réci- pient fabriquée à partir de la douille représentée à la fig.1
Fig. 3 et 4 sont des coupes longitudinales montrant la fabrication de l'enveloppe du récipient.
Fig. 5 à 7 représentent la fabrication d'un type de réci- pient à l'aide d'enveloppes de récipients semblables à celles de fig.2.
Fig.8 à 10 représentent la fabrication d'un autre réci- pient étanche aux liquides.
Fig.11 à 21 sont des vues d'une variante du procédé de fabrication dans ses différentes phases.
Fig.22 est une coupe longitudinale d'une bouteille fabri- quée suivant le procédé en question.
Fig. 23 à 30 représentent chacune une coupe longitudinale d'autres modes de réalisation de bouteilles conformes à l'in- vention.
Dans le procédé de fabrication de récipients étanches aux liquides, on prépare tout d'abord une douille (fig.l) constituée par deux ou plusieurs couches de matière fibreuse, par exemple par quatre couches de matière fibreuse a1, a2, a3, a4, et par des couches de colle b appliquées entre ces couches fibreuses. On peut facilement faire de telles douilles par enroulement ou autre opération mécanique.
Un mode de fa- brication consiste par exemple à découper des douilles de lon-
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gueur appropriée dans un tube de papier à plusieurs couches, de longueur quelconque-
A partir de la douille à plusieurs couches A (fig.l), on fabrique, en utilisant une haute pression et de la chaleur, une enveloppe de récipient à plusieurs couches à paroi forte- ment comprimée et ayant une structure homogène. x1, x2, x3, x4 sont les couches de l'enveloppe à plusieurs couches du réci- pient ; b est la couche de colle intermédiaire. Par application de chaleur, on ramollit les couches de colle durcies b. Par la forte pression appliquée simultanément, les parois du réci- pient sont tellement énergiquement comprimées que l'on obtient une structure de parois homogène.
Par l'application de la haute pression et de la chaleur, on élimine toutes les irrégularités, telles que les cavités restant entre les différentes couches, etc. qui se produisent pendant la fabrication et le collage de la douille à plusieurs couches (fig.l). En même temps, la colle pénètre aussi dans les différentes couches et relie celles-ci entre elles comme par un feutrage pour en faire une paroi ayant une solidité, une uniformité et une rigidité extrê- mement grandes.
On donne à l'un des bords de la douille à plusieurs cou- ches, par application de haute pression et de chaleur, la for- me d'un bourrelet!! fortement comprimé et de structure homogè- ne. De préférence, la conformation du bourrelet marginal est produite en même temps que l'on assure la solidité de l'enve- loppe en plusieurs couches de la douille. Aux fig.3 et 4, on a représenté, par un exemple de réalisation, comment on peut, en une seule opération, obtenir la solidité de l'enveloppe de la douille et la conformation désirée du bourrelet marginal w.
On engage la douille à plusieurs couches A sur un mandrin 50, et l'on introduit à force le tout dans un moule creux 51 dont le profil intérieur d- est plus petit que le profil extérieur D de la douille A à plusieurs couches. L'ouverture supérieure du moule creux est élargie coniquement en 53.55 est le fond
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du moule creux 51, fond qui comporte une gouttière 56 servant à former le bourrelet w. 58 est une gorge qui est pratiquée à l'extrémité inférieure du mandrin 50, et qui sert'également à la formation du bourrelet w.
On chauffe le moule 51 au moyen d'une source de chaleur non représentée aux dessins, de façon à ramollir pendant la compression les couches de colle compri- se entre les couches de matière fibreuse-
On engage la douille à plusieurs couches A (fig.l) sur le mandrin 50 de façon qu'elle s'appuie par son bord sur le talon 50'. On enfonce ensuite le mandrin dans le moule 51, dans le sens de la flèche p. Comme on le voit en fig.3, le mou- le provoque alors une compression de la paroi de la douille et assure de ce fait la solidité, déjà mentionnée, de l'enveloppe du récipient. Dans la dernière partie du mouvement du mandrin dans le sens de la flèche p, le bourrelet w reçoit sa ferme par le moyen des éléments 56-58.
Dans l'enveloppe de récipient x rendue solide (fig.2) on enfonce, pendant une autre phase du procédé, un fond ou couver- cle pour le récipient et constitué en matière pratiquement irrétrécissable. Le fond ou couvercle (constitué par une matiè- re fibreuse) du récipient ou le produit brut feuille de matiè- re fibreuse) dans lequel le fond ou le couvercle est découpé à l'emporte-pièce, sont de préférence soumis à un séchage avant mise en place.
Dans l'exemple de réalisation représenté aux fig.5 à 7, x est l'enveloppe en plusieurs couches comportant la paroi ren- due solide par pression et chaleur, et w est le bourrelet. Le couvercle m, dans lequel le col 1 de la bouteille a été fixé avant qu'il ne soit enfoncé dans l'enveloppe x du récipient, est enfoncé dans cette enveloppe x, par le côté ouvert de cette dernière, jusqu'à ce qu'il s'appuie sur le bourrelet w. On en- fonce alors également le fond n, par le côté ouvert de l'enve- loppe x du récipient, et on le relie en cet endroit, à l'enve-
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loppe du récipient dans la position indiquée en fig.7, à l'aide de colle et éventuellement en outre par des moyens mécaniques, tels que des attaches. Dans cette forme de réalisation du réci- pient, le bourrelet La se trouve à proximité du couvercle.
Dans la forme de réalisation des fig. 8 à 10, le fond m est tout d'abord enfoncé par l'extrémité ouverte de l'enveloppe rendue solide x du récipient, jusqu'à ce qu'il s'appuie sur le bourrelet w. Le couvercle est constitué par une coiffe y fabri- quée par exemple dans la même matière que l'enveloppe et en même temps que celle-ci.
Suivant le présent procédé, on enfonce donc, dans une douille rigide ne fléchissant pas et comportant un bourrelet de renforcement, un fond ou un couvercle constitué par une ma- tière pratiquement irrétrécissable. Un fond ou couvercle en car- ton ordinaire, précisément par ce qu'il est constitué par des fibres de bois, présenterait., les mêmes phénomènes de rétré- cissement que le bois, c'est-à-dire qu'il se contracterait plus dans le sens des fibres que transversalement à elles. Du fait de l'utilisation d'un fond ou couvercle en matière pratiquement irrétrécissable, et en particulier du fait que le fond ou cou- vercle est soumis préalablement à une opération de séchage, aucun rétrécissement des fonds ou couvercles n'est possible ni dans le sens de la longueur, ni dans le sens transversal.
Le fond, qui est un peu plus grand que l'ouverture intérieure de l'enveloppe rendue solide du récipient, est ensuite enfoncé sous pression dans cette enveloppe et, avec le bourrelet et l'imprégnation appropriée de la surface intérieure du récipient, il assure l'étanchéité complète aux liquides, en particulier aux huiles d'automobiles et autres graisses liquides.
En fig.ll, x est une enveloppe de récipient constituée par exemple par les couches xl, x2, de longueur L et avec des parois homogènes rendues solides par le procédé déjà décrit.
Comme on le voit aux fig.12 et 13, la couche extérieure x2
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est entaillée dans le plan E-E de façon à produire un tronçon de douille 11 de longueur 1. Ce tronçon de douille 11 (fig.13) est retiré de la douille et sert à faire une coiffe y.dont les phases de fabrication sont représentées aux fig.14 à 16. Pour permettre de retirer le tronçon de douille 11, les couches xl, x2 du corps tubulaire x ne doivent pas être collées entre elles à l'endroit correspondant.
Le tronçon de douille retiré 11 est muni sur l'un de ses bords d'un bourrelet-bride 12 (fig.l4). Par une opération dis- tincte, on fabrique un couvercle 10 en matière fibreuse, par exemple en carton. On donne au couvercle 10 une grandeur telle qu'il puisse être enfoncé dans le tronçon de douille 11, par le côté ouvert de celui-ci. Comme on le voit en fig.15, le col 1, en métal ou matière analogue, de la bouteille est fixé au cou- vercle 10 d'une manière étanche aux liquides. Pour assurer une fixation solide du col 1 de la bouteille dans le couvercle 10 et pour renforcer en même temps ce couvercle, la face inférieure de ce dernier porte une plaque 9 en matière fibreuse, par exem- ple en carton.
On ferme ensuite d'un côté, par un fond étanche aux liqui- des, l'enveloppe x restant après séparation et enlèvement du tronçon de douille 11. Le fond désigné par 5 est représenté en coupe dans la fig.19. Pour mettre en place le fond de façon étanche aux liquides, l'extrémité inférieure de l'enveloppe en plusieurs couches x comporte un bourrelet-bride 7 (fig.20). La pièce de fond 5 est enfoncée de par en haut dans l'enveloppe x de la bouteille jusqu'à ce qu'elle rencontre le bourrelet infé- rieur 7 et s'appuie sur ce bourrelet. La fixation de la pièce de fond 5 dans l'enveloppe est effectuée au moyen de colle ou autre.
D'après ce qui précède, on prépare deux parties de la bou- teille dans des opérations distinctes, savoir d'une part l'en- veloppe x du récipient, fermée d'un côté par le fond 5, et la
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coiffe y avec le couvercle 10 et le col 1 de la bouteille.
Ces deux parties du récipient sont ensuite réunies de façon étanche aux liquides, pour former une bouteille, à l'aide de surfaces d'adaptation 13 et de surfaces d'adaptation conjuguée 13' obtenues.lors de la séparation et de l'enlèvement du tron- gon de douille 11. Comme le tronçon de douille séparé 11 cons- titue une partie de la douille d'enveloppe servant de produits de départ, on est sûr que les surfaces d'adaptation 13, 13' s'appliquent exactement l'une sur l'autre.
Pour assurer également, lorsque la coiffe y est mise en place, l'appui du tronçon de douille 11 sur la couche extérieu- re x2 de l'enveloppe et celui du couvercle 10 sur la couche intérieure xl de l'enveloppe, on raccourcit, avant mise en pla- ce de la coiffe, d'une longueur 1' la couche intérieure x1 de l'enveloppe. L'enveloppe raccourcie est représentée à la fig.
17. En plus de la surface d'adaptation 13, cette enveloppe com- porte encore des surfaces d'appui 15, 16. Lorsque la coiffe v est engagée et fixée sur l'enveloppe, le couvercle 10 s'appuie par sa surface d'appui 17, sur la surface d'appui 15 de la couche intérieure xl de l'enveloppe et la douille 11 s'appuie, par son bord d'appui 14, sur la surface d'appui 16 de la cou- che extérieure x2 de l'enveloppe (fig.18).
La bouteille, fabriquée par le procédé décrit en relation avec les fig.ll à 21, est représentée en coupe longitudinale en fig. 22. Pour recouvrir le joint de séparation 18 entre l'en- veloppe x de la bouteille et la coiffe v, une feuille mince 19 est fixée sur le pourtour de l'enveloppe de la bouteille, de façon à recouvrir le joint 18. Cette feuille 19 est en matière pouvant être imprimée, par exemple en papier, et peut recevoir une publicité appropriée.
Dans l'exemple de réalisation de fig.23, l'enveloppe x est constituée par deux couches x1 et x2 de matière fibreuse,
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collées entre elles. Le col 1 de la bouteille, col qui comporte un obturateur pouvant être ouvert et fermé, est fixé sur une coiffe v en matière fibreuse. La coiffe y est constituée par la partie 10 servant de couvercle et par la paroi latérale 11, qui entoure extérieurement, au moyen d'un bourrelet-bride 12, la partie 10 servant de couvercle. Conformément à la présente invention, la réunion de la coiffe y avec l'enveloppe x en plusieurs couches est réalisée de manière telle que la coiffe s'appuie par le bord 14 de sa paroi latérale 11 sur le bord 16 de la couche extérieure x2 de l'enveloppe, et, par sa partie 10 servant de couvercle, sur le bord 15 de la couche intérieure xl de l'enveloppe.
Dans le cas présent, la fermeture inférieure de l'enveloppe de la bouteille est constituée par une pièce de fond comprimée 5 en matière fibreuse, carton par exemple, qui est enserrée par un bourrelet-bride 7 de la couche intérieure xl. Dans cet exemple de réalisation, la couche extérieure x2 constitue d'une part un organe d'appui pour le bord 14 de la coiffe y, et d'autre part un organe servant à remplir le déga- gement en forme de gradins entre 11 et xl de telle sorte que la surface périphérique de 11 et la surface périphérique de x2 affleurent entre elles. On peut ensuite coller, sur la surface extérieure lisse ainsi obtenue, une feuille de couverture en papier ou matière analogue portant éventuellement une impression publicitaire.
Dans l'exemple de réalisation de fig.24, l'enveloppe x est constituée par deux couches de matière fibreuse x1 et x2.
Le col 1 - qui peut être fermé - de la bouteille est fixé sur une coiffe y en matière fibreuse constituée, comme dans l'exem- ple de réalisation de fig.23, par une pièce comprimée 10 en ma- tière fibreuse servant de couvercle et par la paroi latérale 11 qui entoure le bord de la pièce 10 servant de couvercle, au moyen du bourrelet 12. La coiffe y est réunie à l'enveloppe x de manière telle que la dite coiffe s'appuie par sa paroi laté-
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rale 11 sur le bord 16 de la couche extérieure x2 et par sa piè- ce 10 servant de couvërcle sur le bord 15 de la couche inté - rieure x1.
La fermeture inférieure de l'enveloppe en plusieurs couches x est constituée, dans cet exemple de réalisation, par une plaque de fond 5 montée entre le bourrelet 7 de la couche extérieure et le bord 21 de la couche intérieure x1, et qui s'appuie sur ces éléments.
. Dans cette forme de réalisation, la bouteille est consti- tuée par deux couches xl, x2 superposées et assemblées entre elles au moyen d'agglutinants, couches dont l'une, la couche extérieure x2 étant divisée par une coupe perpendiculaire à l'axe de la douille, de façon à donner naissance aux deux bords d'appui 14,16, qui coopèrent entre eux. La pièce de douille 11 qui fait partie de la coiffe sert, avec la couche intérieure x1, à fixer, de façon à résister à la traction et à la compres- sion, le couvercle 10 de la bouteille dans lequel est introduit de manière étanche aux liquides le col 1 de la bouteille, col qui peut être fermé.
Le fond de la bouteille est constitué par une pièce de fond comprimée 5 en matière fibreuse qui est à son tour maintenue, de façon à résister à la compression et à la traction, par les parties 7 et 21 de la couche extérieure et de la couche intérieure de l'enveloppe. Dans cet exemple de réalisation, les pièces qui constituent le couvercle et le fond sont donc supportées par rapport aux couches de l'enveloppe, de façon à résister à la compression et à la traction, et elles sont également réunies, aux points de support, de façon étanche aux liquides.
Dans l'exemple de réalisation de fig.25, l'enveloppe x est constituée par la couche intérieure x1 et la couche exté- rieure x2 en matière contenant des matières fibreuses. Le col 1 - qui peut être ouvert et fermé - de la bouteille est fixé sur une coiffe y en matière fibreuse telle que du papier, du carton ou autre analogue. La coiffe y est constituée par la pa- roi latérale 11 et par la pièce comprimée 10, formant couvercle et s'appuyant d'une part sur le bourrelet 12 de la paroi laté-
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rale 11 et d'autre part sur le bord 15 de la couche intérieure xl. Le bord 14 de la paroi latérale 11 s'appuie sur le bord 16 de la couche extérieure x2.
Dans cet exemple de réalisation, le fond de la bouteille est constitué par une coiffe z ; cette dernière est constituée par la paroi latérale 36 et la pièce de fond comprimée 35,-qui s'appuie d'une part sur le bourrelet 37 de la paroi latérale 36 et d'autre part sur le bord inférieur 25 de la couche intérieure xl. Comme on le voit en fig.25, le bord 38 de la paroi latérale 36 s'appuie aussi sur le bord 39 de la couche extérieure x2. Les coiffes y et z sont fixées (par exemple collées) par leurs parois latérales 11 'et 36 respecti- Veillent, sur les parties marginales saillantes de la couche in- térieure xl. Un vissage connu en soi 28, 29 augmente encore la solidité de cet assemblage.
Dans cet exemple de réalisation, la bouteille est donc constituée par deux couches de carton xl, x2 superposées et collées entre elles, la couche extérieure étant divisée par des coupes perpendiculaires à l'axe de la douille, et les par- ties 11, 36 qui constituent les coiffes v,z servant, avec la couche intérieure x1, à fixer le couvercle 10 et le fond 35 de la bouteille de façon à résister à la compression et à la traction. La pièce 10 servant de couvercle et la pièce de fond 35 sont donc supportées, de façon à résister à la compression et à la traction, par rapport aux couches de carton x1,x2 et elles sont également reliées aux points de support de façon étan- che aux liquides. Le vissage 28, 29 peut aussi être supprimé sans que l'on s'écarte pour cela du principe de l'invention.
Dans l'exemple ci-dessus, comme les parois latérales 11,36 constituent des prolongements de la couche extérieure x2,la surface extérieure de la bouteille est entièrement lisse et l'on peut y coller une feuille de couverture en papier ou autre, sur laquelle on peut éventuellement imprimer de la publicité.
Dans l'exemple de réalisation de fig.26 les couches de
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l'enveloppe en plusieurs couches x sont désignées par x1 et x2.
5 est le fond de la bouteille, ce fond s'appuyant sur le bourre- let de fond 7 de l'enveloppe x de la bouteille. L'enveloppe x de la bouteille comporte une surface d'adaptation 13, constituée par la surface extérieure de la couche intérieure x1 de l'enve- loppe. 16 est la surface d'appui, constituée par la couche ex- térieure x2 de l'enveloppe de la coiffe y. Dans le présent cas, la coiffe y est constituée par une partie d'application cylin- drique 22 et par une partie bombée 23. Dans la partie bombée 23 de la coiffe est fixé le col 1 de la bouteille, qui est de pré- férence en métal et qui peut être ouvert et fermé au moyen d'un obturateur. Une rondelle de renforcement 23' permet d'assurer une meilleure assise du col 1 dans la partie bombée 23 de la coiffe.
La surface périphérique intérieure de la pièce cylindrique d'application 22 constitue les surfaces conjuguées 13'. Lorsque la coiffe y est fixée sur l'enveloppe de la bouteille, cette coiffe s'appuie par son bord 14 sur la surface d'appui 16.
Dans l'exemple de réalisation de fig.26, le col 1 de la bouteillè est disposé au sommet de la partie bombée de la coiffe.
Dans l'exemple de fig.27, le col 1 de la bouteille est disposé, dans la partie bombée 23 de la coiffe, sous un angle # avec l'axe longitudinal A-A de la bouteille. Dans cet exemple de fig.27, la pièce cylindrique d'application 22 est retreinte in-' térieurement, de façon à former des surfaces d'appui 14, 17, qui s'appliquent sur les surfaces d'appui 15,16 des deux couches x1, x2 de l'enveloppe. Le reste de la construction de la bouteil- le de fig. 27 est le même que pour la bouteille de fig. 26 et les mêmes éléments sont désignés par les mêmes numéros de réf érence.
Dans l'exemple de fig.28, la partie bombée 23 de la coiffe y de la bouteille se termine par un appendice 30 servant de sup- port pour le col 1 de la bouteille. Le reste de la construction de la bouteille de fig. 28 est le même que pour celle de la fig. 26 et les mêmes éléments sont désignés par les mêmes numéros de ré-
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férence.
Dans l'exemple de réalisation de fig.29, la coiffe y s'ap- puie par sa partie cylindrique 22 sur la surface d'appui 16 de la couche intérieure xl de l'enveloppe. La partie cylindrique 22 se termine, en formant un étranglement 33, par la partie bombée 23 de la coiffe de la bouteille. Dans l'étranglement 33 s'engagent des parties de l'enveloppe de la bouteille, savoir, dans l'exemple représenté, un bourrelet 34 obtenu par enroule- ment du bord supérieur de la couche extérieure x2 de l'enveloppe.
Egalement dans cette forme de réalisation de la bouteille, la coiffe s'appuie sur la couche intérieure aussi bien que sur la couche extérieure de l'enveloppe. Elle s'appuie sur la couche intérieure de l'enveloppe par les surfaces d'appui 14, 16, et sur la couche extérieure de l'enveloppe par l'étranglement 33 et le bourrelet 34.
Dans l'exemple de fig.30, l'enveloppe x de la bouteille est constituée par un tronc de cône creux. xl, x2 sont les couches de l'enveloppe. y est la coiffe qui, dans l'exemple re- présenté, est constituée par une pièce de fixation 22 et par une partie bombée 23. Dans la partie bombée de la coiffe est fixé le col, de préférence en métal, de la bouteille. Pour as- surer un bon assemblage, étanche aux liquides, entre l'enveloppe et la coiffe de la bouteille, ainsi que l'appui de cette coiffe sur les deux couches de l'enveloppe de la bouteille, la coiffe y est, dans cet exemple de réalisation, constituée par deux cou- ches dans la zone bombée. La couche extérieure constitue la pièce de fixation 22, qui s'applique, par sa surface d'appui 14, sur la surface d'appui 16 de la couche extérieure x2 de l'enve- loppe.
Le bord de la couche intérieure de la partie bombée 23 de la coiffe forme une deuxième surface d'appui 17, qui s'appli- que sur la-surface d'appui 15 de la couche intérieure de l'enve- loppe.
Dans le présent exemple, le fond 5 est introduit par le bas dans l'enveloppe de la bouteille.
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Le procédé qui fait l'objet de la présente invention per- met de fabriquer en série, avec une consommation de matière très économique et à peu de frais, des bouteilles ou récipients analogues qui sont légers et cependant très solides et très étanches. Compte tenu de ces avantages, les bouteilles fabri- quées par le procédé en question conviennent particulièrement bien pour la conservation et le transport des huiles d'automo- biles pour les véhicules automobiles.
L'invention n'est naturellement pas limitée au procédé décrit en détail ni aux récipients décrits. On peut aussi modi- fier le procédé, ainsi que les bouteilles fabriquées par ce pro- cédé, sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de fabrication de récipients imperméables aux liquides, en particulier de bouteilles, bidons, etc. à partir d'une matière première contenant des matières fibreuses, telle que carton, papier ou autre, caractérisé en ce que l'on prépare d'abord une douille (A) constituée par plusieurs couches de ma- tières fibreuses (al, a2, a3, a4) et par des couches de colle (b) insérées entre les précédentes, que l'on constitue ensuite à partir de cette douille, par application d'une haute pression et de chaleur, une enveloppe de récipient (x) à parois compri- mées, de structure homogène, et que l'on enfonce dans cette en- veloppe, rendue solide, de récipient un couvercle de récipient (m) ou un fond (n) en matière pratiquement irrétrécissable.