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" Perfectionnements aux couvercles de pots, bouteilles et autres récipients '
La présente invention concerne lee couvercles de bocaux, flacons et autres récipients du même genre comportant une partie supérieure formant le récipient et une jupe s'engageant autour du rebord de l'ouverture de celui-ci pour maintenir le couvercle en position.
Selon l'invention, le couvercle (tel qu'il va être décrit) @ se compose d'une feuille faite d'un corps mince et flexible et d'un anneau formant jupe fait en un corps relativement plue ri- gide ; la feuille formant le dessus ou sommet du couvercle est en partie pliée et gaufrée vers le bas, sur l'extérieur de la couronne et un prolongement en est plié et gaufré vers le haut et à l'intérieur de celle-ci; un autre prolongement est plié et gaufré vers l'intérieur le long du sommet et sous lui.
Ce der- nier prolongement forme une couronne de renfort dont la dimension maxima en coupe transversale coupe à angle droit le premier pro-
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longement, de sorte que cette couronne de renfort consolide ce prolongement contre tout dépliage vers l'intérieur 'écartant de la couronne déjà mentionnée en matériau plus rigide.
Selon une autre donnée de l'invention, le couvercle pour bocaux, flaoons, etc.,. comprend une partie supérieure faite en un corps mince et flexible tel que du papier ou tout autre corps analogue, et une couronne de renfort relativement rigide, en carton ou autre, et sur laquelle le papier est fixé par une por- tion pliée et gaufrée s'étendant tout contre le coté extérieur de la couronne, vers le bas, et, d'autre part, vers le haut, à l'intérieur de cette couronne et contre elle ; portion s'étend,d'autre part, vers l'intérieur à partir de la couronne, au contact de la surface intérieure de la partie supérieure du couvercle;
la couronne et la portion gaufrée formant jupe sont destinées à s'engager et à saisir de façon élastique le rebord du récipient de façon à fixer étroitement et fortement le cou- vercle dans sa position de fermeture.
En outre, le couvercle selon l'invention comporte une feuille de papier d'épaisseur et de composition analogues au pa- pier parchemin utilisé ordinairement pour couvrir les pots de confiture, et une couronne faite en un matériel relativement ri- gide tel que du carton, mordant juste pour saisir le récipient; la feuille formant la partie supérieure est pliée et gaufrée vers le bas et vers l'extérieur, et vers le haut et l'intérieur de la couronne ; elle a une partie gaufrée s'étendant à partir de la couronne vers l'intérieur, au contact de la surface inté- rieure du sommet; cette partie forme couronne de renfort pour maintenir le papier étroitement serré autour de la couronne de carton et maintenir la forme du couvercle sans que l'on ait à utiliser de substances adhésives ou analogues.
D'autre part, l'invention concerne une méthode de constitu- tion des couvercles consistant à placer un disque fait d'un ma- tériau mince et souple tel que papier ou autre, contre une cou- ronne de renfort qui serait faite d'un matériau relativement
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rigide tel que du carton ou autre; on fait entrer le disque et la couronna dans une matrice de façon à les gaufrer et à les plier étroitement sur la face extérieure de la couronne pour former la jupe; celle-ci est ensuite pliée vers l'intérieur et serrée pour remonter à l'intérieur de la couronne et de là jusque sous le sommet du couvercle.
Un autre élément inventif réside dans l'appareil servant à former @es @ouvercles, et qui comporte un poinçon porteur et une série de matrices dans lesquelles le poinçon peut successivement s'engager; ce dernier ayant une forme creuse et la première ma- trice de la série étant équipée pour porter la couronne de ren- fort et la feuille ou le disque superposés de telle sorte que lors de l'engagement des matrices, la couronne et le disque y soient forcés, le disque est plié sur la face extérieure de la couronne pour former jupe, et, lorsque les matrices sont reti- rées, couronne et disque sont emportés par le poinçon porteur.
Une seconde matrice de la même série possède une surface profi- lée en rampe ou en tronc de cône vers l'intérieur, apte, une fois engagée avec le poinçon-porteur, à tourner dans la jupe,et une matrice destinée à s'engager dans la couronne de renfort et à plier la jupe jusqu'à ce qu'elle s'étende étroitement à l'in- térieur de la couronne et vers le haut, et de là, en-dessous du sommet du couvercle; une dernière matrice de la même série s'en- gage avec le poinçon-porteur pour éjecter le couvercle.
Sur les figures ci-contre, on a représenté l'invention dans un certain nombre de réalisations mais sans limitation et simple- ment à titre d'exemples.
On voit figure 1 : élévation et coupe partielle d'un poinçon supérieur ou porteur ou matrice supérieure.
Figures 3,4 et 6 : en coupe transversale des première, deuxième, troisième et quatrième matrices.
La figure 5 est une vue en plan de la figure 4.
Les figures 7 à 11 sont les élévations en coupe transver- sale montrant les positions de la matrice supérieure par rapport aux matrices inférieures, à différents stades de la formation
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du couvercle.
La figure 12 est une élévation en coupe partielle d'un couvercle.
La figure 13 en est une vue en plan retourné.
La figure 14 est l'élévation d'une forme simple d'appareil de commande des matrices.
La figure 15 est un plan avec coupe selon la ligne XV-XV de la figure 14.
En se reportant aux dessins, et spécialement à la figure 1, on voit que le poinçon supérieur (ou porteur) comprend un corps principal cylindrique 1 dont la partie inférieure 3 est d'un diamètre plus grand que celui de la partie supérieure 2, et sort de coussinet vertical pour un manchon 4 normalement maintenu par un ressort de compression 5 dans la position représentée, avec la flasque intérieure 6 reposant sur l'épaulement 7. Le ressort est maintenu à sa partie supérieure par le chapeau 8, vissé sur le gros boulon 9 vissé lui-même dans l'ouverture 10.
L'extrémité inférieure de celle-ci est fermée par un collier à collerette 11 formant coussinet vertical pour la tige à écrou 12 qui porte à son extrémité inférieure un disque 13 maintenu dans la position représentée par un ressort de compression 14 s'étendant entre le disque 13 et le collier 11, ce dernier maintenu en position par une vis dormante 15. Le disque 13 glisse à frottement doux dans l'évidement 16, et possède des évents 17 permettant le passage de l'air lorsqu'il se déplace verticalement, comme on l'exposera en détail plus loin.
Sur la partie inférieure 3 du corps 1, un boulon 18 fixe un cliquet à ressort 19 tendu vers l'extérieur, et dont l'élas- ticité le tient normalement engagé dans l'épaulement 20 d'un boulon 21 fixé sur le manche 4. Ce dernier se trouve donc norma- lement verrouillé cnntre tout déplacement vers le haut par rap- port au corps 1, mais le disque 13 peut normalement tendre à re- monter par rapport au corps 1, malgré le ressort 14. Un doigt mobile 22 porte contre le cliquet-ressort 19 et se trouve lui-
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même engagé par un ressort pendant 23 dont l'extrémité est bi- seautée en 24, et qui pivote à partir de becs 25 au contact du manchon 4. Cette extrémité 24 se longe dans une échancrure 26 ménagée dans une flasque 27.
Lorsque le levier 23 est pressé vers l'intérieur malgré la résistance élastique du cliquet 19, ce dernier abandonne l'épaulement 20 et le manchon 4 est ainsi déverrouillé par rapport au corps 1, et peut remonter par rapport à lui, malgré le ressort 5, comme on le verra plue loin.
La flasque 27 possède une surface 28 tronconique, avec un prolongement 29 dont le côté extérieur présente une seconde sur- face tronconique 30, décalée vers l'intérieur par rapport à la première, tandis que la face intérieure est cambrée en 31 pour former un canal annulaire de moulage. Le bord inférieur du pro- longement possède une série de gorges 32 et de côtes 42 rangées sur un tronc de cône et dont le rôle sera exposé plus loin, arêtes et rentrants ayant une coupe transversale en "V". On voit que la surface inférieure du disque 13, et les parois cambrées 31 délimitent un moule de matrice 13a.
La première matrice inférieure, représentée sur la fig.2, consiste en une colonne cylindrique 33 ayant une flasque supé- rieure 34 et une inférieure 35 permettant de la fixer sur un dis- positif porteur adéquat. Elle porte aussi une pièce annulaire mobile consistant en une jupe 36 et une partie supérieure 37 portant une couronne 38 présentant une surface tronconique 39.
Sur la partie supérieure 37 est prévue une surface tronconique formée de côtes 41 et de gorges 40 de coupe transversale sensi- blement en V, et destinée à coopérer avec les gorges 32 et les côtes 42 de la matrice supérieure, comme on le verra plus loin.
Au sommet de leurs surfaces porteuses, la flasque 34 et la partie 37 de la jupe 36 sont entaillées pour présenter un logement an- nulaire s'ouvrant vers le haut 43, destiné à recevoir la couronne de carton 44 qui doit faire partie du couvercle à former. La jupe 36 et la portion 37 sont normalement maintenues dans la po- sition représentée par le ressort de compression 36a.
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Pendant le fonctionnement des éléments de matrice qui vien- nent d'être décrits, la couronne 44 est logée dans la fente an- nulaire 43 et le disque de papier 45 (de préférence en papier- parchemin analogue à celui qui sert à couvrir les pots de confi- ture) est couché sur cette couronne et centré par la couronne 38. Les matrices supérieure et inférieure sont alors avancées en alignement coaxial vertical jusqu'en la position représentée sur la figure 7. Au cours de cette avance, les surfaces 28 et 39 s'engagent les premières et comme la jupe 4 est verrouillée par le cliquet 19, la couronne 37 et les pièces voisines descondent malgré le ressort 36a.
Juste avant cet engagement, les prolonge- ments 42 ont commencé à plier les parties excentriques du disque de papier sur la couronne de carton et lorsque les surfaces s'en- gagent 1úne contre l'autre, les côtes 42 et gorges 32 (supé- rieures) sont en engagement espacé avec les gorges 41 et côtes 40 (inférieures), pour former une sorte de pliage en zig-zag, l'espacement étant tel qu'il permette au papier d'y glisser sans se déchirer. Au même moment, les parois cambrées 31 glissent en descendant sur l'extérieur de la,couronne de carton jusqu'à, ce que, comme on le voit sur la figure 7, la couronne 44, avec le papier 45 drapé sur elle, vienne se loger dans le moule 13a de la matrice supérieure.
Comme le mouvement relatif des matrices agit au-delà de la position de la figure 7, le reste de la jupe de papier est tiré à travers le pliage en zig-zag et se trouve plié vers le bas jusqu'au pied. Cette poursuite du mouvement relatif est admise par le disque 13 qui remonte malgré le res- sort 14, par rapport à la jupe 4. Le diamètre des parois cam- brées est en rapport avec celui de la couronne 45 plus l'épais- seur du papier plié, drapé ou forcé par-dessus la couronne, de sorte que couronne et papier sont étroitement ajustés; de la sorte, lorsque les matrices sont retirées, celle de dessus en- lève avec elle couronne et papier (cf.fig.8), tous deux étant repoussés vers le bas par l'élément 13 regagnant sa position normale lors du retrait des matrices.
Ce transfert de la cou- ronne et du papier à la matrice supérieure est également faci-
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lité par l'amincissement vers l'intérieur de l'entaille 43 prévue dans la flasque 34.
De ce qui précède, on comprend que, dans la première opé- ration de matriçage, le papier est plié sur la couronne et plissé pour former une jupe cylindrique ou sensiblement cylindrique.
La seconde matrice inférieure est représentée sur la figure 3, et consiste en une colonne cylindrique 46 à flasque-butée su- périeure 47 et flasque inférieure de mise en place 48 ; porte et entraîne un manchon 49 qui présente une surface tronco- nique 50, la colonne 46 présentant elle-même une autre surface tronconique 51. Un ressort de compression 52 maintient normale- ment le manchon 49 dans la position représentée contre la flasque 47.
Pendant le fonotionnement, cette seconde matrice inférieures et la matrice supérieure portant la couronne de carton et le disque de papier, après exécution de la première opération de matriçage décrite plus haut, sont amenées à l'alignement coaxial vertical et s'avancent l'une vers l'autre, comme on le voit sur la figure 8. Si l'avance continue au-delà des coordonnées de cette figure, la jupe de papier plissé est tournée vers l'inté- rieur par la surface 50, puis remonte sur la surface 51. La surface 30 de la matrice supérieure engage ensuite la surface inférieure 50, et abaisse le manchon 49 par rapport à la colonne 46 et malgré le ressort 52. En fait, la colonne 46 s'élève par rapport au papier et à la couronne, et plie la jupe vers le haut et à l'intérieur de celle-ci.
Dans la position finale (Fig.9), le sommet de la colonne 46 se trouve entièrement à l'intérieur de la couronne de carton et appuie contre le disque 13, qui peut céder. La paroi extérieure 53 et la surface supérieure 54 de la colonne forment donc une matrice qui plie étroitement la jupe de papier plissé à l'intérieur de la couronne de carton et vers le haut, et qui plie également l'extrémité de la jupe vers l'inté- rieur pour. former une couronne 55 contre le diaphragme supé- rieur en papier et le disque 13.
Ce liage en 55, qui se fait
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en sens opposéau pliage en bas de la couronne, sert à aider à maintenir le papier en forme épousant étroitement la couronne de @arton, par il forme une couronne de renfort dont la plus grande dimension, en coupe transversale, est perpendiculaire à l'éten- due de papier intérieure au carton. Cette couronne de renfort résistera donc à tout déplacement de ce papier vers l'intérieur et s'écartant du carton. Il apparait également que ce verrouil- lage provient de la tendance naturelle du papier à se déplier.
Ainsi la partie 55 appuie contre le dessus du chapeau, et empêche le papier tendu à l'intérieur de se déplier vers le bas de la couronne de carton. Papier et carton sont ainei maintenue en étroit contact et constituent un couvercle durable sans besoin de substances adhésives ou autres pour la fixation.
Lorsque les matrices sont écartées l'une de l'autre,carton et papier sont repoussés du sommet de la colonne 46 par la sur- face conique 50, et ainsi emmenés par la matrice supérieure.
La troisième matrice inférieure, représentée sur les fi- gures 4 et 5, consiste en un cylindre de support 56 portant des fentes verticales 57, et une pièce supérieure annulaire continue 58 formant surface de support pour six segments arqués de cam- brage. Chaque segment comprend une saillie arquée 59, de coupe transversale courbe, une flasque de manoeuvre 60 formant saillie) une face inférieure 61 et deux faces intérieures 62 et 63 se re- joignant sur une ligne arquée 63a.
En outre, les segments ont des canaux courbes 64 qui, pris ensemble, forment un canal annu- laire dans lequel est placé un ressort annulaire 65 exerçant une pression dirigée vers l'intérieur sur les segments, de sorte qu'ils sont normalement poussés vers le haut, comme on le voit, avec les surfaces 63 portant contre la paroi d'une tête 66 fixée par une vis dormante 67 (ou son équivalent) dans le cylin- dre 57, et qui a une mince flasque supérieure 68 empêchant le ressort 65 et les segments de sauter hors de leur position.
Dans le fonctionnement, la matrice supérieure, portant la couronne de carton et le papier plié selon la forme représentée
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sur la figure 9, et la troisième matrice inférieure, sont mises en alignement coaxial vertical et approchées jusqu'à la position finale de la figure 10. Lorsqu'elles se rapprochent, les sail- lies 59 qui, ensemble, constituent un élément cambreur circu- laire, passent à l'intérieur de la couronne de carton.
Aussitôt après, le bord inférieur de la saillie 29 de la matrice supé- rieure engage les flasques 60 et les segments sont poussés vers le haut malgré le ressort 65, jusqu'à ce qu'ils atteignent la position de la figure 10, la ligne courbe (ou arête courbe) 63a, servant totalement ou en partie de ligne d'appui,
Les saillies 59 se déplacent vers l'extérieur et engagent la flasque du couvercle pour la presser contre la gorge de mou- lage 31 de la matrice supérieure. Cette flasque est ainsi cam- brée, ce qui lui permet d'être forcée et maintenue sur le col du bocal à couvrir. Lorsque les matrices supérieure et inférieure sont retirées, le ressott 65 repousse les saillies 59 vers l'in- térieur, ce qui libère le rebord inférieur du couvercle, qui est ainsi emmené par la matrice supérieure.
La quatrième matrice inférieure, dite éjectrice, représen- tée sur la figure 6, consiste en un cylindre 69 profilé à sa partie supérieure en une surface tronconique 70, et portant un bras 71 dirigé vers le haut, avec une rampe 72 à son sommet.
En fonctionnement, lorsque la matrice supérieure et cette quatrième matrice inférieure sont alignées coaxialement et ver- ticalement avec le bras 71 à l'aplomb du levier 23, elles sont rapprochées 11-une de l'autre. La surface effilée 24 du levier 23 engage la rampe 72, le levier est pressé vers l'intérieur, comme le montre la figure 11, et le cliquet à ressort abandonne le bossage 20, de sorte que la jupe 4 est déverrouillée par rap- port au corps 1. La surface 30 de la matrice supérieure engage alors la surface 70 de la matrice inférieure, qui arrête la jupe 4 et le corps 1, mais le disque 13 continue à descendre malgré le ressort 5, ce qui se traduit finalement par l'éjection du couvercle terminé qui tombe dans le cylindre 60.
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L'invention permet la production d'un couvercle à bon marché suffisamment robuste pour supporter des enlèvements et replacements répétés tout comme un couvercle métallique ou ana- logue, mais avec les avantages inhérents aux couvercles en pa- pier. On comprend aussi que l'élasticité de la couronne de carton et de sa chambre permettent son forçage et son maintien étroit sur le col ordinaire du bocal sans le secours d'un mode de fixa- tion quelconque.
Les opérations de plissage et de pliage décrites ci-dessus, comprenant le pliage de la partie 55 vers l'intérieur, assurent un maintien du papier étroitement fixé sur la couronne de carton pendant tout leur service.
L'appareil décrit di-dessus l'a été principalement à titre d'exemple, et des variantes peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention.
Le rapprochement ou l'écartement relatifs de la matrice (ou poinçon) supérieure (ou porteur) par rapport aux autres ma- trices, et leurs déplacements relatifs, peuvent être commandés manuellement ou, de préférence, mécaniquement.
Par exemple, les quatre matrices inférieures peuvent être montées sur une table 80 montée pour tourner eur la banc 81 d'un châssis possédant une portion verticale 82 et une portion supérieure horizontale 83. Cette dernière porte une crémaillère verticale mobile 84 portant la matrice supérieure horizontale.
Cette crémaillère est engagée par un pignon 85 monté sur un arbre 86 portant la poignée de commande 87 nantie elle-même d'un contre- poids 88 qui la maintient normalement dans la position représen- tée contre la butée 89, la matrice supérieure étant dans sa posi- tion relevée. On comprend qu'en abaissant la poignée 87, cette matrice coopère avec celle des matrices inférieures placées en- dessous d'elle.
La rotation de la table 80 est assurée par un levier 90 pi- votant autour du centre même de rotation de la table. Un cliquet
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91 pivote en 92 sur l'extrémité extérieure du bras du levier 90, et comprend une dent d'encliquetage 93 destinée à s'engagerdans l'une des quatre échancrures 94 prévues dans la table 80. Le cliquet comprend également une poignée 95 et un galet 96. Lorsqu: la poignée 95 est poussée dans le sens des aiguilles d'une montre (fig.15), la dent 93 quitte l'échancrure 94 et le galet 96 court sur la périphérie de la table. Si le levier est poussé assez loin, le cliquet engage l'échancrure 94 suivante lorsqu'il est ramené dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
La table peut ainsi être tournée par stades de 90 , de façon à amener successivement les matrices inférieures sous la supérieure L'ajustage exact des positions est assuré par le heurt du cliquet 91 contre la butée 97.
On comprend qu'au lieu de papier, on peut traiter tout autre matériau souple susceptible d'être profilé et plié comme on l'a décrit. On peut, par exemple, utiliser ce que l'on appelle le "film cellulosique". On comprend de mêmeque la couronne de renfort peut être faite en tout corps adéquat autre que le car- ton. On peut par exemple la constituer en couches de papier et dans ce cas, le terme de "couronne" s'entendra comme comprenant une pièce annulaire formée par l'enroulement d'une bande de pa- pier dans un manchon fait de couches superposées.
Il faut également comprendre que le demandeur ne revendique pas les couvercles connus comprenant un "dessus" et une "jupe" en métal ou en tout autre matériau assez rigide pour conserver sa forme de lui-même. La présente invention se caractérise par le fait qu'elle permet de former des couvercles en papier mince ou en un corps analogue insuffisamment rigide en soi pour garder sa forme, mais qui, du fait de sa fixation sur une couronne rela- tivement rigide en carton ou en un autre matériau analogue,forme un couvercle relativement rigide et gardant sa forme. On comprend par enfin que, dans la description/ le terme "matériau mince et souple", on entend seulement inclure le papier mince ou autre corps souple analogue incapable en sol de former un couvercle
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suffisamment rigide pour garlter on forme et saisir le récipient.