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Fermeture de récipient.
Cette invention concerne la fermeture de récipient et en particulier des perfectionnements apportés à un dispositif de fermeture pouvant s'utiliser avec un récipient un matière syn thé- tique et comas fermeture pour celui-ci, en particulier avec des récipients à parait minces.
L'invention concerne en prêter lieu un dispositif /de fermeture construit de façon à faciliter le versage de liquides et/ou de poudres hors d'un récipient en matière synthétique, en étant fixé au bord d'une ouverture prévue dans la paroi du réci- pient et, en assurant l'étanchéité de celle-ci contre le suinte- ment de gouttes*
Un des principaux inconvénients des fermetures efficaces
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pour récipients à paroi mince, y compris les récipients formés à la presse et ceux en forme de sac,
est la difficulté de la fabri- @ cation d'une fermeture suffisaient forte sans accroître l'épais- seur d'une surface relativement grande de la paroi du récipient, avec l'augmentation de prix dé revient qui en résulte. On a @ essayé de résoudre le problème en moulant le dispositif séparément et en le fixant par différents procédés de soudure, à la paroi latérale du récipient.
Dans les récipients en forme de sac, pour liquides, par exemple,le dispositif de fermeture moulé séparément est placé par un procédé de scellement à chaud qui non seulement exige un outillage compliqué et une surveillance étroite de la qualité au cours de son emploi, mais donne également un assemblage de faible résistance, en raison de la concentration de la sollici- tation de la matière de la paroi du récipiant à côté du scellement.
L'invention concerne donc aussi un dispositifde fermeture qui puisse être fixé dans l'ouverture de la paroi de manière simple et peu coûteuse, sans devoir recourir au scellement à chaud.
Le dispositif de fermeture suivant l'invention, destiné à fermer une ouverture d'une paroi de récipient, consiste en un corps tubulaire, avec une tubulure de remplissage à une extrémité et une bride radiale extérieure, à l'autre extrémité; la bride est plus grande que l'ouverture du récipient, de manière à pouvoir s'ap- pliquer de bas en haut sur laparoi intérieure de celui-ci, après avoir été introduite dans l'ouverture* Le corps tubulaire présente, près de la bride radiale,
un évidement 1 1 iphérique annulaire qui reçoit une bague en matière élastique qui se dilate momentanément pour pouvoir être passée le long du corps tubulaire et qui se con- tracte ensuite pour s'appliquer étroitement sur la partie de la paroi du récipient se trouvant dans l'évidement* A ces fins et à d'autres fins qui apparaîtront au cours de la description, l'inven- tion comporte les nouvelles caractéristiques ici décrites et représentées dans les dessins annexés.
Dans les différentes figures des dessins, les mêmes par-
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ties portent, les mêmes chiffres de référence.
La figure 1 est une coupe longitudinale d'une forme de réalisation d'une fermeture en deux parties et d'un, outil de monta- ge, la fermeture élargissant elle-même la bague;
La figure 2 est une vue en plan de la bague d'arrêt; la figure 3 est une vue de profil de la bague; la figure 4 est une vue de face de la fermeture représen- tée à la figure 1, qui comporte ici une membrane incorporée par fusion; la figure 5 est une vue de profil d'une forme d'exécution du récipient dans laquelle la fermeture est insérée dans une paroi plane du récipient; la figure 6 est une autre vue d'un type modifié de réci- pient, dans lequel la fermeture est insérée dans une ouverture d'une paroi conique ou d'une partie correspondante du récipient;
la figure 7 est une vue en perspective explosée d'une fermeture en deux parties et d'un outil de fixation; la figure 8 est une coupe longitudinale d'une fermeture modifiée et d'un expanseur.
Sur la figure 1 des dessins, la partie principale du dis- positif qui est désignée par 10, consiste en une tubulure de rem- plissage cylindrique 11 et est munie du côté extérieur d'un filet 12, de sorte qu'une capsule de fermeture appropriée, filetée inté- rieurement, du type habituel peut y être vissée. Dans cette forme spéciale de l'invention, le corps du dispositif à l'extrémité infé- rieure de la tubulure 11, en 13 s'évase vers l'extérieur en forant un expanseur de bague, fermé sur lui-même, comme on le décrira plus loin.
A son extrémité inférieure, le corps du dispositif se termine par une bride radiale 14, qui en coupe transversale, est incurvée de manière à former vers le haut une rainure annulaire 15, horizon- talement, dont le bord intérieur continue un évidement décalé vers l'intérieur, qui se trouve sous un épaulemeht 17 formé par l'extré- mité intérieure de la section évasée d'expanseur 13. La face
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inférieure 14a de la bride est arrondie, pour une raison que l'on expliquera plus loin.
La bague de blocage 18 présente une cale de coincement annulaire 19 renforcée, dont la section est telle que sa face de serrage correspond en substance à .la section de la rainure 15 et de l'évidement 16 réunis, à l'extrémité inférieure du corps du dispo- sitif et de la lèvre marginale relevée de la bride. Une collerette radiale 20 limite la partie de serrage 19 et sa périphérie peut . être dentelée, comme en 20a, afin de faciliter la fixation pendant l'opération de remplissage d'un récipient à paroi mince; la péri- phérie peut toutefois aussi être lisse.
Le choix de la matière première dont sont faites les deux parties du dispositif dépend de la destination finale du récipient. Mais d'une manière générale, la plupart de3 matières synthétiques thermoplastiques ne se prêtent pas aux petites défor- mations auxquelles est exposée la bague de blocage pendant le mon- tage, comme on le verra plus loin . Une résistance raisonnable est désirée et pour la forme spéciale de l'invention représentée ici, on utilisera donc un polyéthylène haute pression pour les parties du dispositif, tandis qu'on adoptera en général du.polyéthylène basse pression pour la paroi du récipient avec lequel les parties du dispositif doivent être utilisées.
Pour utiliser le dispositif, on insère la bride 14, par une pression exercée de l'intérieur, dans une ouverture de la paroi 21 d'un récipient 22 en matière synthétique. Comparé à celui de la bride 14, le diamètre de l'ouverture est suffisamment moindre pour que la surface de paroi annulaire délimitant l'ouverture du récipient se contracte et s'applique autour de l'évidement 16 après le passage de la bride 14. Le diamètre intérieur de la bague
18 est tel qu'elle puisse glisser facilement sur la tubulure de remplissage 11. Mais en général, il est inférieur au diamètre extérieur de l'évidement 16.
Pendant le montage, la bague 18 s'élargit, comme on l'expliquera plus loin, et après avoir été passée par dessus l'épaulement 17, elle se contracte à nouveau
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. dans l'évidement 16 et serre ainsi les bords de l'ouverture de la paroi 21, entre sa face inférieure et la rainure 15 de la bride
14, comme représenté *: la figura 1 en trait plein.
Dans cette forme particulière de l'invention, qui est représentée dans son application à une ouverture de récipient ménagée dans une paroi conique, l'outil de montage est un mandrin
23, présentant à son extrémité inférieure un filet intérieur 24 qui se visse sur le filet extérieur de la tubulure de remplissage 11.
Le mandrin 23 est entouré d'une douille 25, dont l'extrémité infé- rieure s'applique sur la face supérieure de la bague 13, occupant la position représentée en traits interrompus sur la figure 1, après avoir té glissée sur le tube de remplissage 11 jusque sup la face supérieure conique de l'expanseur 13. En retirant le mandrin dans la douille 25, on tire la bague de blocage 18 en matière synthéti- que par dessus la face conique 13, allant en s'évasant, jusqu'à ce qu'elle bute contre le bord de l'épaulement 17, pour tombe** ensuite brusquement dans la rainure 15 et l'évidement 16 réunis, et coincer le bord de l'ouverture du récipient contre la. bridge 14.
Pour obtenir le mouvement relatif désiré entre le mandrin
23 et la douille 25, on peut utiliser différents moyens. Dans la vue explosée de la figure 7, par exemple, la douille 25 s'étend vers l'avant depuis un mécanisme hydraulique fixe 27, tandis que le man- drin est obligé d'accomplir un mouvement de va-et-vient dans la douille, sous l'action d'un plongeur actionné hydrauliquement, non représenté.
Si la tubulure de remplissage 11 du dispositif 10 est. vissée à demeure sur le filet 24 du mandrin 23, et si l'extrémité en saillie de la douille est appliquée sur la collerette 20 de la ba- gue de blocage 18, le mécanisme 27, agissant par pression hydrauli- que, retire le mandrin dans la douille et fait avancer la bague par dessus la partie évasée 13, puis la fait passer autour de l'épaule- ment 17 de sorte que, dans sa position finale, elle se rétrécit brusquement et le bord de l'ouverture du récipient se trouve ainsi pincé entre la bague et la bride 14.
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Dans la variante de l'invention représentée sur la figure
8, l'élargissement de la bague est entièrement assuré par l'outil de montage et dans cette application spéciale, la suppression de l'expanseur évasé 13 permet de raccourcir les dimensions d'ensemble du corps 10 du dispositif. L'outil de montage doit toutefois compor- ter un mandrin, qui présente une partie terminale amovible en vue du placement de la bague de montage.
Comme on le voit à la figure 8, le mandrin 23 de l'outil de montage comporte une extrémité amovible 28, continuée par une tête élargie 29 à filet intérieur permettant de visser le corps du dispositif sur la tubulure de remplissage 11. Cette pièce corres- pond à l'extrémité inférieure du mandrin 23 de la figure 1. La péri- phérie de la tête 29 s'évase en 30, en formant un expanseur pour la bague 14. Pans cette forme d'exécution, la douille 25 comporte, à la périphérie intérieure de son extrémité inférieure, un évidement annulaire 31, dont la longueur et le diamètre sont tels qu'elle peut recevoir la tête élargie 29 du Mandrin, lorsqu'on l'y rétracte.
Le corps du dispositif possède, dans ce cas, un épaulement radial 32 qui dépasse l'évidement annulaire 16 et a un diamètre extérieur en substance égal au diamètre extérieur de la tête 29.
Pour montrer cette forme de l'invention, on introduit la bride 14 sous pression dans l'ouverture de moindre diamètre de la paroi 21 du récipient, comme décrit précédemment, et on détache l'extrémité 28 du mandrin pour pouvoir y enfiler la bague de bloca- ge 18. La partie extrême 28 est ensuite reliée au mandrin principal 23 et, quand on rétracte celui-ci desla douille 25, la face supé- rieure de la bague 18 vient s'appliquer contre l'extrémité de la douille, de sorte que la bague, quand on rétracte à nouveau le man- drin. se dilate sur la section évasée 30, est poussée vers le bas par-dessus la tête 29 et l'épaulement 32 et lorsqu'elle saute brus- quement dans la rainure 15 et l'évidement 16 réunis, le bord de l'ouverture du récipient est coincé entre la bague et la bride.
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On observera que dans ces deux formes de réalisation de 1-'invention, l'étanchéité entre le dispositif et la paroi du réci- pient est assurée en premier lieu par la pression entre la ba;ue de blocage 18 et l'évidement 15, après que la bague a passé sous l'épaulement 17 ou 32. On voit sur les dessins que la paroi du réci- pient présente une ouverture dont le diamètre est inférieur à celui du corps du dispositif, de sorte qu'en tirant la partie de paroi par-dessus la bride du corps 10 de celui-ci, il se forme à la limite de l'ouverture un col cylindrique 21a replié vers le haut. Ce col s'applique à plat sur l'évidement 16, dans lequel se trouve la bague dans sa position finale.
Bien que- ce ce! replié vers le haut ne soit pas essentiel, il améliore cependant la cohé- sion mécanique de tout le dispositif. Ce col s'obtient simplement du fait que l'ouverture du récipient est plus petite que le corps du dispositif au droit de la rainure 15, La même chose se produirait si la paroi du récipient était exactement aussi plate que sur la Fig. 5 et s'il n'y avait pas de partie conique vers l'évidement du corps du dispositif. Même dans le cas de récipients en forne de sacs, à paroi très mince, on peut obtenir ces résultats grâce à une forme appropriée du diamètre de l'ouverture.
Dans un récipient moulé, le col 21a peut se forcer à chaud dans la paroi latérale, de manière à épouser naturellement le corps du dispositif sans que les diamètres soient de dimensions différentes. Ceci peut être souhaitable quand les sollicitations des matières synthétiques spécifies utilisées pourraient conduire . à la rupture des récipients.
Quoique la bague de blocage 18 ait un diamètre intérieur quelque peu inférieur à celui du corps du dispositif dans sa partie évidée 16, ceci n'est pas absolument néces- saire, car il est important de se rappeler que la pression maintenue entre les parties du dispositif et la paroi du récipient est obtenue' principalement par le serrage vertical entre les epaulements 17 ou 32 retenant la bague de blocage et la face de base rainurée 15 du
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corps du dispositif contre laquelle est pressée la bague de blocage.
Ceci conauit à un ajustée serré qui, ce lui-mê e, coince la paroi ou récipient quand on adopte de grands diamètresde 15 à 20 cm et que la pression en direction' périphérique ou en direction radiale est ainsi réduite.
En d'autres mots, les deux solutions décrites ci -dessus assurent à la fois un bon assemblage mécanique et une bonne étan- chéité. C'est toutefois l'ajustage vertical ce la bague ue blocage et la pression qui en résulte qui sort considéras plus im- portants que les efforts radiaux ou périphériques
Comme déjà indiqué, la bride 20 de la bague de blocage peut présenter une périphérie dentelée ou Les dentelures
20a permettent de placer le dispositif sur les équipements de rem- plissage de manière à pouvoir disposer la tubulure de remplissage exactement sous la canalisation de soitirage, indépendamment de le position du récipient même.
En outre, les centelures, comme égale- ment une bague lisse, peuvent avoir un plue grand eiamètre uans un même plan, en formant un épaulement, afin de caler le dispositif avec les rabats ou les parois d'un carton extérieur dans lequel est introduit le récipient.
Il est évident que la fermeture du corps du dispositif ne doit pas absolument être une capsule à visser. On peut, par exemple, adopter une fermeture avec capsule élastique, une fermeture avec tubulure moulée ou n'importe laquelle d'une multiplicité de fermetu- res ou de fixations pouvant s'appliquer à des récipients à paroi mince. La tubulure de remplissage 11 peut également être munie d'une Membrane incorporée par moulage, comme indique en 33 sur la Fig. 4.
Cotte membrane s'étend par-dessus l'ouverture du col du dispositif et peut être enlevé'! ensui te par l'utilisateur du contenu de l'em- ballage. Ceci assure en fait un emballage à fermeture hermétique et l'étanchéité entre la capsule amovible et la lèvre du' dispositif aurait une importance moindre pendant le transport. Un tel disposi-
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tif ne peut naturellement s'introduire dans le récipient qu'après remplissage de celui-ci.
Le remplissage s'effectue par l'ouverture prévue dans la paroi au récipient, qui est ensuite féroce par\ la pose du corps 10 au dispositif et la Mise en place de la bague de blocage. ;
On se rend compte que la présente invention procure un dispositif moulé en deux parties, permettant une fermeture méca- nique, par pression et frottement, ci*un récipient à paroi mince qui., autrement, ne présenterait pasla résistance voulue au matériau susceptible été s'obtenir pour une fermeture comparable.
Quoique l'adaptation par frottement puisse également s'obtenir avec d'autres forces dans le plan de la fermeture, une bonne fixation, qui doit être en substance similaire à la construction représentée, qui assure une bonne adaptation élastique entre les deux parties du dispositif et serre la paroi du récipient entre celles-ci et qui, notaient, assure une composante verticale efficace de l'effort de blocage, dépend, soit des efforts radiaux, soit des efforts verticaux. Le rayon inférieur 14a de bride du corps du dispositif s'infléchit en fait quelque peu pendant l'assemblage, ce qui contribue à l'effort vertical exercé contre la bague de blocage, aussitôt que celle-ci a liasse l'épaulèrent supérieur prévu pour sa fixation.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples représentés, auxquels des modifications peuvent être apportées sans sortir de son cadre.