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Bouchons de fermeture et procédé pour fabriquer ceux-ci.
Cette invention concerne des bouchons de fermeture pour emballages et des procédés pour fabriquer ceux-ci et elle ae rapporte particulièrement à la combinaison de corps de bouchons filetés avec des dispositifs pour manoeuvrer le bouchon, et à des procédés pour former de telles combinaison*
Avec la tendance croissante vers l'emploi d'embal- lages légers, tels que les fats et les tambours en acier, il est de plus en plus important de prévoir des fermetures en un matériau léger correspondant qui répondent aux normes reconnues pour ces emballages.
Quand on prévoit des bouchons de fermeture filetés légers pour de grands emballages de ce genre, la construction 4' un dispositif de manoeuvre satis- faisant pour serrer et desserrer le bouchon dans l'ouverture devient assez critique. En pratique, les efforts exercés pour serrer le bouchon sont plus grands que ceux nécessaires pour assurer un joint êtanche.
En de tels cas, l'effort
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excessif appliqué tend à déformer le bouchon et à entraîner des fuites de la fermeture au lieu d'assurer l'étanohéité de celle-ci. En outre, comme on doit appliquer des efforts com- parades au bouchon pour enlever celui-ci, à moins que le bouchon etsson dispositif de manoeuvre aient été construits de manière correcte, la déformation du bouchon ou du dispo- sitif de manoeuvre rendra, lors de l'enlèvement, celui-ci plus difficile.
Un bouchon léger possédant les avantages des anciens bouchons en matière plus lourde doit être muni d'un disposi- tif érigeant la clef qui soit, comme tel, d'une solidité ap- propriée et posséder, entre le dispositif engageant la clef et le bouchon même, un raccord qui assure une résistance adé- quate au couple exercé. De mêmes les efforts appliqués au bouchon, par l'intermédiaire du dispositif engageant la olet, doivent être répartis de manière à éliminer toute déforma- tion de celui-ci ou à la réduire à un minimum sans conséquence.
En même temps, l'ensemble de la construction aussi bien que le procédé de fabrication doivent se prêter à la production d'une fermeture simple, économique et efficace afin d'en faire un produit commercialement attrayant.
Otest en conséquence un but principal de cette inven- tion de fournir des bouohons légers, pour la fermeture de grands emballages, avec un dispositif efficace pour engager la clef.
Un autre but est d'assurerun engagement solide entre le bouchon et le dispositif engageant la clef.
Un autre but encore est d'assurer ce dispositif et cet encagement d'une manière propre A protéger le bouchon contre une déformation, lorsqu'il *et manoeuvré.
Un autre but est de fournir une pièce rapportée en- gageant la clef, pour des bouchon* de fermeture constituée
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de manière à résister efficacement 4 la 4*oxmtl ''' ST'²ï " ' l*éoxtstBtnt . ' "'\ ¯ , ' ". '"# L'invention va en entre pow but do i a.l,. ;i .H,.'a4 rapportée qui confère un degré de x.3,d. âla''1'"3'"ibh de fermeture.
D'autres buts sont de fournir des procédés de fabrication de la pièce rapportée engageant la clef et des
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procédé* pour assembler ces pièces rapportées a*A 0021?0 du bouchon, de manière simple et économique.
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D'autres buta de l'invention seront, en partin en dents et en partie indiqués, à mesure que se poursuivra la description de l'invention faite en se référant aux dessins annexée.
Dans ces dessins la figure 1 montre, partiellement en élévation et partiellement en coupe, un bouchon, partiellement formé, suivant l'invention;
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la figure 2 est une vue en plan d'une bande de ma- fi'- tière, illustrant l'ébauche d'une pièce rapportée pour bou- ahan, faite de celle-ci; la figure 3 est une vue en perspective de la pièce
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rapportée engageant la clef, achevée;
la figure 4 est une coupe verticale de la matrice
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de bordage> avec l'ébauche de bouchon et.la pièce rapportée assemblée et montés dans le bouchon, l'enclume de.1m matrice étant en position pour commencer son opération, de boydage afin de compléter le bouchont z' la figure 5 est une vue de dessus en plan, du bou- chon terminée ; la figure 6 est une coupe verticale partielle de
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l'enclume de bordage, en contact avea4.un.â partie quelque peu ouverte du pourtour du bouchon;
la figure 7 est une vue similaire à la figure 6, mais dans la position où le pourtour du bouchon est ramené
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par-dessus l'extrémité de la pièce rapportée, et la figure 8 est une coupe verticale, suivant la ligne 8-8 de la figure 5, dans le sens des flèches.
En considérant d'abord le corps de bouchon de la figure 1, on voit que celui-ci est formé en donnant à un flan circulaire de métal de faible épaisseur la forme d'une cuvette creuse, avec un fond 1 entouré d'une paroi latérale cylindrique verticale 2. la partie supérieure 3 de la paroi latérale a un diamètre supérieur à celui du restant du bou- chon. Ce-cte partie est destinée à devenir dans la suite la tête du bouchon. Un épaulement annulai re 4 n'étend de manière essentiellement parallèle au fond 1. Sur la paroi latérale 2, sont roulés des filets 5. Un filet de oe genre, outre qu'il assure un moyen de fixation efficace, confère une rigidité supplémentaire au corps du bouchon.
Ceci est très important lorsqu'on emploie un métal de faible épaisseur, comme dans la présente Invention* Entre la partie filetée 5 et 1 'épaule- ment 4, la paroi latérale est rentrée pour former un siège de joint avec un fond cylindrique 6, pour recevoir un joint 7 comme à la figure 8.
La figure 2 illustre une bande de tôle métallique 11 dont on a ébauché la pièce rapportée engageant la clef, dé- signée par 10 à la figure 3. On peut voir facilement que, dans la production des ébauches de pièces rapportées, le déchet est maintenu à un minimum, du fait que la bande, ayant des cOtés parallèles 12 et 13, ne nécessite qu'un poinçonnage de la partie 14 doublement concave pour détacher celle-ci de la bande.
En considérant la pièce rapportée terminée 10, repré- sentée comme telle à la figure 3, on peut voir qu'elle comporte une base plane intermédiaire 15 et des parties d'extrémité orientées vers le haut, à partir de la base, pour obtenir des
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oreilles 16 engageant la clef. les oreilles 16 s'étendent de manière essentiellement perpendiculaire à partir de la
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base 15 et possèdent des parties supérieures planes 17iom tiellement parallèles à la base 15, qui ne terminent P*r 100 extrémités marginales libres convexes 18.
paroi lat4r&l*î verticale 19 de chaque oreille s'étend essentiellement sui-
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vant une courbe sinusoïdale, à partir dfun bord verti f? libre 20, vers l'oreille opposée. Ces courbes sont 0=*bYO3 dans les parties latérales 19a et font saillies intérieure- ment l'une vers l'autre, dans leur partie Médiane 19b. la conception de la pièce rapportée 10 est telle qu'on peut facilement l'obtenir à partir de la bande 11, dans une matrice progressive à deux postes. Au premier poste, la bande reçoit la forme de la figure 3 et au second. poste, l'ébauche est poinçonnée hors de la bande.
Dans 1a pièce rapportée 10, la courbure des extrémités marginales
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18 et la distance entre celle-ci amène ces surfaces en oor"* bzz respondanoe avec la surface intérieure de la partie supé- rieure 3 agrandie de la paroi du bouchon, tandis que la hau- teur et l'espacement des parties marginales libres 20 des oreilles 16 sont tels qu'elles leur permettent de s'ajuster sans difficulté à l'intérieur de la partie filetée de la paroi latérale du bouchon, pour une raison qui sera discuté ci-après.
La courbure des cotés de la base 15 de la pièce
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rapportée est due à l'étirage du métal dans la fomation des extrémités.
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la figure 4 illustre le stade suivant dans la fabri- cation des bouchons de fermeture suivant l'invention. La
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pièce rapportée 10 est d'abord posée A l'intérieur du bouc4oup, avec la base 15 reposant sur le fond 1 et les sommets aplatis des oreilles engageant la clef reposant sur la face supérieure. de l'épaulement annulaire 4. Cet ensemble est place dans une
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matrice de bordage, équipée d'un* enclume roulante 22 et de
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X4*hoïres de support expaneibiew 23.
Chacune des xAéb0e'teli 2 présente une lèvre 24, en Milite vers l'inté- rlëtwî., s'aboutant au siège 6 du joint du bouches et venant et P34e,e# tous lt6pauleite"t annulaire 4t quand les Mâchoires soiit tt position fermée Cee lèvree supportent efficacement Itttmemble du bouchon pendant l'opération de bordage et à Il* fin du cycle de travail de la presse, quand les atchoires s'écartent, relâchent le bouchon de façon à pouvoir l'éjecter
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de la "trie*.
Isant l'enclume roulante 22e est formée une rainure annulaire 25 venant en contact avec le bord supérieur de la partie de paroi agrandie 3 et roulant celle-ci vers l'intérieur de manière à fixer la pièce rapportée sur et contre la sur- face de l'épaulement.4. Un but important de l'invention est de fixer efficacement otte pièce rapportée engageant la clef à l'intérieur du corps du bouchon, de manière à résister
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à des couples de l'ordre de 3,
5 kilont sana que cette fixa- tien exige une forme d'enclume roulante qui obligerait à
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orienter le bouchon à l'intérieur de la Matrice d'une msaière quelconque pour correspondre à Itenolusso Ceci diminue consi- dérablement le temps de production et simplifie l'appareil exigé. les figures 6 et 7 illustrent en détail la façon dont l'enclume roulant de la présente invention, ayant une conformation entièreaent uniforme, profile la partie de paroi verticale 3, pour la transformer en la tête du bouchon afin
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dtattâ3,ne le résultat désiré.
la figure 6 montre la matrice en position fermée, après avoir complètement formé une partie de la tête du bouchon espacée de la pièce rapportée, tandis que la figure 7 montre la situation qui prévaut quand la tête
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ooapièteïaent formée est superposé à une pièce rapportée*. La
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courbure de la surface de bordage 25 est telle que, quand la matrice se ferme, l'extrémité supérieure 21 de la partis de paroi agrandie 3 est d'abord engagée par cette surface, à peu pris dans la partie 26.
A mesure que la matrice continue 4 descendre, la surface de bordage fait tourner l'extrémité 21 vers l'intérieur et amène ensuite la plus grande partie de la hauteur de la partie 3 à s'incurver vers l'intérieur, sous la forme d'un bourrelet ouvert, oomme le montre la figure 6.
Quand le métal en cours de bordage atteint l'extrémité inté- rieure 27 de la surface de bordage, il poursuit sa tendance, maintenant naturelle, à continuer son peroours vers l'inté- rieur où il a été dirigé par la surface 25, jusqu' à une po- sition située sous le plan de l'épaulement 4, oomme indiqué . en 28.
Dans la a parties de la circonférence où la partie de paroi supérieure 3 est ramenée par dessus le sommet 17 des oreilles, le métal esquisse un mouvement quelque peu dif- feront. Il forme encore un bourrelet, mais celui-ci est essen- tiellement rempli par le sommet 17. Au delà de la position 27 de l'enclume roulante, le métal recouvre toutefois le sommet 17 de l'oreille 16 et est maintenu contre celle-ci par la surface inférieure 29 de l'enclume roulante, comme indiqué en 30.
La partie rentrante 31 de la paroi, entendant intérieure- ment à l'extrémité intérieure 27 de la surface de bordage et par dessus le sommet 17 de l'oreille, est repoussée vers le bas, à plat contre ce sommer, pour maintenir solidement l'o- reille et la pièce rapportée dans le bouchon,.
Une rotation de la pièce rapportée dans le bouchon est empêchée par la descente brusque de la partie rentrée de la tête 33 du bouchon lorsqu'elle quitte, en 32, les deux côté du sommet 17 de l'oreille, à partir de la partie plate
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31, pour s'engager dans la partie 28 dirigée vers le bas* Cet épaulement, joint à l'ajustage étroit de la pièce rap- portée dans le corps du'bouchon et à l'intérieur de la tâte 33, donne l'asesurarae que, quand on engage une clef avec les oreilles 16 pour manoeuvrer le bouchon, la pièce rapportée résistera à un couple beaucoup plus grand avant de se briser que celui qui serait nécessaire pour serrer efficacement ou desserrer le bouchon.
En même 'temps, et ceci est impor- tant, l'uniformité du périmètre et du sommet de la tête du bouchon est maintenue sur toute sa circonférence, comme l'exigent une fermeture et une étanohéité effectives* En outre, le redoublement de la partie agrandie 3 augmente la rigidité de la tête du bouchon qui, comme le montre la figure 8, appuye et supporte le joint quand on serre te bouchon dans une fermeture. Si ce support n'est pas suffi- sant ou n'est pas uniforme, le serrage du bouchon, d'une manière propre à empêchex les fuites, peut se révéler dif- ficile et risque de le déformer.
Revenant à nouveau à l'enclume de bordage des figures 4, 6 et 7, on notera que la courbure particulière appliquée à la surface de bordage 25 de l'enclume eot d'une grande la* portance. Si par exemple, cette courbure était trop prononcée ou si elle était trop courte, le bord extrême libre de la partie 3 émergeant de la surface 25 au point 27, mordrait dans la surface supérieure des parties 17 des oreilles et écraserait celles-ci vers le bas où serait lui-même écrasé dans cette position.
Si au contraire, la courbure de la surface était trop plate ou s'étendait au delà de la pool tion 27, la partie libre 28 du bord retourné ne s'étendrait pas vers le bas dans une mesure suffisante pour se poser contre les cotés de la partie 17 des oreilles, afin d'em- pêcher la pièce rapportée de tourner.
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Le produit et le procédé de fabrication divulgués ici fournissent une oreille en métal léger, présentant des qualités structurelle que l'on Voyait jusqu'ici ne pouvoir trouver que dans des bouchons de fermeture beaucoup plue lourds et plus coûteux. la pièce rapportée engageant la clef d'ajuste facilement à l'intérieur du bouchon, le bord 20 étant en con- taot linéaire avec la surface intérieure de la paroi latérale filetée (figure 4), ce qui a pour résultat, non seulement d'augmenter la rigidité du bouchon, mais de supporter les oreilles engageant la clef de manière à minimiser toute pro- babilité d'écrasement sous des charges excessives. Cet ar- rangement assure une distribution uniforme, dans toute la paroi du bouchon,
des efforts qui dont appliquée quand celui**' ci est manoeuvré met qui, dans les anciens bouchons, avaient souvent pour résultat de provoquer des fuites par suite d'une déformation de ceux-ci.
Quoique dans la description qui précède et dans les dessins annexés on ait représenté et décrit une forme préférée de l'invention, il doit être entendu que l'article et le precé- dé ainsi divulgués sont présentés dans un but illustrtif et non limitatif.