Récipient, procédé pour sa fabrication et moyen pour la mise en oeuvre dé ce procédé
Le présent brevet comprend un récipient, un procédé pour a fabrication et un moyen pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Jusqu'ici, dans l'équipement des récipients connus, munis d'une ouverture de remplissage et de vidange, il était d'usage que le fabricant, non seulement forme l'ouverture dans une paroi du récipient, mais fixe aussi le dispositif de fermeture à ce dernier.
Par suite de la grande variété de dispositifs de fermeture susceptibles d'être utilisés, la tâche du fabricant est délicate.
Tout d'abord, le fabricant doit dresser un inventaire des divers dispositifs de fermeture et les fabriquer selon les demandes. Ces dispositifs, fabriqués par des usines spécialisées, sont imposés par le client au fabricant du récipient. Ce dernier doit disposer de matrices pour la formation des ouvertures dans les parois des récipients et doit appliquer les dispositifs de fermetures particuliers à ces ouvertures.
Cette façon de concevoir les récipients avec de tels dispositifs de fermeture augmente les difficultés de fabrication du récipient par suite du nombre considérable de types de ces dispositifs de fermeture.
En outre, cette méthode entraîne des dépenses qui doivent être supportées par les acheteurs. En plus du coût initial des récipients ainsi équipés, le remplissage entraîne une dépense supplémentaire par le fait qu'il faut retirer certains éléments tels que des capuchons à vis ou des goulots, afin d'ouvrir les récipients en vue de leur remplissage, puis replacer ces éléments une fois le remplissage terminé. Chacune de ces opérations demande du temps et entraîne une dépense.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Elle vise à la fabrication de récipients munis d'un dispositif de fermeture fixé sur ledit récipient (par exemple) après son remplissage. Avant la fixation de ce dernier, le récipient peut recevoir un capuchon de fermeture temporaire destiné à maintenir les récipients fermés pendant leur transport jusqu'au lieu de remplissage. Ces capuchons peuvent être d'un type standard et utilisés de nombreuses fois, de sorte qu'ils sont retournés périodiquement par l'entreprise de remplissage et que la seule dépense impliquée est constituée par le coût initial et par leur remplacement de temps en temps.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du récipient et des variantes d'un organe de ce dernier, et illustre le procédé selon l'invention.
La fig. 1 est une vue partielle de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue partielle d'un élément du récipient dans un stade du procédé.
La fig. 3 est une vue semblable à celle de la fig. 2 et montre un autre stade du procédé.
La fig. 4 est une vue en plan, à plus grande échelle, d'un détail représenté à la fig. 1.
La fig. 5 est une coupe selon 5-5 de la fig. 4.
La fig. 6 est une vue de dessous correspondant à la fig. 5.
La fig. 7 est une coupe partielle d'un récipient muni d'un dispositif de fermeture selon une première variante.
La fig. 8 illustre l'emploi d'un outil de sertissage.
La fig. 9 est une coupe analogue à celle de la fig. 8 après le sertissage.
La fig. 10 est une coupe correspondant à la fig. 9, à plus grande échelle, l'outil étant enlevé.
La fig. 1 1 est une coupe partielle correspondant aux fig. 1, 7, 9 et 10, montrant un organe du dispositif de fermeture dans une autre position.
La fig. 12 est une coupe semblable à celle de la fig. 10 montrant une deuxième variante du dispositif de fermeture.
La fig. 13 est une coupe correspondant à la fig. 12, montrant le dispositif de fermeture dans une autre position.
Les fig. 14 et 15 sont semblables aux fig. 12 et 13 respectivement et montrent une troisième variante du dispositif de fermeture.
Les fig. 16 et 17 sont des coupes d'un dispositif de fermeture selon une quatrième variante à des stades différents de fabrication.
La fig. 18 est une vue, semblable à celle de la fig. 10, d'une variante.
Les fig. 19 et 20 montrent également des variantes du dispositif de fermeture.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1, le récipient 1 comprend une paroi 2 sur laquelle un dispositif de fermeture 3 a été serti sur un bord entourant une ouverture ménagée dans une base 4 de la paroi.
La fig. 2 illustre la formation de l'ouverture dans une feuille qui constituera la paroi 2. Par matriçage, on forme dans cette feuille un col 5 qui est replié en 6 vers l'intérieur et l'on perce une ouverture 7 dans ledit col. Cette formation de la feuille qui constituera la paroi 2 peut être effectuée en même temps que la formation de brides 8 et 9 destinées à fixer cette feuille plane sur les autres parois du récipient.
La fig. 3 montre la forme finale de cette feuille.
Une nouvelle opération de matriçage étale vers l'extérieur le col 5 pour former un collier 12 bordant une ouverture 11, puis replie la partie marginale vers l'intérieur et vers le bas pour disposer celle-ci contre la surface interne du collier 12 inclinée vers l'extérieur pour former une bordure 13. Le rebord 14 ainsi formé s'étend sur une partie notable de la hauteur du collier, ne laissant découverte qu'une petite partie arrondie 15 à la base du collier 12 qui est ainsi non renforcée par une seconde épaisseur. Cette partie arrondie, cependant, est suffisamment résistante par suite de sa forme courbe.
L'ouverture 1 1 dans cette base 4 a une dimension telle qu'elle peut loger une grande variété de dispositifs de fermeture, jusqu'aux plus grands susceptibles d'être utilisés avec le récipient. La bordure de cette ouverture, constituée par le collier 12 évasé vers l'extérieur avec sa partie de doublure 14, présente une résistance et une conformation telles que, par une simple opération de sertissage, un dispositif de fermeture de cette ouverture peut être efficacement fixé à la paroi 4 du récipient depuis l'extérieur, après que le récipient a été formé et rempli. Comme on le verra plus loin, la bordure peut être facilement ajustée dans une nervure de montage dudit dispositif de l'ajutage avant le sertissage.
Un capuchon de protection, dont une partie est visible à la fig. 3, est appliqué sur la bordure 13. Ce capuchon, semblable à ceux utilisés couramment sur les récipients, est fait d'un métaI léger bon marché ou de matière plastique et comprend une partie supérieure 16 en forme de disque bordée par une jupe 17 repliée vers le bas et vers l'intérieur. La jupe est suffisamment élastique et peut être encore rainurée verticalement, par exemple, pour lui permettre de passer sur la bordure 13 par une simple pression de la main et d'être retirée de la même manière. Néanmoins, cette jupe assure le maintien du capuchon sur la bordure 13 et empêche toute entrée de poussière dans le récipient quand ce dernier est transporté jusqu'au lieu de remplissage ou emmagasiné jusqu'à son emploi.
Une fois le capuchon retiré, la bordure autour de l'ouverture est prête à recevoir le dispositif de fermeture. Celui-ci peut avoir différentes formes, sauf en ce qui concerne une nervure de montage destinée à s'engager avec la bordure. La fig. 5 montre un dispositif de fermeture économique, prêt à être appliqué dans l'ouverture de la paroi du récipient. I1 comprend un ajutage 20, un goulot 21 monté à glissement dans l'ouverture de l'ajutage, un joint interne 22 indéformable et un capuchon à vis 23 d'une seule pièce, appliqué sur le goulot et le joint interne pour maintenir le goulot en place dans l'ouverture et empêcher toute fuite du contenu du récipient.
La partie périphérique du dispositif de fermeture constitue une nervure de montage destinée à recevoir la bordure disposée autour de l'ouverture de la paroi du récipient. Cette nervure de montage forme un canal 27 ouvert vers le bas, comprenant une partie 24 s'étendant vers le haut, un rebord 25 tourné vers l'extérieur et une jupe 26 s'étendant vers le bas. Un joint 28 est placé dans le fond du canal 27, coulé sur place, cette méthode d'application du joint étant la plus économique et la plus simple.
La nervure de montage est agencée (fig. S et 7) pour s'appuyer contre la bordure 13, celle-ci se logeant dans le canal 27. La nervure de montage est appliquée sur la bordure par simple action de la main vers le bas sur une courte distance. Le joint 28 s'appuie alors sur la partie supérieure de la bordure 13 et pourra être déformé autour de ce talon par une action de sertissage effectuée plus tard. Il est important que tous les dispositifs de fermeture, quelles que soient leurs autres caractéristiques, présentent une même nervure de montage pour être montées sur la bordure standard de l'ouverture de la paroi du récipient.
Le dispositif 20 comprend une joue annulaire 30 intérieure à la partie 24, qui est d'une largeur différente selon la dimension ou le type de l'ouverture et du goulot. Cette partie annulaire doit présenter une largeur minimum suffisante pour permettre d'introduire la partie intérieure d'un outil de sertissage entre la partie 24 et la jupe du capuchon à vis qui doit être utilisé. Le dispositif 20 comprend une paroi latérale interne filetée 31 s'étendant vers le haut depuis la joue annulaire 30 et se terminant à son extrémité supérieure par un talon replié 32 à partir duquel s'étend une partie 33 retournée vers le bas, qui est à son tour repliée vers l'intérieur pour former une partie 34 qui se termine par un court manchon 35.
Le goulot 21 est logé à glissement dans le manchon 35 et comprend à son extrémité supérieure une nervure 36 repliée vers l'extérieur qui s'appuie sur la partie 34 entre la partie 33 et le manchon 35. A son autre extrémité, le goulot 21 comprend une partie évasée 37. Ce goulot est fait d'une feuille métallique légère, de sorte qu'il existe une élasticité suffisante entre la partie 37 et le manchon 35 pour placer le goulot à la main dans la position de versage représentée à la fig. 1 1 dans laquelle il forme un joint étanche et est maintenu en place pour permettre de verser le contenu du récipient. Dans cette position, le goulot 21 peut prendre appui sur un support pour faciliter le versage.
Le joint interne 22 comprend une partie principale qui s'appuie étroitement sur l'extrémité supérieure du goulot 21, servant non seulement à sceller l'extrémité du goulot, mais aussi à maintenir la nervure 36 du goulot sur le siège constitué par l'ajutage 20. I1 est avantageux qu'une partie de la nervure 36 et de la paroi du goulot 21 soient découpées pour former une ouverture 37a (fig. 11) en V destinée à faciliter le versage. Ainsi, la présence du joint interne empêche que la nervure 36 ne s'affaisse intérieurement et que le goulot ne tombe à travers le manchon 35. Le joint interne est replié verticalement à l'exté- rieur, puis vers l'extérieur et vers le bas pour former une nervure 38 dont le bord externe se loge étroitement dans la partie 33 de l'ajutage.
Le capuchon à vis 23 comprend une jupe 39 tournée vers le bas, présentant des filets destinés à s'engager avec ceux de la paroi 31 de l'ajutage 20 et se terminant par un talon de renforcement 40. Un disque 41 de recouvrement et d'étanchéité est monté dans le capuchon 23 de manière à recouvrir le talon 32 de l'ajutage pour assurer une fermeture étanche quand le capuchon à vis 23 est vissé dans la position de fermeture sur l'ajutage.
La fig. 8 montre la manière de fixer le dispositif de fermeture dans l'ouverture de la paroi du récipient. Ce dispositif est monté sur la bordure de l'ouverture comme représenté à la fig. 7, et un outil de sertissage est mis en place pour effectuer le sertissage.
L'outil représenté comprend une pièce interne sous forme d'une cuvette 41 ouverte vers le bas qui constitue un appui pour l'outil sur la nervure de montage du dispositif de fermeture et forme un mandrin de pression 42 pour maintenir la nervure de montage vers le bas sur la bordure de l'ouverture. Le mandrin 42 comprend une enclume annulaire interne 43 qui engage la surface interne de la partie 24 s'étendant vers le haut de la nervure de montage.
Des mâchoires 44 sont montées à pivot sur l'outil, au-dessus de la cuvette 41. Ces mâchoires présentent des surfaces externes 45 inclinées vers l'extérieur et comprennent à leur extrémité inférieure des saillies 46 s'étendant vers l'intérieur. Une cloche de commande 47 peut se déplacer verticalement sur les mâchoires 44 et par rapport à celles-ci. Cette cloche comprend une partie inférieure 48 renforcée et présentant une surface interne 49 inclinée sur la verticale d'un angle légèrement inférieur à l'angle d'inclinaison des surfaces 45 des mâchoires. Ainsi, quand la cloche 47 est forcée vers le bas, les mâchoires 44 basculent vers l'intérieur et les saillies 46 engagent la jupe 26 tournée vers l'extérieur de la nervure de montage.
Le côté supérieur des saillies 46 est incliné vers le bas et arrondi en 50, et il est au niveau de la partie inclinée vers le bas de la surface externe du collier 12. Quand la cloche 47 se déplace vers le bas, la cuvette 41 étant posée sur la nervure de montage, les extrémités inférieures des mâchoires 44 basculent vers l'intérieur et la jupe 26 est non seulement repliée vers l'intérieur, mais encore étirée quelque peu vers le bas le long de la partie inclinée du collier 12. En même temps, par suite de la présence de l'enclume 43, les parties 26 et 24 sont rapprochées l'une de l'autre pour serrer étroitement la bordure 12, 13, 14 renforcée et, en même temps, comprimer le joint 28.
L'assemblage résultant de cette opération est représenté avec l'outil dans sa position finale à la fig. 9 et sans l'outil, et à plus grande échelle, à la fig. 10. Cet assemblage est tel que la bordure inclinée 13 est, en fait, maintenue dans une chambre dont l'embouchure est maintenant trop petite pour permettre à la bordure de s'échapper. Cette embouchure, bien visible à la fig .10, est disposée entre l'extrémité inférieure 52 de la partie 26 s'étendant vers le bas et la paroi opposée de la partie 24 s'étendant vers le haut de la nervure de montage.
Ainsi, la doublure et l'inclinaison vers le bas de la bordure 13, non seulement assurent un renforcement notable de cette partie pour résister facilement à l'action de sertissage lors de la fixation du dispositif de fermeture, mais forment encore un élargissement autour duquel la nervure de montage peut être sertie pour maintenir le dispositif en place autour de l'ouverture. Cet assemblage est donc obtenu par un sertissage effectué uniquement sur le côté extérieur du récipient terminé. On peut utiliser un outil à main ou un outil à air comprimé. En outre, la fixation est aussi efficace et aussi résistante à tout déplacement que si elle avait été effectuée à la presse avant l'achèvement du récipient.
Dans une variante du dispositif de fermeture représentée aux fig. 12 et 13, celui-ci comprend un type de goulot différent et d'un diamètre sensiblement plus grand que celui du goulot représenté aux fig. 1 et 4 à 10. La bordure de l'ouverture, cependant, ainsi que la nervure de montage de l'ajutage sont exactement les mêmes et ont exactement la même dimension que précédemment. La fixation du dispositif sur la bordure est également identique. Les mêmes numéros de référence sont utilisés pour désigner les mêmes éléments, et aucune autre description n'est nécessaire pour ces éléments.
Comme l'ouverture de la paroi du récipient et la bordure autour de cette ouverture sont de dimension standard, tandis que l'ouverture à travers le dispositif de fermeture définie par une paroi 55 de celui-ci est d'un diamètre sensiblement plus grand que celle du dispositif représenté aux fig. 1 et 4 à 10, celui-ci présente une joue annulaire 56 de largeur sensiblement inférieure à celle de la joue annulaire 30 de la forme d'exécution précédente.
Une paroi annulaire filetée 55 du dispositif de fermeture s'étend vers le haut jusqu'à un talon replié 57 et vers le bas jusqu'à un siège de joint 58 se terminant par une lèvre 59 tournée vers le haut qui facilite le maintien d'un joint 60. Ce joint est de préférence coulé dans le siège formé pour le recevoir. Un goulot 61 du type réversible est monté dans le récipient pendant le transport et peut être retiré et disposé dans la position de versage représentée à la fig. 13. Pour assurer un joint étanche dans ces deux positions, le goulot comprend un bord à l'une de ses extrémités dont la section transversale est en forme de S. Ce bord comprend un talon 62 qui engage le joint 60 quand le goulot est en place dans le récipient (fig. 12). Il comprend aussi une partie extrême 63 qui engage le joint 60 quand le goulot est en position de versage (fig. 13).
L'étanchéité de la fermeture, quand le goulot est suspendu dans le récipient, est assurée par un capuchon à vis 64 fixé de manière étanche sur un prolongement 65 de diamètre réduit du goulot 61.
En position fermée (fig. 12), un anneau fileté 66, présentant une lèvre 67, est fixé sur la paroi 55 de l'ajutage 20 et maintient un disque de fermeture 68 en place sur l'extrémité du goulot. Le disque 68 comprend un bord 69 qui maintient le goulot vers le bas sur le joint 60, tandis que la lèvre 67 de l'anneau maintient le disque 68 vers le bas sur le goulot.
Quand le goulot est dans la position de versage (fig. 13), le disque 68 est évidemment retiré. L'anneau 66 sert à maintenir le goulot serré sur son siège par engagement de la lèvre 67 avec la nervure bordant le goulot.
La variante du dispositif de fermeture représentée aux fig. 14 et 15 comprend une nervure de montage du dispositif engageant une ouverture exactement pareille à celles décrites précédemment et désignées par les mêmes numéros de référence. Une joue annulaire 70 sépare la nervure de montage d'une paroi filetée 71.
A son extrémité supérieure, la paroi 71 est repliée pour former un talon 72 et se termine par une partie 73 repliée en sens inverse. Aucun joint n'est nécessaire, car pendant le transport un talon 74 à l'extrémité supérieure du goulot 75 s'appuie sur la partie 73 et un capuchon fileté 76 est vissé sur la paroi filetée 71. Ce capuchon porte un joint circulaire complet 77 qui repose sur la partie supérieure du talon 72 du goulot et assure l'étanchéité.
Dans sa position de versage (fig. 15), le goulot est disposé verticalement en dehors du récipient. I1 présente une partie extrême filetée 78 qui est engagée par vissage avec les filets internes de la paroi 71.
L'extrémité supérieure de la partie 78 comprend un épaulement 79 s'étendant vers l'intérieur. Quand le goulot est vissé entièrement dans le tuyau, cet épaulement 79 est amené en contact étroit avec la face inférieure de la partie 73 du dispositif. Ce contact assure une étanchéité suffisante pour empêcher les fuites pendant le versage sans qu'un joint soit nécessaire.
Dans une variante représentée aux fig. 16 et 17, le dispositif est formé d'une pièce en matière plastique, par exemple en polyéthylène. La fig. 17 montre ce dispositif en place dans une ouverture standard.
Un corps 80 présente une épaisseur notable et sa surface externe comprend des filets 81 destinés à recevoir un capuchon 82. La paroi intérieure 83 et l'extrémité supérieure 84 sont formés de manière à recevoir un goulot qui peut être du type glissant ou réversible.
Une joue annulaire 85 s'étend vers l'extérieur depuis le corps 80 jusqu'à la nervure de montage comprenant une partie 86 tournée vers le haut, une partie courbe 87 et une partie 88 tournée vers le bas. Ces parties 86, 87, 88 ont une forme aussi proche que possible, en tenant compte des différences évidentes entre la matière plastique et le métal, de la forme des éléments 24, 25 et 26 de la nervure de montage précédemment décrite. Cette nervure de montage peut être ainsi logée sur la bordure 12, 13, 14 de l'ouverture standard, mais pour fixer efficacement ensemble la bordure et la nervure de montage, on utilise de préférence un anneau métallique.
Cet anneau, présentant la forme d'un canal inversé, comprend une partie externe 89, une partie supérieure 90 et une partie interne 91. I1 est représenté à la fig. 17 en place sur les parties plastiques 86, 87, 88, l'assemblage étant obtenu par sertissage de ces parties et de l'anneau sur la bordure de l'ouverture standard.
Une variante du dispositif est représentée à la fig. 18. Cette variante peut être utilisée avec un petit récipient ou avec un récipient présentant un étroit évidement entre la partie supérieure 92 et la base 93 de sa paroi supérieure. Dans ce cas, le dispositif de fermeture comprend un manchon 95 qui s'étend vers le bas sur une distance notable depuis la nervure de montage standard 24, 25, 26. Ainsi, une partie de l'ajutage se trouve comprise dans le récipient. I1 est important de noter, cependant, que dans cette variante l'ajutage est fixé de la même manière à la bordure de cette ouverture.
Si, pour une raison quelconque, on désire avoir un dispositif en plusieurs parties et non d'une pièce, on peut utiliser la variante représentée à la fig. 19.
La joue annulaire 30 et l'extrémité inférieure de la paroi filetée 31 a sont réunies, à l'extrémité intérieure de la joue annulaire 30, comme indiqué en 30a.
Cette construction permet encore un sertissage standard de la nervure de montage sur la bordure. Il s'agit encore d'un dispositif de fermeture qui peut être fabriqué pour lui-même et être appliqué ensuite au récipient, depuis l'extérieur de ce dernier.
Une variante de la nervure de montage est représentée à la fig. 20. La seule différence entre cette variante et la forme précédente est la présence d'un joint 28a fixé dans la base du canal 27, dans une position permettant sa déformation autour de l'extrémité supérieure de la bordure. Ce dispositif peut être serti comme précédemment autour de la bordure de l'ouverture dans la paroi du récipient.
Le procédé de fabrication décrit consiste donc à former une bordure autour de l'ouverture, à former sur un dispositif de fermeture une nervure de montage destinée à engager ladite bordure, et à sertir ensemble la bordure et la nervure de montage. Le nouveau procédé permet le remplissage immédiat et une seule opération de sertissage pour assurer la pose du dispositif de fermeture. 1I est avantageux en ce sens que celui qui remplit le récipient n'a pas à s'occuper, jusqu'à ce qu'il remplisse le récipient, du type et de la dimension du dispositif de fermeture qu'il doit utiliser. Dans un certain domaine, il peut appliquer le dispositif de fermeture à tout récipient, pour autant que ce dernier comprenne une ouverture et une bordure standard.
Ce procédé facilite donc l'emmagasinage des fluides dans des récipients et introduit un perfectionnement important dans cette opération.
Bien qu'on ait représenté en général un goulot incorporé à la fermeture, il est entendu que le goulot peut être supprimé si l'on désire une ouverture simple. On peut alors utiliser un dispositif de fermeture ne présentant pas d'organe destiné à recevoir un goulot.