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Titre Appareil et méthode pour la fabrication de bandes de serrure pour capsules.
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Cette invention concerne un appareil et une méthode pour la fabrication de bandes circulaires de verrouillage (bandes de serrure), telles que des bandes filetées, pour emploi avec enveloppes de capsules ou fermetures, fournissant ainsi une capsule ou fermeture de verrouillage filetée cachée perfectionnée pour récipients en verre ou autres récipients et, plus particulièrement, l'invention concerne les matrices et la méthode avec lesquelles ces bandes sont produites d'une manière efficace et économique sans étirage en bout de la bande de métal ni formation de filets fendus et défectueux.
On a essayé, pour la formation des capsules connues sous le nom de capsules filetées cachées, lorsqu'on se sert d'une bande qui doit porter le filetage, de laminer le filet sur la bande ou ruban pendant le bordage de la bande, puis de souder eu d'enchevaucher les extré- mités de la bande lors de son application à l'enveloppe, s'en remettant à l'expansion de la bande pour rattraper toute variation dans le fini du verre, mais il est difficile d'assembler une telle bande avec l'enveloppe de la capsule parce que, lorsque la bande sort de l'unité de bordage, elle a la forme d'une.spirale et ne s'adapte pas bien dans l'enveloppe extérieure de la capsule.
Toutefois, au moyen des matrices perfectionnées actuelles, la bande ou ruban peut s'estamper à la matrice pour former la bande, ce qui évite la formation d'une spirale de sorte que lorsque la bande est pliée à l'endroit de sa connexion à charnière, elle forme un anneau parfait et les extrémités de la bande se touchent de sorte qu'aucun enchevauchement ou soudure n'est nécessaire.
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Par suite des difficultés mentionnées pour la for- mation du filet dans la bande et l'assemblage d'une telle bande avec la capsule, la plupart des capsules ou ferme- tures à filetage cache actuelles se font avec une enveloppe extérieure et une intérieure, formant chacune une enve- loppe complète, l'enveloppe intérieure portant le filet; mais cette manière de faire est coûteuse et présente d'autres inconvénients.
Dans le perfectionnement actuel, le filet est porté par une simple bande perfectionnée de sorte qu'on réalise une économie considérable de métal et de temps, tant lors de la fabrication que lors de l'assemblage, puisque toute la partie supérieure de l'enveloppe Intérieure est éli- minée.
En un mot, la méthode actuelle de faire cette capsule en formant la bande de la manière perfectionnée indiquée plus avant, c.-à-d en estampant la bande avec son filet au lieu de la laminer avec une machine à fileter comme précédemment, non seulement donne une bande et un filet d'une forme plus parfaite mais aussi donne un filetage plus "abrupt", c.-à-d. un filetage plus angulaire qu'un filetage laminé, ce qui fournit un filetage avec une surface d'engagement du filet relativement plate per- mettant une plus grande variation dans le fini du verres
Avec cette méthode et appareil perfectionnés à ma- trice, la bande filetée n'est par conséquent pas seule- ment formée d'une manière plus pratique et plus écono- mique, mais encore elle s'assemble plus facilement pour former un anneau parfait,
les extrémités de la bande se joignant sans s'enchevaucher et aucun bord n'étant exposé au métal, et de plus, l'un quelconque des bords de la bande peut s'insérer dans l'enveloppe puisque le filet
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commence et se termine aux deux extrémités de la bande ou ruban en face de la charnière dudit ruban, et encore, les bords ou marges annulaires extérieurs de la bande au-dessus et au-dessous du filetage s'étendent parallèlement à la jupe ou pan de l'enveloppe et s'engagent sur toute leur largeur contre la paroi intérieure de l'enveloppe, fournissant ainsi non seulement un support parfait pour la bande filetée mais encore formant des épaulements annulaires pour assurer la rétention de la doublure dans la capsule.
Le filet étant estampé est, par suite, plus angulaire qu'un filet laminé, afin de fournir des surfaces d'engagement du filet relativement plates et fort avantageuses.
Il est connu qu'il est impossible d'obtenir un filetage carre ou angulaire avec une machine à laminer, c.-à-d. un filet plat, ou un filet avec une surface d'engagement du filet plate, comme on peut les obtenir en produisant le filetage par estampage.
Pendant des années, les fabricants de capsules se sont efforcés de produire un filetage à surface supérieure plate, car un tel filetage serait idéal, et la raison en est qu'il existe deux genres de pressions dans l'application d'une capsule filetée sur un récipient, l'une est une pression de fermeture et l'autre une pression de coinçage.
Lorsque la pression de coinçage dépasse la pression de fermeture, la capsule se relève d'un côté du verre dans certaines conditions, éliminant toute possibilité d'obtenir une pression uniforme sur la doublure pour obtenir une fermeture vraiment hermétique et ce parce que, lorsque le filetage en verre du bocal ou récipient et celui de la capsule sont formés d'une manière
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similaire avec des surfaces courbes - et un filet laminé doit avoir une surface courbe - le filet de la capsule glisse sur le filet courbe du récipient. Avec un filet laminé ordinaire, on a en outre de la difficulté à dévisser la capsule d'un bocal parce que le filet coince, tandis qu'avec le filet estampé actuel, on obtient une meilleure fermeture et cependant la capsule s'enlève plus aisément que lorsque le filet est laminé.
Le filetage le meilleur qui puisse s'employer sur un bocal de verre ou une capsule est un filetage à filet an- gulaire ou à côtés carrés, c.-à-d. un filet à surface d'en- gagement plate, mais les verriers ne font pas d'autres filets en verre que ceux à surfaces courbes, bien qu'ils s'efforcent de donner au côté Inférieur ou côté d'engage- ment du filet une surface plate là où il s'approche du bocal.
Par conséquent, un filetage sur une capsule ayant cette surface d'engagement plate, môme si on s'en sert avec le filetage du bocal tel que formé actuellement avec surfaces courbes, possède une face d'engagement et de main- tien meilleure que s'il avait une surface d'engagement courbe, et le filetage estampé actuel se rapproche davan- tage de cette caractéristique désirable qui ne peut s'ob- tenir que par estampage car elle est impossible avec le laminage pour les raisons indiquées. De plus, ce filetage estampé permet une plus grande variation dans le filetage en verre ou le fini du bocal que ce ne serait,possible avec un filetage laminé.
Ainsi, avec le perfectionnement en question, comme le filetage est estampé, il a une surface plus plate en haut @ et en bas pour s'engager avec le filetage, en verre ou autre, du récipient puisque les coins sont plus abrupts ou angulaires que ceux de tout filetage laminé ne pourraient
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l'être, pour la simple raison que les rouleaux d'un laminoir ne peuvent pas former des coins angulaires dans le métal comme cela se fait par estampage.
L'expérience pratique a montre qu'il est impossible de produire une paire de sections façonnées en bandes semi-circulaires, réunies ou à charnière, au moyen de matrices, lorsque ces matrices sont de forme solide, sans un étirage excessif en bout du métal ou sans endommager ou briser les filets mais, avec les matrices perfectionnées actuelles, des bandes façonnées d'une manière uniforme peuvent s'obtenir sans étirage en bout du métal et sans endommager les filets en quoi que ce soit, et il est évident qu'à moins d'être uniformes les bandes seraient inutilisables.
Les bandes sont représentées façonnées, à leurs bords ou marges extérieurs, avec une paire de bords ou jantes annulaires relativement étroites d (voir Fig.ll) séparées par un panneau b surélevé relativement large qui porte le filetage ± estampé, indique comme simple filet, la paire de jantes extérieures d étant en position de façon à se trouver parallèle à et reposer fermement contre la paroi intérieure de la bride ou jupe de la capsule, sur toute la largeur des jantes, de sorte qu'elles sont ainsi supportées d'une manière ferme et pratique.
Comme indiqué, ces jantes annulaires d sont séparées par un panneau sur- élevé relativement large b qui porte le filetage, et l'on peut voir ce filetage commençant et terminant aux extrémités libres de la bande en face de sa charnière, formation qui permet d'insérer aisément la bande dans l'enveloppe avec n'importe quel bord en haut, alors que le panneau relativement large qui porte le filetage se trouve dans une position qui lui permet de compenser efficacement
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toute variation dans le fini du verre du récipient.
Dane les dessins annexés à la présente description dont ils forment partie intégrante, la Fig. 1 est une vue de face de la matrice assemblée.
La Fig. 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne 2--2 de la Fig.l.
La Fig. 3 est une vue en perspective de la partie à glissière de la matrice.
La Fig. 4 est une vue en perspective de l'éjecteur ou organe pour enlever l'ébauche.
La Fig. 5 est une vue de la Fig. 1 par derrière.
La Fig. 6 est une vue partiellement en coupe selon la ligne 6--6 de la Fig. 5.
La Fig. 7 est une vue montrant le premier stage de la formation ou façonnage de cette bande perfectionnée.
La Fig. 8 montre le stage suivant du façonnage de la bande,
Le Fig. 9 est une coupe selon la ligne 9--9 de la Fig. 8.
La Fig. 10 est une vue de l'ébauche ou ruban de métal avec quel l'on façonne ou forme la bande en position pour l'estampage.
La Fig. 11 montre la bande complètement estampée.
La Fig. 12 est une vue en bout de ladite bande avec l'électeur en position.
Les Figs, 13, 14,15 et 16 montrent des bandes défec- tueuses provenant d'essais de production avec des matrices massives.
Dans les différentes illustrations, les mêmes lettres ou chiffres indiquent les pièces correspondantes.
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La moitié ou base intérieure 2 de la matrice se compose d'un support 3 approprié qui supporte deux demi-blocs
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de matrice ou blocs semi-circulaires 4 convenablement montés sur la base qui est aussi munie d'une table 5 pour le guidage de l'ébauche de bande a en position pour le façonnage. Cette able est pourvue de moyens appropries de guidage ou mise en position et de jauges 6 et 6' pour guider les ébauches comme il convient et les mettre en position appropriée. Les demi-blocs 4 sont formés, sur leurs périphéries semi-circulairea, de façon à donner le panneau fileté estampé b, c ayant la paire de jantes annu- laires d (Fig. 11).
Entre ces blocs centraux 4, un régu- lateur ou éjecteur mobile d'ébauche 7 est placé et conve- nablement guidé en position et il supporte une ébauche sur son cote inférieur à moitié de sa longueur, cet organe étant actionné par n'importe quel moyen approprié, non représenté, pour éjecter la bande terminée de la matrice.
Le poinçon ou moitié supérieure 8 de la matrice est représenté étant supporté pour mouvement de déplacement sur une paire de montants 9 portés par la base, et il est muni d'un organe à coulisse 10 portant la matrice de sorte que, pendant que la moitié supérieure 8 de la matrice est déplacée de haut en bas vers la base 2, cet organe à cou- lisse 10 portant la matrice se déplace de bas en haut contre l'action de moyens élastiques appropriés tels que des or- ganes en caoutchouc ou des ressorts 11.
L'organe à coulisse 10 portant la matrice est convenablement supporté par des guides 10' formés sur la moitié supérieure de la matrice et il porte une série de sections, trois ou davantage, formant une paire d'arcs ou cintres semi-circulaires espacés complets dont les périphéries intérieures arquées sont for- mées de façon à coopérer avec les périphéries extérieures des blocs de matrice 4.
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Comme indiqué, les sections de matrice portées par la glissière 10 du poinçon ou organe mobile de matrice 8 comprennent une section centrale 12 fixée à la glissière 10 et formée de façon à fournir une paire de sections ou quar- tiers cintrés et espacés 12' et 12" qui se fusionnent dans une portion 12"',engageant l'ébauche de bande,située de façon à engager l'ébauche de bande à mi-longueur directement au-desaus de l'éjecteur 7.
Il existe une paire de sections d'aile 13 et 14, déplaçables dans l'arc de cercle par rapport à cette section centrale 12, et chacune de ces sections est de même portée par l'organe glissant 10 et est représentée montée à pivot sur cet organe et aussi munie de périphéries intérieures arquées 13' et 14' qui forment des continuations de celles de la section fixée.. Les bords adjacents de ces sections 12, 13 et 14 sont formés de manière à permettre le mouvement oscillant approprié de ces sections d'aile.
Ces sections d'aile 13 et 14 sont munies de ressorts 15 à leurs extrémités ou côtés extérieurs pour permettre de les écarter extérieurement ou s'éloignant de la section centrale.
Dans le fenctionnement de cette matrice perfectionnée, l'ébauche ou ruban a est placé sur, ou est automatiquement conduite à, la table 5 de la matrice Inférieure 2 avec chaque extrémité de l'ébauche contre une jauge latérale 6 pour mettre l'ébauche en position. Dans cette position, le centre de l'ébauche repose sur le dessus de l'éjecteur 7 situé directement en dessous qui sert en partie supporte r l'é- bauche et, comme indiqué plus haut, cet éjecteur est main- tenu en position par une pression appropriée et a le double but de supporter l'ébauche à son côté inférieur pendant
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que la portion centrale 12'" de la section fixe de matrice maintient l'ébauche au centre de sa longueur sur sa face supérieure de sorte que, de cette manière,
le déplacement de l'ébauche se trouve être contrôlé.
L'action du poinçon ou moitié supérieure 8 de la matrice est double. Pendant son déplacement de haut en bas, la partie centrale 12"' de la section centrale fixe 12 de la matrice presse contre la surface supérieure de la bande d'ébauche 7 et le panneau et la partie filetée de cette section fixe sont les premiers à entrer en engagement et à former une partie des filets sur la bande d'ébauche de sorte que, pendant que cette moitié supérieure de la matrice continue à descendre, la partie centrale 12"' de la section fixe 12 entre tout d'abord en engagement avec la surface supérieure de l'ébauche à moitié de sa longueur et cramponne la bande et puis les filets de cette section centrale fixe 12 entrent en engagement et forment une partie des filets sur l'ébauche.
Pendant que le poinçon ou partie supérieure 8 de la matrice continue à descendre, les sections d'aile 13 et 14 se trouvent déplacées l&une vers l'autre par suite du fait que, pendant que la moitié supérieure 8 de la matrice descend, la section glissante 10 de cette moitié supérieure, section qui porte ces sections d'aile, est poussée de bas en haut contre ses organes élastiques ou ressorts 11, complétant ainsi la formation du panneau semi-circulaire et du filetage de l'ébauche.
Par conséquent, pendant que le poinçon ou moitié supérieure 8 de la matrice descend, l'ébauche se trouve tout d'abord engagée à moitié de sa longueur par la section centrale 12 de la matrice, qui coopère avec le membre éjecteur 7 et, ainsi, cramponne l'ébauche et la maintient en contact, ce qui empêche l'ébauche de se mouvoir en aucune direction.
Pendant que la matrice supérieure ou poinçon 8
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continue à descendre, la section centrale 12 commence à former le panneau, le filet et les jantes annulaires et le mouvement de descente qui continue déplace les sections d'aile 13 et 14 qui se rapprochent l'une de l'autre parce que l'organe glissant 10 qui les porte est déplacé de bas en haut sur le poinçon ou matrice supérieure contre l'ac- tion des organes élastiques qui coopèrent avec, la portion filetée de l'ébauche est alors complétée.
Ce fonctionnement es.t montré aux Figs. 7 et 8 ; Fig. 7 représentant la position de la matrice supérieure ou poinçon lorsqu'elle entre en engagement avec la-bande d'ébauche et le filet est formé en partie par la section fixe 12 de la matrice, la Fig. 7 montre également'la posi- tion des extrémités extérieures de la bande d'ébauche et des sections d'aile 13 et 14 à ce moment, et la Fig. 8 montre la position des ailes 13 et 14 lorsqu'elles sont poussées l'une vers l'autre et aussi la formation complète de la bande.
Ainsi, la matrice supérieure 8 descend jusqu'à ce que la portion centrale de la section fixe 12 ait entière- ment engagé et cramponné l'ébauche, à ce moment le filet n'a pas encore été formé mais, pendant que l'organe supérieur de matrice eu poinçon centinue à descendre, la matrice com- mence à former les filets en allant du centre vers les ex- trémités extérieures et le mouvement de la matrice qui continue à descendre, par suite du mouvement de glissement de l'organe 10 qui porte la section de matrice et par suite de la pression exercée dessus par les organes élastiques,
comprime les ailes 13 et 14 vers la portion centrale de la matrice et achève ainsi la formation du filet et façonne le ruban ou ébauche en deux sections semi-circulaires montées
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de façon à pouvoir plier, ou à charnière, à leurs extré- mités intérieures e, chacune de ces sections étant pourvue d'un panneau surélevé b portant un filetage c et une paire de jantes annulaires d formant des épaulements pour retenir la doublure, de sorte que lorsque ces deux sections semi-circulaires sent pliées à la charnière e pour former un anneau ou bande complet, cette bande peut aisément s'insérer dans l'enveloppe de la capsule et y être maintenue comme il convient, par exemple, en repliant le bord inférieur du pan ou jupe de l'envel oppe sur l'une des jantes annulaires d.
Pendant le façonnage de la bande de la manière que nous venons de décrire, les extrémités extérieures de la bande sent également cintrées vers l'extérieur pour former une paire de portions angulaires 18 qui s'engagent l'une avec l'autre lorsque la bande est pliée ou cintrée en une ferme circulaire afin d'empêcher le chevauchement de la bande dans la capsule.
Ainsi qu'il a été dit plus haut, les essais en vue de faire cette bande perfectionnée au moyen de matrices solides ou massives sans les sections d'aile ont eu pour résultat un étirage en bout du ruban de métal au point que non seulement les filets se fendent, se brisent ou sont de forme imparfaite (voir 19 aux Figs. 15, 15 et 16) mais encore les extrémités de la bande sont tellement étirées qu'on se trouve avoir un excès de métal dans la bande (voir 20 aux Figs.
14 et 15), ce qui empêche d'introduire la bande dans l'enveloppe de la capsule, et alors qu'en pratique le métal de l'ébauche faite de la manière représentée et décrite ici est légèrement étiré de côté pour former les jantes du panneau et le filetage, il n'existe pour ainsi dire pas
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d'étirage en bout comme c'est le cas lorsqu'on fait usage de matrices solides ou massives.
Après que l'ébauche est convenablement formée, la matrice supérieure monte et l'éjecteur 7 est actionné pour libérer l'ébauche de la matrice inférieure.
En pratique, ces matrices peuvent s'employer dans la poinçonneuse électrique ordinaire bien connue et la matrice peut se faire de modèle réversible, les ailes se plaçant dans la base et les blocs de matrice qui coopèrent avec se plaçant dans la section mobile ou poinçon de la matrice.
Quoique l'on ait décrit et montré ici la formation d'une bande avec un panneau b surélevé s'étendant longitu- dinalement, pour compenser les variations des filets du récipient en verre, et avec des jantes annulaires d à' épaulement ainsi que des bords repliés s'aboutant 18, le panneau étant muni d'un simple filetage dont le commencement et la fin sont adjacents aux bords du panneau, il est évident que des moyens de verrouillage ou fermeture d'autres formes peuvent être disposés sur le panneau et également que différentes formes de bandes semi-circulaires à charnière, en sections, peuvent être façonnées avec cette méthode et ces appareils perfectionnés.