Procédé et appareil pour appliquer un couvercle ou capsule flexible à un récipient de verre. La présente invention se rapporte à un procédé ainsi qu'à un appareil pour appliquer un couvercle ou capsule flexible à un réci pient de verre.
L'usage se répand aujourd'hui largement d'emballer les produits alimentaires ou autres dans des récipients en verre à large ouverture qui, une fois que leur contenu a été enlevé, peuvent être utilisés par le consommateur comme verres à boire ou pour d'autres usages domestiques similaires.<B>A</B> cet effet, le réci pient en verre à large ouverture est ordinaire ment léger et à parois minces. En outre, au voisinage de son ouverture ou embouchure, la surface extérieure et intérieure du verre est lisse et ne présente aucun bourrelet à angles vifs ou autre relief qui serait gênant pour l'emploi du récipient comme verre à boire.
A la place du bourrelet ou du filetage habituel qui terminent communément les récipients en verre afin d'y faciliter la fixation d'un -cou vercle, ces récipients spéciaux soufflés, à pa roi mince et à large ouverture, présentent un rebord en verre dont le diamètre extérieur est légèrement plus grand que le récipient au voi sinage et immédiatement au-dessous de ce re bord.
Ce rebord peut être constitué par un bourrelet dont la section transversale est lé gèrement plus brande que l'épaisseur de la pa roi du récipient. Suivant les mêmes principes, on peut concevoir d'autres formes de rebords, par exemple un bord qui s'évase progressive ment suivant la périphérie -du récipient.
Lorsqu'on applique un couvercle ou cap sule flexible en feuille métallique mince, à un rebord d'un gobelet en verre soufflé, on ren contre de considérables difficultés pour pro duire rapidement un bon scellement entre ces deux pièces.
Un autre inconvénient est dû à l'absence susmentionnée de toute partie s s aillante à angle vif sur laquelle ou autour de laquelle le couvercle peut être fixé, ce qui augmente la difficulté d'effectuer un scelle ment étanche et efficace entre le couvercle et le récipient.
Il n'est, d'autre part, pas possi ble de fabriquer économiquement des réci- pients à paroi mince avec les tolérances de dimension précises désirées et, par conséquent, l'ouverture qui doit être scellée varie souvent au point de vue de son diamètre, la différence en grandeur de diamètre variant souvent jus qu'à 2,5 mm.
Le procédé suivant l'invention se caracté rise en ce qu'on presse élastiquement une partie du couvercle contre le dessus de l'ou verture du récipient, et qu'on lamine une au tre partie du couvercle du haut en bas, de façon à lui faire épouser la forme extérieure du récipient près de l'ouverture.
L'appareil pour la mise en #uvre du pro cédé suivant l'invention se caractérise en ce qu'il comporte un mécanisme comportant une tête de bouchage susceptible de se rapprocher et de s'écarter d'un récipient et dans laquelle se trouve un organe élastique dont la périphé rie est susceptible, lorsqu'on lui applique la pression au moyen de la tête de bouchage, de laminer le bord du couvercle flexible, de fa çon qu'il épouse étroitement l'extérieur du ré cipient près de son embouchure.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.
La fig, 1 est une élévation latérale d'un mécanisme d'application des couvercles d'a près le procédé conforme à la présente inven tion, la tête de bouchage étant montrée en po sition juste avant l'opération d'application du couvercle; La fig. 2 est une vue en plan, par-dessus, du mécanisme de la fig. 1; La fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 1; La fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 1; La fig. 5 est une coupe fragmentaire sui vant la ligne V-V de la fig. 1; La fia. 6 est une coupe fragmentaire à plus grande échelle de la tête de bouchage appartenant au mécanisme de la fig. 1, à la fin d'une opération d'application du couver- ele, la pression étant maintenue dans cette tête;
La fig. 7 est une vue en plan du disque élastique de compression ou de bouchage uti lisé dans la mise en pratique la plus avanta geuse de l'invention; La fig. 8 est une coupe élévation suivant la ligne VIII-VIII de la fig. 7; La fig. 9 est une vue en plan d'une va riante du disque de compression ou de bou chage permettant de mettre en #uvre le pro cédé de l'invention; La fig. 10 est une coupe-élévation suivant la ligne X-X de la fig. 9; La fig. 11 est une coupe-élévation d'une autre variante d'un disque de compression et de bouchage permettant de mettre en #u- vre le procédé de l'invention;
Les fig. 12 à 17 inclusivement représen tent diverses embouchures -de verres ou go belets auxquelles on peut appliquer, conformé ment aux principes de la présente invention, des couvercles tout préparés; La fig. 18 représente, en coupe-élévation, une tête de bouchage comportant le disque de compression montré sur la fig. 10, pour l'application d'un couvercle flexible en feuille métallique, à un rebord de bouteille tel qu'il est montré sur la fig. 13, et La fig. 19 représente, en -coupe-élévation,
une tête de bouchage comportant une va riante -du disque de -compression montré sur la fig. 11, pour appliquer à l'embouchure d'une bouteille à lait ordinaire un -couvercle flexible en feuille métallique et à jupe longue.
Les fig. 1 et suivantes montrent un méca nisme de bouchage qui comprend un socle 10 présentant un montant 11 qui en est solidaire et qui se termine, à sa partie supérieure, par un bossage 12 présentant un alésage 14 sensi blement centré par rapport au socle. Une tige 15 montée de façon à pouvoir prendre un mouvement de va-et-vient dans l'alésage 1.1 est actionnée par l'intermédiaire de la den ture .de crémaillère 16 grâoe à un pignon calé sur l'arbre transversal 18 enfilé dans l'alésage 17 ménagé dans le bossage 12.
Un organe de verrouillage constitué par une plaque 20 re liée à pivotement à. une surface usinée du bos- sage 12, grâce à une vis 21, est susceptible de pénétrer dans la gorge périphérique 22 (fig. 3) ménagée dans l'extrémité extérieure de l'arbre 18, en sorte que cet arbre est blo qué ou limité quant à son mouvement axial et que la prise des dents de pignon 19 et des dents de crémaillère 16 est assurée, de même qu'il y a rapport de position bien déterminée entre la base 10 et la tige à crémaillère 15 pour toutes les positions du pignon 19. Un levier de man#uvre 24 fixé à l'extrémité de l'arbre 18 permet de faire tourner le pignon 19 et de donner un mouvement de va-et-vient à la tige 15.
Ce levier est de préférence formé d'une matière flexible, par exemple d'acier à ressort, et dans l'appareil montré, on a prévu une boucle 25 entre les extrémités du levier pour assurer à ce levier une flexibilité qui lui permet de céder sous l'action de la pression.
Une tête de bouchage (fig. 6) est désignée dlans son ensemble par 26. Elle est montée d'une manière amovible à l'extrémité infé rieure de la tige 15. Cette tête comprend une enveloppe en forme de calotte présentant un fond 27 et une jupe cylindrique pendante 28. Un bossage 29 solidaire du fond et présentant un alésage approprié 30 reçoit l'extrémité in férieure rainurée 13 de la tige 15. Une vis d'arrêt 31 qui s'engage dans le bossage 29 et qui le traverse, pénètre dans la rainure an nulaire 32 prévue dans l'arbre 15, constituant de la sorte un montage amovible pour la tête de bouchage. L'intérieur de la tête de bou- ehage possède une gorge annulaire 34 au voi sinage de l'extrémité inférieure de la jupe 28.
Cette gorge est limitée par un rebord 35 re lativement petit, et tourné en dedans sur la tranche de la jupe; le bord supérieur de la gorge forme une courbe 36 se raccordant tan gentiellement à la paroi interne épaissie 3 7 de la calotte de la tête de bouchage. Dans la gorge 34 est retenu, grâce au rebord 35, un disque de bouchage ou de compression 38 (fig. 8) en caoutchouc (ou en toute autre ma tière élastique appropriée). Ce disque de com pression est de préférence, mais non néces sairement, symétrique autour -d'un plan cen tral horizontal en sorte qu'on peut le retour- ner dans la gorge 34 lorsqu'une de ses faces s'use.
Le disque de compression possède, à sa périphérie, un rebord étroit 39 ayant sensible ment le diamètre et la section transversale de la gorge 34. Bien que, dans le but envi sagé. le disque puisse affecter des formes di verses, il se renfle notablement, dans -cette forme d'exécution, à partir du rebord 39, pour former un renflement annulaire 40 ayant une section transversale arrondie, -ce renflement étant relié au corps .du disque par une section réduite limitée par les gorges 42.
Une ouver ture centrale 43 -du disque assure le maximum de flexibilité au corps de ce disque, et, pour permettre la contraction, la périphérie du dis que de bouchage présente une série -de fentes radiales 44 qui s'étendent à une distance ap préciable à l'intérieur du renflement annu laire 40.
Près du socle 10, l'appareil possède un dispositif de centrage des récipients. Ce dis positif peut affecter une forme appropriée quelconque, mais, dans le cas présent, il est constitué par des vis à tête 45 qui s'engagent dans les orifices filetés d'ailes 46 formant une seule pièce avec le socle et le montant 11. Des écrous 4 7 prévus sur les tiges filetées des vis 45 permettent de les bloquer en position ré glée. Un coussin élastique 48 sur le socle per met -de supporter élastiquement le récipient pendant le bouchage.
Le fonctionnement du mécanisme de bou- ehage va être exposé pour un récipient du genre de -ceux qui ont été montrés sur les fi-. 1, 5 et 6, -c'est-à-dire pour un récipient en verre à paroi relativement mince et dépourvu, près de son ouverture, -de tout dispositif pour verrouiller un couvercle, sauf qu'il comporto le bourrelet relativement mince 53.
Grâce aux vis de centrage 45, on met l'axe -du récipient en ligne avec celui de la tête de bouchage 26, et sur l'extrémité ouverte du récipient, on place le -couvercle flexible en feuille métallique, pré sentant, dans cet exemple, une partie centrale déprimée 52 destinée à. venir en contact avec l'intérieur de l'ouverture, ainsi qu'un rebord à rainure 55 et une jupe 54 qui embrasse avec jeu le bourrelet 53 et une certaine partie de l'extérieur du récipient au-dessous (le ce bour relet.
On abaisse la tête de bouchage 26 à partir de la position montrée en pointillé sur la fig. 1, dans laquelle le levier de man#uvre 24 bute contre le taquet 56 solidaire du mon tant 11, jusqu'à une position (fig. 1 et 5) où la tête est supportée par le récipient coiffé li brement. Dans cette position, le levier de ma- naeuvre 24 doit être sensiblement horizontal, et si ce n'est pas le cas, on peut obtenir cette position en soulevant la plaque 20 et en fai sant tourner le pignon 19 par rapport à la crémaillère 16.
On applique alors une pres sion au levier 24 et les résultats sont les sui vants: Tout d'abord le couvercle est pressé élastiquement contre le rebord de verre du ré cipient à l'intérieur de l'ouverture, la partie centrale 41, du disque de bouchage formant support élastique dans l'ouverture du réci pient 50 et forçant le couvercle à épouser exactement l'intérieur du rebord. Le disque de bouchage 38 est arrêté dans son mouvement de descente et prend progressivement la forme qu'il présente à la fig. 6, le renflement an nulaire 40 roulant progressivement, du fait de l'action déformante exercée de haut en bas par la tête de ce qui lamine élastiquement en des cendant la jupe du couvercle, de façon qu'elle se moule exactement sur le bourrelet 55 et sur la paroi extérieure du récipient immédiate ment au-dessous du bourrelet.
Pendant le bou chage, l'air qui a été capté à l'intérieur de la tête de bouchage s'échappe par les ouvertures 43 et 59.
On notera que la gorge 42 du disque de compression 38 (fig. 5) coïncide avec le re bord rainuré 53 du couvercle porté par l'ou verture du récipient, et reçoit librement ce re bord, à condition que la gorge 42 ait été con venablement choisie pour s'adapter aux re bords commerciaux de diamètre maximum et minimum. Lorsqu'on exerce la pression en abaissant le levier de man#uvre à partir de sa position horizontale (fig. 1), le disque de compression 38 est déformé par la partie in curvée 36 (fig. 6) de la tête de bouchage qui porte sur le renflement annulaire 40 du dis que, et la surface supérieure du disque 38 vient en contact avec la surface intérieure plane et usinée 58 de la tête de bouchage.
Cette action a pour effet que la partie inté rieure 41 du disque pénètre dans la, partie cen trale .déprimée du couvercle et exerce sur elle une action -décompression élastique, de façon à la mouler sur une partie notable de la sur face intérieure du rebord de verre du réci pient 50. Ce contact interne entre le couver cle et le rebord, dans le cas particulier de la fig. 6 se termine approximativement dans un plan qui coupe le bourrelet 55 suivant son diamètre horizontal.
En même temps, le renflement annulaire 40 comprime la matière du couvercle dans la région de la rainure annulaire 53 ainsi que de la jupe 54, de telle façon que cette ma tière épouse étroitement le rebord extérieur en verre et les minimes irrégularités qu'il comporte, ainsi qu'une partie de la paroi du gobelet au-dessous de ce rebord, il se produit une sorte d'action de laminage dirigée de haut en bas, qui lisse progressivement et élastique- ment le couvercle et lui fait épouser étroite ment l'extérieur du rebord du récipient.
A l'opposé de cette pression extérieure .créée par le laminage exercé de haut en bas par le ren flement annulaire 40, le gobelet est appuyé élastiquement à l'intérieur de son ouverture par les bords -de la partie centrale déprimée 41 @du disque de compresion: cette fonction du disque de bouchage 38 évite la rupture -du go belet dont la paroi est relativement mince. Pendant cette opération de laminage. ou du rant la déformation du disque 38 qui vient en position -de bouchage (fig. 6), la périphérie du disque est nécessairement contractée par com pression et tend à sortir de la gorge 34.
Les fentes 44 aident à cette contraction et. assurent ainsi un contact plus intime entre le rebord de verre et le couvercle, d'où il résulte qu'une moindre pression est nécessaire pour assurer une opération de bouchage.
La pression exercée par le.disque de com pression est normale, en tous points, au rebord de verre qui entoure l'ouverture, l'arc de con tact entre couvercle et bourrelet étant plus grand que 180 (fig. 6).
La fig. 12 montre en partie un gobelet 60 possédant un rebord évasé en verre 61 près de son ouverture. Un couvercle 62, analogue à celui qui a été décrit pour le gobelet 50 est fixé intérieurement et extérieurement au re bord en verre du gobelet 60; l'appareil de la fig. 6 convient pour le bouchage, grâce à la rainure annulaire 42 qui permet d'embrasser le couvercle et le rebord de verre, de la ma nière quia été décrite à propos du gobelet 50.
Jusqu'ici lorsqu'on a exposé l'invention, on a décrit un procédé et un appareil servant à appliquer des couvercles en feuille métalli que à des récipients possédant une ouverture ou embouchure relativement grande, comme des gobelets, et qui sont caractérisés par leur faiblesse. De plus, ces récipients sont en prin cipe exempts de rebords qui possèdent des reliefs à angles vifs ou tous autres moyens de fixation des couvercles, près de leur ouverture. Cependant, il est également du domaine de la présente invention d'appliquer des couvercles du type général qui a été décrit ci-dessus à di vers récipients possédant des rebords de verre variés, nomme on le voit sur les fig. 13 à 17.
Dans ces exemples, les récipients sont relative ment lourds, si on les compare aux gobelets soufflés en verre à paroi mince, mais le pro cédé et l'appareil décrit peuvent facilement s'adapter à leur bouchage.
Les fig. 13 à 16 montrent des récipients auxquels on doit fixer des couvercles ou cap sules présentant un fond 64 et une jupe pen dante 65. Ces couvercles sont du même type général que celui de la fig. 6 et possèdent une rainure annulaire 66 dans leur fond, de façon à réaliser une région de contact de la surface intérieure de chaque récipient, près de l'ouver ture.
L'application des couvercles aux récipients des fig. 13 à 16 inclusivement est assurée par l'emploi du disque élastique de bouchage ou de compression 67 montré sur les fig. 9, 10 et 18. Ce disque possède un corps 68 et un bord pendant 69 qui se termine en une partie renflée 70. Comme dans le cas du disque de bouchage des fig. 7 et 8, on a prévu des fentes radiales 71 et une ouverture centrale 72. La surface interne supérieure du disque de bou chage 67 est concave, comme on le voit en 73, et il existe près du bord pendant 69 et à sa surface interne une gorge annulaire 74 et une saillie annulaire 75.
Ainsi qu'on le voit par la fig. 18, l'opération de bouchage avec les divers rebords -de verre des fig. 13 à 16 est analogue à celle qui a été décrite pour la fig. 6, les couvercles étant comprimés élasti- quement au bord -des ouvertures -des récipients grâce à la partie concave 73 du disque de bou chage 67, laquelle coopère avec les rainures annulaires 66 de la surface supérieure des couvercles. Les juges 65 des -couvercles sont simultanément et progressivement laminées -de haut en bas par les parties renflées 70, sous l'action de la tête de bouchage 76.
Bien que l'opération de bouchage montrée sur la fig. 18 s'applique spécifiquement au récipient de la fig. 13, et que la gorge annulaire 74 .du disque 67 ait reçu une forme qui 1a rend sus -ceptible -d'embrasser le rebord spécial du ré cipient de la fig. 13, il est évident pour les spécialistes que l'on choisira la forme particu lière du disque -de bouchage suivant le rebord de verre avec lequel il doit coopérer.
Il est dé sirable cependant, dans le cas de récipients re lativement épais, -de prévoir une saillie annu laire telle que 75 (fig. 10) près de la partie renflée,du disque élastique -de bouchage, spé cialement lorsque le rebord de verre possède des angles vifs et que la déformation par roule ment de la partie renflée du disque de bou chage est considérable, si on la compare à l'action -du disque -de bouchage dans le mode d'exécution préféré -de l'invention (fig. 6).
Sur les fig. 11 et 17, on a montré respec tivement un disque élastique de bouchage, et une partie d'un récipient bouché. Dans ce cas particulier, une capsule ayant un fond sensi blement plat 7 7 et une jupe pendante 78 est fixée à un rebord de verre qui est sensible ment .du type de celui des bouteilles à lait.
Dans -ce cas, il n'y a pas -de -contact interne entre la capsule et le rebord de verre, et le disque de bouchage 79 pour l'application de ce type de capsule diffère de celui qui est montré sur la fig. 10 en ce sens qu'il possède une surface interne plane 80. Aux autres points de vue, le disque de bouchage 79 et son fonctionnement sont analogues à ceux qui ont été précédemment décrits, la capsule étant comprimée élastiquement contre le rebord de verre près de sa surface supérieure et étant en même temps laminée de haut en bas en épou sant étroitement la surface extérieure du re bord de verre.
La fig. 19 montre une vue fragmentaire d'un mécanisme d'application d'une capsule flexible à jupe longue, en feuille métallique, sur un rebord de bouteille à lait. Ici on em ploie un disque de bouchage 81 analogue à ce lui qui est montré sur la fig. 11, mais ayant un bord plus long 82. La capsule est pressée élastiquement contre la surface supérieure du rebord de verre, en 83, et la jupe longue 84 est laminée élastiquement, d'une façon simul tanée, en épousant étroitement le rebord exté rieur en verre et une partie notable de la sur face extérieure du collet de la bouteille, au- dessous du rebord de verre.