FR2571349A1

FR2571349A1 - Method and device for installing stopper elements by elastic fitting

Info

Publication number: FR2571349A1
Application number: FR8415451A
Authority: FR
Inventors: Lucien Le Bret; Robert Saada
Original assignee: Gallay SA
Current assignee: Gallay SA
Priority date: 1984-10-09
Filing date: 1984-10-09
Publication date: 1986-04-11
Also published as: FR2571349B1

Abstract

Clipping device for installing, by elastic fitting, stopper elements in an orifice belonging to a flexible wall 31, comprising a jack 10 with a pusher 14 to which a pushing-home plate 22 is connected, characterised in that the pushing-home plate also forming an orientation plate is inclined, with respect to the flexible wall, by an angle equal to the maximum angular deviation which the local normal to the flexible wall 31 undergoes in the vicinity of the orifice 30 as a reaction to the pushing-home force which is transmitted to this wall, by the plugging element during its elastic fitting.

Description

La présente invention concerne les procédés et les dispositifs de bouchage automatique de récipients et plus particulièrement un procédé et un dispositif de mise en place par emboltement élastique de goulots, de bouchons, de raccords de tuyauterie et analogues, appelés ci-après éléments d'embouchure, destinés à venir s'emboîter élastiquement sur des orifices de récipients. The present invention relates to methods and devices for automatic closure of containers and more particularly to a method and a device for placing by elastic embolization of necks, stoppers, pipe fittings and the like, hereinafter called mouth elements. , intended to fit snugly on container openings.

On connaît déjà des dispositifs permettant de placer et d'emboîter des bouchons dans des parois par simple enfoncement de ceux-ci. Cependant, jusqu'à présent, il était nécessaire pour effectuer cet emboîtement d'amener le bouchon (ou analogue) avec une très grande précision de positionnement et d'orientation au-dessus de l'orifice à boucher. En effet si le bouchon était mal présenté il était alors emboîté incorrectement et permettait au produit contenu dans le récipient de s'échapper, ce qui est bien entendu extremement fâcheux et entraîne des frais importants pour l'entreprise d'emballage qui doit reconditionner tous les récipients défectueux. Devices are already known which make it possible to place and nest plugs in walls by simply pressing them in. However, until now, it has been necessary to carry out this fitting to bring the plug (or the like) with very high positioning and orientation precision above the orifice to be plugged. Indeed, if the cap was poorly presented, it was then fitted incorrectly and allowed the product contained in the container to escape, which is of course extremely annoying and involves significant costs for the packaging company which must repackage all defective containers.

Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients, et'notamment de créer un dispositif de mise en place d'éléments d'embouchure par emboîtement élastique (clipsage), permettant un emboîtement correct de l'élément d'embouchure quelle que soit la position et l'orientation précise de celuici au voisinage de l'orifice à munir de cet élément. The purpose of the present invention is to overcome these drawbacks, and in particular to create a device for fitting mouth elements by elastic fitting (clipping), allowing correct fitting of the mouth element whatever the position and precise orientation of this in the vicinity of the orifice to be provided with this element.

A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de clipsage pour la mise en place par emboîtement élastique d'éléments d'embouchure dans un orifice appartenant à une paroi flexible, comportant un vérin au poussoir duquel est rapporté un plateau d'enfoncement, caractérise en ce que le plateau d enfoncement formant aussi plateau d'orientation est incliné par rapport à la paroi flexible, d'un angle égal à la déviation angulaire maximale que subit la normale locale à la paroi flexible au voisinage de l'orifice en réaction à l'effort d'enfoncement qui est transmis à cette paroi, par l'élément d'embouchure lors de son emboîtement élastique. To this end, the present invention relates to a clipping device for the establishment by elastic fitting of mouth elements in an orifice belonging to a flexible wall, comprising a jack to the pusher from which is inserted a driving plate , characterized in that the insertion plate also forming an orientation plate is inclined relative to the flexible wall, by an angle equal to the maximum angular deviation that the local normal to the flexible wall undergoes in the vicinity of the orifice reaction to the driving force which is transmitted to this wall, by the mouth element during its elastic interlocking.

Un autre objet de l'invention est d'élaborer un procédé de clipsage par mise en place par emboîtement élastique d'élé ments d'embouchure dans un orifice appartenant à une paroi flexible, selon lequel on présente un tel élément d'embouchure sensiblement en regard dudit orifice, caractérisé en ce qu' avant son enfoncement, on oriente ledit élément suivant la direction que prendra la normale locale de la paroi flexible au voisinage de l'orifice en réaction à l'effort d'enfoncement qui est transmis à cette paroi par l'élément d'embouchure lors de son emboîtement élastique. Another object of the invention is to develop a method of clipping by fitting by elastic interlocking of mouth elements in an orifice belonging to a flexible wall, according to which such a mouth element is substantially in look of said orifice, characterized in that before its insertion, said element is oriented in the direction that the local normal of the flexible wall will take in the vicinity of the orifice in reaction to the insertion force which is transmitted to this wall by the mouthpiece element during its elastic fitting.

D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels
la figure 1 est une vue en perspective avec coupe partielle du dispositif selon l'invention
les figures 2 à 5 sont des vues en coupe représentant le dispositif selon l'invention pendant les phases respectives suivantes : présentation du bouchon, précontrainte de la paroi du récipient, emboîtement du bouchon, remontée du dispositif
la figure 6 est une vue en coupe montrant une variante du dispositif selon l'invention
les figures 7a et 7b sont des vues en coupe représentant un autre type de bouchon pouvant etre mis en place avec le dispositif selon l'invention.Other objects, characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, given by way of example, with reference to the appended drawings in which
Figure 1 is a perspective view with partial section of the device according to the invention
Figures 2 to 5 are sectional views showing the device according to the invention during the following respective phases: presentation of the stopper, prestressing of the wall of the container, fitting of the stopper, raising of the device
Figure 6 is a sectional view showing a variant of the device according to the invention
Figures 7a and 7b are sectional views showing another type of plug that can be implemented with the device according to the invention.

Selon la forme de réalisation choisie et représentée à la figure 1, le dispositif selon l'invention est destiné à permettre la mise en place par emboîtement élastique d'éléments d'embouchure dans un orifice 30 d'un récipient 32. Ce dispositif comporte un vérin 10 muni d'un piston 11 avec une tige 12 filetée à son extrémité inférieure 13, laquelle est reliez par un manchon de fixation 17 à un axe de guidage 15 ; l'ensemble aligné tige de piston 12-axe de guidage 15 forme un poussoir 14, sur lequel est adapté à coulisser une cloche 18 présentant une partie cylindrique de guidage 19, un fond transversal présentant une portée d'appui 20, une jupe 21 ; un plateau d'orientation 22 solidaire de l'axe de guidage 15 peut coulisser le long et à l'intérieur de la jupe 21 et un moyen élastique de tarage 23 est interposé entre des portées annulaires 24 et 25 respectivement ménagées sur le manchon de fixation 17 et sur la partie cylindrique de guidage 19. Un ergot 40 ménagé sur le plateau d'orientation 22 et engagé dans une lumière correspondante de la cloche 18 assure un blocage en rotation dudit plateau. According to the embodiment chosen and shown in Figure 1, the device according to the invention is intended to allow the establishment by elastic fitting of mouth elements in an orifice 30 of a container 32. This device comprises a cylinder 10 provided with a piston 11 with a rod 12 threaded at its lower end 13, which is connected by a fixing sleeve 17 to a guide pin 15; the aligned piston rod 12-guide axis 15 assembly forms a pusher 14, on which is adapted to slide a bell 18 having a cylindrical guide part 19, a transverse bottom having a bearing surface 20, a skirt 21; an orientation plate 22 integral with the guide axis 15 can slide along and inside the skirt 21 and an elastic calibration means 23 is interposed between annular bearings 24 and 25 respectively formed on the fixing sleeve 17 and on the cylindrical guide part 19. A lug 40 formed on the orientation plate 22 and engaged in a corresponding lumen of the bell 18 ensures the rotation of said plate.

Il est à noter qu'il existe un certain débattement axial entre le manchon de fixation 17 et la cloche 18 et qu'en position de repos du dispositif, le moyen de tarage élastique 23 tend à maintenir le plateau d'orientation 22 contre la portée d'appui 20 de la cloche 18. It should be noted that there is a certain axial clearance between the fixing sleeve 17 and the bell 18 and that in the device's rest position, the elastic calibration means 23 tends to hold the orientation plate 22 against the reach support 20 of the bell 18.

La jupe 21 ne présente pas une hauteur constante tout au long de la périphérie de la cloche 18. En effet, la tranche libre 21a définit en avant du plateau d'orientation un plan P présentant un certain angle d'inclinaison d par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe du récipient 32. Cet angle ou est en général de l'ordre de 3 à 50 et est déterminé en fonction de la flexibilité de la paroi sur laquelle un élément d'embou- chure est à rapporter. The skirt 21 does not have a constant height all along the periphery of the bell 18. In fact, the free edge 21a defines in front of the orientation plate a plane P having a certain angle of inclination d with respect to a plane perpendicular to the axis of the container 32. This angle or is generally of the order of 3 to 50 and is determined as a function of the flexibility of the wall on which a mouthpiece is to be attached.

I1 est à noter que la partie la plus longue de la jupe 21, doit toujours être présentée du côté le plus flexible de la paroi présentant l'orifice. It should be noted that the longest part of the skirt 21 must always be presented on the most flexible side of the wall having the orifice.

Le plateau d'orientation 22 présente également une face externe 22a inclinée de la même valeur t-de sorte qu'elle soit parallèle au plan P. The orientation plate 22 also has an external face 22a inclined by the same value t-so that it is parallel to the plane P.

Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 6 on a choisi de représenter et de décrire un certain type d'élément d'embouchure : à savoir, un bouchon. I1 est cependant bien entendu que l'invention ne se restreint pas à ce seul type d'élément. In the example shown in FIGS. 1 to 6, we have chosen to represent and describe a certain type of mouthpiece element: namely, a stopper. It is however understood that the invention is not limited to this single type of element.

Un bouchon 26 à mettre en place par emboîtement élastique (clipsage), généralement en matière plastique, est constitué d'une surface supérieure 27 en dessous de laquelle on trouve une rainure circulaire 28, puis une partie conique 29 s'affinant en direction de la surface inférieure 29a. Cette partie conique présente un diamètre minimum plus petit que l'orifice 30 à boucher et un diamètre supérieur plus grand que cet orifice. La partie 29 présente également une certaine élasticité. A plug 26 to be put in place by elastic interlocking (clipping), generally made of plastic, consists of an upper surface 27 below which there is a circular groove 28, then a conical part 29 tapering towards the lower surface 29a. This conical part has a minimum diameter smaller than the orifice 30 to be plugged and a larger diameter larger than this orifice. Part 29 also has a certain elasticity.

L'orifice à boucher 30 est ménagé dans une paroi flexible qui peut, par exemple, faire partie de la surface supérieure 31 d'un fût 32 de type connu. The orifice 30 is formed in a flexible wall which can, for example, be part of the upper surface 31 of a barrel 32 of known type.

Le fonctionnement du dispositif selon l'invention, dans le cas de l'enfoncement du bouchon est le suivant
Dans un premier temps, le bouchon est amené près de 1lori- fice à obturer par un moyen approprié (non représenté). L'orientation et la position de ce bouchon par rapport à l'orifice n'ont pas besoin d'être précises, le bouchon étant cependant de préférence au moins partiellement engagé dans l'orifice et pouvant être incliné avec une orientation quelconque.The operation of the device according to the invention, in the case of the insertion of the plug is as follows
Firstly, the plug is brought close to the opening to be closed by an appropriate means (not shown). The orientation and the position of this plug relative to the orifice need not be precise, the plug however preferably being at least partially engaged in the orifice and being able to be inclined with any orientation.

Dans un deuxieme temps, le vérin 10 est actionné, et le poussoir 14 commence à descendre. Le plateau d'orientation 22 est toujours maintenu contre sa portée d'appui 20, et vient en contact avec la surface supérieure 27 du bouchon à clipser par simple descente de l'ensemble poussoir. Par simple contact de la surface externe axiale 22a du plateau d'orientation, la face supérieure 27 du bouchon est orientée parallèlement au plan
P.In a second step, the jack 10 is actuated, and the pusher 14 begins to descend. The orientation plate 22 is always held against its bearing surface 20, and comes into contact with the upper surface 27 of the plug to be clipped by simply lowering the pusher assembly. By simple contact with the axial external surface 22a of the orientation plate, the upper face 27 of the plug is oriented parallel to the plane
P.

De plus, si le bouchon ne se présente pas rigoureusementau-dessus de l'orifice à boucher, il y a recentrage automatique par appui de la cloche sur l'élément mal positionné, qui est alors chassé vers l'orifice. In addition, if the plug does not appear rigorously above the orifice to be plugged, there is automatic refocusing by pressing the bell on the improperly positioned element, which is then driven towards the orifice.

Dans le cas de tel recentrage, la cloche 18 n'exerce pas de contrainte sur la face supérieure 31 du fût 32. In the case of such refocusing, the bell 18 does not exert any stress on the upper face 31 of the barrel 32.

Dans un troisième temps (figure 3) le vérin continue sa course vers le bas et transmet son mouvement par le moyen élas tique de tarage 23, à la cloche 18 qui rentre en contact avec la face supérieure 31 du fût 32, puis crée une contrainte sur cette face et provoque une déformation de la face supérieure qui s incurve comme montré à la figure 3, jusqu'à une valeur maximale de précontrainte définie par les moyens élastiques. In a third step (Figure 3) the cylinder continues its downward movement and transmits its movement by the elastic calibration means 23, to the bell 18 which comes into contact with the upper face 31 of the barrel 32, then creates a constraint on this face and causes a deformation of the upper face which curves as shown in FIG. 3, up to a maximum prestressing value defined by the elastic means.

On.remarque a ce stade que la normale locale à la paroi flexi ble au voisinage de l'orifice présente un angle ss par rapport à la verticale. Cet angle fi est choisi sensiblement égal à l'angle o(.It is noted at this stage that the local normal to the flexible wall in the vicinity of the orifice has an angle ss with respect to the vertical. This angle fi is chosen to be substantially equal to the angle o (.

Dans un quatrième temps et après dépassement du seuil de tirage du moyen élastique de tarage 23, le poussoir 14 continue sa course vers le bas en ne transmettant son mouvement qu'au plateau d'orientation 22, qui sous cette pression s'éloigne de sa portée d'appui 20 située sur le fond de la cloche. In a fourth step and after exceeding the pulling threshold of the elastic taring means 23, the pusher 14 continues its downward movement by transmitting its movement only to the orientation plate 22, which under this pressure moves away from its bearing surface 20 located on the bottom of the bell.

Le bouchon est alors, sous la pression du plateau d'orientation, emboîté élastiquement à force, dans l'orifice 30, par franchissement du seuil élastique de la partie conique 29 et blocage de la face supérieure 31 du fût 32 dans la gorge circulaire 28 (figure 4). The stopper is then, under the pressure of the orientation plate, fitted elastically by force, into the orifice 30, by crossing the elastic threshold of the conical part 29 and blocking of the upper face 31 of the barrel 32 in the circular groove 28 (figure 4).

La force de pré contrainte que la cloche 18 exerce sur la face supérieure 31 du fût 32 est calculée pour rester en deçà du seuil de déformation permanente, compte tenu de la force additionnelle requise pour l'encliquetage du bouchon. The pre-stress force that the bell 18 exerts on the upper face 31 of the barrel 32 is calculated to remain below the threshold of permanent deformation, taking into account the additional force required for the locking of the stopper.

Dans un cinquième temps, le poussoir 14 remonte, le plateau d'orientation 22 se dégage de la face supérieure du bouchon 26 et vient contre sa portée d'appui 20 sur le fond de la cloche 18, le moyen élastique de tarage 23 se décomprime, la face supérieure 31 du fût 32 reprend sa position initiale et le bouchon reste fermement et correctement encliqueté dans l'orifice 30 (figure 5). In a fifth step, the pusher 14 rises, the orientation plate 22 emerges from the upper face of the plug 26 and comes against its bearing surface 20 on the bottom of the bell 18, the elastic taring means 23 decompresses , the upper face 31 of the barrel 32 returns to its initial position and the plug remains firmly and correctly snapped into the orifice 30 (FIG. 5).

L'intérêt de la précontrainte appliquée au préalable au voisinage de l'orifice réside dans le fait qu'elle permet de prévoir au départ quelle doit être l'inclinaison du bouchon pour qu'il s'engage rigoureusement permendiculairement dans l'orifice. The advantage of the prestress applied beforehand in the vicinity of the orifice lies in the fact that it makes it possible to predict at the outset what the inclination of the plug must be so that it engages strictly permendiculately in the orifice.

L'inclinaison donnée au plan P est calculée pour correspondre à l'inclinaison de la normale à la surface supérieure 31 par rapport à la verticale, au point d'application de la force d'enfoncement du bouchon lorsque la face supérieure du fût 32 est incurvée par la jupe 21 de la cloche 18. Ainsi lors de la mise en place par emboîtement du bouchon, la force de pression exercée par le plateau de positionnement est perpendiculaire à la surface supérieure 31 du fût à obturer, ce qui permet un bouchage correct, sans fuite possible dueà un mauvais engagement du bouchon, comme c'était le cas dans l'art antérieur. The inclination given to the plane P is calculated to correspond to the inclination of the normal to the upper surface 31 relative to the vertical, at the point of application of the driving force of the plug when the upper face of the barrel 32 is curved by the skirt 21 of the bell 18. Thus during the fitting by fitting of the plug, the pressure force exerted by the positioning plate is perpendicular to the upper surface 31 of the barrel to be closed, which allows correct sealing , without possible leakage due to improper engagement of the plug, as was the case in the prior art.

En variante (figure 6), il est possible de réaliser un dispositif présentant une cloche 18' dont la face terminale ainsi que le plateau d'orientation 22'a sont à angle droit par rapport à la direction du poussoir 14' et comporte une jupe 21' de hauteur constante. Alternatively (Figure 6), it is possible to produce a device having a bell 18 'whose end face and the orientation plate 22'a are at right angles to the direction of the pusher 14' and has a skirt 21 'of constant height.

Dans ce cas, c'est le dispositif lui-même qui est incli nable dans son ensemble, du même angle fi que dans le cas précédemment décrit. Ici, l'inclinaison du bouchon et son positionnement perpendiculairement à la surface supérieure déformée du fût sont réalisés grâce à l'inclinaison non pas du plateau de positionnement mais du dispositif dans son ensemble. In this case, it is the device itself which is tiltable as a whole, from the same angle fi as in the case previously described. Here, the inclination of the plug and its positioning perpendicular to the deformed upper surface of the barrel are produced by the inclination not of the positioning plate but of the device as a whole.

Cette inclinaison peut être nulle dans le cas (plutôt exceptionnel) où l'orifice à obturer se trouverait au centre de la paroi terminale 31. This inclination may be zero in the (rather exceptional) case where the orifice to be closed is located in the center of the end wall 31.

De même, il est possible de mettre en place des bouchons à clipser sur des goulots saillants du type bidon d'huile ou équivalent (figures 7a et 7b). En effet, l'orifice à boucher peut être de formes très diverses, l'essentiel étant que l'emboîtement du bouchon se fasse par franchissement élastique d'un obstacle 33. Dans le cas représenté aux figures 7a et 7b, le même dispositif de mise en place de bouchons par emboîtement que celui précédemment décrit peut être utilisé avec quelques modifications mineures de dimensions. Similarly, it is possible to install plugs to be clipped onto projecting necks of the oil can or equivalent type (FIGS. 7a and 7b). Indeed, the orifice to be plugged can be of very diverse shapes, the main thing being that the plug is fitted by elastic crossing of an obstacle 33. In the case shown in FIGS. 7a and 7b, the same device fitting plugs by fitting as that previously described can be used with some minor dimensional changes.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation choisi, il est possible d'envisager d'autres variantes sans sortir du cadre de l'invention. Notamment il est possible de donner un ordre quelconque aux opérations d'orientation et de précontrainte. Of course, the invention is not limited to the embodiment chosen, it is possible to envisage other variants without departing from the scope of the invention. In particular, it is possible to give any order to the orientation and prestressing operations.

Claims

1. Clipping device for fitting elastic mouth elements into an orifice belonging to a flexible wall (31) comprising a jack (10) for driving a driving plate, characterized by a guide bell (18) formed around the driving plate (22) and adapted to slide axially relative to the jack (10-14) against an elastic setting means (23).

2. Device according to claim 1, characterized in that the driving plate also forming orientation plate is inclined relative to the flexible wall, by an angle (d) equal to the maximum angular deviation (B) that undergoes the local normal to the flexible wall (31) in the vicinity of the orifice (30) in reaction to the driving force which is transmitted to this wall, by the mouth element during its elastic interlocking.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the guide bell is slidably mounted along the pusher (14) and has a bearing surface (20) which is held axially against the plate by the setting means elastic (23), while the end face (2la) of the skirt defines in front of the plate a plane (P) parallel to said plate.

4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said setting means (23) consist of a spring interposed between an annular bearing (25) of the bell (18) and an annular bearing (24) d 'A sleeve (17) integral with the pusher.

5. Device according to claim 4, characterized in that said pusher (14) consists of a piston rod (12) and a guide pin (15) integral with the plate (22), the piston rod and the guide pin being linked by the sleeve (17).

6. Device according to claim 5, characterized in that the piston rod (12) and the guide axis (15) are aligned.

7. Method of clipping by fitting by elastic fitting of mouth elements in an orifice (30) belonging to a flexible wall (31) according to which such a mouth element is presented substantially opposite said orifice, characterized in that before its insertion, said element is oriented in the direction that the local normal of the flexible wall will take in the vicinity of the orifice in reaction to the insertion force which is transmitted to this wall, by the element mouthpiece during its elastic fitting.

8. Method according to claim 7, characterized in that before nesting of said mouth element, the flexible wall (31) is placed under stress under a pressure substantially equal to the force applied to the element during its interlocking.

9. Method according to claim 8, characterized in that the said mouthpiece element is oriented before prestressing the flexible wall (31)

10. Method according to claim 7 or 8, characterized in that the orientation, the prestressing and the nesting are carried out from the same power member (10).