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DISPOSITIF DE FERMETURE POUR DES RECIPIENTS MUNIS D'UN COUVERCLE A RABATTE- MENT, ET PROCEDE ET DISPOSITIF POUR FERMER LES RECIPIENTS MUNIS D'UN TEL
COUVERCLE.
Pour obtenir une application étanche du couvercle à rabattement sur des bottes ou récipients analogues en matières synthétiques thermoplastiques, telles que celles qui sont produites sur la base de polystyrènes, on sait que l'on peut faire en sorte que le diamètre intérieur du bord du couvercle soit un peu plus petit que le diamètre extérieur de la botte, et bomber le couvercle légèrement vers le haut, de manière que le bord s'élargisse légèrement lorsque l'on presse sur la partie bombée du couvercle, et qu'il soit alors possible de faire glisser celui-ci par dessus le bord de la boite. Lorsqu'on lâche ensuite le couvercle, celui-ci tend à reprendre sa forme initiale, ce qui fait que son bord est fortement pressé sur les parois de la boîte.
Bien que l'on puisse obtenir ainsi une fermeture relativement étanche, cette fermeture ne satisfait pas, toutefois, aux conditions exigées par l'industrie des conservers ou pour-d'autres emballages ou applications dans lesquelles il s'agit d'obtenir une fermeture qui soit non seulement étanche, mais aussi telle qu'elle ne puisse pas se desserrer accidentellement. C'est pourquoi on a déjà proposé aussi de coller le couvercle sur la boîte au moyen d'un liant approprié à la matière synthétique dont il s'agit, ou de souder les deux pièces l'une sur l'autre en les chauffant.
On obtient ainsi une fixation supplémentaire du couvercle sur le récipient, mais cette mesure ne se prête pas non plus à l'utilisation dans les installations industrielles dans lesquelles la matière continue dans le récipient fermé doit encore être soumise à un traitement thermique (de conservation), car lorsqu'elle est appliquée sur tout le pourtour, cette fixation par collage ou par soudure empêche l'air ou le liquide de sortir de la boite pendant le chauffage. Une soudure ou un collage effectués en quelques points seulement du bord ne peuvent pas non plus empêcher les rentrées d'air à ces endroits pendant le refroidissement, même avec la
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meilleure application du couvercle par serrage.
L'invention a ppur objet de créer un obturateur d'une forme nouvelle pour un récipient pouvant être fermé au moyen d'un couvercle à rabattement et notamment pour une boite de conserves, ce couvercle assurant une fermeture absolument étanche lorsqu'il est fermé et bien assujetti sur la partie inférieure, tout en évitant, cependant, la formation d'une surpression dans le récipient fermé lorsque celui-ci est chauffé. L'invention vise, en outre, un nouveau procédé pour la fermeture de récipients de ce genre, ainsi qu'un dispositif pour la mise en pratique de ce procédé.
Suivant l'invention, on obtient la fermeture d'un récipient en matière thermoplastique au moyen d'un couvercle à rabattement, en appliquant ce couvercle sur le bord du récipient avec interposition d'un anneau de joint qui s'applique lui-même sur ce bord, et en soudant le bord du couvercle en différents endroits sur le récipient. L'étanchéité est alors assurée par l'anneau en caoutchouc et par la dépression qui s'établir après le chauffage du récipient fermé, tout comme dans les boites ou bocaux de conserves usuels, tandis que la soudure assure la solidité de la fermeture. Comme la soudure est limitée à quelques points du bord, la surpression peut s'échapper à l'extérieur lorsque l'on chauffe le récipient fermé, et la dépression qui se forme dans le récipient après le refroidissement contribue en outre à assurer l'étanchéité.
Il convient que la hauteur du bord rabattu du couvercle soit telle que, dans la position de fermeture, le bord inférieur du couvercle se' trouve à une petite distance d'un bourrelet marginal du récipient, pour faciliter l'insertion d'un outil ou d'un couteau, par exemple, en vue de l'ouverture du récipient.
Pour fermer le récipient on applique le couvercle sur celui-ci, en exerçant une certaine pression, après quoi on soude le bord du couvercle.
On décrira maintenant en détail la nouvelle conformation de l'obturateur, le mode de fabrication de celui-ci et une machine de fermeture correspondante, en se référant aux dessins ci-joints, dans lesquels : les fig. 1 à 3 sont des coupes montrant respectivement le cou- vercle appliqué librement sur le récipient, puis le couvercle enfoncé sous pression et la fermeture finale ; la fig. 4 est une élévation de profil de la fermeture ; la fig. 5 est une élévation de profil du dispositif de fermeture et la fige 6 est une vue d'un détail de ce dispositif.
Le récipient 1 qui, par ailleurs, a une forme quelconque, est muni, sur sa paroi extérieure et à quelque distance du bord supérieur ¯2 , d'un bourrelet .3. qui s'étend sur tout le pourtour. Le récipient est fait en matière thermoplastique fabriquée par exemple sur la base de polystyrenes.
Le couvercle ! a un bord rabattu 1 présentant un bourrelet d'extrémité 6 et, à la naissance de ce bord 5, une cannelure emboutie 7 destinée à recevoir un anneau de joint étanche 7; La hauteur du bord rabattu 2. par rapport à la hauteur de la paroi du récipient au-dessus du bourrelet 3.
de celui-ci est telle que, lorsque le bord rabattu 5 s'applique sur le bourrelet 3, l'anneau de joint étanche 7'soit comprimé entre le bord 2 du récipient et le couvercle 4,
Pour fermer le récipient, on applique le couvercle sur celui-ci, puis on l'enfonce, en comprimant l'anneau de joint,, jusqu'à ce que le bourrelet marginal s'applique à peu près sur le bourrelet 3, En chauffant la matière du récipient en certains points 8 des bourrelets 3.6, on soude ceux-ci superficiellement entre eux de sorte qu'après le refroidissement, le couvercle ¯4 reste fortement appliqué sur le récipient 1 en comprimant
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l'anneau de joint 71
Lorsque l'on chauffe le récipient ainsi fermé, la surpression qui se forme alors dans ce récipient peut s'échapper par les endroits non soudés entre les bourrelets 3,6.
Le dispositif utilisé pour souder la fermeture est constitué, tel qu'il est représenté dans les figs. 5 et 6, par une plaque de base 8', sur laquelle s'élève un bras .9 portant une tête 10. Un refouloir 11 cou- lissant verticalement dans une glissière de la plaque de base 8'porte une plaque 12 destinée à supporter le récipient qu'il s'agit de fermer. Une tige de guidage 13 partant de la tête 10 et dirigée coaxialement vers le refouloir 11, porte à son extrémité inférieure une plaque de butée 14.
Cette plaque de butée 14 est centrée par rapport au couvercle 4 du récipient qu'il s'agit de fermer.
Le bâti 8'-la est muni d'une cheville transversale 15 qui por- te un levier coudé tournant 16 , dont l'un des bras s'engage dans une saignée 17 du refouloir 11.
Un anneau 18 monté coulissant sur la tige 13 est muni de bras 19 disposés suivant une surface conique et portant un anneau de chauffage 20/Cet anneau de chauffage 20, dans lequel est monté un enroulement de résistance, peut être relié à une source de courant par l'intermédiaire d'un conducteur de raccordement 21 et d'un commutateur 22 et porté ainsi à une température provoquant le ramollissement de la matière du récipient et du couvercle. Suivant son diamètre intérieur, qui correspond à peu près au diamètre extérieur du bord rabattu 3 du couvercle du récipient qu'il s'agit de fermer, cet anneau porte une série de saillies équidistantes, dont le diamètre intérieur est un peu plus petit que le diamètre extérieur des bourrelets 3,6 et respectivement du bord rabattu 5 du couvercle.
L'anneau 18 est accouplé, par l'intermédiaire d'un assemblage par cheville et saignée, avec le bras de manivelle 23 d'un tourillon 24 monté à rotation dzns le bras .2 du bâti et que l'on peut déplacer au moyen d'un levier de manoeuvre 25.
Le tourillon 24 porte une came 26 combinée avec la branche libre du levier coudé 16 Un ressort 28 maintient les pièces 16 , 23,25,26 dans la position de base (fig. 5)
La tige 13 est pourvue d'un alésage transversal 29 dans lequel sont guidées deux pièces de serrage 30 maintenues par un ressort 31 dans une position telle qu'elles dépassent la surface extérieure de la tige 13 et forment par conséquent pour l'anneau 18 une résistance appréciable, mais par dessus laquelle cet anneau peut passer.
La came 26 et les pièces de serrage 30 sont disposées entre elles et centrées de telle manière que le levier coudée 16 soit command ,par la came 26 entre les limites de la liberté de mouvement de l'anneau 18 au-dessus des pièces de serrage 30, tandis que sur l'étendue du déplacement de l'anneau 18 au-dessous de ces pièces de serrage 30 seuls l'anneau 18 et la couronne de chauffage 20 qu'il porte se déplacent axialement par rapport à la tige 13,
Il en résulte que le fonctionnement du dispositif est le suivant : Les pièces se trouvant dans la position de base, on met sur la plaque !2 du refouloir 11 un récipient muni de son couvercle à rabattement. On imprime ensuite au levier de manoeuvre 25 un mouvement angulaire vers le bas.
Pendant ce mouvement, la came 26 imprime également un mouvement angulaire au levier coudé.16, ce qui soulève le refouloir 11 avec la plaque 12, de sorte que le récipient muni de son couvercle se trouve serré entre les plaques 12, 14. Le couvercle -4 est alors enfoncé sur le récipient et l'anneau de joint 7' est comprimé.
Le levier de manoeuvre 25 continuant à descendre, les plaques
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12,14 restent dans la position de serrage, et l'anneau de chauffage 20 se déplace maintenant sur le bord 5 du couvercle et sur les bourrelets 3, 6. Pendant ce mouvement, les saillies de cet anneau poussent devant elles la partie devenue plastique de la surface extérieure du bord'rabattu ± et des bourrelets 6,3, de sorte qu'il se produit à ces endroits une soudure superficielle entre le couvercle et le bourrelet marginal 3. du récipient.
Lorsqu'on lâche le levier de manoeuvre 25, ce levier retourne à la position de base sous l'action du ressort 28 qui est tendu, mais il est d'abord retenu par les pièces de serrage 30 dans une position de base dans laquelle l'anneau de chauffage 20 est écarté du récipient, celui-ci restant, toutefois, encore soumis à la pression de serrage des plateaux 12,14 Ce maintien des pièces dans la position intermédiaire empêche l'o- pérateur ou l'opératrice de ramener le levier de manoeuvre 25 d'un seul coup à la position de départ, et la matière ramollie a ainsi suffisamment de temps pour fixer le couvercle au récipient en se refroidissant.
La came 26 peut être fixée à la cheville de support 24 dans une position réglable, pour qu'il soit possible de régler la pression d'ap- plication du couvercle. Pour accélérer l'opération, un plateau tournant percé de trous dans lesquels on engage les récipients qu'il s'agit de fer- mer peut encore être combiné avec le bras .2. du bâti. Le levier de manoeu- vre 25 et le plateau tournant 32 peuvent aussi être commandés par un dispo- sitif de commande à force motrice réglant automatiquement le déroulement des différentes phases de mouvement, c'est-à-dire des différentes opérations.
REVENDICATIONS
1 - Dispositif de fermeture de récipients munis d'un couvercle à rabattement en matières thermoplastiques, caractérisé en ce que l'étanchéi- té du couvercle à rabattement est assurée au moyen d'un anneau de joint in- séré entre le couvercle et le récipient, et en ce que le bord rabattu est soudé sur le récipient en différents endroits.
2 - ode de réalisation du dispositif selon 1 , dans lequel la paroi du récipient est munie d'un bourrelet d'application pour le bord ra- battu du couvercle, et celui-ci porte un bourrelet de soudure en vue de son ancrage sur le bourrelet marginal du récipient.
3 - Procédé pour la fermeture d'un récipient muni d'un disposi- tif de fermeture tel que spécifié sous 1 et 2 , caractérisé par les points suivants pris séparément ou en combinaison ; a) - le couvercle à rabattement est maintenu appliqué sous pres- sion sur le récipient et le bord rabattu est soudé superficiellement sur le récipient en différents endroits ; b) - la pression d'application du couvercle ne cesse qu'après le refroidissement des points de soudure ; c) - la pression d'application n'est poussée que jusqu'à un point tel qu'il reste encore un intervalle de l'épaisseur d'une lame de couteau entre les bourrelets du couvercle et du récipient ; d) - la soudure est effectuée par l'application de chaleur et d'une pression dirigée dans le sens des génératrices du récipient.
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CLOSING DEVICE FOR CONTAINERS EQUIPPED WITH A FLIP DOWN LID, AND METHOD AND DEVICE FOR CLOSING CONTAINERS EQUIPPED WITH SUCH
LID.
In order to achieve a tight application of the hinged cover on bundles or the like of thermoplastic synthetic materials, such as those produced on the basis of polystyrenes, it is known that it is possible to ensure that the inside diameter of the edge of the cover is a little smaller than the outer diameter of the boot, and bulge the cover slightly upwards, so that the edge widens slightly when you press on the domed part of the cover, and it is then possible to slide it over the edge of the box. When the lid is then released, it tends to return to its initial shape, so that its edge is strongly pressed against the walls of the box.
Although a relatively tight closure can thus be obtained, this closure does not, however, satisfy the conditions demanded by the canning industry or for other packaging or applications in which it is a question of obtaining a closure. which is not only waterproof, but also such that it cannot accidentally loosen. This is why it has also already been proposed to glue the cover to the box by means of a binder suitable for the synthetic material in question, or to weld the two parts to one another by heating them.
This provides additional attachment of the lid to the container, but this measure also does not lend itself to use in industrial plants where the continuous material in the closed container still has to be subjected to heat (preservation) treatment. , because when it is applied all around, this fixing by gluing or welding prevents air or liquid from leaving the box during heating. Welding or gluing carried out at only a few points on the edge cannot prevent air from entering these places during cooling, even with the
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better application of the cover by clamping.
The object of the invention is to create a shutter of a novel form for a container which can be closed by means of a hinged cover and in particular for a tin can, this cover ensuring an absolutely tight closure when it is closed and well secured on the lower part, while avoiding, however, the formation of an excess pressure in the closed container when the latter is heated. The invention further relates to a new method for closing containers of this type, as well as to a device for carrying out this method.
According to the invention, the closure of a thermoplastic material container is obtained by means of a hinged cover, by applying this cover to the edge of the container with the interposition of a seal ring which itself applies to this edge, and welding the edge of the lid in different places on the container. The seal is then ensured by the rubber ring and by the vacuum which is established after heating the closed container, just as in the usual cans or jars, while the welding ensures the solidity of the closure. As the weld is limited to a few points on the edge, the excess pressure can escape to the outside when the closed container is heated, and the negative pressure which forms in the container after cooling further helps to ensure the seal. .
The height of the folded edge of the lid should be such that, in the closed position, the lower edge of the lid is at a small distance from a marginal bead of the container, to facilitate the insertion of a tool or of a knife, for example, with a view to opening the container.
To close the container, the cover is applied to it, exerting a certain pressure, after which the edge of the cover is welded.
The new conformation of the shutter, the method of manufacturing the latter and a corresponding closing machine will now be described in detail, with reference to the accompanying drawings, in which: FIGS. 1 to 3 are sections showing respectively the cover applied freely to the container, then the cover pressed down under pressure and the final closure; fig. 4 is a side elevation of the closure; fig. 5 is a side elevation of the closure device and the pin 6 is a view of a detail of this device.
The container 1 which, moreover, has any shape, is provided on its outer wall and at some distance from the upper edge ¯2, with a bead .3. which stretches all the way around. The container is made of a thermoplastic material manufactured, for example, on the basis of polystyrene.
Lid ! has a folded edge 1 having an end bead 6 and, at the birth of this edge 5, a stamped groove 7 intended to receive a seal ring 7; The height of the folded edge 2. in relation to the height of the container wall above the bead 3.
thereof is such that, when the folded edge 5 is applied to the bead 3, the sealing ring 7 is compressed between the edge 2 of the container and the cover 4,
To close the container, the cover is applied to it, then it is pushed in, compressing the seal ring ,, until the marginal bead is roughly applied to the bead 3, while heating the material of the container at certain points 8 of the beads 3.6, these are superficially welded to each other so that after cooling, the cover ¯4 remains strongly applied to the container 1 by compressing
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the seal ring 71
When the container thus closed is heated, the overpressure which then forms in this container can escape through the non-welded places between the beads 3,6.
The device used to weld the closure is constituted, as shown in figs. 5 and 6, by a base plate 8 ', on which rises an arm .9 carrying a head 10. A ram 11 sliding vertically in a slideway of the base plate 8' carries a plate 12 intended to support the container to be closed. A guide rod 13 starting from the head 10 and directed coaxially towards the ram 11, carries at its lower end a stop plate 14.
This stopper plate 14 is centered with respect to the cover 4 of the container which is to be closed.
The frame 8'-la is provided with a transverse pin 15 which carries a rotating elbow lever 16, one of the arms of which engages in a groove 17 of the ram 11.
A ring 18 slidably mounted on the rod 13 is provided with arms 19 arranged on a conical surface and carrying a heating ring 20 / This heating ring 20, in which a resistance winding is mounted, can be connected to a current source via a connecting conductor 21 and a switch 22 and thus brought to a temperature causing softening of the material of the container and the cover. Depending on its inside diameter, which roughly corresponds to the outside diameter of the folded edge 3 of the lid of the receptacle to be closed, this ring carries a series of equidistant projections, the inside diameter of which is a little smaller than the outer diameter of the beads 3,6 and respectively of the folded edge 5 of the cover.
The ring 18 is coupled, by means of a pin and groove assembly, with the crank arm 23 of a journal 24 mounted for rotation in the arm .2 of the frame and which can be moved by means of an operating lever 25.
The journal 24 carries a cam 26 combined with the free branch of the angled lever 16 A spring 28 maintains the parts 16, 23,25,26 in the basic position (fig. 5)
The rod 13 is provided with a transverse bore 29 in which are guided two clamping pieces 30 held by a spring 31 in a position such that they protrude from the outer surface of the rod 13 and consequently form for the ring 18 a appreciable resistance, but over which this ring can pass.
The cam 26 and the clamping pieces 30 are arranged between them and centered in such a way that the angled lever 16 is controlled, by the cam 26, between the limits of the freedom of movement of the ring 18 above the clamping pieces. 30, while over the extent of the displacement of the ring 18 below these clamping pieces 30 only the ring 18 and the heating ring 20 which it carries move axially with respect to the rod 13,
As a result, the operation of the device is as follows: With the parts in the basic position, a receptacle provided with its hinged cover is placed on the plate! 2 of the ram 11. The operating lever 25 is then imparted an angular downward movement.
During this movement, the cam 26 also imparts an angular movement to the angled lever. 16, which lifts the ram 11 with the plate 12, so that the receptacle provided with its cover is clamped between the plates 12, 14. The cover -4 is then pressed onto the container and the seal ring 7 'is compressed.
As the operating lever 25 continues to descend, the plates
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12,14 remain in the clamping position, and the heating ring 20 now moves on the edge 5 of the cover and on the beads 3, 6. During this movement, the protrusions of this ring push the part which has become plastic in front of them. of the outer surface of the folding edge ± and of the beads 6,3, so that a surface weld occurs at these places between the cover and the marginal bead 3. of the container.
When the operating lever 25 is released, this lever returns to the basic position under the action of the spring 28 which is tensioned, but it is first retained by the clamping pieces 30 in a basic position in which the The heating ring 20 is moved away from the container, the latter, however, still subjected to the clamping pressure of the plates 12,14. Keeping the parts in the intermediate position prevents the operator from returning the operating lever 25 all at once to the starting position, and the softened material thus has sufficient time to secure the lid to the container as it cools.
The cam 26 may be attached to the support pin 24 in an adjustable position, so that the application pressure of the cover can be adjusted. To speed up the operation, a turntable pierced with holes in which to engage the containers to be closed can also be combined with the arm .2. of the frame. The operating lever 25 and the turntable 32 can also be controlled by a driving force control device which automatically regulates the course of the different phases of movement, that is to say of the different operations.
CLAIMS
1 - Device for closing containers provided with a hinged cover made of thermoplastic materials, characterized in that the sealing of the hinged cover is ensured by means of a gasket ring inserted between the cover and the container , and in that the folded edge is welded to the container in different places.
2 - embodiment of the device according to 1, in which the wall of the container is provided with an application bead for the folded edge of the cover, and the latter carries a weld bead for anchoring it to the cover. marginal bead of the container.
3 - Method for closing a container provided with a closing device as specified under 1 and 2, characterized by the following points taken separately or in combination; a) - the hinged cover is kept pressed against the container and the folded edge is superficially welded to the container at different places; b) - the application pressure of the cover does not stop until the welding points have cooled; c) - the application pressure is only pushed up to a point such that there still remains a gap of the thickness of a knife blade between the beads of the cover and the container; d) - the welding is carried out by the application of heat and a pressure directed in the direction of the generatrices of the container.
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