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CROWN C;ORK & SEAL COMPAl'JY,I1\lC. Mémoire descriptif à l'appui d'une demande de BREVET d'INVENTION
Récipient métallique et ses Appareils et procédés de fabrication.
L'invention a trait à des récipients en général et elle se rapporte plus particulièrement à un récipient métallique du genre généralement connu sous la dénomination "boîte", le récipient suivant l'invention se différencie du type connu de boites en fer blanc en ce qu'il ne comporte que deux parties principales, à savoir :
Io), une partie constituant le corps ayant une portion intégrante supérieure dans laquelle sont aménagés, formant corps avec elle, le bec verseur et un arrangement destiné à recevoir le dispositif de fermeture ou de boubouchage, et
20.), un fond.
Le récipient est agencé pour recevoir la capsule ou coiffe cannelée de bouchage généralement employée, et il est construit de telle façon qu'il ne peut être écrasé ou déformé sous la pression élevée exercée sur lui par les machines de capsulage au moment du scellement de l'appareil.
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Le fond du récipient peut être apporté d'une manière quelconque désirée, mais il est, toutefois, préférable d'effectuer l'assemblage du corps et du fond par soudage ou par un jointage spécial pour lequel on n'aura pas besoin , dans beaucoup de cas, d'avoir recours l'interposition d'un élément plastique ou toute autre matière de scellement.
Le récipient peut être utilisé pour des matières sèches, liquides ou plastiques et il se prête plus parti- culièrement pour des guides sous pression ou contenant de l'acide carbonique, comme p.e. la bière. Par suite de la grande solidité du récipient son contenu peut être chauffé à des températures élevées , p.e. aux températures de stérilisation ou de pasteurisation, sans danger de provoquer des fuites ou une déformation quelconque de la boite.
La partie supérieure du récipient qui est destinée à recevoir la capsule de bouchage est formée de telle mani- ère que les bords des cannelures intérieures de cette capsule ou coiffe viennent embrayer les épaulements prévus â la partie supérieure du récipient de façon à former un bouchage ou scellement solide et parfaitement étanche comparable au meilleur scellement qui puisse être réalisé sur des récipients en verre. En outre le récipient est de présentation agréable puisque l'arrachage de la capsule ne peut ni déformer sa partie supérieure, ni nuire à l'efficacité de l'ouverture de versement; placée sur une table, la botte décorée, à l'inverse de certains genres de boîtes actuellement en usage, présente, par conséquent, en tout temps un aspect plaisant.
Le corps et la partie supérieure de la boîte étant formés d'une seule pièce de métal il sera noté que le récipient peur être decoré après avoir été complètement terminé, chose qui n'était pas possible dans la pratique défectueuse actuelle et dans laquelle. on était forcé de décorer le métal avant de pouvoir entamer la fabrication du récipient.
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Un progrès d'une importance capitale réside dans le fait que la fabrication des diverses parties et leur as- semblage suivant l'invention s'effectuent en séries de mani- pulations continues et automatiques ce qui permet la fabri- cation en.grandes séries de l'appareil. D'après cette méthode le corps et le haut du récipient sont formés d'une seule pièce de métal et travaillés et façonnés par un procédé simpleet de manière continue et automatique jusqu'à terminaison de l'ap- pareil. que
La méthode de fabrication de l'appareil ainsi le ré- cipient lui-même se prêtent à de multiples variations sans sor- tir du cadre de l'invention. Quelques méthodes de fabrication et formes préférées du récipient sont décrites ci-après et illustrées sur les dessins annexés â titre purement exemplaire.
Dans les dessins:
La fig. I est une coupe partielle du récipient sui- vant l'invention; la fig. 2 est une coupe partielle de la partie su- périeure de l'appareil avec la capsule cannelée en place; la fig. 3 montre une partie de l'appareil et la méthode suivie pour façonner le flan durant le premier pas de fabrication du récipient; la fig. 4 est une coupe du flan formé au cours du premier pas montré sur la fig. 3; les figs. 5, 6, 7 et 8 montrent, chacune, une coupe par l'appareil et la méthode suivie au cours du deuxième pas de fabrication pendant lequel le flan de la fig. 4 est allon- gé.
Le procédé montré sur les figs. 5 à 8 représente un pas qui est répété successivement et aussi souvent que nécessaire pour produire un flan ayant la forme, la profondeur et la sec- tion désirées; la fig. 9 est une coupe du flan de la fig. 4 après une opération du pas montré sur les figs. 5 à 8;
la fig. 10 est une coupe du flan de la fig. 9 après
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après la deuxième opération du pas montré sur les f igs. 5à 8 ;
La fige II est une coupe du flan de la f ig. 10 aprèsla troisième opération du pas montré sur les figs. 5 à 8; la fig. 12 montre un autre pas au cours de la fabrication et représente, en coupe, l'appareil utilisé et la méthode suivi dans un autre pas de fabrication pour développer le flan de la f ig. II. Ce pas est répété dans des dispositifs similaires autant de fois qu'il sera nécessaire, les dimensions du flan étant progressivement variées pour le façonner à la forme et aux dimensions voulues ; la fig.15 est une coupe montrant le flan de la fig.
II après la premiière opération au dispositif représenté sur la fig. 12; la fig. 14 est une coupe similaire montrant le flan de la fig. 12 après une deuxième ppération du dispositif de la fig. 12; la fig. 15 est une coupe partielle du flan après avoir été soumis à une troisième opération dans le dispositif montré sur la fig. 12; la f ig. 16 montre, en coupe, une autre opération effectuée sur le flan de la fig. 15, cette opération comportant deux pas distincts, à savoir :
I. ) pas de façonnage, et 2. ) pas de découpage; la fig. 17 est une coupe du flan de la fig. 15 après façonnage par le dispositif de la fig. 16, cette opération représentant le premier pas ; la fig. 18 est une coupe du flan de la fig. 15 après l'opération du dixième pas dans le dispositif de la fig. 16, et montre le flan façonné avec sa paroi de fond découpée; la fig. 19 est une coupe du dispositif utilisé pour effectuer le pas d'un bouclage initial du bord libre du haut du corps pour former un bord ourlé; la fig. 20 est une coupe du flan montrant son bord
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libre recourbé après l'opération montrée sur la fig. 19; la fig. 21 est une coupe partielle d'un mécanisme et montre un autre pas d'enroulement à rayon plus grand ainsi que la manière de formation du bord ourlé; la fig. 22 est une coupe du dispositif de la fig.
21 et montre la progression de l'opération en vue de former un enroulement ou bouclage partiel; la fig. 23 est une coupe par le haut du récipient aprèsl'opération de la fig. 22; la fig. 24 est une coupe du dispositif servant à fermer la boucle formée sous forme de bourrele;en même temps une projection circulaire interne est laminée dans la partie inférieure de la paroi du corps et son bord libre est ajusté; les figs. 25 à 30 montrent diverses coupes d'un dispositif ainsi que la méthode utilisée pour apporter le fond au corps de la boîte; les figs. 31 à 34 montrent, en coupe, une autre méthode pour apporter le fond au moyen de soudage; la f ig. 36 est une vue montrant le procédé de bouclage intérieur du bord libre inférieur du récipient après l'opération de soudage;
la fig 37 est une vue de face du récipient montrant, en coupe, une partie du fond soudé d'après la méthode montrée sur les figs. 35 & 36.
Récipient.
Le récipient suivant la présente invention est un perfectionnement du récipient décrit dans le Brevet Belge No.
4I9388 de l'impétrant.
Le récipient perfectionné a une partie formant le corps II qui se termine en sa partie supérieure par une portion conique, le tout présentant un ensemble intégrant dépourvu de toute jointure. L'appareil, bien qu'il soit de préférence de forme cylindrique, peut, néanmois, revêtir une forme
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quelconque voulue. Le sommet de la boite comporte un cou cylindrique 12 qui s'élance verticalement et forme partie intégrante du tronçon conique supérieur. Le cou 12 se termine par une partie 13 destinée à recevoir une coiffe ou capsule de bouchage.
Comme on le voit sur la fig.2, la partie 13 forme un bourrelet creux de scellement 14 dont la paroi 15 se dirige vers l'intérieur en se retrécissant vers le haut de manière à former une ouverture de forme tronconique pour l'écoulement du contenu du récipient. Le bord libre du bourrelet de scellement est ourlé comme il est montré en 16 et il est recourbé vers l'intérieur de manière à venir se poser contre la surface extérieure de la paroi inclinée 15 à proximité de la jonction de celle-ci avec le cou 12. La surface du bourrelet, en coupe transversale, est sufisamment grande pour permettre à celui-ci de s'étendre au delà de la paroi du cou et , comme il est montré sur le dessin, constitue un dispositif d'épaulement 17 destiné à recevoir la capsule de fermeture.
La partie inférieure de la capsule de fermeture 19 présente une nervure circulaire intérieure 18 adaptée à venir se greffer par dessus, et se verrouiller avec l'épaulement 17 du bourrelet 14 (fig.2).
A l'intérieur de la capsule 19 se trouve un coussin d'étanchéité 20 qui se pose sur la partie supérieure 21 du bourrelet 14 et s'étend latéralement vers le bas le long de la paroi verticale de la capsulen contournant le bourrelet.
On remarquera que le bourrelet, dont le bord libre ourlé reste sur la paroi inclinée 15, est ainsi parfaitement supporté par le cou 12. Les efforts exercés sur le récipient pendant l'opération du capsulage seront, par conséquent, transmis du cou à la partie conique II et d'ici au corps sans jointure 10. De cette manière les pressions élevées occasionnées par les appareils automatiques de capsulage peuvent être employées sans danger de deformer le bourrelet de scellement
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ou le récipient et on peut ainsi réaliser un scellement parfait et étanche entre la capsule de bouchage et le bourrelet de scellement.
Comme on voit sur la f ig. I, le bout opposé de la paroi du récipient est pourvu d'une rainure circulaire intérieure 22 contre laquelle vient s'adapter étroitement le fond 23.
La bride 24 du fond et le bord libre inférieur 25 de la paroi du corps sont pliés ensemble et enroulés en 26 de manière à former un joint solide; la nature de ce joint est telle qu'il ne sera pas nécessaire d'avoir recous à l'emploi des moyens usuels de scellement tel que fusibles ou matières plastiques.
Le récipient ainsi constitué peut être utilisé tant pour des matières três lourdes, que pour tous liquides sous pression tel que la Bière puisqu'il résiste tout effort d'expansion exerce sur lui sans danger de fuite ou de déformation de la boite.
Le récipient peut être établi en toutes dimensions voulues et, sous une forme pratique, mesure environ 125 à 130m/m. de haut et a un diamètre de 55m/m.; la distance du bord du fond à la nervure circulaire 22 est d'environ 5m/m. tandis que la distance entre la nervure et le pied de la partie conique du haut est de 80m/m. et celle de la base de la partie conique à la partie supérieure du cou de 58 à 40m/m. La hauteur du cône sra d'environ 30â35 m/m et son angularité de 80 degrés.
La partie destinée à recevoir la capsule de bouchage ainsi que le fond sera décrite plus amplement ci-après, ceci plus particulièrement en vue de la manière de formation'des diverses parties et de l'assemblage du fond avec le corps.
Procédé: Pas Un.
Comme il a été dit ci-dessus, le travail de fabrication de l'appareil se poursuit de manière continue et automatique et le procédé sera décrit ci-après en liaison avec le dispositif particulier utilisé pour chaque pas ou opération.
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Se reportant à la fig. 3, on voit une bande ou feuille de métal, tel que l'acier., qui est introduite dans une presse à emboutir, indiquée sommairement en 27. Cette presse, du type à mouvement alternatif, comporte un blocglissière 28 portant le poison 29. A l'intérieur ae celui-ci se trouve un élément éjecteur 30 monté sur une tige 31, lequel, pendant la course ascendante du poinçon,engage un bloc déclencheur 32. Un ressort 33 maintient normalement l'éjecteur 30 en position neutre à l'intérieur du poinçon. Il est à noter que la paroi inférieure de l'éjecteur 30 à section tron conique forme matrice 34. Coopérant avec elle, la presse comporte une bague-cisaille 35 qui est montée et fixée par des boulons 37 sur une table 36.
Le poinçon peut se deplacer à l'intérieur d'un évidement 38 formé entre la cheville 39 de la bague-cisaille 35 et la paroi intérieure de celle-ci, et il engage une bague de pression 40 qui est montée sur des tiges 41 passant à travers la table vers un coussin constitué par des ressorts ou par un piston de façon à permettre un étirage profond.
Dans l'opération représentée sur la fig.3 la feuille A est d'abord découpée et la partie ainsi découpée a est ensuite étirée pour produire un flan B (fig.4) essentiellement cylindrique et formant cloche dont la partie fermée est tronconique comme on le voit en b. Le flan montré est relativement plat et a un diamètre relativement grand.
Pas 2.
Poursuivant l'opération de la fig.3 (pas I), le flan, en forme de cloche, est étiré pour en augmenter la profondeur et, en même temps, réduire le diamètre. Ce pas d'étirage, (pas2), peut être répété autant de fois qu'il sera nécessaire, dépendant de la forme ou des dimensions du récipient que l'on désire obtenir.
Dans chacun de ces pas similaires, on se sert de
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l'appareil montré sur les figs. 5à8, et dans lequel le flan est soumis à des étirages successifs en employant des matrices de dimensions différentes ponr chaque opération.
Pour des raisons de clareté, l'opération représentant un pas d'étirage sera décrite ci-aprés.Les opérations d'étirage avec l'appareil des f igs. 5 à 8, ont pour objet de produire les flans allongés montrés sur les figs. 9,10,et II.
Se reportant à la f ig. 5, le flan montré sur la fig.
4 est placé sur une biellette d'alimentation 42 qui est montée pour pouvoir se déplacer dans un mouvement de va-et-vient longitudinalement et verticalement dans une échancrure 43 agencée dans le bâti 44 de l'appareil.Cette biellette présente le flan dans une position telle qu'il pourra être engagé des deux faces par les éléments de matrices comme il est montré sur la f ig. 5. Un des éléments de matrices comporte une cheville d'étirage 45 agencée pour pouvoir décrire un mouvement de va-et-vient dans un bâti fixe 46. A son extrémité qui engage le flan la face de cette cheville est pourvu d'un bord chanfreiné 47.
A proximité de l'extrémité libre de la cheville se trouve une bague de pression 48 qui est adaptée de glisser verticalement par rapport à la cheville et dont l'extrémité libre est également chanfreinée 'en 49. Des ressorts 50, agissant sur son extrémité opposée, forcent la bague à se déplacer vers l'extérieur autour du bout de la cheville ( fig.5-). La bague 48 est pourvue d'une partie bridée 51, laquelle, sous l'action du ressort, engagela bride d'arrêt de la bague formant boîtier 52 qui, elle-même est boulonnée à un guide 53 formant partie intégrante avec le bâti 44 de la machine. Dans quelques cas, le guide 53 fonctionne également comme dispositif d'arrêt pour limiter, en coopération avec le mécanisme des cames agissant comme dispositif d'arrêt principal, la course de la cheville 45 vers l'intérieur.
A son extrémité arrière la cheville 45 est agencée pour pouvoir recevoir un bras de levier 54 dont l'extrémité
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vient se loger dans un évidement 53' aménagé dans la cheville.
Ce levier comporte un embranchement 57 et pivote avec celuici sur son extrémité inférieure en 56. Monté sur le levier à une hauteur appropriée au dessus de son pivot se trouve un rouleau 58, et un rouleau similaire 59 est également monté à l'extrémité de l'embranchement 57. Le levier avec son embranchement décrit, sous l'action de cames 60 & 6i interposées entre les rouleaux 58 & b9, un mouvement pivotant. Les cames 60 & 61 sont actionnées par des moyens appropriés pour tourner à une vitesse prédéterminée. Pendant son mouvement de rotation à une vitesse prédéterminée, la came 61 vient engager périodiquement le rouleau58 et, en déplaçant ainsi le levier vers l'avant, établit l'engagement de la cheville avec l'ouvrage.
La came 60, dans son mouvement rotatoire engagera périodiquement le rouleau 59 monté sur l'embranchement 57 et déclenchera, par là, le mouvement du levier dans une direztion opposée et le retour de la cheville . Dans son déplacement vers l'avant, la cheville s'avance en dehors de la bague 48 pour étirer le flan B comme on le voit sur la fig.7.
L'autre des éléments d'étampage comporte une matrice mobile 62 montée pour pouvoir décrire un mouvement de va-etvient à l'intérieur d'un bâti 65. Cette matrice est évidée en 64 et son extrémité libre est chanfreinée en 65. L'évidement 64 dans cette matrice mobile renferme un tablier déchargeur fixe 66; ce tablier est monté sur une tige 67 qui est vissée dans la partie postérieure du bâti 63 où elle est verrouillée par un écrou 68. La matrice mobile est actionnée en un mouvement de va-et-vient par des moyens similaires à ceux décrits plus haut pour actionner la cheville d'étirage 45.
Quand le tablier 66 sert de bloc de formation, la cheville 45 déplacera pour l'emmener en contact avec la paroi frontale du bloc; dans d'autres cas,la course de la cheville se terminera à une courte distance de la paroi frontale du tablier déchargeur.
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Quand un flan se trouve placé sur la biellette d'alimentation 42 (fig.5),et l'appareil est actionné la matrice mobile 62 s'avance et, en engageant le flan 3 amène celui-ci dans un emplacement situé au dessus de la bague de pression 48 et de la cheville 45, tandis que la biellette d'alimentation se déplace en même temps vers le bas à un niveau convenable pour laisserpasser librementla matrice mobile comme on le voit sur la fig. 6.
Quand la matrice 62 est arrivée en fin de course etdépassé, le tablier 66, le flan se trouvant dans la position montrée sur la fig. 6, la cheville d'étirage s'avancera pour passer dans l'évidement 64 de la matrice mobile (fig.7) pour tirer un flan C formé comme il est montré dans la fig. 9 et ayant une profondeur plus grande et un diamètre réduit; la profondeur de la partie conique est, dans quelques cas, mais pas obligatoirement, diminuée comme montré en c.
Apres être arrivée en fin de course la matrice mobile aura légèrement comprimé le ressort 50 de manière que la bride 51 se trouve espacée de la bride de la bague 52, (figs. 6&7). Dans cette position les extrémités chanfreinées opposées 49 & 65 enserrent le flan fortement de manière à empêcher, dû à l'action de grippage ainsi exercée, la formation de plis ou rides dans la paroi du flan quand celui-ci est tiré à travers cette emprise par la cheville 45 comme on le voit sur la fig. 7. Ce mouvement de tirage est contrôlé par un mécanisme actionnant des cames pour maneuvrer la cheville 45. A la fin de cette opération d'étirage le tablier fixe 66 se trouve placé à l'arrière de l'évidement de la matrice mobile pour repousser le flan formé.
L'opération se termine par le retrait de la matrice mobile tandis que la cheville 45 se pose momentanément contre le guide 53 avant de commencer son mouvement de retrait. Après ceci les deux matrices se retirent simultanément. Le court délai dans le mouvement de retrait de la cheville 45 a pour objet de la
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maintenir par le guide 53 tandis que la matrice mobile 62 la tire dans une direction opposée. Par suite de cet arrange- ment le désembrayage s'effectue librement et sans chocs ou secousses sur l'une ou l'autre des matrices. La matrice et la cheville retournent maintenant dans les emplacements montrées sur les figs. 8 tandis que le tablier déchargeur place le flan C à nouveau sur la biellette d'alimentation 42 qui a repris sa position élevée prête à fonctionner.
La biel- lette d'alimentation fait avancer le flan C pour être étirée d'une manière analogue par un autre appareil de même nature que celui décrit ci-dessus tout en plaçant simultanément un flan B dans la première position de travail.
Le bord chanfreiné 49 a une partie droite 49' non chanfreinée qui sert à retirer le flan B de la cheville 45 au moment où celle-ci se retire.
Le flan de la fig. 9 est soumis à autant de mani- pulations d'étirage successifs et supplémentaires, tel qu'il a été décrit ci-dessus en référence aux figs. 5 à 8, en vue de produire un flan ayant les dimensions et formes voulues comme ceux, p.e. montré sur la fig. 10 en D, et sur la fig.
II en E. Pendant chaque opération la hauteur du corps est augmentée et son diamètre ainsi que la profondeur de la par- tie conique sont réduits. Il convient de noter, toutefois, que la réduction en profondeur de cette dernière partie ne s'et fectuera pas nécessairement dans tous les cas. Dans les mani- pulations d'étirage suivant les figs. 5 à 8 les éléments de matrices sont de formes variées et choisis et utilisés en propre séquence pour produire le flan E.
Pas 3.
En supposant que le flan E, àla fin des trois opérations analogues à celles décrites ci-dessus, ait la forme voulue' et nécessaire, il sera alors soumis à des opéra- tions complémentaires d'étirage (fig.12) en vue de former
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des flans ayant la partie supérieure de forme conique et celle du cou tel qu'il est montré sur les figs. 13, 14 & 15.
Dans cette opération le flan E de la fig. II est transféré, de manière ininterrompue, de l'appareil représenté sur les f igs. 5 à 8 sur la biellette d'alimentation 42 et d'ici amené à un appareil (figé 12) par lequel l'opération d'étirage du flan se poursuit. Pour cette opération on se servira du nombre nécessaire d'appareils pour établir le flan présentant la forme finale voulue, il étant bien.entendu que les dimensions et caractéristiques des matrices varieront suivant les besoins. Les appareils de la fig. 12, étant essentiellement similaires:, on n'en a représenté et ne décrira qu'un seul.
Il est entendu que les diverses opérations ou manipulations d'étirage se poursuivent de manière continue, le flan étiré étant transmis dans une séquence de mouvements ininterrompus par la biellette d'alimentation 42 d'un appareil à l'autre jusqu'à la terminaison du pas 3.
Comme on peut voir sur la fig. 12, le flan E de la fig, II est maintenant placé entre un élément fixe de matrice 69 et une bague de pression 70. Une glissière 71 est actionnée dans un mouvement de va-et-vient sur une base 44 par un mécanisme de cames et de leviers analogue à celui décrit plus haut et représenté sommairement en 72. Fixée sur un coté de la glissière se trouve un anneau ou bôitier 73 qui y est fixé au moyen de boulons 74.
La glissière porte une cheville 75 qui, elle-même, est encerclée par la bague de pression 70 portant une bride 76 à sa partie intérieure ; cette bride 76 est sujette à l'action de ressorts 77 et provque ainsi le déplacement vers l'extérieur de la bague de pression dont la bride 76 vient se loger contre la bride 78 de la bague 73 laquelle, dans la position normale des diverses parties 9ccupe, par rapport à la cheville 75, la position indiquée sur la fig.
5. Comme il a été dit, l'élément de matrice 69 est fixé sur
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la base 44 avec laquelle il pourrait former, si on le désire un ensemble intégrant. Un évidement 79 amnagé dans l'élément de matrice 69 sert de glissière pour un piston éjecteur 80 qui est monté sur une tige 81. Un ressort 82, logé entre la paroi postérieure de l'évidement 79 et la face du piston éjecteur 80, sert normalement pour maintenir le piston en sa position ex- érieure à proximité de la bouche à lèvres chanfreinées 83.
Pendant l'opération d'étirage la glissière 71 se déplace vers l'avant et force la cheville 75 et la bague 70 à s'engager à l'intérieur du flan et, en pressant celui-ci contre la matrice 69, le fait passer partiellement à l'intérieur de la dernière comme le montre la fig. 12. Il est à noter que la bague de pression a une surface chanfreinée adaptée à coopérer avec le chanfrein 85. Les bords chanfreinés juxtaposés grippent le flan et le maintiennent fortement de façon à empêcher la formation de rides ou plis pendant l'opération d'étirage. Pendant le mouvement de retrait de la cheville 75 et de la bague 70,après terminaison de cette opération ayant pour objet la formation du cou, le flan est retiré de la bague par la plaque de garde 70' qui est boulonnée sur la base 44 en 71.
Le flan 13 est aisi formé et, par des opérations analogues et continues, opérations qui, dans le cas présent, se répètent à deux reprises, on obtiendra les flans G et respectivement H. Le flan H a une partie supérieure conique et une autre partie cylindrique formant cou et dont l'extrémité est fermée. La partie fermée de chacun des flans montrés sur les 13, 14 & 15 revêtit une forme tronconique; à la suite de chaque opération d'étirage par l'appareil de la fig. 12 la hauteur de la partie supérieure conique se trouve augmentée, et le diamètre de la partie formant cou est réduit tandis que sa longueur pourra, dans quelques cas, être légèrement augmentée comme dans le flan final H. Le corps même du flan est gênés alement légèrement raccourci pendant ce pas.
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Pour cette opération le flan de la fig. 15est transféré sous l'action continue de la biellette d'alimen- tation à l'appareil de la f ig. 16. Dans cet appareil une matrice fixe d'étirage 85 engage le cou ainsi que la partie formant le bout fermée du flan. Ces parties se posent contre une matrice mobile 86 qui est montée dans une glissière décrivant un mouvement de a-et-vient à l'intérieur du flan comme il a été décrit en rapport avec la fig. 12.
Dans cette opération la partie verticale formant le cou 1 étendue à une longueur délimitée d'une part par la paroi de l'extrémité fermée et d'autre part par l'épaulement k, son diamètre est réduit et la partie tronconique est dressée en forme cylindrique comme il est montré sur la fig. 17; ensuite la paroi fermée j est découpée par le bord coupant 88 de la matrice fixe de manière à former un flan I ayant une partie supérieure conque ouverte qui se rattache à l'épaulement incliné k avec la partie de cou à diamètre réduit (fig.18).
Pas 5.
Le flan montré sur la f ig. 18 est maintenant maneuvré de manière continue par la biellette d'alimentation en vue de son déplacement dans l'appareil montré dans la fig. 19.
Dans l'opération qui s'ensuit le bord libre du cou 1 du flan est logé dans une rainure circulaire de bouclage 89 qui est aménagée dans une matrice fixe 90 et où il est soumis à l'action d'un plongeur ou mandrin 91 se déplaçannt en un mouvement de va-et-vient dans une glissière comme il a été décrit ci-dessus. Dans cette opération le bord libre est soumis à une première action de bouclage & (fig.20). Cette boucle initiale ainsi formée est ensuite transformée de façon à former un bord ourlé ce qui permet de procéder aux opérations de bouclage ultérieures sans que le métal du bord libre du cou de l'ouvrage puisse être arraché.
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En suite de cette opération l'ouvrage est amené de la biellette d'alimentation dans l'appareil montré sur la fig.
21. Cet appareil comporte une matrice fixe de bouclage 92 dans laquelle est aménagée une rainure de bouclage circulaire 93 des tinée à recevoir le bord m qui, auparavent, a été soumis à un premier bouclage. Le poison plongeur 94, agissant à l'intérieur de l'ouvrage en conjonction avec la matrice fixe, agit pour terminer le travail de bouclage de la partie du cou à diamètre réduit i (fig.22)de façon à former le bec et le bourrelet de scellement du récipient, le bord prébouclé m étant fermé au cours de cette opération de manière à former effectivement un bord ourlé o tel qu'on le voit sur la fig. 23, ceci sans toutefois fermer complètement la boucle n, laquelle, par conséquent ne touchera pas l'épaulement.
Pas 7.
Le flan montré sur la fig. 23 est maintenant transmis de la bielltte d'alimentation à l'action de l'appareil montré sur la fig. 24. Cet appareil comperte une matrice rotative 95 dans laquelle est aménagé un retrait destiné à recevoir la partie bouclée n. Un poinçon ou mandrin rotatif97 est disposé à l'intérieur du flan et arrangé, en un mouvement de va-et-vient, de coopérer avec la matrice fixe. Dans cette opération la boucle est fermée, c.à.d. le bec et le bourrelet de scellement sont formés en serrant la partie bouclée n contre l'épaulement k, et le haut du bourrelet est aplati comme il est montré en p.
Il sera noté que le bord ourlé ou libre est quelque peu forcé ver le bas en entrant légèrement dans le bourrelet ou bec 13, et vient se poser, ensemble avec la paroi adjacente extérieure de la boucle, sur l'épaule inclinée k; le bourrelet est ainsi parfaitement supporté et soutenu contre les effets des pressions élevées produites pendant l'opération du capsulage.
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L'épaule inclinée k constitue également la paroi 15 du beq verseur et elle forme un prolongement du cou 12 et de la partie conique II afin de permettre l'écoulement libre du contenu tout en empêchant toute agglomération de celui-ci autour du bec.
Simultanément à la formation du bourrelet de scellement 14, un rouleau rotatif 98 pourvu d'une rainure circulaire 99 et porté sur le plongeur 97 à l'intérieur du corps du flan, et un rouleau ajusteur rotatif 100 ayant une nervure circulaire IOI opérant sur la face extérieure du flan pour former à l'intérieur de celui-ci la projection circulaire 22 dont le but sera décrit plus loin. Le rouleau ajusteur est pourvu d'un bout ou bord tranchant 102 coopérant avec le rouleau rotatif intérieur 98 pour ajuster simultanément le bord libre 103 du fond afin de le rendre lisse et uniforme.
Cette opération terminée, le corps du flan ou ouvrage aura revêtu sa forme définitive comportant le corps cylindrique avec sa partie supérieure conique façonnée et prête à recevoir la capsule de bouchage; il convient de noter que l'ensemble ainsi terminé a été formé en partant de la lame métallique a par des opérations automatiques et continues tel qu'il a été décrit par rapport à la fig. 3.
Pas 8.
Après la formation du corps même (fig.24) l'opération suivante consistera à apporter le fond (voir figs.
25 à 30). A cet effet un fond circulaire ayant un diamètre légèrement plus petit que celui du corps, en forme de cloche et ayant une de ses faces fermée IIO et une paroi circulaire III inclinée légèrementvers l'intérieur en II2, est apporté en position renversée et placé contre le bord inférieur de la projection circulaire interne formée dans la paroi du corps comme montré sur la fig. 25.La paroi verticale circulaire du fond vient se serrer étroitement contre la face de la paroi
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intérieure du flan et sa hauteur est substantiellement inférieure à celle de la paroi du corps en dessous de la projection circulaire.
Le flan est maintenu dans un mandrin sectionné 113 qui tourne à grande vitesse tandis que le bord libre 114 est travaillé par un rouleau boucleur 115 vertical et qui est pourvu d'une rainure II6 dans laquelle vient se loger le bord II4. L'ouvrage décrit un mouvement rotatoire tandis que le rouleau se déplace vers le haut à rencontre de l'ouvrage comme il est montré sur la fig. 26; par cette opération le bord libre du corps est enroulé vers le haut et autour de la paroi verticale du fond.Apres terminaison de l'opération de la fig. 26, le rouleau boucleur est retiré et le fond assemblé est engage entre une bague de maintien II7 à l'extérieur de l'ouvrage et un rouleau aplatisseur 118 (fig.
27) par quoi la paroi latérale du fond est aplatie entre la paroi adjacente du corps et sa paroi intérieure enroulée. Après ceci le rouleau aplatisseur et la bague sont retirés et les trois lames de métal sont soumises à l'action d'un rouleau boucleur 119 et d'un rouleau de guidage 120 ce qui provoque un bouclage initial du métal laminé (fig.28),, bouclage qui peut être poussé plus loin et complété de la manière montréesur la fig. 29. Le rouleau de guidage est ensuite retiré et le rouleau boucleur déplacé en un mouvement ascendant continu pour former le pli comme il est montré sur la f ig. 29.
Le rouleau boucleur est ensuite retiré et le métal laminé aplati par la bague II7 et le rouleau compresseur 118 de la façon montréesur la fig. 30. En agissant sur le métal les divers rouleaux sont automatiquement actionnés d'un mouvement de va-et-vient par rapport à l'ouvrage dans des périodës de temps prédéterminées tandis que le flan décrit un mouvement de rotation sous l'action du mandrin.
Dans cette opération l'effort de laminage exercé par le rouleau 118 et la bague 117 aurait normalement une
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tendance d'étendre le métal, et comme toute augmentatien en circonférence est opposée et limitée par la bague 117 coopérant avec le rouleau 118, les lames métalliques constituant le joint sont fortement serrées l'une contre l'autre et pratiquement densifiées de sorte que le joint présentera une unité pratiquement intégrante dépourvue d'ouvertures ou fissures à travers lesquelles le contenu pourrait fuir.
En outre, en raison de cette caractéristique d'ensemble pratiquement intégrant, le fond ainsi apporté forme un joint considérablement supérieur sous tous les points de vue aux joints usuels, et les pressions élevées qui se présentent en cas de pasteurisation ou de stérilisation du contenu, tel qu'en cas de boissons sous pression, ne pourront faire bomber ou causer toute déformation du récipient.
La méthode préférée pour effectuer l'assemblage du fond et du corps de l'appareil est illustrée sur les figs.
31 à 34. Dans cette opération le bord libre II4 du corps est d'abord enroulé vers. le haut autour de la paroi latérale du fond par le rouleau 115 pendant que le corps décrit un mouvement de rotation dans le mandrin 113, le bord libre du corps ainsi que la bride sont enroulés vers le haut par le rouleau 115 et simultanément guidés. par le rouleau vertical rainuré 121. Le bord libre II4 du corps est enroulé vers le bas (fig. 32).,Par le rouleau boucleur I2I de façon à placer le bord libre du corps adjacent à la paroi du fond.Ce rouleau 121 dirige également les plis en les rassemblant et agit simultanément avec le rouleau décrivant un mouvement rotatoire vertical comme il est montré sur la fig. 32.
Le rouleau boucleur horizontal I2I est ensuite retiré tandis que le rouleau boucleur 115 continue son mouvement ascendant en comprimant les plis adjacents au fond comme on le voit sur la fig,33.
Ceci fait, le rouleau boucleur 115 est retiré et les plis formés sont aplatis sous l'action combinée de la bague 117 et
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du rouleau 118 (fig. 34). Comme il a été dit ci-dessus, cette opération d'aplatissage tendrait normalement à étendre le mé- tal mais, dû à l'action du rouleau aplatisseur et de la bague le métal se densifie en queque sorte et les plis sont intime- ment rassemblés de façon à unir les diverses lames en un joint parfait. Ce joint,illustré sur les figs. 30 & 34 ne nécessite pas, par conséquent, l'emploi de matières plastiques ou autres pour en garantir l'étanchéité de sorte que la fabrication de la boîte d'après ce procédé est rendue moins onéreuse.
Si on le désire on peut évidemment introduire un élément de scelle- ment quelconque dans le bord du fond délimité par la paroi de fond 110 et sa paroi latérale III, comme p.e. en 122 ou encore en tout autre endroit approprié, ceci tout en formant le joint tel que décrit avec référence aux figs. 25 à 34.
En mettant le procédé suivant l'invention en pratique, les appareils des figs. 3, 5à8, 12,16, 19, 21, 24, et 25 à34 peuvent être disposés suivant une voie prédéterminée, p.e. on pourra les disposer en ligne de façon à permettre à la biel- lette d'alimentation de présenter les flans d'une manière con- tinue et en propre séquence aux diverses stations de manière à être @ soumis @ soumis de -manière continue aux opérations suc- cessives de façonnage nécessaires à l'établissement du réci- pient fini.
L'expression "continu" doit être interprêtée en son sens le plus large, la biellette d'alimention fonction- nant, en effet,d'une manière continue dans quatre directions et, malgré que l'alimentation vers les divers dispositifs soit intermittente, les manipulations effectuées sur l'ouvrage se suivent de manière continue et successivement.
Si on le désire, le corps pourra être formé comme unité séparée par l'appareil montré sur la fig. 3 pour être ensuite amené vers la biellette d'alimentation par tous moyens appropriés.Dans d'autres cas, ceci plus particulièrement quand l'appareil de la fige 3 forme une unité individuelle, l'appareil
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l'appareil servant à l'assemblage du fond sera opéré indépendamment de la ligne de travail.
En vue de réaliser le fonctionnement continu et de présenter une machine qui puisse être opérée commercialement, la biellette d'alimentation et les divers appareils décrits qui sont alimentés par elle et montés en une même ligne, sont actionnés à intervalles prédéterminés de telle manière que l'ouvrage, au cours des divers stages de fabrication, passe continuellement aux différentes stations de manipulation établies le long de cette ligne, ainsi qu'à la station à laquelle se fait l'assemblage du fond et de la boite. Comme il a été expliqué ci-dessus, l'un ou l'autre des deux appareils de la fig. 3, ou encore l'appareil d'assemblage du fond pourra, dans quelques cas,, être omis de la ligne de travail.
La fig. 35 montre une variante de la construction et du procédé pour assembler le fond au corps du récipient. Dans ce cas un fond 135 endorme de cloche est inséré en position renversée dans le corps où il vient se poser contre la projection 22. Le fond a une paroi verticale circulaire 136 qui s'adapte étroitement contre la face intérieure de la paroi du corps. La paroi du corps dépasse le bord inférieur de la paroi 136 du fond d'une longueur suffisante pour en permettre le repliage. Un rouleau de soudage 137 commandé est inséré dans le fond et copère avec un rouleau fou de soudage 138 qui s'applique contre la paroi extérieure du corps. Par suite de l'absence d'ourlets latéraux dans l'ouvrage l'opération de soudage s'effectuera sans difficultés.
En unissant le fond au corps, les rouleaux de soudage seront, de préférence, commandés électriquement et le mouvement de rotation du rouleau 137 et, avec lui, du corps et celui du rouleau fou 138 se poursuit jusqu'à la fin de l'opération de soudage des parois attenantes du corps et du fond pour former une unité solide et étanche comme il est montré
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en 139. Pendant l'opération de soudage une légère couche d'huile ou autre lubrifiant est appliquée aux surfaces métal- liques à l'endroit de soudure.
Ensuite, comme on le voit sur la fig. 36, le bord libre du corps est bouclé en 140 au moyen d'un rouleau bouc- leur I4I lequel, en recourbant le bord 140 vers l'intérieur, forme une boucle creuse ou un bourrelet 142 autour du bord inférieur de la paroi latérale 136. Le fond du récipient est, de préférence, convexe comme on le voit sur les figs. I et 37.
Néanmoins, puisque le fond terminé sera préférablement plat, comme montré sur la fig. 35, afin de permettre d'en faciliter le soudage avec le fond, la forme convexe ne pourra être don- née au premier qu'après l'opération de bouclage. A ce propos il convient de remarquer que l'on pourra utiliser les pres- sions d'essai auxqu'elles l'appareil est soumis pour obtenir la caractéristique de convexité désirée, ces pressions étant
2 de la valeur de 7 à 9 kg, par cm. environ. l'assemblage du corps et du fond, ainsi que les manipulations de bouclage et de soudage et celle nécessaire pour donner au fond la caractéristique de convexité voulue, sont pratiquées par un seul appareil qui est agencé de maniêre rendre les diverses opérations automatiquement continues et à les faire se suivre en propre séquence.
Dans quelques cas le pas destiné à produire la convexité du fond s'effectue indépendamment des autres pas lesquels, eux-mêmes, peuvent être pratiqués individuellement.
On a constaté qu'un récipient ayant son fond soudé électriquement à la manière décrite ci-dessus est résistant, étanche et d'apparence soignée et, en plus, se prête à une pro- duction commerciale rapide et bon marché. En effet le procédé préconisé permet d'amener les corps des récipients et leurs fonds d'une manière continue et automatique aux différents appareils d'assemblage, à en effectuer le soudage, former le
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bord inférieur bouclé et, enfin, d'établir le récipient complet prêt à être décoré.
Dans quelques cas les appareils automatiques d'assemblage et les appareils de soudage, ainsi que les appareils pour apporter les f onds , les appareils pour établir la convexité du fond forment partie de la ligne suivant laquelle les corps des récipients ou flans sont fabriqués de manière suivie, les divers appareils étant opérés en séquence prédéterminée en rapport avec l'appareillage d'étirage et de façonnage. Dans d'autres cas les flans sont amenés automatiquement à partir des appareils d'étirage et de façonnage à une machine individuelle pour effectuer les opérations d'assemblage du fond et de son façonnage. Le récipient est fait en acier laminé à froid mais il est bien entendu qu'on pourrait également utiliser de l'acier laminé à chaud pratiquement inoxydable.
L'épaisseur du métal utilisé peut varier suivant les besoins mais on emploie de préférence des feuilles d'acier très minces qui se prêtent plus particulièrement pour les opérations d'étirage décrites.
Bien que le type particulier de récipient décrit ci-dessus soit du genre dans lequel la partie supérieure est agencée pour recevoir la capsule de bouchage du type "couronne", il est bien entendu que cette partie pourrait être formée de manière à pouvoir recevoir tout autre dispositif de bouchage usuellement trouvé dans le commerce.