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PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION D'UNE CAPSULE EN METAL LEGER INCO'RROSIBLE POUR FERMETURES A CAPSULE-COURONNE DE BOUTEILLES A
BOURRELET MARGINAL, ET CAPSULE FABRIQUEE PAR CE PROCEDE.
Les procédés connus pour la fabrication de capsules en métal lé- ger, incorrosible, pour fermetures à capsule-couronne de bouteilles à bourre- let marginal au moyen d'une opération d'emboutissage, présentent l'inconvénient d'une part, que les capsules sont fabriquées en au moins deux passes de tra- vail, et d'autre part, qu'il est nécessaire, pour des raisons de solidité que l'épaisseur de la matière soit grandeo Par exemple, pendant la fabrication, il faut d'abord emboutir la capsule à partir d'un disque rond d'une feuille de métal afin de donner une forme cylindrique à cette capsule, après quoi le bord de la capsule, qui est dèstiné à s'engager par dessus le bourrelet du col de la bouteille, est produit par sertissage mécanique.
Pour la fabrica- tion de 'capsules de ce genre en métal léger, ayant un coefficient d'élasti- cité de moins de 7000 à 8000 Kgs/ cm2, il faut en outre des presses de cons- truction spéciale, ce qui avait pour conséquence jusqu'ici que l'utilisation de métal léger n'était pas économique.
Or, la présente invention permet de faire, en une seule opéra- tion, des capsules en métal léger, incorrosible, pour des fermetures de bou- teilles à capsule-couronne. Le procédé qui fait l'objet de l'invention et sui- vant lequel la matière de départ est maintenue dans un plissoir et étirée par une matrice est caractérisé en ce qu'on emboutit tout d'abord la capsule, pour lui donner la forme cylindrique, au moyen d'un poinçon soumis à l'action d'un ressort et mobile à l'intérieur du plissoir, ainsi que d'un deuxième poinçon agissant à l'encontre du premier, d'abord sans surmonter la force du ressort, après quoi on étire la partie marginale destinée à s'engager sous le bourre- let du col de la bouteille, pendant la continuation du mouvement du poinçon et en surmontant la force du ressort.
Pour la mise en oeuvre du procédé, on utilise un dispositif com-
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prenant un plissoir et deux poinçons, ce dispositif étant caractérisé en ce que le plissoir est constitué par une partie annulaire et une partie en forme de cylindre creux, ce plissoir portant à l'intérieur de sa partie cylindrique un poinçon mobile soumis à l'action d'un ressort, un deuxième poinçon agis- sant coaxialement à l'encontre du premier, et des dispositifs appropriés permettant de régler l'action du ressort de telle manière qu'on puisse-éti- rer la capsule pour lui donner la forme cylindrique, d'abord sans surmonter l'action du ressort, puis étirer ensuite la partie marginale de la capsule.
Les capsules en métàl léger, incorrosible, fabriquées suivant ce procédé présentent les mêmes propriétés élastiques que les fermetures à capsule-couronne en feuille d'acier, lorsque l'épaisseur de la matière est d'au moins 0,26 mm. La capsule ainsi fabriquée pour bouteilles à bourrelet mar- ginal, est caractérisée par une partie marginale en forme de # s'écartant de la paroi de la capsule à l'extrémité libre de la partie cylindrique de cet- te dernière et destinée à s'engager, lorsque la fermeture est fermée, sous le bourrelet de la bouteille, sous forme de bord de capsule renforcé et rabattu sous pression sur lui-même.
Le dessin annexé représente schématiquement un exemple de réa- lisation du dispositif utilisé pour la mise en oeuvre du procédé qui fait 1' objet de l'invention, ainsi qu'une capsule fabriquée suivant ce procédé.
La fige 1 montre la disposition des divers anneaux et poinçons avec la rondelle mise en place.
La fige 2 est une vue du dispositif après que la partie cylin- drique de la capsule a été emboutie sans surmonter la force du ressort.
La fig. 3 est une vue d'une partie du dispositif immédiatement après la fin de l'emboutissage avec la capsule finie.
La fig. 4 est une coupe d'une capsule en métal léger fabriquée suivant ce procédé.
On décrira maintenant, à titre d'exemple, en se référant au dessin, le procédé et le dispositif qui font l'objet de l'invention.
A la fig. 1, 1 est la partie en forme de cylindre creux du plis- soir constitué par les pièces 1 et 2. La partie annulaire 2, qui est disposée coaxialement en face de la partie 1, contient et guide dans son intérieur le poinçon 4, dont la face frontale a la force de la capsule à emboutir. La piè- ce à emboutir 14 se trouve entre la partie annulaire 2 et la partie cylin- driqu.e 1 du plissoir. La partie 1 est pourvue intérieurement, sur une lon- gueur 11, d'un alésage dont la diamètre est plus grand que le diamètre ex- térieur du poinçon 4 qui se trouve en face de l'alésage, la différence de diamètre étant égale au double de l'épaisseur de la capsule à emboutir, de manière que le poinçon 4 puisse être enfoncé facilement dans la partie en forme de cylindre creux du plissoir.
Un deuxième alésage 12 qui fait suite à la longueur 11 a un diamètre plus petit que celui de l'alésage de longueur 11 et sert delogement à un ressort hélicoïdal de compression 8. L'alésage de longueur 11 contient la partie 6 qui sert à emboutir la paroi frontale de la capsule dans la pièce de fabrication, ainsi que la partie 5 du deuxiè- me poinçon, partie qui sert à emboutir dans la pièce de fabrication les pa- rois cylindriques latérales et la partie marginale de la capsule.
Ces deux parties 5 et 6 forment ensemble un poinçon 3 soumis à l'action du ressort de compression 8 et se plaçant juste coaxialement en face du poinçon 4. La par- tie 6 du poinçon 3, qui est faite par exemple en acier trempé en surface, constitue le rebord en forme de bride d'un tube 12, traversant toute la par- tie 1 en forme de cylindre creux du plissoir, et dont la partie.comportant un Laraudage sort à l'autre extrémité du plissoir. La partie 6 et le tube 12 sont assemblés rigidement entre eux, par exemple par soudure. Pour servir de logement au tube 12 la partie 1 est alésée sur le reste de sa longueur, avec un diamètre intérieur plus petit que le diamètre de l'alésage de lon- gueur 12. Ceci donne naissance à la butée 13 sur laquelle s'applique une extrémité du ressort de compression 8.
La partie-5 du poinçon 3 a la forme d'
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une douille ouverte d'un côté et faite par exemple en acier trempé, Le fond de cette douille est percé d'un trou pour le passage du tube 12. Le dia- mètre intérieur est exactement égal au diamètre extérieur de la partie 6 du poinçon et de la capsule à emboutir. Sa profondeur est plus grande que la hauteur des parois de la capsule terminée, la différence étant égale à l'é- paisseur du poinçon 6. En faisant tourner deux anneaux taraudés 9 et 10 vis- sés sur le filetage 15, on peut donner au ressort de compression 8 une ten- sion initiale telle que le point le plus saillant de la face frontale de la partie 5 du poinçon se trouve à la même hauteur que la face frontale de la partie cylindrique 1 du plissoir.
Lorsque le ressort de compression 8 est ten- du, son diamètre extérieur est plus petit que le diamètre de l'alésage de lon- gueur 12; ce ressort s'applique par une extrémité sur la butée 13 et il appuie par son autre extrémité sur le fond de la partie 5 du poinçon. La partie 6 du poinçon est munie en son milieu, pour recevoir une tête 21 d'un éjecteur 7, d'une ouverture centrale dont le diamètre va en diminuant vers le ressort de compression 8. L'éjecteur 7 est constitué par une tige, guidée à l'intérieur du tube 12, dont l'extrémité filetée dépasse l'extrémité du tube 12; cette tige comporte une tète 21. Le trajet de l'éjecteur 7 peut être réglé axiale- ment au moyen de l'écrou 11 et du contre-écrou 16.
On décrit maintenant le fonctionnement du dispositif en se réfé- rant aux f ig. 1, 2 et 3. La position de départ est représentée à la fig. 1.
Le plissoir est monté dans une presse, de façon connue, avec les poinçons 3 et 4, l'un de ces poinçons, par exemple le poinçon 4, étant mobile par rapport à l'autre et parallèlement à l'axe de cet autre poinçon. La matière de départ, qui est constituée, par exemple, par une rondelle découpée dans une feuille de métal léger, d'aluminium par exemple, d'épaisseur déterminée, est introduite entre la partie 1 en forme de cylindre creux et la partie annulaire 2 et respectivement entre les deux poinçons 3 et 4. Lors du dépla- cement axial du poinçon 4 avec une force constante, la forme cylindrique de la capsule est d'abord emboutie, comme le montre la fig. 2.
La force du res- sort de compression 8 et la tension initiale de ce ressort sont telles que l'effort résultant de leur action est plus grand, d'une certaine quantité, que la force qui est nécessaire pour déformer la matière de départ. Ceci a pour effet qu'une portion de la partie cylindrique de la capsule est' conformée sans que le poinçon 3 change de position axiale et que la force du ressort soit surmontée. Dans cette position, le bord de la pièce à emboutir est encore maintenu par le plissoir et par la face frontale de la partie 5 du poinçon.
Dans cette première partie de l'opération, la partie 5 du poinçon forme, avec le plissoir, un outil d'emboutissage pour la fabrication de capsules pour les fermetures à capsule-couronne, fabrication qui est effectuée de fa- çon connue. Dans la position représentée à la fig. 2, il existe entre la face extérieure de la face frontale de la capsule et la partie 6 du poinçon, une distance correspondant à la hauteur de la partie marginale à étirer de la capsule. Pendant la continuation du mouvement du poinçon 4, la capsule est em- boutie sur la hauteur de sa partie cylindrique et la forme désirée est donnée à la partie marginale. Dans le cas présent, on donne au bord une forme en #.
La hauteur de capsule désirée est obtenue en même temps que la partie margi- nale est conformée, du fait que, par suite de l'augmentation de la force avec laquelle le poinçon 4 continue à se mouvoir, la force du ressort de compres- sion 8 est surmontée et la partie marginale est conformée d'une part, par la face frontale des poinçons 4 et 5 et, d'autre part, par la surface envelop- pante de l'alésage 11 de la partie 1 en forme de cylindre creux du plissoir.
Au moment où le travail de conformation est terminé, le fond de la partie 5 du poinçon rencontre la butée 17 et la forme définitive est donnée à la cap- sule par le poinçon 4 et par l'action d'un effort supplémentaire. Lorsque le travail effectué par le poinçon 4 pendant sa course est teminé, la partie 1 du plissoir se meut par exemple axialement vers le haut avec le poinçon 3, et après un laps de temps déterminé d'avance l'extrémité saillante de l'éjec- teur 7 vient rencontrer une butée non représentée, et la tète 15 de cet éjec- teur chasse la capsule finie hors du dispositif.
La capsule fabriquée par le procédé qui vient d'être décrit et
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qui est destinée à des fermetures à capsule-couronne de bouteilles à bourre- let marginal est représentée en coupe à la fig. 4. Elle est'constituée par une feuille de métal léger incorrosible, par exemple une'feuille d'aluminium, de 026mm d'épaisseur. Sa partie cylindrique est constituée par la paroi fron- tale 18 et la paroi de capsule 19. L'extrémité libre de la partie cylindri- que est représentée sous la forme d'un bord de capsule 20 s'écartant de la paroi de la capsule.
Représenté en coupe, ce bord forme une partie qui s'écar= te en forme de #, partie qui est destinée, lorsque la fermeture est fermée, à s'engager sous le bourrelet de la bouteille sous la forme d'un bord de cap- sule renforcé et rabattu sous pression sur lui-même. La forme en # a pour effet qu'après la compression un bord ayant une épaisseur de matière triple en- toure le col de la bouteille, ce qui est nécessaire pour maintenir l'effort de pression indispensable pour la fermeture à capsule-couronne.
REVENDICATIONS.
1. - Un procédé de fabrication d'une capsule en métal léger, in- corrosible, pour des fermetures à capsule-couronne de bouteilles à bourrelet marginal suivant lequel la matière de départ est maintenue dans un plissoir et emboutie par une matrice, caractérisé en ce qu'on emboutit tout d'abord la capsule, pour lui donner la forme cylindrique, au moyen d'un poinçon soumis à l'action d'un ressort et mobile à l'intérieur du plissoir, ainsi que d'un deuxième poinçon agissant à l'encontre du premier, d'abord sans surmonter la force du ressort, après quoi on étire la partie marginale destinée à s'en- gager sous le bourrelet du col de la bouteille, pendant la continuation du mouvement du poinçon et en surmontant la force du ressort.
2. - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la re- vendication 1, caractérisé par un plissoir constitué par une partie annulaire et une partie en forme de cylindre creux, ce plissoir portant à l'intérieur de sa partie cylindrique un poinçon mobile soumis à l'action d'un ressort, un deuxième poinçon agissant coaxialement à l'encontre du premier, et des dispositifs appropriés permettant de régler l'action du ressort de telle manière qu'on puisse étirer la capsule pour lui donner la forme cylindrique, d'abord sans surmonter l'action du ressort, puis étirer ensuite la partie marginale de la capsule.