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La présente invention est ,relative aux systèmes de fermeture pour récipients et aux méthodes pour l'application de ces systèmes; elle se rapporte plus particulièrement à la prévision de systèmes de fermeture destinés aux récipients de grandes dimensions, systèmes qui peuvent être appliqués après que ces récipients ont été achevés et remplis.
Jusqu'à présent, les systèmes de fermeture pour ré- cipients de grandes dimensions, tels que bidons, tambours, fûts et barils imposaient la nécessité d'attacher à la paroi du récipient, lers de l'exécution de ce dernier, une garniture de renforcement pour l'orifice du récipient, cette garniture étant formée de faon à recevoir un élément d'obturation f ile-
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té. Le plus souvent, ceci était accompli en appliquait à la paroi du récipient, autour de l'orifice de celui-ci, des gar nitures sous la forme de manchons ou de becs verseurs file- tés. Ces garnitures étaient généralement appliquées par ser- tissage ou par soudage, préalablement à la fixation de la paroi en question au restant du récipient.
Ceci a permis de former des systèmes de fermeture efficaces; toutefois, de tels systèmes imposaient aux constructeurs de récipients un travail consistant à appliquer la garniture autour de l'orif ce et à ver l'organe de fermeture devant occuper cet orifi ce. Lorsque, dans la suite, les récipients ainsi formés arri vent à l'installation de remplissage, les organes de fermeta doivent être dévisses, pour permettre le remplissage et être remis en place après l'achèvement de celui-ci.
Dans certains'cas, on a prévu autour des ouvertures proprement dites, des éléments faisant corps avec celles-ci et destinés à recevoir un organe de fermeture fileté ou du type à came; toutefois, ces systèmes n'ont pas rencontré un succès particulier. En outre, de tels systèmes obligent également d'appliquer et d'enlever l'organe de fermeture plusieurs fois avant que le récipient rempli ne soit prêt à l'expédition.
Par suite de l'emploi de plus en plus répandu des récipients des types et ¯des dimensions considères ici, et vu la rapidité croissante avec laquelle s'opère le remplissage de ces récipients, le marché demande désormais des systèmes de fermeture qui offrent toute l'efficacité - en ce qui concerne l'obturation et l'étancheité - des systèmes employés a ce jour, tout en pouvant être appliqués plus aisément et plus rapidement que ceux-ci.
Le produit industriel et le procédé qui font l'objet de la présente invention peretten-c de satisfaire cette nouvelle demande, ce qui est réalisé grâce à la prévision
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d'un système de fermeture d'application facile et qui offre toute l'efficacité des meilleurs systèmes de fermeture employé à ce jour. Le seul travail qui incombe au constructeur de récipients consiste à pratiquer un orifice dans la paroi du récipient, pendant qu'il forme cette paroi, et à façonner la matière autour de cette ouverture, de manière à lui donner une conformation particulière.
En expédiant des récipients vides à ses clients, qui doivent les remplir, le. constructeur de récipients applique simplement à la main un bouchon ou un couvercle appropriés sur les éléments ou portions façonnés des orifices, ce bouchon ou couvercle pouvant être établi en un métal peu coûteux, ou en une matière plastique. Ces bouchons peuvent être enlevés tout aussi simplement lorsque le ré- cipient atte.int la chaîne de remplissage, ce qui laisse une plus grande ouverture pour le remplissage que ce n'était le / cas jusqu'à présent.
Une fois le remplissage effectué, on applique rapidement à la main, dans l'orifice et autour de celui-ci, un système de fermeture .complet comprenant une garniture sous la forme d'une bride ou d'un manchon, un bouche de fermeture et une capsule, le tout préalablement assemblé par le constructeur des systèmes de fermeture. Un tel système de fermeture complet est ensuite fixé efficacement en place par nne simple action de pinçage oU sertissage, la même qui était pratiquée à ce j our lors de l'application de capsules sur les ouvertures déjà obturées des parois de récipients.
Après avoir reçu le récipient ainsi fermé, le destinataire enlève la capsule en la détruisant et dévisse le bouchon, de fermeture afin de pouvoir disposer du contenu. Il possède alors un bouchon de fermeture efficace, qu'il peut remettre en place en vue de conserver le reste éventuel de ce contenu ,
Partant de ce qui précède, la présente invention vise à simplifier la fabrication de récipients d'une grande variété de types et de formats.
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Un autre but de l'invention consiste à éliminer une partie importante du travail imposé à ce jour au cons- tructeur de récipients, cela grâce à la prévision pour les récipients fabriqués par lui', d'orifices et de systèmes de fermeture pour ces derniers.
Un autre but de l'invention consiste à faire en sorte que l'application des systèmes de fermeture pour les orifices prévus dans les parois de récipients soit désormais . confiée à l'usager qui effectue le remplissage des récipients
Un autre objet de l'invention consiste à prévoir des systèmes de fermeture assemblés pour récipients, systèmes qui peuvent être appliqués d'une façon rapide, simple et efficace par les usagers qui en effectuent le remplissage.
Un autre but de l'invention consiste à établir de telles combinaisons de dispositifs de fermeture, qui offrent toute l'efficacité, en ce qui concerne l'obturation et- l'étanchéité, qui était considérée à ce jour comme essentiel- le dans l'industrie en question.
L'invention a plus particulièrement pour objet d'établir, dans les parois de récipients, des orifices aux- quels des systèmes de fermeture complètement assemblés peu- vent être appliqués à la' main et fixés d'une manière simple.
D'autres objets de l'invention consistent à établir des procédés perfectionnés pour former des orifices dans les parois de récipients et pour assurer la fermeture et l'étanchéité de ces orifices.
D'autres objets, relatifs à des points de détail plus particuliers, s'imposeront pour une part d'eux-mêmes à l'es- prit de l'homme de métier et seront pour une autre part exposés dans la description de la présente invention, con- sidérée en regard des dessins annexés.
Dans ces dessins :
La fig. 1 est une vue,partie en élévation et partie en coupe, d'un assemblage de fermeture, établi selon l'in-
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vention, destiné à la paroi d'un récipien-
La fig. 2 est une vue à plus grande échelle de 1 partie représentée en coupe dans la fig. 1.
La fig. 3 est une vue,d'élévation, partie en coup d'une portion de la paroi du récipient munie d'un élément d'orifice façonné destiné à recevoir le système de fermeture selon l'invention.
La fig. 4 est une vue en coupe verticale de l'élémen, de garniture faisant partie de la dombinaison, cet élément étant formé en vue de son application à l'élément d'orifice façonné de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue d'élévation, partie en coupe, d'un bouchon de fermeture appelé à faire partie de la com- binaison de fermeture.
La fig. 6 est une vue de la garniture selon la fig. 4, dans laquelle est engagé un assemblage à bouchon de fermeture.
La fig. 7 est une vue analogue à la précédente, mon- trant l'assemblage complet de la garniture, du bouchon de fermeture et de la capsule.
La fig. 8 est une vue en plan de dessus de, la bague de renforcement et anti-rotation selon l'invention.
La fig. 9 est une vue en coupe verticale de la bague anti-rotation,.prise suivant la ligne 9-9 de la fig. 8, en regardant dans le sens des flèches'.
La fig. 10 est une vue en plan de dessus d'un -mode de réalisation de variante d'une bague de renforcement et anti-rotation.
La fig. 11 est une vue en coupe suivant la ligne 11- 11 de la fig. 10, en regardant dans le sens des flèches.
La fig. 12 est une vue en coupe verticale d'une variante de l'élément annulaire selon la fig. 4.
La combinaison selon l'invention, qui comprend l'élé-
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ment de relief façonné de la paroi du récipient et le système de fermeture, sera décrite dans la suite du point' de vue de. ses possibilités d'application à un récipient tel qu'un fût ou un baril, en acier. Il est toutefois bien entendu, que ceci a été pris à titre de démonstration seulement, mais non dans un but de limitation, étant donne que la combinaison de; l'élément de relief de l'orifice avec le système de fermeture, de même que le procédé faisant l'objet de l'invention, sont tout aussi bien applicables à des récipients d'une grande variété de formats et de types.
Ainsi, la paroi 1 peut dési- gner soit la paroi en bout, soit la paroi latérale d'un ré- cipient de dimensions quelconques, auquel la présente inven- tion est susceptible d'être appliquée d'une manière efficace.
La paroi 1 du récipient est façonnée convenablement de manière à présenter un orifice lequel, dès sa formation, est entouré d'un col 3, rabattu vers l'intérieur en 4, de manière à former un bord rentré ou. rabat 5, écarté de la par- tie montante 3. Tel qu'il est formé initialement, le col 3 ' s'élève dans un sens pratiquement vertical, tandis que la'1 partie 5 est sensiblement parallèle à ce col. Dans le cas de certains récipients, le constructeur peut laisser les choses dans cet état, ce qui suffit pour constituer des orifices qui seront ultérieurement obturés par des éléments de fermeture à appliquer par les usagers appelés à remplir les récipients.
Toutefois, de préférence, l'élément façonné récepteur 3,- 4, 5, prévu autour de l'orifice, est pourvu d'un élément de renfor- cement et, à cette occasion, on adopte des dispositions visant à empêcher que l'élément de fermeture, qui sera appliqué après , remplissage, ne soit amené à tourner par rapport à la élément façonné qui le reçoit.
De telles mesures de renforcement et anti-rotation consistent à inclure, dans la poche formée entre le col 3 et le rabat intérieur 5, un élément 6 destiné à porte) contre la face inférieure de la partie 4. L'élément 6 peut
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présenter la forme d'une bague fermée, ou bien peut être constitué par un élément de forme annulaire dont les deux extrémités se présentent l'une en face de l'autre, sans être fixées l'une à l'autre.
Aux fins de démonstration, la bague proprement dite, telle que représentée dans la fig. 8, est du type fermé. En considérant cette représentation, ainsi que la coupe trans- versale correspondante, montrée dans la fig. 9, on voit que cette bague est munie de saillies anti-rotation ou de calage 7 Comme montré dans ces dessins, ces saillies sont formées en poinçonnant la bague à intervalles et en emboutissant ainsi les saillies dans la matière même de ces bagues. Ces saillies s'avancent vers l'extérieur d'une distance suffisante pour empêcher la rotation dans toute la mesure voulue, comme il sera indiqué dans la suite.
Une forme de variante de la bague de calage est dési- gnée généralement par 8 dans la fig. 11. Cette bague présente une forme légèrement non circulaire et est constituée par un polygone à cotés multiples qui présente sur sa surface exté- rieure des segments plats 9 réunis par des coins convexes 10.
Cette bague,dont une coupe transversale a été représentée dane la fig. 12, peut être estampée à partir d'une matière appro- priée quelconque, qui peut même consister en un déchet. Cette bague sert également de façon efficace comme élément de ren- forcement et élément anti-rotation. '
Lorsqu'on désire appliquer une des bagues désignées par 6 ou par 8, on place celle-ci dans la gorge constituée entre le col 3 et le rabat intérieur 5, après que ces deux derniers éléments ont été formés, ou bien , on peut adapter cette bague autour même du façonnage de ces éléments, bien que, grâce à son contour non circulaire, une telle bague s'agrippe au métal du col 3 lors de sa mise en place dans la gorge susdite,
cette action ne suffit guère pour empêcher qu'une partie du
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moins assez importante des bagues ne tombe dans le récipient.
De plus, et à moins que la bague ne soit retenue d'en bas, de manière à derr.eurer dans la gorge,elle a tendande à tournez lors du pingage, au-dessous de cette bague, de la partie ;; du col, indépendamment du fait, à savoir, si cette opération est effectuée par le constructeur des récipients ou par l'usager qui les remplit et qui applique ensuite l'élément de fermeture sur le siège ainsi formé.
Par suite de ce dé- placement angulaire, les saillies, désignées par 7 dans la fig. 9, pivotent vers le bas, ce qui réduit notablement la résistance à la rotation entre le système d'obturation, appliqué dans la suite, d'une part, et le col, d'autre part, Ainsi, il est préférable de tourner le bord inférieur du. rabat 5 vers l'intérieur, comme montré en 5',jusqu'à ce qu'il s'appuie contre la face inférieure de la bague 6 et qu'il atteigne .une position finale voisine de la surface intérieure du col 3. Cette opération offre également un avantage lorsqu'il est fait usage d'une bague telle que mon- tré en 8 dans la fig. 10.
En outre, lorsque les récipients sont de toutes dimensions et que leurs parois présentent une épaisseur appré- ciable, l'effort qu'un opérateur est à môme d'exercer à l'aide d'un outil de sertissage à la main peut se révéler insuffi- sant pour pincer le col -3, au-dessous de la bague 6,- ainsi que pour pincer le collier du système de fermeture et la capsule. Ainsi, lorsque le constructeur des récipients com- prime le rabat du collier 5 au-dessous de la bague 6, il resserre de préférence le col 3, comme montré en 3'. Il est bien entendu que cette opération n'est pas nécessaire dans le cas de petits récipients établis en tôle légère.
Pour fermer le récipient ainsi établi, en vue de son transport vers le lieu de remplissage, le constructeur des récipients obture simplement tous les orifices, tels que
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l'orifice 2, à l'aide d'un bouchon approprié applicable à la main et qui peut être fixé par-dessus du col 3, ou bien, au moyeu d'un bouchon applicable à la main, aussi efficace que le premier, et que l'on peut enfoncer dans l'orifice bordé par le rabat intérieur 5. Lorsqu'on désire procéder au rem- plissage de tels récipients, on n'éprouve aucune difficulté à enlever ces éléments de fermeture temporaires, lesquels peuvent être soit jetés au rebut, soit recueillis pour être retournés au constructeur de récipients, en vue de leur réemploi.
Après que l'on eut débouché le ou les orifices du récipient en vue du remplissage, ce récipient est ensuite entraîné le long de la chaîne de remplissage. Lorsque, après avoir été rempli, le récipient quitte le poste de remplissage, on applique initialement à l'orifice de ce récipient une combinaison de fermeture, comme celle représen- tée dans la fig. 7, en la mettant simplement en place à la main, de la même manière dont on applique initialement un ' bondon en bois dans la bonde d'un tonneau à bière. Le système de fermeture est ensuite assujetti par pinçage ou sertissage, comme il sera décrit dans la suite d'une manière plus dé- taillée. Si les quantités mises en oeuvre le justifient, on peut employer des moyens automatiques d'aménagé et de fixa- tion.
La combinaison de fermeture comporte un élément annu- laire représenté séparément dans la fig. 4 et désigné de façon générale par 11. Cette bague comprend une partie péri- phérique profilée en U, constituée par deux parois annulai- res écartées 12 et 13, reliées par une paroi de fond courte 14.
Ces éléments façonnés occupent des positions relatives telles que, lors de leur application initiale, ces éléments embras- sent le col 3 de la partie 4 et le rabat intérieur 5, sur lesquels ils s'ajustent d'une façon essentiellement exempte de
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jeu. Une bague de bourrage 15 qui a été représentée dans ce mode de réalisation comme étant du type moulable, est suppor- tée dans le fond de la gorge formée par les parois 1,2 13 et 14 et comme montré clairement dans la fig. 2, cette bague de bourrage repose sur la surface exterieure de la partie 4, autour de l'orifice pratiqué dans la paroi du récipient.
Outre que l'élément annulaire 11 facilite une ferme- ture rapide du récipient, il permet le vissage d'un bouchon de fermeture, grâce auquel le récipient peut être ensuite ou- vert et refermé à volonté. Comme montré dans les'dessins, ceci est réalisé grâce à la prévision d'un rebord 16 s'éten- dent vers l'intérieur à partir du bord inférieur de .Isolé- ment de paroi 13, lequel rebord limite l'orifice traversant la bague et est conformé en hélice, de manière à former une seule spire dont les extrémités sont séparées à l'endroit de l'encoche 17. Cette hélice possède un pas tel qu'elle puisse recevoir un bouchon de fermeture fileté, tel que dési- gné par 18 dans la fig.
5, ce bouchon présentant une paroi la- térale filetée 19, formée convenablement en vue de s'adapter à l'hélice constituée par le rebord 16. De plus, et comme montré dans les dessins, le bouchon porte,'au-dessus de son filet, une bague de bourrage 20 qui se situe au-dessous de la tête 21 de ce bouchon. Comme montré dans les figs. 1, 2 et 7, la conformation de la tête du bouchon et l'emplacement de la bague de bourrage sont tels que cette bague vient s'appliquer contre la surface 13 juste au-dessous de la courbure de la paroi supérieure 14, lorsque la tte 21 entre en contact avec la surface, rabattue vers l'intérieur, de la paroi supérieure 14 au moment où la bague de garniture est convenablement comprimée.
Le bouchon représenté dans les dessins est du type bien connu des techniciens et n'a été montré qu'à titre de démonstration et non pas dans un but de limitation. En effet,
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le rebord 16 est formé de façon qu'il soit à même .de recevoir une série de bouchons différents, indépendamment du fait, à savoir, s'ils sont munis de filets ou simplement pourvus d'éléments en saillie qui peuvent être accueillis dans l'enco- che 17 et provoquer une application intime: du bouchon à la suite de sa rotation au cours de laquelle ces éléments en saillie glissent au-dessous du rebord 16.
A titre de variante, le rebord 16 peut être constitué par un cercle ininterrompu orienté suivant un angle corres- pondant à l'inclinaison du filet prévu sur le bouchon appelé à être reçu dans ce rebord. Pour faciliter l'engagement entre le bouchon et ce rebord, le filet du bouchon devra être de préférence conique ou présenter un diamètre extérieur légère- ment inférieur à celui de l'orifice.
Selon une autre variante, le rebord 16 peut être rem- placé par une paroi orientée vers le bas et munie réellement d'un filet formé par laminage, soit d'une autre manière.
La combinaison de fermeture qui vient d'être décrite assure une obturation étanche par la seule application du bouchon 18 dans l'élément annulaire représenté dans la fig. 6 et par l'application de cette combinaison à l'orifice de la paroi du récipient, comme montré dans les figs. 1 et 2. Toute- fois, d'une manière générale, il est préférable de disposer une capsule étanche et inviolable par-dessus de tels systèmes de fermeture pour récipients. Dans ce cas, une capsule devrait être normalement placée sur l'élément annulaire et le bouchon préalablement à l'application de cet élément annulaire à ' l'élément façonné de réception prévu autour de l'orifice. On constitue ainsi une combinaison de fermeture complète, desti- née à être appliquée à l'orifice de la paroi du récipient, comme montré dans la fige 7.
Il ressort de cette dernière figure que la capsule, généralement désignée par 22, présente une partie supérieure 23
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qui vient se placer sur la tête 21 du bouchon. Cette par- tie supérieure est surbaissée en 24, autour de la tête du bouchon, tandis qu'une jupe 25 s'étend latéralement vers le bas à partir de la paroi 24. normalement, lorsque la capsule est sertie sur le bouchon et l'élément annulai- re, la jupe 25 de cette capsule vient s'appliquer sur la face extérieure de la paroi 12, cela avec une friction suffisante pour retenir la capsule sur le bouchon et sur l'élément annulaire, lorsque cette combinaison est expé- diée par le constructeur de systèmes de fermeture à l'usai qui remplit les récipients.
Toutefois, lorsque la capsule est établie en un matériau léger, ayant un faible pouvoir de retenue, il suffit pour assurer une assise correcte, d'exercer une légère pression, de manière à infléchir la jupe de la capsule et la paroi 12 de l'élément annulaire 11
Comme montré dans les 'dessins, la jupe 25 de la capsule est munie de préférence de languettes d'arrache- ment 26 qui s'étendent latéralement à partie du bord libre de cette jupe. Lorsqu'on désire enlever la capsule, il suffit de saisir ces languettes et d'arracher une bande en remontant le long de la jupe 25, cet arrachement se pour- suivant sur la paroi supérieure 23,jusqu'à ce que la cap- sule soit détruite dans une mesure suffisante pour tomber d'elle-même ou pour pouvoir être rejetée aisément.
Il convient également de noter que la capsule 22 porte une bague de garniture 27 qui se situe au-dessus.de la partie périphérique surbaissée 24 de cette capsule, à l'intérieur de la jupe 25. Cette bague de garniture est de préférence formée en coulant une matière de bourrage, sous une forme liquide, dans la capsule, où elle est appelée à se solififier.Comme montré dans la fig. 7, la bague de garnira re 27représente une masse suffisante pour remplir l'espace limité par le bord périphérique de la tête 21 du bouchon,
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par la face intérieure de la jupe 25 de la capsule, par la face inférieure de la partie 24 de la capsule et par la face supérieure de la partie 14 de l'élément annulaire.
Par consé- quent, cette bague de garniture sert à constituer un joint étanche hautement efficace, lorsque la capsule est ultérieure- ment pincée, comme montré dans les figs. 1 et 2.
On supposera désormais que la combinaison de ferme- ture, telle que représentée dans la fig. 7 et décrite à propos de celle-ci, a été initialement appliquée à l'orifice, bordé par la surface 5, en enfonçait simplement l'élément annulaire par-dessus de la-portion façonnée destinée à le recevoir; dans ce cas, la fixation finale de cette combinaison de fermeture est assurée d'une manière simple par l'emploi d'un outil de sertissage ou de pinçage, semblable à ceux employés, à ce jour dans les méthodes d'application de capsules. A titre d'illustration d'un tel outil de pinçage, on se référera au brevet américain n 2.034.776, au nom de John W. Shera, daté du 24 mars 1936.
Un outil de ce genre est appliqué de telle manière que ses mâchoires saisissent de fagop. appropriée la jupe de la capsule, ou la surface extérieure de la paroi 12, lorsqu'aucune capsule n'est employée, 'cet outil étant ensuite actionné de telle fagon que ces mâchoires pincent la jupe 25 et la paroi 12, de fagon à les serrer contre la paroi 3, en leur faisant épouser la forme de la partie concave 3' de cette paroi. L'assemblage ainsi obtenu est représenté dans la.fig.2.
Cette opération a pour effet d'assujettir l'élément annulaire 11 et de bloquer celui-ci contre toute rotation qui, sans cela, pourrait se produire lorsqu'on tourne le bouchon 18.
Cet effet de blocage est obtenu par le fait que les saillies 7 refoulent vers l'extérieur les parties qui leur sont opposées du métal du col 3. A leur tour, les portions de métal ainsi refoulées s'agrippent dans le métal de la portion de paroi
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12, àl'endroit 28 comme montré dans la fige la.
D'autre part,- la bague de garniture 15 est compri- mée intimement contre la surface supérieure de la portion 4, tandis que la bague de garniture 27 est comprimée dans l'espace situé au-dessous de la partie surbaissée 24.
Lorsque, dans la suite, une personne autorisée désire accéder au contenu du récipient, elle enlève la cap- sule 22 en saisissant la languette 26 de cette dernière et en l'arrachant le long des lignes d'amorçage de déchirure qui bordent cette languette, comme il a déjà été indiqué.
On dévisse ensuite le bouchon 18. Or, toutes ces opérations sont effectuées sans déranger le joint étanche entre l'élé- ment façonné de réception, qui entoure l'orifice,de la paroi du récipient et l'élément annulaire 11. Par consé- quent, ce bouchon peut être remis en place, en vue de pro- téger le contenu du récipient. .après avoir été vidé, le récipient peut être rempli à nouveau et réutilisé, ces opérations impliquant l'enlèvement du bouchon et la remise en place de celui-ci, près avoir été ainsi appliqué, le bouchon peut être scellé en y appliquant une nouvelle capsule.
Une variante de l'élément annulaire 11 est représen- tée en 30 dans la fig. 12. Ici,, la paroi extérieure 31 et la paroi intérieure 32 sont reliées par une partie 33 formant base qui présente ici une forme plane, bien qu'elle puisse affecter n'importe quelle autre forme. La pardi* 32 porte un rebord 34 orienté vers l'intérieur et comparable au rebord 16 de la fig. 4. Une bague de garniture 35,for- mée d'avance, est placée dans la base de la gorge comprise entre les parois 31 et 32 et est retenue d'en bas dans cette gorge par le fait que l'extrémité inférieure de la paroi 31 présente une partie 36 rabattue vers l'intérieur et vers le haut. Outre que la partie 36 maintient la bague de garniture
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en place, elle sert - lorsque l'élément annulaire est établi en un métal léger - à renforcer la partie 31.
Bien que 1.'on ait représenté dans les dessins annexés et décrit ci-dessus une capsule d'une forme particulière, il est bien entendu que ceci a été fait uniquement à titre de démonstration, mais non pas dans un but de limitation, et que l'on peut, sans s'écarter de l'esprit de la présente invention, ni dépasser le cadre de celle-ci, employer des formes de capsules convenablement dimensionnées et façonnées pour convenir à l'élément annulaire et au bouchon considérés De plus, il est bien entendu que la portion façonnée par- ticulière, prévue autour de l'orifice de la paroi du réci- pient, les bagues particulières de renforcement et anti- rotation et la conformation particulière de l'élément annu- laire, ainsi que le système d'ensemble,
tels que représen- tés indiquent les modes de réalisation de l'invention que l'on juge actuellement comme étant particulièrement favora- bles, ces réalisations étant cependant exposées uniquement afin d'illustrer l'invention, mais non pas dans l'intention de limiter celle-ci.
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The present invention relates to closure systems for containers and to methods for the application of these systems; it relates more particularly to the provision of closing systems intended for large-sized containers, systems which can be applied after these containers have been completed and filled.
Until now, the closing systems for large containers, such as cans, drums, barrels and barrels have imposed the need to attach to the wall of the container, when the latter is executed, a gasket of. reinforcement for the orifice of the container, this gasket being formed so as to receive a closing element f ile-
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you. Most often this was accomplished by applying to the wall of the container, around the orifice thereof, linings in the form of sleeves or threaded pouring spouts. These gaskets were generally applied by crimping or welding, prior to fixing the wall in question to the remainder of the container.
This made it possible to form efficient closing systems; however, such systems required container builders to apply the gasket around the orif this and worm the closure member to occupy this orifi this. When, subsequently, the containers thus formed arrive at the filling installation, the closing members must be unscrewed, to allow filling and be put back in place after completion of the latter.
In some cases, there are provided around the actual openings, elements integral therewith and intended to receive a threaded closure member or the cam type; however, these systems have not met with particular success. Further, such systems also make it necessary to apply and remove the closure member several times before the filled container is ready for shipment.
As a result of the more and more widespread use of containers of the types and sizes considered here, and given the increasing speed with which the filling of these containers takes place, the market now demands closure systems which offer the full range of products. The effectiveness - with regard to sealing and tightness - of the systems employed to date, while being able to be applied more easily and quickly than these.
The industrial product and the process which are the object of the present invention peretten-c to satisfy this new demand, which is achieved thanks to the forecast
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an easy-to-apply closure system that offers all the efficiency of the best closure systems used to date. The only work incumbent on the manufacturer of receptacles consists in making an orifice in the wall of the receptacle, while it forms this wall, and in shaping the material around this opening, so as to give it a particular conformation.
By sending empty containers to its customers, who must fill them, the. The container builder simply applies a suitable cap or cover by hand to the shaped elements or portions of the orifices, which stopper or cover may be made of inexpensive metal, or of plastic. These plugs can be removed just as easily when the container reaches the filling line, leaving a larger opening for filling than has hitherto been the case.
Once the filling has been completed, a complete closure system comprising a gasket in the form of a flange or a sleeve, a closure mouth, is quickly applied by hand, in and around the orifice. and a capsule, all previously assembled by the manufacturer of the closure systems. Such a complete closure system is then effectively secured in place by a simple clamping or crimping action, the same which was practiced at that time when applying capsules to the openings already closed in the walls of the receptacles.
After receiving the container thus closed, the recipient removes the capsule by destroying it and unscrews the closure cap in order to be able to dispose of the contents. It then has an effective closing cap, which it can replace in order to keep any remaining content,
Based on the foregoing, the present invention aims to simplify the manufacture of containers of a wide variety of types and formats.
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Another object of the invention consists in eliminating a significant part of the work imposed to date on the manufacturer of receptacles, thanks to the provision for the receptacles manufactured by him ', of orifices and of closing systems for the latter. .
Another object of the invention is to ensure that the application of the closure systems for the orifices provided in the walls of containers is henceforth. entrusted to the user who performs the filling of the containers
Another object of the invention is to provide assembled closure systems for containers, systems which can be applied in a rapid, simple and efficient manner by the users who fill them.
Another object of the invention is to establish such combinations of closure devices, which offer all the efficiency, as regards the plugging and the sealing, which was considered to date to be essential in the process. industry in question.
A more particular object of the invention is to provide openings in the walls of containers to which fully assembled closure systems can be applied by hand and fixed in a simple manner.
Other objects of the invention are to establish improved methods for forming openings in the walls of containers and for ensuring the closing and sealing of these openings.
Other subjects, relating to more particular points of detail, will be obvious in part of themselves to the mind of a person skilled in the art and will on the other hand be exposed in the description of the present invention. invention, considered with reference to the accompanying drawings.
In these drawings:
Fig. 1 is a view, partly in elevation and partly in section, of a closure assembly, established according to the
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vention, intended for the wall of a receptacle
Fig. 2 is a view on a larger scale of 1 part shown in section in FIG. 1.
Fig. 3 is a side elevation view of a portion of the wall of the container provided with a shaped orifice element intended to receive the closure system according to the invention.
Fig. 4 is a vertical sectional view of the element, of the lining forming part of the dombination, this element being formed with a view to its application to the shaped orifice element of FIG. 3.
Fig. 5 is an elevational view, partly in section, of a closure plug intended to form part of the closure combination.
Fig. 6 is a view of the lining according to FIG. 4, in which is engaged a closure plug assembly.
Fig. 7 is a view similar to the previous one, showing the complete assembly of the packing, the closure cap and the cap.
Fig. 8 is a top plan view of the reinforcing and anti-rotation ring according to the invention.
Fig. 9 is a vertical sectional view of the anti-rotation ring, taken along line 9-9 of FIG. 8, looking in the direction of the arrows'.
Fig. 10 is a top plan view of an alternative embodiment of a reinforcing and anti-rotation ring.
Fig. 11 is a sectional view taken along line 11-11 of FIG. 10, looking in the direction of the arrows.
Fig. 12 is a vertical sectional view of a variant of the annular element according to FIG. 4.
The combination according to the invention, which comprises the element
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ment relief shaped of the container wall and the closure system, will be described below from the point of view. its possibilities of application to a container such as a drum or a barrel, made of steel. It is of course understood, however, that this has been taken by way of demonstration only, but not for the purpose of limitation, since the combination of; the relief element of the orifice with the closure system, as well as the method forming the object of the invention, are equally applicable to containers of a wide variety of formats and types.
Thus, wall 1 can refer to either the end wall or the side wall of a container of any dimensions to which the present invention is capable of being applied in an effective manner.
The wall 1 of the container is suitably shaped so as to present an orifice which, as soon as it is formed, is surrounded by a neck 3, folded inwards at 4, so as to form a tucked-in edge or. flap 5, spaced from the rising part 3. As initially formed, the neck 3 'rises in a substantially vertical direction, while the' 1 part 5 is substantially parallel to this neck. In the case of certain receptacles, the manufacturer can leave things in this state, which is sufficient to constitute orifices which will subsequently be closed by closure elements to be applied by the users called upon to fill the receptacles.
Preferably, however, the receiving shaped element 3, - 4, 5, provided around the orifice, is provided with a reinforcing element and, on this occasion, provisions are adopted to prevent the closure element, which will be applied after filling, is caused to rotate relative to the shaped element which receives it.
Such reinforcing and anti-rotation measures consist in including, in the pocket formed between the neck 3 and the inner flap 5, an element 6 intended for the door) against the underside of the part 4. The element 6 can
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have the shape of a closed ring, or else may be constituted by an element of annular shape, the two ends of which face each other, without being fixed to one another.
For demonstration purposes, the ring itself, as shown in FIG. 8, is of the closed type. Considering this representation, as well as the corresponding cross section, shown in fig. 9, it can be seen that this ring is provided with anti-rotation or wedging protrusions 7 As shown in these drawings, these protrusions are formed by punching the ring at intervals and thus stamping the protrusions in the material of these rings. These protrusions project outwardly a sufficient distance to prevent rotation to the full extent desired, as will be indicated hereinafter.
An alternative form of the setting ring is generally designated by 8 in FIG. 11. This ring has a slightly non-circular shape and is constituted by a polygon with multiple sides which has on its outer surface flat segments 9 joined by convex wedges 10.
This ring, a cross section of which has been shown in FIG. 12, may be stamped from any suitable material, which may even consist of waste. This ring also serves effectively as a reinforcing element and an anti-rotation element. '
When it is desired to apply one of the rings designated by 6 or by 8, it is placed in the groove formed between the neck 3 and the inner flap 5, after these last two elements have been formed, or else, it is possible to adapt this ring itself around the shaping of these elements, although, thanks to its non-circular outline, such a ring clings to the metal of the neck 3 when it is placed in the aforementioned groove,
this action is hardly sufficient to prevent part of the
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less large enough of the rings does not fall into the container.
In addition, and unless the ring is retained from below, so as to hang in the groove, it tends to turn when pinging, below this ring, the part ;; of the neck, regardless of whether this operation is carried out by the manufacturer of the containers or by the user who fills them and who then applies the closure element to the seat thus formed.
As a result of this angular displacement, the projections, designated by 7 in FIG. 9, pivot downwards, which significantly reduces the resistance to rotation between the obturation system, applied hereinafter, on the one hand, and the neck, on the other hand, Thus, it is preferable to turn the lower edge of. flap 5 inwardly, as shown at 5 ', until it rests against the underside of the ring 6 and reaches a final position close to the inner surface of the neck 3. This This operation also offers an advantage when use is made of a ring such as shown at 8 in fig. 10.
In addition, when the receptacles are of all sizes and their walls have an appreciable thickness, the force that an operator is able to exert using a hand crimping tool may prove to be insufficient to pinch the neck -3, below the ring 6, - as well as to pinch the collar of the closure system and the capsule. Thus, when the manufacturer of the receptacles compress the flap of the collar 5 below the ring 6, he preferably tightens the neck 3, as shown at 3 '. It is understood that this operation is not necessary in the case of small containers made of light sheet metal.
To close the container thus established, with a view to its transport to the place of filling, the manufacturer of the containers simply plugs all the openings, such as
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orifice 2, using a suitable plug applicable by hand and which can be fixed over the neck 3, or else, to the hub of a plug applicable by hand, as effective as the first, and which can be pushed into the orifice bordered by the inner flap 5. When it is desired to proceed with the filling of such containers, there is no difficulty in removing these temporary closure elements, which can either be discarded. discarded, or collected to be returned to the vessel manufacturer for reuse.
After the opening or orifices of the container have been opened with a view to filling, this container is then driven along the filling line. When, after having been filled, the container leaves the filling station, a closure combination, such as that shown in FIG. 1, is initially applied to the opening of this container. 7, by simply putting it in place by hand, in the same way that a wooden bung is initially applied in the bung of a beer barrel. The closure system is then secured by pinching or crimping, as will be described in more detail below. If the quantities used justify it, automatic means of fitting and fixing can be used.
The closure combination has an annular element shown separately in fig. 4 and generally designated by 11. This ring comprises a U-shaped peripheral part, constituted by two spaced annular walls 12 and 13, connected by a short bottom wall 14.
These shaped elements occupy relative positions such that, on their initial application, these elements embrace the neck 3 of part 4 and the inner flap 5, on which they fit in a manner essentially free of damage.
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clearance. A stuffing ring 15 which has been shown in this embodiment as being of the moldable type, is supported in the bottom of the groove formed by the walls 1, 2, 13 and 14 and as clearly shown in FIG. 2, this stuffing ring rests on the outer surface of part 4, around the orifice made in the wall of the container.
In addition to the annular element 11 facilitating rapid closing of the container, it allows the screwing of a closure cap, by means of which the container can then be opened and closed at will. As shown in the drawings, this is accomplished by providing a flange 16 extending inwardly from the lower edge of the wall insulation 13, which flange limits the orifice through the wall. ring and is shaped as a helix, so as to form a single coil, the ends of which are separated at the location of the notch 17. This helix has a pitch such that it can receive a threaded closure cap, as desired. gne by 18 in fig.
5, this plug having a threaded side wall 19, suitably formed to adapt to the helix constituted by the flange 16. In addition, and as shown in the drawings, the plug carries, above its thread, a stuffing ring 20 which is located below the head 21 of this stopper. As shown in figs. 1, 2 and 7, the conformation of the head of the plug and the location of the stuffing ring are such that this ring comes to rest against the surface 13 just below the curvature of the upper wall 14, when the head 21 comes into contact with the inwardly folded surface of top wall 14 when the packing ring is properly compressed.
The plug shown in the drawings is of the type well known to those skilled in the art and has been shown only for demonstration and not for limitation. Indeed,
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the rim 16 is formed so that it is able to receive a series of different plugs, regardless of whether they are provided with threads or simply provided with protruding elements which can be accommodated in the 'notch 17 and cause intimate application: of the stopper following its rotation during which these protruding elements slide below the rim 16.
As a variant, the rim 16 may be formed by an uninterrupted circle oriented at an angle corresponding to the inclination of the thread provided on the stopper intended to be received in this rim. To facilitate engagement between the plug and this rim, the thread of the plug should preferably be conical or have an outside diameter slightly less than that of the orifice.
According to another variant, the rim 16 can be replaced by a wall oriented downwards and actually provided with a thread formed by rolling, or in another way.
The closure combination which has just been described ensures a leaktight seal by the sole application of the stopper 18 in the annular element shown in FIG. 6 and by applying this combination to the opening in the wall of the container, as shown in FIGS. 1 and 2. However, in general, it is preferable to have a leak-proof and tamper-proof cap over such closure systems for containers. In this case, a capsule would normally be placed on the annular member and the stopper prior to the application of this annular member to the receiving shaped member provided around the orifice. A complete closure combination is thus formed, intended to be applied to the orifice in the wall of the container, as shown in Fig. 7.
It emerges from the latter figure that the capsule, generally designated by 22, has an upper part 23
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which is placed on the head 21 of the stopper. This upper part is lowered at 24, around the head of the stopper, while a skirt 25 extends laterally downward from the wall 24. normally when the capsule is crimped onto the stopper and the top. annular element, the skirt 25 of this capsule comes to rest on the outer face of the wall 12, this with sufficient friction to retain the capsule on the stopper and on the annular element, when this combination is shipped by the manufacturer of the factory closing systems that fills the containers.
However, when the capsule is made of a light material, having a low holding power, it suffices to ensure a correct seat, to exert a slight pressure, so as to bend the skirt of the capsule and the wall 12 of the ring element 11
As shown in the drawings, the skirt 25 of the capsule is preferably provided with pull tabs 26 which extend laterally from the free edge of this skirt. When it is desired to remove the capsule, it suffices to grasp these tabs and tear off a strip going up along the skirt 25, this tearing continuing on the upper wall 23, until the capsule is destroyed to a sufficient extent to fall by itself or to be able to be easily rejected.
It should also be noted that the capsule 22 carries a packing ring 27 which is located above the lowered peripheral part 24 of this capsule, inside the skirt 25. This packing ring is preferably formed by flowing a stuffing material, in a liquid form, into the capsule, where it is called to solidify. As shown in fig. 7, the packing ring re 27 represents a sufficient mass to fill the space limited by the peripheral edge of the head 21 of the stopper,
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by the inner face of the skirt 25 of the capsule, by the lower face of part 24 of the capsule and by the upper face of part 14 of the annular element.
Therefore, this packing ring serves to provide a highly efficient seal when the capsule is subsequently pinched, as shown in Figs. 1 and 2.
It will now be assumed that the closing combination, as shown in FIG. 7 and described in connection with the latter, was initially applied to the orifice, bordered by the surface 5, by simply pushing the annular element over the shaped portion intended to receive it; in this case, the final attachment of this closure combination is provided in a simple manner by the use of a crimping or pinching tool, similar to those employed to date in capsule application methods. By way of illustration of such a clamping tool, reference is made to U.S. Patent No. 2,034,776, in the name of John W. Shera, dated March 24, 1936.
A tool of this kind is applied in such a way that its jaws grip fagop. appropriate the skirt of the capsule, or the outer surface of the wall 12, when no capsule is used, 'this tool then being actuated in such a way that these jaws clamp the skirt 25 and the wall 12, so as to tighten against wall 3, making them match the shape of the concave part 3 'of this wall. The assembly thus obtained is shown in fig.2.
This operation has the effect of securing the annular element 11 and of blocking the latter against any rotation which, otherwise, could occur when the stopper 18 is turned.
This blocking effect is obtained by the fact that the projections 7 push outwards the parts which are opposed to them of the metal of the neck 3. In turn, the portions of metal thus pushed in cling to the metal of the portion of the neck. wall
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12, at place 28 as shown in fig.
On the other hand, the packing ring 15 is pressed intimately against the upper surface of the portion 4, while the packing ring 27 is compressed in the space located below the lowered part 24.
When, subsequently, an authorized person wishes to access the contents of the receptacle, he removes the cap 22 by grasping the tab 26 of the latter and pulling it along the tear initiation lines which border this tab, as it has already been indicated.
The stopper 18 is then unscrewed. However, all these operations are carried out without disturbing the tight seal between the shaped receiving element, which surrounds the orifice, of the wall of the receptacle and the annular element 11. As a result. Quently, this stopper can be replaced in order to protect the contents of the container. .after having been emptied, the container can be refilled and reused, these operations involving the removal of the stopper and the reinstallation of the latter, after having been thus applied, the stopper can be sealed by applying a new one capsule.
A variant of the annular element 11 is shown at 30 in FIG. 12. Here, the outer wall 31 and the inner wall 32 are connected by a part 33 forming a base which here has a planar shape, although it can take any other shape. The pardi * 32 carries a flange 34 oriented inward and comparable to the flange 16 of FIG. 4. A packing ring 35, formed in advance, is placed in the base of the groove between the walls 31 and 32 and is retained from below in this groove by the fact that the lower end of the wall 31 has a part 36 folded inwards and upwards. Besides that part 36 keeps the packing ring
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in place, it serves - when the annular element is made of a light metal - to reinforce the part 31.
Although a capsule of a particular shape has been shown in the accompanying drawings and described above, it is understood that this has been done only by way of demonstration, but not for the purpose of limitation, and that it is possible, without departing from the spirit of the present invention, nor going beyond the scope thereof, to employ capsule shapes suitably sized and shaped to suit the annular element and the stopper considered. , it is understood that the particular shaped portion, provided around the opening in the wall of the receptacle, the particular reinforcing and anti-rotation rings and the particular conformation of the annular element, as well as the overall system,
as shown indicate embodiments of the invention which are presently judged to be particularly favorable, these embodiments being however set forth only for the purpose of illustrating the invention, but not with the intention of limiting this one.
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