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"Récipient en matière plastique et son . procédé de.fabrication"
Actuellement, de nombreuses marchandises sont vendues dans des récipients métalliques, communément ap- pelés "boîtes 'de fer blanc", ou dans des récipients dont les parois latérales sont obtenues en'enroulant en spi- rale des feuilletés de clinquant et de carton, des cou- vercles métalliques étant agrafés sur les extrémités de ces parois latérales. Ces récipients connus sont lourds et onéreux à transporter, ou ils ne présentent pas la résistance voulue dans le domaine de l'emballage. Un ré- cipient idéal est léger, solide, non altérable par l'hu midité; il peut subir des chocs modérés sans subir de dommages irréparables et il est facilement adaptable à
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des équipements de remplissage existants.
L'invention concerne la fabrication d'un ré- cipient en matière plastique qui satisfait aux condi- tions imposées à un récipient idéal. Il est fabriqué, de préférence, en partant d'une matière poly-oléfinique, telle que le polyéthylène ou le polypropylène, ou d'un chlorure de polyvinyle ou de ses copolymères, et il est pourvu de préférence d'un couvercle de métal étroitement agrafé sur au moins une extrémité de récipient pour le fermer.
Les récipients en matière plastique pourvus de couvercles métalliques agrafés doivent subir certains essais rigoureux auxquels ils doivent satisfaire pour être admis sur le marché. Ces essais comprennent un es- sai d'agrafage pour déterminer l'adhérence entre la par- tie agrafée du couvercle et la paroi latérale, en matiè- re plastique, du récipient, des essais de chute libre pour déterminer la résistance à l'éclatement du récipient rempli, des essais d'empilage pour déterminer la hauteur à laquelle les récipients remplis peuvent être empilés avant que les parois latérales ne s'affaissent, et des essais de rupture sous contrainte pour éviter toute fêlu- re de la matière plastique sous l'effet de contraintes.
Les récipients fabriqués conformément à la présente in- vention satisfont, d'une manière adéquate, à toutes les conditions d'essais imposées et, dans de nombreux cas, ils présentent une qualité supérieure à celle des réci- pients actuellement utilisés pour de nombreux produits, tout en étant moins coûteux que ces récipients actuels.
Le procédé de l'invention permet d'assembler un corps de récipient en matière plastique à un couvercle
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métallique, d'une manière simple et efficace, de façon à produire un récipient assemblé qui satisfasse aux essais exposés précédemment. Ce procédé est caractérisé, en par- ticulier, par une opération d'agrafage qui garantit l'ob- tention d'un récipient étanche grâce à une liaison origi- nale entre le couvercle et le corps du récipient.
On décrira ci-après une forme de réalisation de l'invention en se reportant,aux dessins annexés dans lesquels ; - la figure 1 est une vue en perspective éclatée du corps du récipient et de son couvercle ou fond non assem- blés ; - la figure 2 est une élévation de côté, avec coupe partielle, du corps du récipient ; - la figure 3 est une vu* en plan de dessous, avec coupe partielle, du corps du récipient ; - la figure 4 est une élévation de côté du récipient et de son couvercle, assemblés ; - la figure 5 est une coupe, par la ligne 5-5 de la figure 2, et montre le couvercle juste avant qu'il soit placé sur le corps du récipient ; - la figure 6 est une vue analogue à la figure 5, et montre le couvercle en position sur le corps du réci- . pient, avant l'opération d'agrafage ;
et, - la figure 7 est une vue analogue aux figures 5 et
6 et montre le couvercle agrafé sur le corps du récipient.
En bref, l'invention concerne un corps de réci- Pient en matière plastique qui est moulé par soufflage d'une manière classique. Le corps présente, de préférenc , une section horizontale de forme générale circulaire, des parois latérales qui s'étendent à peu près verticalement
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et une paroi de fond, d'une seule pièce avec les parois latérales, fermant l'extrémité inférieure du corps du récipient. Les parois latérales du-corps du récipient se terminent par un bord supérieur délimitant une partie su- périeure ouverte. Une collerette ou un rebord continu s'étendant vers l'extérieur est d'une seule pièce avec le bord supérieur,est disposé pour recevoir un couvercle (apte à être agrafé, et de préférence en métal) pour fer- mer la partie supérieure ouverte du corps du récipient.
Ce rebord est idéalement incliné vers le haut, et fait avec le plan horizontal un angle compris entre 2 degrés et 45 degrés, et l'angle d'inclinaison souhaitable sur l'horizontale est d'environ 10 degrés. Il importe, lors de l'assemblage du couvercle avec le corps du récipient que le rebord, à l'extrémité supérieure du récipient, présente un certain degré de flexibilité et d'élasticité obtenu, conformément à l'invention, par une combinaison de la matière plastique utilisée dans la fabrication du corps du récipient et de l'angle d'inclinaison du rebord de ce dernier.
Dans la forme de réalisation préférée de l'in- vention, la paroi latérale du corps du récipient, dans la zone qui se trouve immédiatement au-dessous du rebord et immédiatement au-dessus de la paroi de fond du corps du récipient, est évasée vers l'extérieur à partir de la surface normale de la paroi latérale. Le but de cette con- figuration réside dans le fait que la paroi latérale du récipient doit être sensiblement rigide pour permettre de remplir avec un produit le corps du récipient dans les chaînes de remplissage classiques (qui manipulaient, jus- qu'à présent, des bottes de conserves et des récipients
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de clinquant enroulé). La paroi latérale du récipient doit pouvoir résister à une légère force latérale d'écra- sement dans les chaînes de remplissage.
Pour conférer cette rigidité au corps du récipient, les parois latéra- les du récipient sont évasées comme indiqué. Ces parties évasées renforcent aussi les extrémités supérieure et in- férieure du corps du récipient, en augmentant ainsi la résistance à l'empilage du récipient fini. Ainsi, lors de l'empilage des récipients, leurs extrémités supérieure et inférieure résistent à la déformation beaucoup plus faci- lement qu'une paroi sans rebord puisque ces extrémités se présentent sous forme de troncs de cône.
Dans certaines opérations sur la chaîne de remplissage, il est nécessaire, après remplissage et fi- xation du couvercle, de faire rouler le récipient autour de son axe de révolution. Ainsi, il importe d'avoir un ré- cipient qui, dans la position de roulement latéral, présen- te une bonne symétrie de révolution sur toute sa longueur, de telle sorte que ce récipient roule vraiment. Ainsi, la partie évasée, à chaque extrémité du récipient, a pour fonction de donner au récipient une bonne aymétrie de ré- volution puisque les parties évasées ont des rayons et des circonférences identiques.
Lorsqu'on utilise un couvercle, tel que celui représenté, la partie ou zone centrale déprimée du couver- cle s'ajuste dans la partie supérieure ouverte du réci- pient, en assurant ainsi une obturation de la partie su- périeure ouverte du récipient. D'une manière idéale, cette partie déprimée est reçue exactement dans la partie supé- rieure ouverte du récipient, en participant ainsi au cen- trage du couvercle pour une opération d'agrafage ultérieure
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sur la périphérie du couvercle.
Le procédé de l'invention vise l'assemblage du couvercle métallique avec le corps du récipient en matière plastique. Plus précisément, ce procédé a pour effet de rabattre le rebord ou la collerette périphérique à l'extrémité supérieure du corps du récipient, on exer- çant une pression de haut en bas sur la face supérieure du couvercle, de façon à assurer un contact précis et correct entre ce rebord et la surface inférieure du cou- vercle, en assurant ainsi que l'opération d'agrafage ul- térieure agisse pour fournir un ensemble de récipient et de couvercle exempt de fuite.
Il importe que le couvercle soit agrafé sur le corps du récipient par une opération de double agrafage, de telle sorte que la première opéra- tion d'agrafage serre fortement les deux côtés du rebord du corps du récipient et que la seconde opération d'agra- fage améliore l'aspect du récipient et assure aussi un je@@t étanche entre le couvercle et le corps du récipient.
En se reportant maintenant aux dessins, on voit que le corps 10 du récipient présente une paroi la- térale 11 formant une enceinte avec une paroi inférieure ou fond 12 d'une seule pièce avec l'extrémité inférieure de la paroi latérale 11, pour fermer la partie inférieure du corps du récipient. De préférence, le fond présente un embouti circulaire 13, à concavité tournée vers le bas, entouré par une nervure annulaire 14, en saillie vers le bas, qui constitue la surface d'appui ou de support du corps du récipient.
La paroi latérale 11 est évasée vers le haut et vers l'extérieur, en 15, de telle sorte que le fond et cette partie évasée 15 forment un tronc de cône renversé.
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Cette configuration augmente notablement les lésistances à l'écrasement et à l'empilage de l'extrémité inférieure du corps du récipient;. La partie évasée 15 se raccorde sana coude brusque avec la partie cylindrique de la pa- roi latérale 11 du récipient, par l'intermédiaire d'un rebord continu 16, dirigé vers l'intérieur. Ce rebord 16 forme une nervure sur la surface extérieure du corps du récipient qui indique, de préférence, la limite inférieu- re jusqu'à laquelle une étiquette préalablement imprimée ou directement imprimée est appliquée sur le corps du ré- cipient.
L'extrémité supérieure de la paroi latérale 11 du corps du récipient est évasée du haut vers le bas, en 17, de façon à présenter la configuration d'un tronc de cône à petite base tournée vers le haut. La partie évasée 17 se raccorde avec la partie de paroi latérale 11 cylindrique, par l'intermédiaire d'un rebord ou épau- lement 18. Le bord supérieur de la partie évasée 17 pré- sente une collerette continue 19 s'étendant vers l'sxté- rieur (radialement par rapport à l'axe de révolution du récipient). Cette forme conique augmente notablement les résistances à l'écrasement et à l'empilage de l'extrémité supérieure du récipient.
L'angle suivant lequel la colle- rette 19 est disposée par rapport au plan horizontal, désigné par A, est compris, de préférence, entre 2 et 45 degrés et, d'une manière idéale, entre 5 et 20 degrés.
Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, cet angle est de 10 degrés, comme représenté. La colle- rette 19 présente une élasticité et une flexibilité qui lui permettent de fléchir librement dans la direction verticale autour de son point de jonction avec la partie
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évasée 17-
L'épaulement 18 constitue un ressaut, sur la paroi latérale extérieure du corps du récipient qui, de préférence, détermine la limite supérieure jusqu'à la- quelle une étiquette est appliquée sur le corps du réci- pient.
Un couvercle 20 est fabriqué, de préférence sous la forme représentée, et il comprend une zone cen- trale circulaire 21, déprimée en forme de cuvette à paroi latérale tubulaire 22 et à paroi de fond continue 23. Le diamètre extérieur de la paroi latérale 22 est, de préfé- rence, plus grand que celui de l'ouverture du récipient entourée par la surface intérieure de la partie évasée 17 du corps du récipient, et cette paroi latérale 22 est reçue, avec un ajustage exacte à la manière d'un bouchon, dans cette partie évasée 17, comme montré à la figure 6.
Le bord supérieur de la paroi latérale 22 présente un re- bord continu 24 qui s'étend radialement vers l'extérieur, et l'extrémité extérieure de ce rebord 24 est recourbée en 25, en forme d'"U", qui s'étend vers le bas et vers l'intérieur, en direction de la paroi 22. La distance en- tre la surface extérieure de la paroi latérale 22 et le bord inférieur le plus intérieur du rebord 25 est suffi- samment grande pour la réception de la collerette 19 du corps du récipient, lorsque le couvercle 20 est pressé sur le corps 10 du récipient, Ainsi, la collerette 19 est en position pour être reçue dans le rebord, en forme d'"U" pendant l'opération d'agrafage.
Lorsqu'on fixe le couvercle 20 sur le corps 10 du récipient, on le presse de haut en bas, à partir de la position indiquée à la figure 5, vers la position
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indiquée sur la figure 6, pour abaisser la collerette 19 dans une position sensiblement horizontale, comme repré- senté. Dans la forme de réalisation préférée de l'inven- tion, la paroi latérale 22 est en contact avec la surface intérieure du haut de la partie évasée 17, en dilatant ainsi légèrement l'ouverture formée, dans le corps du ré- cipient, par la surface intérieure de la partie évasée 17, à la manière montrée par la figure 6.
Par suite de son élasticité, de sa flexibilité et de sa tendance natu- relle à reprendre sa position initiale non abaissée, la collerette 19 est maintenue fortement en contact avec la surface inférieure du rebord 24 et du couvercle 20. Après assemblage du couvercle avec le corps du récipient, à la manière illustrée par la figure 6, on exécute une opéra- tion classique d'agrafage double qui applique les surfa- ces intérieures 26 et 27 du rebord 25 de façon à serrer la collerette 19 du corps du récipient, tout en rabattant simultanément le rebord 24 - 25 vers l'intérieur pour l'amener dans la position montrée à la figure 7.
Ainsi, grâce à l'opération de double agrafage, la collerette 19 est fortement pressée entre les surfaces 26 et 27 du re- bord 24,25, et elle est aussi fortement bloquée contre la surface extérieure de la partie évasée 17 de la paroi latérale 11 du récipient. La position finale du couvercle agrafé au corps du récipient est représentée à la figure 7.
On remarquera que le diamètre extérieur (dia- mètre maximum) de la partie inférieure de l'évasement 17 est sensiblement identique au diamètre extérieur (diamètre maximum) du haut do la partie évasée 15. On remarquera aussi que le diamètre de la surface extérieure agrafée 28 du couvercle est égal ou inférieur à celui maximum des
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parties évasées 15 et 17, ce qui permet un roulement ré- gulier du récipient, comme décrit précédemment.
La paroi inférieure ou fond 23 de la partie déprimée du couvercle 20 est située, de préférence, au- dessous de l'extrémité inférieure du rebord 25 sur le ré- cipient fini. Du fait de cette construction, le récipient présente une résistance accrue à l'éclatement en ce qui concerne l'essai de l'agrafage.
On a trouvé, au cours d'essais répétés, que le couvercle du récipient réalisé conformément à l'inven- tion n'éclate pas sous l'effet d'une pression hydraulique, tant que cette pression n'atteint pas une valeur de l'or- dre de 1,75 kg/cm , ce qui est en contraste avec les boîtes de conserves en clinquant classiques actuellement vendues sur le marché, dont le couvercle agrafé est déta- ché ou soufflé par une pression de l'ordre de 1,05 kg/cm .
On a trouvé, lors d'essais répétés de chute libre, que le récipient fabriqué conformément à l'invention est supé- rieur aux boites de conserves connues en clinquant. Les fêlures, sous contrainte, du récipient fabriqué selon l'invention, sont largement évitées si l'on donne au réci- pient une configuration régulière en évitant tous angles aigus où les tensions se localiseraient et produiraient une rupture. Des essais d'empilage répétés indiquent que le récipient selon l'invention présente une bien plus grande aptitude à l'empilage que les boites de conserves en clinquant ou feuilles actuellement sur le marché. Une des raisons de cette aptitude supérieure à l'empilage ré- side dans les parties évasées 15 et 17 du récipient.
On a trouvé que la contrainte maximum, lors de l'empilage, est localisée dans les régions supérieure et inférieure du
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récipient. Dans les boites de conserves classiques en clinquant ou feuilles de métal, il n'est pas possible de prévoir des parties évasées comme dans le cas present.
Naturellement, l'invention ne doit pas être considérée comme limitée à la forme de réalisation décri- te et représentée qui n'a été choisie qu'à titre d'exem- ple, et à laquelle on peut apporter des modifications di- verses sans sortir du cadre de l'invention.