Collier de remise à neuf pour fermeture de récipient métallique
La présente invention a pour objet un collier de remise à neuf pour fermeture de récipient métallique, notamment d'une fermeture d'un fût. L'invention vise en particulier à rétablir des conditions d'étanchéité de fermetures de récipients lorsque leurs garnitures ont été rendues inefficaces par la chaleur utilisée pour la remise à neuf de tels récipients.
Des fûts et des récipients cylindriques en acier tels que fabriqués et vendus actuellement ont habituellement leur extérieur vernis ou peint en des couleurs ou dessins choisis par les expéditeurs. Une grande partie de ces récipients ne sont fabriqués que pour faire un seul voyage lorsqu'ils contiennent des produits inflammables, dangereux ou poisons. Lorsqu'ils ont terminé leur voyage, ils peuvent encore constituer des emballages efficaces et dans quelques cas ils peuvent être utilisés sans rénovation pour des produits autres que des produits inflammables, dangereux ou poisons.
Par exemple, dans le cas de fûts ou récipients cylindriques neufs qui font un seul voyage avec de l'alcool, ils pourraient être réutilisés ensuite sans être remis à neuf pour le transport de kérosène ou de peinture. Bien des récipients cependant sont endommagés ou sont rayés pendant le transport et d'autres sont utilisés pour le transport de produits difficiles à éliminer par nettoyage. Même les récipients encore utilisables après le premier voyage sont au bout de peu de temps rayés ou endommagés d'une autre fa çon de sorte que leur remise à neuf s'impose.
Une industrie importante s'est créée ayant pour but la remise à neuf de tels récipients et dans laquelle il est maintenant d'usage d'enlever la peinture ou vernis extérieur et de nettoyer complètement l'intérieur des récipients de sorte qu'ils peuvent être repeints à l'extérieur et réutilisés pour le transport de produits qui ne présentent pas de dangers.
Une des principales opérations réalisées dans la remise à neuf de tels récipients consiste à brûler ou à chauffer ceux-ci sur des transporteurs dans des fours où la température est de l'ordre de 5500 C et à chauffer ainsi le métal (l'acier) au rouge sombre.
En ce qui concerne les fermetures, aucune matière de garniture efficace n'a été trouvée jusqu'ici pour le joint entre la collerette et le manchonnage de fermeture et la paroi du récipient pour résister efficacement aux températures auxquelles est soumis le récipient. D'une façon générale,, toutes les garnitures sont défectueuses lorsqu'elles sont soumises à une telle température ce qui a pour résultat de produire des fuites aux fermetures.
Des efforts considérables ont été faits pour trouver une solution à ce problème. La plupart de ces efforts ont été dirigés vers une recherche de matériaux de garnitures ou de constructions de joints pouvant résister à la chaleur. Actuellement, ces efforts n'ont pas abouti et pour autant que l'on puisse en juger, la solution du problème est loin d'être trouvée dans cette direction. La présente invention fournit cependant une solution simple et économique.
Le collier de remise à neuf qui en fait l'objet est caractérisé par une bague constituée par une bride cylindrique présentant à son extrémité supérieure une partie recourbée vers l'intérieur formant un talon destiné à venir en prise avec le bourrelet de ladite collerette et se terminant à l'intérieur de celle-ci, la bride cylindrique étant formée de manière à s'étendre vers le bas au-delà du bourrelet en regard du col du récipient et espacée de celui-ci vers l'extérieur et sur une partie de sa hauteur, et une garniture placée entre le col et la bride cylindrique, ladite bague étant formée par une feuille d'acier d'épaisseur inférieure à celle de la paroi du récipient.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan par-dessus d'une bague faisant partie du collier de remise à neuf.
La fig. 2 est une vue en coupe par la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue éclatée d'une fermeture à remettre à neuf montrant la nouvelle garniture déjà en place sur la fermeture et la bague prête à être appliquée sur celle-ci.
La fig. 4 est une coupe verticale de la fermeture avec le collier appliqué sur celle-ci mais avant sa fixation sur la fermeture.
La fig. 5 est une vue en coupe à plus grande échelle d'un détail de la fig. 4, avec le bouchon vissé en place dans la collerette et avec la mâchoire de l'outil de scellement en train de sertir le bord de la bague dans sa position finale.
La fig. 6 est une vue semblable après que la mâchoire de routil a été actionnée.
La fig. 7 est une vue partiellement en coupe et partiellement en élévation d'une fermeture remise à neuf.
Les fig. 8 et 9 sont des coupes fragmentaires de variantes de collier de remise à neuf.
En considérant tout d'abord la fermeture à remettre à neuf, celle-ci comprend normalement une bride ou manchon désigné d'une façon générale en 1 présentant une collerette 2 filetée avec une base 3 s'étendant latéralement autour de l'extrémité inférieure de ce col. La base 3 est reçue dans une partie repoussée 4 formée dans la paroi du récipient 5 autour du fond du col 6 du récipient, qui reçoit la collerette 2. La périphérie 7 de la partie repoussée 4 et la périphérie de la base 3 ont une forme polygonale de manière à empêcher la rotation.
A son extrémité supérieure, la collerette de fermeture est rabattue pour former un bourrelet 8 autour et par-dessus l'extrémité supérieure du col 6 pour maintenir en place la collerette dans l'ouver- ture. En même temps, le bourrelet 8 sert à comprimer une garniture 9 qui s'étend dans la poche située entre la base 3 et la collerette 2 et la partie opposée de la paroi du récipient s'étendant entre la partie repoussée 4 et le col 6. C'est cette garniture 9 qui est attaquée par la chaleur produite pendant l'opération de remise à neuf du récipient tel que décrit plus haut. Ainsi, il est clair que si la garniture 9 est défectueuse le contenu du récipient peut s'échapper par le trajet prévu entre la base 3, la partie 4, la collerette 2 et le col 6 et autour de l'intérieur du bourrelet 8.
Du fluide provenant d'une telle fuite sortirait en 10 où le bourrelet 8 se termine contre le col 6.
Lorsque la garniture 9 est rendue inefficace, une fuite considérable peut apparaître sur ce parcours, bien que les parties soient convenablement ajustées, il est reconnu que le contact métal contre métal forme rarement un joint efficace empêchant le passage de liquide. Ceci est particulièrement vrai lorsqu'il existe une certaine pression exercée derrière le liquide comme cela apparaît habituellement dans des fûts métalliques.
Des efforts ont été faits pour appliquer des organes de scellement extérieur sur la ligne où l'extrémité 10 du bourrelet 8 vient en prise avec le col 6.
Ceci a été difficile à réaliser et la fixation des moyens destinés à maintenir les joints ou garnitures auxiliaires tendent généralement à déplacer les garnitures de cette position. Ainsi, ces efforts n'ont pas -donné une solution au problème. De plus, il existe la possibilité qu'une certaine partie du col 6 soit fendue sur une partie de sa hauteur à partir de son sommet.
Alors que la garniture 9 est effective, de telles fentes n'ont aucune importance mais si la garniture 9 fait défaut elles entrent en ligne de compte, car elles fourniraient des passages de fuite plus considérables que celui qui apparaîtrait à l'extrémité 10 du bourrelet.
La fermeture décrite donne la solution du problème par une disposition de double garniture. La première de ces garnitures est un simple anneau 1 1 qui est appliqué sur le col 6 et se maintient de luimême sur celui-ci. I1 ne se trouve pas nécessairement dans une position particulière mais est de préférence entre la position 10 et la position 12 où le col 6 entoure la partie repoussée 4. Ainsi, il peut bien recouvrir n'importe quelle fente ménagée dans le col 6 et qui s'étend normalement légèrement audessous de l'extrémité du bourrelet en 10.
Une fois que cette garniture est en place, une bague peut être appliquée. Cette bague, comme représenté aux fig. 1 à 3, est faite à partir d'une feuille d'acier léger et comprend une bride cylindrique 15 se terminant à son extrémité supérieure par une partie recourbée ou talon 16 vers l'intérieur. Le talon 16 a un contour tel qu'il peut s'adapter et s'appliquer uniformément par-dessus le bourrelet 8. Le talon 16 se termine par une ligne 17 qui l'amène jusqu'au filet le plus haut de la collerette 2 de sorte qu'il recouvre le siège normal du bouchon fourni par la collerette. La hauteur de la bride 15 est telle que lorsque la bague est en place sur la collerette de fermeture, la limite 18 de la bride 15 s'étend vers le bas en faisant presque contact avec la paroi du récipient où la partie repoussée 4 et la partie arrondie 12 aboutissent.
De plus, comme représenté aux fig. 4 et 5, la bride 15 de la bague s'étend vers le bas de façon rectiligne à partir de la périphérie du bourrelet 8 de sorte qu'elle recouvre juste la périphérie extérieure de la garniture 11.
Cette bague 15, 16 est en un métal beaucoup plus léger que celui des parties adjacentes. On préfère la fabriquer à partir d'une feuille d'acier ayant approximativement 0,35 mm alors que la bride du récipient est de 3,0 mm d'épaisseur et l'épaisseur du récipient cylindrique qui habituellement est d'envi ron 1 min dans quelques cas peut être d'environ 1,6 mm. Cependant la bague ne peut pas servir d'élément constructif. Son but est simplement de servir d'organe de portée et de maintien de garniture. Ainsi, un organe de l'épaisseur indiquée remplit son rôle de façon entièrement satisfaisante. En outre, son épaisseur est suffisamment faible pour que l'application du bouchon de fermeture et d'une capsule pardessus la fermeture puisse être effectuée sensiblement de la même manière que pour cette fermeture en l'absence d'un tel organe.
L'élément suivant à introduire dans le dessin est le bouchon de fermeture. Une fois que la bague 15, 16 est appliquée sur la fermeture et par-dessus la garniture 1 1 comme représenté à la fig. 4, le stade suivant consiste à la maintenir en place alors que sa bride 15 est sertie à l'intérieur. Ce maintien est effectué en appliquant le bouchon de fermeture désigné d'une façon générale en 20, en vissant sa paroi filetée 21 dans la collerette filetée 2 jusqu'à ce que la garniture 22 portée par le bouchon s'étende à travers ou chevauche le bord extrême 17 de la bague entre la surface supérieure du filet le plus haut et la surface adjacente du talon 16 comme représenté en 23 aux fig. 5, 6 et 7.
En continuant à visser le bouchon vers le bas, l'arête 24 de sa tête 25 vient éventuellement en contact avec la partie arrondie du talon 16 empêchant à ce moment de continuer à visser le bouchon. Lorsque le bouchon atteint cette position la garniture 22 est suffisamment comprimée pour réaliser un joint étanche non seulement vis-àvis d'une fuite entre les filets de vis 21 en prise du bouchon et de la collerette 22 mais également vis-à-vis d'une fuite qui pourrait se faire vers le haut autour de l'extérieur du bourrelet 8 et dans la partie recouvrante du talon 16 car comme représenté à la fig. 7, la garniture 22 fait joint et bloque tout passage à l'extrémité 17 du talon 16. En plus de cette action de joint du bouchon par l'engagement de l'arête 24 avec le talon 16, ce bouchon sert à maintenir la bague 15. 16 en place pour le sertissage de la bride 15.
L'application du bouchon réalise la double fonction de fixer la bague 15, 16 en position pour être sertie et en meme temps de rendre étanche l'extrémité de la bague en 17 vis-à-vis d'une fuite possible.
Ceci étant la seule direction suivant laquelle du liquide peut s'écouler du récipient, un joint efficace est fourni en forçant la garniture du bouchon à réaliser sa fonction normale d'empêcher une fuite vers le haut à travers les filets de même qu'une fonction additionnelle de blocage d'une fuite possible entre le bourrelet 8 et le talon 16.
Dans la remise à neuf de récipients cylindriques, on fixe de nouveaux bouchons dans les collerettes avant le transport de ces récipients, ainsi aucune opération supplémentaire n'est nécessaire pour maintenir la bague 15, 16 en place.
Une fois que le bouchon 20 est en place, le stade final de remise à neuf est effectué en utilisant des outils de capsulage connus pour appliquer des capsules sur des fermetures de récipients de la manière décrite dans le brevet suisse No 168415. Ces outils ont normalement une portée en forme de cuvette renversée qui s'applique sur la capsule et dans ce cas applique celle-ci sur la surface supérieure de la partie arrondie du talon 16. La portée de la partie 26 de cet élément est représentée partiellement aux fig. 5 et 6. De tels outils de scellement sont munis de plusieurs mâchoires 27 montées de façon oscillante pour que leurs faces d'actionnement 28 soient forcées contre la bride 15. Ce forçage à l'intérieur est effectué par un mouvement vers le bas d'un organe 29 en forme de cloche dont une partie est représentée aux fig. 5 et 6.
En se référant aux fig. 6 et 7, on remarque qu'au moment où le bord 15 a été serti vers l'intérieur, il est en général arrondi vers l'intérieur comme repré- senté en 30 à la fig. 7 et la garniture 1 1 derrière ce bord est comprimée et étalée sensiblement sur toute la hauteur du col 6. Ce sertissage et cette compression de la garniture ont donné aux essais la certitude qu'ils empêchent de façon efficace toute fuite vers le bas à partir de la position 10, et ferment toute fente dans le col de sorte que le seul passage ouvert est celui par-dessus le bourrelet 8. Ce passage est cependant bloqué par la garniture 22 du bouchon de sorte que la fermeture est remise à neuf du point de vue de son fonctionnement.
On constatera qu'il est simple d'appliquer la garniture 1 1 sur le col 6 de même que la bague 15, 16 par-dessus le bourrelet 8 et sur le col 6 au moment où tout est prêt pour placer le bouchon dans la fermeture du récipient remis à neuf. Ensuite, lorsque le bouchon est en place, il suffit à l'ouvrier d'appliquer l'outil de scellement et de sertir la bride 15 contre la garniture pour terminer la remise à neuf de la fermeture.
Avec une utilisation normale, la bague 15, 16 peut être réutilisée plusieurs fois. Si cependant on désire enlever la bague et la remplacer par une nouvelle, de même que la garniture 11, ceci peut être facilement réalisé.
De plus, bien que l'utilisation du bouchon ait été indiquée pour maintenir la bague lors du sertissage de la bride 15 vers l'intérieur, cette opération peut être réalisée d'une autre manière. On peut par exemple prévoir un outil spécial comportant une partie formant enclume qui recouvre le talon 16 au lieu de l'élément d'appui 26. Une telle enclume a une position relative telle par rapport aux mâchoires d'outil que dès qu'elle est placée sur le talon 16, alors que celui-ci est appliqué par-dessus le bourrelet 8, les mâchoires sont dans la position correcte pour sertir la bride 15 vers l'intérieur en vue de terminer la remise à neuf. Cependant, normalement le coût de cet outil et l'opération additionnelle pour son utilisation peuvent être évités en appliquant les bouchons comme décrit et en scellant au moyen des outils de capsulage connus.
La fig. 8 montre une variante de collier de remise à neuf dans lequel la bride cylindrique 35 présente un bourrelet 36 semblable au talon 16 de la forme d'exécution précédente. La bride 35 présente toutefois un logement annulaire 37 formant une poche pour la réception d'une garniture 38. Cette garniture dans cet exemple peut être avantageusement appliquée en faisant couler sur place une matière à l'état fluide dans la bague. De cette manière, la garniture reste en place dans l'évidement 37 alors qu'elle est appliquée et une fois en place elle y reste.
Cette variante permet de supprimer la garniture séparée 11. Au lieu que la garniture soit déjà en place dans la bague et lorsque celle-ci est appliquée, la garniture est placée en face du col 6 du récipient.
Lorsque le sertissage vers l'intérieur de la partie 35 est effectué, cette partie est aplatie, la garniture est comprimée et s'étale entre les parties 35 et 36 et devient efficace de la même manière que la garniture 11.
Dans la fig. 9, la bride cylindrique 40 modifiée porte une partie formant bourrelet 41 analogue aux parties 16 et 36 déjà décrites. La bride 40 présente cependant un logement annulaire de section transversale rectangulaire initialement, comportant une base 42 et les côtés 43 et 44. Ce logement reçoit une garniture 45 préformée qui le remplit et ne fait saillie radialement vers l'intérieur que sur une petite distance au-delà du bord 40. Les côtés 43 et 44 sont de préférence sertis l'un vers l'autre au voisinage de l'ouverture du logement pour maintenir la garniture 45 en place avant l'application du collier. Ce sertissage peut être fait avant ou après l'application de la garniture. Comme dans la variante de la fig. 8, le logement 42, 43, 44 est aplati et éliminé lorsque la bague est sertie sur le col de la fermeture.
En même temps, la garniture 45 est aplatie entre la bride 40 et le col 6.