FR2531680A1 - Extremite de conteneur thermoplastique, methode et appareillage de soudure par rotation par inertie de ces extremites de conteneur - Google Patents

Extremite de conteneur thermoplastique, methode et appareillage de soudure par rotation par inertie de ces extremites de conteneur Download PDF

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FR2531680A1
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Donald Mac Laughlin
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Abstract

ON DECRIT UNE EXTREMITE 110 DE CONTENEUR QUI EST ADAPTEE POUR RECEVOIR PAR SOUDAGE PAR ROTATION UNE PAROI DE CONTENEUR EN CARTON. CETTE EXTREMITE POSSEDE UNE RAINURE ANNULAIRE 148 POUR Y INSERER LA PAROI, ET UNE CONFIGURATION DE PAROI EN U INVERSE QUI PERMET DE MINIMISER LES FORCES EXERCEES SUR LA SOUDURE. L'EXTREMITE POSSEDE EGALEMENT DES NERVURES POUR AUGMENTER LA RESISTANCE ET LA RIGIDITE. ON DECRIT EGALEMENT UN APPAREIL POUR REALISER LE CONTENEUR, CET APPAREIL POSSEDANT NOTAMMENT UN DISPOSITIF D'ENGAGEMENT POUVANT S'EXPANSER POUR FORMER UNE SURFACE CYLINDRIQUE D'UN DIAMETRE EGAL AU DIAMETRE INTERNE DE LA PAROI. ON PLACE EGALEMENT SUR LE MANDRIN UN ARRET RECOUVERT D'UN MATERIAU ANTI-FRICTION DE MANIERE A DEFINIR LA PROFONDEUR A LAQUELLE LE MANDRIN DOIT ETRE ENFONCE DANS LE CORPS DU CONTENEUR.

Description

1 - La présente invention se rapporte à une nouvelle
amélioration utile des extrémités de conteneur En parti-
culier, la présente invention concerne les extrémités thermoplastiques d'un conteneur dont les parois sont en carton La présente invention se rapporte également à une méthode et un appareillage pour fabriquer les composants
de conteneur par soudure par rotation par inertie.
Les conteneurs ayant des parois en carton, utilisés jusqu'à présent pour contenir de l'huile, du jus d'orange ou d'autres liquides analogues, ou encore des poudres ou d'autres matériaux sous forme de granulés, avaient des extrémités métalliques attachées à la paroi cartonnée par gaufrage ou par d'autres types de soudure mécanique De tels conteneurs sont très chers et très compliqués à construire, aussi bien du point de vue matériaux utilisés
que du point de vue méthode de fabrication.
Pour ces conteneurs, des extrémités en plastique seraient préférables, mais jusqu'à présent aucune méthode n'a été trouvée satisfaisante pour attacher une extrémité en plastique à la paroi en carton du conteneur Parmi les nombreux problèmes rencontrés, on peut citer les variations relativement larges, par rapport aux dimensions nominales, avec lesquelles les parois cartonnés sont produites, ainsi que la tendance des extrémités en plastique à être délogées du conteneur lorsqu'on lui applique une force dans une direction normale au plan de l'extrémité du conteneur, par
exemple en laissant tomber ou en secouant un conteneur plein.
De plus, les extrémités plastiques du conteneur ont une tendance à se détacher de l'intérieur de la paroi
du récipient.
Dans le brevet américain "Reissue No 29 448 " on décrit des méthodes et un appareillage pour effectuer le soudage par rotation par inertie, de parties de conteneur thermoplastique On décrit dans ce brevet que deux sections de conteneur thermoplastique s'accouplant axialement, sont
montées respectivement sur des mandrins alignés axialement.
Un des mandrins est temporairement couplé à un dispositif d'entraînement par rotation de manière à porter ce mandrin -2- ainsi que la partie de conteneur véhiculée par celui-ci jusqu'à une vitesse de rotation prédéterminée; à ce moment, on désengage le dispositif d'entraînement, et l'inertie de rotation ainsi développésest suffisante pour maintenir le mandrin en rotation par après Les deux mandrins sont ensuite rapprochés l'un de l'autre et les deux parties de conteneur véhiculées par les mandrins respectifs sont ajustées l'une avec l'autre La friction générée par
la rotation d'une partie de conteneur relativement à l'au-
tre, échauffe la matière plastique tout en freinant simultanément le mouvement de rotation Résultant de cet échauffement, la matière plastique fond et les deux parties fusionnent l'une avec l'autre lorsque le mouvement de rotation cesse On laisse ensuite se refroidir les deux
parties du conteneur.
Dans ce brevet US "Reissue 29 448 " les deux par-
ties de conteneur qui sont soudées sont en matériau thermo-
plastique Il faut également noter que de manière à générer la chaleur de friction requise pour fondre le matériau plastique les sections de conteneur qui s'accouplent doivent s'ajuster l'une avec l'autre avec un petit décalage Lorsque
les deux sections sont formées du même matériau thermoplasti-
que, la réalisation du petit décalage comme défini n'est pas difficile car la dimension de la section de conteneur est établie avec précision dans la machine de formage et tout changement de dimension ultérieur dû à une expansion ou une* contraction thermique, lorsque des sections sont stockées pour une certaine période de temps avant leur assemblage,
affecte les deux sections de la même manière.
Comme énoncé ci-dessus, durant ces dernières années on a utilisé des conteneurs dont le corps ou les parois sont formés de carton, sur lesquels sont scellées des extrémités métalliques A titre d'exemple, on peut
citer des récipients pour huile moteur ou pour jus d'orange.
Lorsque l'on utilise un conteneur dont le corps est en carton, il est souvent nécessaire de recouvrir l'intérieur du corps en carton avec un matériau étanche, notamment des matériaux thermoplastiques Dans d'autres types de conteneurs, -3- utilisés pour contenir des poudres ou descomposés solides,
il n'est pas nécessaire de recouvrir la parpi de carton.
Lorsque la paroi de carton est tapissée à l'inté-
rieur avec un matériau thermoplastique, on a-proposé d'utili- ser également un matériau thermoplastique pour constituer le fond du récipient, ce qui a conduit à la découverte que de tels fonds de conteneur peuvent être soudés par rotation au corps du conteneur lorsque celui-ci est tapissé à l'intérieur d'un matériau thermoplastique Cependant, on a rencontré des difficultés pour former et maintenir les corps de carton recouverts d'un matériau thermoplastique dans des tolérances de dimensions acceptables pour une opération
de soudage par rotation Afin d'appliquer la matériau thermo-
plastique contre le carton, on chauffe le matériau thermo-
plastique de manière à l'attacher au carton, ensuite on le laisse se refroidir, ce qui donne une rétraction du matériau de telle sorte que le conteneur soit sous-dimensionné Une rétraction non uniforme peut également se produire lors du stockage, et les conteneurs en carton peuvent alors, au cours de manipulations ou d'opérations de convoyage devenir
légèrement déformés.
Il est entendu que dans les cas o les parois de
carton ne sont pas recouvertes avec des matières thermoplas-
tiques, certains problèmes de soudage par rotation peuvent être évités, le premier étant de s'assurer qu'un lien d'une intégrité convenable existe entre l'extrémité en matériau thermoplastique du conteneur et la paroi en carton et que ce lien sera suffisamment dur pour-résister aux forces qui
pourraient lui être appliquées.
La présente invention a pour objet une extrémité en matière plastique appropriée pour être utilisée avec un corieneur ayant des parois de carton, cette extrémité étant destinée à être soudée par rotation sur cette paroi en
carton.
La orésente invention a également pour objet un conteneur approprié pour contenir des liquides comme de l'huile, ou des poudres, celui-ci étant solide et fabriqué aisément. -4- La présente invention a également pour objet une méthode et un appareillage améliorés pour premièrement
attacher les extrémités de conteneur en matière thermo-
plastique sur les parois en carton, que les parois en carton soient recouvertes ou non d'un film thermoplastique,
et deuxièmement produire des conteneurs complets.
La présente invention a également pour objet de faire des extrémités de conteneur qui sont attachées plus solidement qu'avec le gaufrage conventionnel de la feuille métallique, et dès lors de faire des objets ayant une
meilleur étanchéité.
Ainsi, selon un mode d'exécution préféré, le conteneur de l'invention comprend une extrémité en matière plastique adaptée pour être attachée à la paroi en carton par un procédé de soudage par rotation De préférence, l'extrémité en matière plastique compendra une partie de
lèvre divergente qui forme une rainure annulaire danà laquel-
le la paroi de carton vient se serrer convenablement
pour former une soudure par rotation.
De manière à minimiser les forces sur-la soudure, l'extrémité comprendra de préférence une paroi verticale adjacente à la lèvre qui a d'ailleurs une partie biseautée
et qui se plie dans une arête parallèle au plan de l'ex-
trémité et qui se plie alors doucement le long d'arcs disposés en serpentin jusqu'approximativement le niveau du fond du conteneur La plupart des forces agissant sur l'extrémité en matière plastique seront par conséquent dirigées radialement par rapport à l'axe de l'extrémité du conteneur, en opposition à la direction normale, réduisant ainsi les forces qui agissent pour déloger l'extrémité du conteneur dans le cas o un conteneur plein tombe ou est secoué De plus, l'extrémité de conteneur comprendra de préférence plusieurs nervures, disposées autour du bord intérieur de la lèvre et disposées comme des ailettes radiales de manière à donner de la résistance et de la rigidité à l'ensemble; ces nervures fonctionnent également comme membre de transmission de force et amènent un freinage -5- de l'arbre au cours de la fabrication Il est également préférable d'augmenter la résistance et la rigidité de
l'extrémité en donnant des caractéristiques topographiques.
Il est également préférable d'avoir une bride annulaire verticale opposée à la lèvre, cette bride pouvant servir de base ou de support pour le conteneur mais pouvant
donner aussi un moyen d'empilage convenable et sûr.
On peut préparer le conteneur de l'invention par les techniques de soudage par rotation, pour former ensemble
les parois et les extrémités.
Selon les aspects de fabrication de la présente
invention, le mandrin qui supporte un conteneur cylindri-
que, à parois en carton tapissées ou non avec un film thermoplastique, au cours de l'opération de soudage par rotation, est équipé avec un dispositif d'engagement expansible de corps de conteneur, ce dispositif, qui est en position contractée, peut être inséré axialement dans le corps du conteneur Les dispositif d'engagement
de paroi de conteneur, sous forme de segment circon-
férentiel de surface cylindrique, sont normalement maintenus dans la position contractée par un ressort d'attache circonférentiel L'expansion du dispositif est réalisée par un jeu de cames qui glissent sur les surfaces internes inclinées disposées sur les segments; cela donne un mouvement axial par rapport aux segments, ce qui provoque l'expansion du dispositif Dans la position expansée, les surfaces cylindriques externes des segments sont disposées avec précision pour définir une surface cylindrique d'un diamètre précisément égal au diamètre
interne de la paroi qui doit être soudée par rotation.
Comme énoncé ci-dessus, on forme une extrémité de con-
teneur en matière thermoplastique avec une partie montan-
te verticale, qui part de la lèvre, dont la majeure partie de la surface extérieure est dimensionnée pour obtenir le petit décalage désiré vis-àvis du diamètre intérieur de la paroi du conteneur Le bord supérieur -6de cette partie montante est de préférence effilé vers le haut et l'intérieur de manière que le conteneur puisse être pressé à l'intérieur de la paroi du conteneur à la pression désirée. On a monté un support à la partie inférieure du
mandrin qui véhicule la paroi, afin d'établir la profon-
deur à laquelle on doit enfoncer le conteneur dans la paroi du conteneur Le support est monté fixement sur le mandrin et est de préférence équipé d'un dispositif
résilient anti-friction qui se projette axialement -en-
dessous du fond du support Dans l'opération d'assemblage, l'extrémité du conteneur est élevée par son mandrin jusqu'à entrer en contact avec le dispositif résilient, après que le mandrin véhiculant l'extrémité de conteneur soit engagé avec la commande de transmission de rotation pour amener
le mandrin à la vitesse de rotation voulue L'engagement-
entre l'extrémité de conteneur et le dispositif résilient véhiculé par le mandrin entraînant la paroi ne provoquera que très peu de friction entre eux grâce à la composition
anti-friction du support.
D'autres objects, avantages et nouvelles caractéris-
tiques de l'invention seront décrits dans la description
détaillée ci-après.
L'invention est également décrite à l'aide de dessins dans lesquels: la Figure 1 représente une vue en élévation, d'une section partielle d'une extrémité de conteneur selon la présente invention; la Figure 2 représente une vue en plan selon la ligne A-A de l'extrémité de conteneur;
la Figure 3 représente une vue en coupe, fragmen-
taire et agrandie d'une lèvre et de la partie incurvée de l'extrémité de conteneur de la Figure 1, montrant ainsi -35 la bride, le support et/ou la structure d'empilage;
la Figure 4 représente une vue en coupe, d'un appa-
reillage de soudage par rotation utilisé dans l'invention, 7- mais dont certains détails ont été omis; la Figure 5 représente une vue en coupe du mandrin supérieur de l'appareillage décrit à la Figure 4; la Figure 6 représente une vue en coupe de l'appa- reillage selon la ligne 6-6 de la Figure 4; la Figure 7 représente une vue en coupe de l'appareillage selon la ligne 7-7 de la Figure 5;
la Figure 8 représente une vue en coupe de l'appa-
reillage selon la ligne 8-8 de la Figure 5; la Figure 9 représente une vue en coupe de l'appareillage selon la ligne 9-9 de la Figure 5; la Figure 10 représente une vue en coupe d'un corps de conteneur et du fond de conteneur à souder par rotation au moyen de l'appareillage décrit à la Figure 4; la Figure 11 représente une vue en coupe agrandie et détaillée du corps et du fond de conteneur indiquant
leurs dimensions relatives.
la Figure 12 représente une vue en coupe détaillée du fond et du corps de conteneur soudés l'un à l'autre; et
les Figures 13-1 à 13-7 représentent des diagram-
mes schématiques donnant la séquence des étapes d'une opé-
ration de soudage par rotation.
On se réfère maintenant à la Figure 1, qui montre une vue en élévation d'une extrémité 110 de conteneur, selon la présente invention Cette extrémité 110 doit être soudée par rotation, par exemple, sur un cylindre en carton 112 de manière à former un conteneur Les détails de l'extrémibt
du conteneur seront discutés par après à la figure 3.
On se réfère ensuite à la Figure 2 qui représente une vue en plan par le dessous, selon la ligne A-A de la Figure
1, de l'extrémité de conteneur de la présente invention.
On peut y voir aisément les ailettes ou nervures 122 jointes à la partie de lèvre 150 du conteneur ainsi-que les fentes de renforcement 124 disposées en étoile au centre
de l'extrémité du conteneur.
On se réfère ensuite à la Figure 3, que représente -8-
en détail l'extrémité 110 de conteneur de l'invention.
Le conteneur est préparé en une matière plastique soudable par rotation, en l'occurence un polyéthylène HDPE, ou toute autre matière équivalente Cette extrémité de conteneur possède une lèvre ou rebord 150 pour recevoir la paroi en carton 112 du conteneur, celle-ci ayant la forme d'un cylindre circulaire droit L'intérieur de la paroi du conteneur peut être recouverte avec un film d'un matériau thermoplastique, bien que cela ne soit pas toujours nécessaire La rainure annulaire 148 sur laquelle la paroi vient s'ajuster, a une ouverture formée par deux parois divergentes, la paroi interne 136 et celle de la bride 134 De préférence les parois divergeront de la verticale d'un angle d'environ 20 La rainure annulaire s'ajustera facilement sur un cylindre en carton, dont les dimensions peuvent varier par rapport aux spécifications nominales Le rebord interne 152 aura de préférence un coin arrondi de manière à faciliter
-20 l'entrée de la paroi 112 dans la rainure 148.
Dans la direction opposée à la paroi 136, qui est généralement verticale, mais dans le prolongement de celle-ci, on trouve une bride circulaire 132 qui a plusieurs fonctions Elle sert de base au conteneur ou comme guide d'empilage du conteneur fini La bride 132 a des parois légèrement inclinées 131 et 133, chacune
d'elles étant inclinée d'environ 20 par rapport à la ver-
ticale Cette bride restera contre la partie biseautée 138 du conteneur au cours du transport De plus, la bride
132 sert aussi à transférer la pression du fond du réci-
pient vers la paroi 112 et à empêcher ainsi le détache-
ment du fond du récipient de la paroi ou encore le cisail-
lement de celui-ci.
La partie verticale de la paroi 136 de l'extrémité du conteneur ainsi que le cylindre en carton et la bride
134 forment les dispositifs pour sceller le conteneur.
Il faut noter que le scellement, effectué par soudage par -9- rotation, se réalise le long des surfaces qui sont dans une position normale aux forces qui peuvent exister dans le conteneur lorsque celui-ci est rempli Le soudage par rotation est une opération rapide, efficace et bon marché et qui donne un lien n'ayant qu'une résistance limitée dans la direction normale à la liaison, mais une résistance beaucoup plus grande dans la direction parallèle à cette liaison Par conséquent, une extrémité de conteneur dont les surfaces attachées sont normales à la direction des forces exercées par le fluide dans le conteneur, aura une tendance à se détacher de la paroi, renversant ainsi le contenu du récipient, ce qui se produit particulièrement dans le cas o l'on secoue ou l'on
laisse tomber un conteneur plein.
On sait que le fluide présent dans le conteneur exerce des forces ayant une direction normale aux surfaces du conteneur Ces forces sont particulièrement importantes lorsque le conteneur est utilisé pour contenir un liquide, et que ce liquide bouge exerçant ainsi des forces sur les diverses parois du conteneur Avec l'extrémité de conteneur
dans sa conception actuelle, on voit que les'forces exer-
cées sur les parois de l'extrémité sont réduites par la
structure, qui dirige vers des zones de plus forte résis-
tance, c'est-à-dire normale à la paroi Par exemple, si on laisse tomber un conteneur rempli, le fluide n'exerce
aucune force sur la paroi 136 de l'extrémité du conteneur.
Les forces exercées sur la partie supérieure 140 du récipient ainsi que sur la partie en biseau 138 sont dirigées par la paroi 136 et le support 122 pour agir soit en compression de la soudure par rotation, soit dans une direction parallèle à celle-ci De la même manière, les forcés exercées par le fluide sur les parties incurvées 142 et 144 agissent généralement en compression
de la soudure par rotation ou dans une direction parallè-
le à celle-ci, généralement verticalement Les autres forces qui agissent dans la direction de la paroi sont - transférées par la base ou bride 132 pour aller s'exercer
sur la paroi 112.
Au cours de l'assemblage, la partie en biseau 138 de l'extrémité du conteneur agit comme élément d'introduction pour positionner la paroi du conteneur et la diriger dans la rainure 148 Les supports 122 et 124 agissent pour accroître la rigidité de la structure de l'extrémité du conteneur Le support 122 agit également pour rediriger
les forces exercées par le fluide sur la soudure.
La structure obtenue est une extrémité de conteneur
qui peut être attachée avec sûreté à la paroi Cette extré-
mité a également pour avantage de rediriger dans d'autres directions les forces qui tendraient à faire se détacher l'extrémité De plus, la structure est solide et rigide,
elle est également empilable.
L'appareillage de la présente invention, considéré comme un tout, utilise beaucoup des caractéristiques décrites dans le brevet US "Reissue 29448 " Dans la
description et les dessins donnés ci-après, certaines
parties de l'appareillage ont été représentées d'une maniè-
re simplifiée, ce sont celles qui se rapportent à des parties et structures similaires qui ont été décrites
en détail dans le brevet US "Reissue 29448 ".
On se réfère à la Figure 4, dans laquelle on voit que le support fixe de l'appareil comprend une base 10
qui supporte fixement le pilier vertical central 12.
On installe fixement un chemin cylindrique de came 14, au moyen du plateau 16 placé sur l'extrémité supérieure du
pilier 12, coaxialement avec l'axe vertical du pilier 12.
On installe fixement un second chemin cylindrique de
came 18 sur la base 10 Toute la structure décrite ci-des-
sus constitue le support fixe de l'appareil et tout le reste de la structure, décrit à la Figure 1, est monté pour être mis en rotation autour de l'axe du pilier vertical 12; cependant, on ne montre qu'une partie de la
structure pouvant tourner.
il - La structure pouvant tourner comprend un manchon central 20 monté sur le pilier 12, de manière à tourner autour de celui-ci au moyen d'une série d'engrenages 22; les plateaux supérieur et inférieur 24, 26, fixement
attachés au manchon 20, sont entraînés avec ce dernier.
A la Figure 4, on ne montre qu'un simple jeu de mandrins qui comprend le mandrin supérieur 28, accroché au plateau supérieur 24, et le mandrin inférieur 30 accroché au plateau inférieur 26 Dans l'appareil que
l'on utilise, il y a évidemment plusieurs jeux de man-
drins supérieurs et inférieurs disposés symétriquement autour de l'axe de l'appareil Cette disposition a d'ailleurs été décrite clairement dans le brevet-US
"Reissue 29448 ".
Un engrenage d'entraînement 32 est fixé avec sûreté à la partie inférieure du manchon 20 de manière à entraîner le manchon et les diverses parties qui y sont attachées, en rotation autour du pilier 12 Comme le manchon 20, les plateaux supérieur et inférieur 24 et 26 sont en rotation, les mandrins supérieur et inférieur 28 et 30 se meuvent sur un chemin circulaire autour du pilier central 12 Au cours de ce mouvement, un rouleau 34 placé sur le mandrin inférieur 30, se déplace le long d'une
'rainure 36 dans le chemin de came inférieur 18; pour rele-
ver et abaisser le mandrin inférieur 30 à des points appropriés au cours de son mouvement cyclique autour du pilier 12 Un rouleau similaire 35 est engagé dans une rainure similaire dans le chemin de came supérieur 14,
pour relever et abaisser verticalement le mandrin supé-
rieur 28, tandis qu'un second rouleau 40 est engagé dans le chemin de came supérieur 145 ce rouleau opère comme un dispositif d'ajustement comme cela sera décrit par après Les mouvements réciproque verticaux des mandrins sont similaires à ceux décrits en détail dans le brevet US " Reissue 29448 " v On se réfère à la Figure 5 danslaquelle on voit que 12 - l'assemblage du mandrin supérieur 28 comprend un manchon
rigideet creux 42 qui est fixé avec sécurité à l'extrémi-
té supérieure du mandrin sur le plateau supérieur 24.
Un logement 44 est monté sur l'extérieur du manchon 42 au moyen d'une glissière 46 pour pouvoir effectuer les mouvements verticaux réciproques sur le manchon 42 Le logement 44 est suspendu par une paire de tiges supports 48, comme indiqué à la Figure 6, qui sont fixées à leur extrémité inférieure à une bride 50 du logement 44, et qui passent en montant par les ouvertures 52 dans le
plateau supérieur 24 Une traverse 54 est fixée à l'ex-
trémité supérieure de la tige-support 48 et sert de support pour le rouleau à came 38, qui comme on peut le voir dans la Figure 4, roule dans la rainure supérieure du chemin de came 14 Le logement 44 est donc suspendu par les tiges-supports 48, au rouleau à came 38 et se meut par conséquent vers le haut et vers le bas selon le
chemin suivi par le rouleau 38.
En se référant de nouveau à la Figure 5, on remarque une tige-guide verticale 56 qui est fixée à son extrémité inférieure à une seconde bride 58 sur le logement 44 Cette seconde tige remonte par l'ouverture 60 dans le plateau supérieur 24 afin de guider verticalement le logement 44
dans son mouvement.
Quatre dispositifs d'engagement de corps de conte-
neur 62 sont suspendus à la partie inférieure de la bride 58 Comme cela est mieux illustré aux Figures 7 à 9, les quatre dispositifs d'engagement 62 ont la conformation d'un segment circonférentiel d'un cylindre creux, le
pourtour circulaire de chaque corps du dispositif d'engage-
ment 62 représente légèrement moins que le quart de la circonférence totale, de telle sorte que les espaces 64 entre les bords, disposés axialement, les dispositifs adjacents 62, permettent aux dispositifs de se mouvoir radialement l'un par rapport à l'autre sur un diamètre externe qui est plus petit que celui correspondant à 13 -
leur surface extérieure Le diamètre extérieur des disposi-
tifs 62 est illustré dans les Figures 7, 8 et 9; il est égal (avec une légère tolérance négative) au diamètre interne spécifié du corps de conteneur cylindrique qui doit être reçu sur le dispositif 62 Ce diamètre particulier est très important pour la présente invention, et sera
étudié en détail par après.
En se référant en particulier aux Figures 5 et 6, on voit que quatre encoches radiales 66 sont découpées dans la face inférieure de la bride 58, chaque encoche, comme on le montre également à la Figure 7, recouvrant
un des dispositifs d'engagement de corps de conteneur 62.
A l'extrémité supérieure de chaque dispositif 62, on trou-
ve un élément en saillie 68 qui passe dans l'encoche 66 et qui se termine par une broche-pivot 70 qui permet de suspendre chaque dispositif 62 depuis le logement 44 jusqu'à la face inférieure de la bride 58 Les broches-pivots 70 se trouvent dans un plan horizontal et sont orientées de telle sorte qu'elles soient tangentes à un cercle centré sur l'axe vertical central du pilier 42 Un ressort de fixation 72 est monté dans la rainure circulaire 74 de la face externe de chaque dispositif 62, ce qui a pour effet de décentrer radialement les faces externes de chacun des dispositifs 62, vers l'intérieur de l'une vers l'autre, de manière à ce que les-faces externes des quatre dispositifs 62 soient normalement inclinées vers l'intérieur et l'une
vers l'autre.
En se référant en particulier à la Figure 5, on voit que l'on forme une surface de came 76 inclinée vers le bas et l'intérieur, sur la face interne de chaque dispositif 62, à proximité de son extrémité inférieure Un dispositif à came 78 ayant des surfaces de came 80 d'inclinaison complémentaire, est logé entre le dispositif 62, et est monté fixement à l'extrémité inférieure d'une tige d'ajustage 82 qui passe librement et verticalement au
centre du pilier 42, cette tige étant attachée à son extré-
14 - mité supérieure (Figure 8) à un frein 84 qui comprend un rouleau à came 40 Comme on peut le voir à la Figure 4, le frein 84 reçoit également l'extrémité supérieure de la tige-guide 56. En se référant à la Figure 8, on remarque que le dispositif à came 78 a une configuration en croix lorsqu' il est vu de dessus, les surfaces de came-80 étant logées aux extrémités de chacun des quatre bras de la croix La partie inférieure du logement 44 est pourvue de quatre rainures radiales 86 dans lesquelles peuvent se projeter
librement les parties de bras du dispositif à came 78.
En se référant en particulier aux Figures 5 et 9, on remarque un dispositif annulaire de retenue 88 qui est fixé à l'extrémité inférieure du logement 44 soit par soudure soit par des vis 90 (Figure 9) Un support cylindrique 92 est tenu hermétiquement dans le dispositif de retenue 88 au moyen de vis 93 ou par soudure On forme ainsi un retrait 96 sur la face inférieure du support 92, et l'on fixe sur ce retrait 96 un dispositif 98 resilient anti-friction, dont le rôle sera décrit ci-après; ce dispositif est en saillie du retrait, et se prolonge vers le bas Le dispositif 98 peut être comprimé de manière-à se tenir entièrement dans le retrait 96.
De manière à minimiser la friction, le dispositif 98 est de préférence recouvert avec une matière à faible
coefficient de friction comme par exemple du polytétrafluo-
roéthylène (teflon).
On place ensuite un plateau d'éjection 100 ayant une ouverture circulaire au niveau de l'extrémité inférieure de plusieurs tiges -supports 104, qui sont fixées
solidement dans le plateau 24.
On se réfère maintenant aux Figures 10 à 12 dans lesquelles on montre des vues en coupe de la paroi et de l'extrémité du conteneur, qui doivent être soudées
ensemble par rotation au moyen de l'appareil de l'inven-
tion La Figure 10 représente une vue en coupe d'un - corps de conteneur 112 de forme cylindrique La paroi cylindrique 112 est formée par un tube cylindrique en carton 106 dont la surface interne peut-être tapissée avec un revêtement étanche, en un matériau thermoplasti-
que 108 comme le polyéthylène, le polystyrène ou le poly-
propylène On forme une extrémité de conteneur 110 dans un matériau thermoplastique selon la méthode décrite dans les Figures 1 à 3 Comme onle voit également à la Figure 11, la paroi 136 est formée à sa partie supérieure
par des surfaces inclinées vers l'extérieur et vers l'in-
térieur, puisque pour effectuer l'opération de soudage par rotation, il doit exister un petit décalage entre la surface interne du corps de conteneur 112 et la surface externe de la paroi 136, L'inclinaison de la surface 138 permet de pousser-la partie de paroi 136 à l'intérieur
du conteneur à la manière d'un chausse-pied.
On trouve également une seconde bride 134 en saillie
située sur l'extrémité de conteneur 110 Celle-ci sert-
à protéger le bord inférieur de la partie en carton du corps de conteneur La Figure 112 montre l'extrémité et la paroi du conteneur à la fin de l'opération de soudage par rotation, Comme on l'a noté ci-dessus, le fond du conteneur 110 est de préférence équipé avec une bride 132 en saillie vers le bas, ainsi que de plusieurs nervures 122 s'étendant radialement depuis la face interne de la bride 132 vers le
fond 144 de l'extrémité 110 de manière à coupler la trans-
mission de la rotation entre le fond 110-et les attaches
formées sur la surface supérieure du mandrin inférieur 30.
Les Figures 13-1 à 13-7 décrivent une séquence généra-
le des diverses opérations, La Figure 13-1 montre l'étape initiale au cours de laquelle le mandrin supérieur 28 est remonté à sa hauteur
maximum et la tige d'ajustement de came est également re-
montée dans sa position la plus élevée, afin de placer le dispositif à came 78, relatif au dispositif d'engagement 16 - 62 de corps de-conteneur, dans la position indiquée par la Figure 5 Comme on l'a décrit précédemment, le positionnement vertical du mandrin supérieur 28 et de la tige d'ajustement de came 82 sont contrôlés respectivement par les rouleaux 38 et 40, ces rouleaux circulant dans les rainures du chemin supérieur de came 14 afin de remonter et redescendre les rouleaux respectifs lorsque les mandr:ns supérieur et inférieur sont en rotation autour de l'axe
central du pilier 12 de la machine Les lignes inter-
rompues 38 C et 40 C dans les Figures 13-1 à 13-7 indiquent la configuration approximative des chemins de came sur lesquels les rouleaux 38 et 40 circulent D'une manière similaire, la ligne interrompue 34 C indique le chemin de came sur lequel se meut le rouleau 34 responsable de la
position du mandrin inférieur.
Lorsque la tige 82 et le dispositif à came 78 se trouvent dans leur position supérieure maximum par rapport au dispositif d'engagement 62 de corps de conteneur, le
ressort de fixation 72 a contracté les extrémités infé-
rieures du dispositif 62, de sorte que les surfaces cylindriques externes du dispositif 62 ressemblent à une surface tronconique convergeant vers le bas, et ayant un diamètre extérieur à sa partie inférieure légèrement moindre que le diamètre interne de la paroi de conteneur 112. Selon la Figure 13-1 on a placé un corps de conteneur 112 sur une table d'alimentation FT-1, en alignement coaxial avec le mandrin supérieur 28 On a amené une extrémité de conteneur 110 à partir d'une seconde table d'alimentation FT-2 placée sur l'extrémité supérieure
du mandrin inférieur 30.
Selon la Figure 13-2, on a abaissé le mandrin supérieur 28 pour insérer le dispositif d'engagement 62
complètement à l'intérieur de la paroi de conteneur 112.
Pendant le mouvement d'abaissement du mandrin supérieur
28, la tige d'ajustement de came 82 est abaissée simultané-
17 - ment de sorte qu'il n'y a pas de mouvement vertical relatif entre la tige 82 et le mandrin 28, et dès lors le dispositif d'engagement 62 situé à l'intérieur de la paroi 112 est encore dans la position contractée indiquée à la Figure 13-1. Dans la Figure 13-3, la tige 82 a été abaissée par rapport au mandrin 28 En se référant brièvement à la Figure 5, l'action d'abaissement de la tige 82
illustrée par les Figures 13-2 et 13-3 oblige le disposi-
tif à came 78 à se maintenir vers le bas dans la position indiquée par la Figure 5 Ce mouvement d'abaissement du dispositif à came 79 cause l'inclinaison de la surface de came 80 pour glisser vers le bas le long de la surface inclinée 76 sur le dispositif d'engagement 62, pour faire pivoter radialement ces dispositifs vers l'extérieur autour de leur pivot respectif 70 et les amener en contact complet
avec la paroi intérieure du conteneur 112.
Comme on l'a déjà indiqué, les caractéristiques d'une paroi 112 de conteneur tapissé avec un matériau thermoplastique ainsi que le procédé pour fabriquer le corps de conteneur ainsi recouvert, sont telles qu'au moment o l'on amène le corps du conteneur dans l'appareil de soudage par rotation, le diamètre interne du corps
est un peu plus petit que le diamètre spécifié L'extré-
mité du conteneur en matériau thermoplastique est formée avec précision au diamètre spécifié, et maintient ses dimensions par après De manière à ce que le soudage par rotation de la paroi du conteneur à son extrémité puisse être réalisé efficacement, il est essentiel que la paroi du conteneur ait un diamètre interne défini au moment o l'extrémité est insérée dans la paroi, de manière que le
petit décalage désiré entre les deux parties, l'une tour-
nant autour de l'autre, provoque une quantité de chaleur de friction suffisante pour fusionner les deux surfaces en matières plastique, ou l'extrémité thermoplastique et la
paroi en carton.
18 - Comme on l'a décrit ci-desuss, les surfaces externes du dispositif d'engagement 62 du mandrin supérieur 28 sont machinées avec précision à un diamètre correspondant (à une légère tolérance négative près) au diamètre inter- ne défini du corps de conteneur 112 L'expansion radiale du dispositif d'engagement 62, par ajustement de la tige à came 82, après que le dispositif ait été introduit dans la paroi, est également réglée avec précision de manière à ce qu'à la fin de l'expansion du dispositif d'engagement, les surfaces extérieures des dispositifs forment une surface cylindrique d'un diamètre égal au diamètre interne défini de la paroi de conteneur (avec une légère tolérance négative) Par conséquent, dans la
Figure 13-3, à la fin de l'expansion du dispositif d'enga-
gement 62, par abaissement de la tige 82, l'intérieur de la paroi de conteneur a été expansé avec précision, à son diamètre défini Les extrémités inférieures des dispositifs d'engagement 62 sont espacéeslégèrement de l'extrémité de la paroi du conteneur pour permettre un jeu suffisant autour de l'axe de manière à insérer
la partie 112 de l'extrémité du conteneur 110.
Dans la Figure 13-4, le imandrin inférieur 30 a été relevé pour positionner l'extrémité 110 du conteneur, juste en-dessous, mais hors de contact avec l'extrémité inférieure de la paroi 112 supportée par le mandrin supérieur 30 Dans cette étape du procédé, le mandrin inférieur est engagé avec une courroie de transmission
DB qui met ce mandrin en rotation autour de son axe.
La courroie de transmission DB agit le long d'une partie du chemin circulaire suivi par le mandrin inférieur; pour
les détails, voir le brevet US "Reissue 29448 " L'extré-
mité 110 de conteneur est alors fixée par rotation au man-
drin inférieur 28 au moyen du support 112 et tourne alors
avec le mandrin inférieur.
Dans la Figure 4, la hauteur à laquelle on place le mandrin inférieur 30 par rapport au mandrin supérieur 28, est telle que le dispositif résilient 98 véhiculé par le support 92 est à ce moment directement au- dessus
et espacé légèrement de l'extrémité 110 du conteneur.
L'étape suivante dans la séquence des opérations trouve le mandrin supérieur 28 descendu légèrement pour fixer l'extrémité 110 du conteneur dans l'extrémité
de la paroi du conteneur Juste avant cette étape d'abais-
sement, le mandrin inférieur 30 se dégage de l'engagement avec la courroie de transmission DB, cependant la rotation
due à l'inertie maintient le mandrin inférieur 30 en ro-
tation jusqu'au moment o l'étape d'introduction de l'ex-
trémité est terminée Comme la paroi 112 de conteneur, véhiculée par le mandrin supérieur 28, est tenue contre un engin en rotation, la rotation relative entre la paroi 112 de conteneur et l'extrémité 110 en-rotation, dégage de la chaleur due à la friction, cette chaleur étant suffisante pour fondre les surfaces en présence; simultanément, cette friction exerce une action de freinage sur le mandrin inférieur en rotation et sur le fond du conteneur Cette action de freinage permet d'arrêter le mandrin inférieur, l'énergie dégagée par le freinage étant convertie en chaleur, qui permet de fondre, jusqu' au moment de l'arrêt, le fond du conteneur et la paroi
du conteneur.
Dans la Figure 13-6, le mandrin inférieur a été descendu dans sa position originale, et la paroi de conteneur soudée à son extrémité est transportée sur une
table d'évacuation OF, tandis que la tige 82 a été rele-
vée pour permettre au dispositif d'engagement 62 de se remettre dans sa position contractée grâce au ressort
de fixation 72.
Dans la Figure 13-7, le mandrin supérieur a été remonté dans sa position originale pour laisser tomber le conteneur terminé 112 sur la table d'évacuation, cette séparation ayant été effectuée à l'aide du plateau
d'éjection 100 (voir Figure 5).
-20 - La présente invention a été décrite à l'aide de
modes d'exécution préférés afin de mieux l'illustrer.
Cependant, il est bien entendu que des modifications peuvent y être apportées par l'homme de métier sans pour autant sortir du cadre de celleci Ainsi d'autres formes géométriquemes peuvent être soudées par rotation,
pour autant que la rigidité soit assurée.
21 -

Claims (34)

Revendications:
1 Extrémité de conteneur ( 110), adaptée pour rece-
voir par soudage par rotation, une paroi de conteneur ( 112), caractérisée en ce qu'elle comprend - une première partie destinée à recevoir la paroi de conteneur ( 112),
une seconde partie attachée à cette première par-
tie et ayant des moyens pour répartir les forces exercées sur la liaison obtenue par soudage par rotation qui tendent
à séparer cette extrémité de cette paroi de conteneur.
2 Extrémité de conteneur selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite première partie comprend une lèvre ou rebord ( 150) formant une partie d'une rainure annulaire ( 148) destinée à recevoir cette paroi de conteneur. 3 Extrémité de conteneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde partie comprend en plus des moyens pour transférer les forces de cisaillement
agissant sur cette extrémité.
4 Extrémité de conteneur selon l'une quelconque
des revendications 1 à 3,-caractérisée en ce qu'elle
comprend également une base comprenant une bride annulaire ( 132), dont les parois ( 131,133) sont de préférence
inclinées de manière conique, placée généralement à l'oppo-
sé de la rainure annulaire.
Extrémité de conteneur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la rainure
annulaire ( 148) est également formée par une paroi verticale
( 136), placée radialement et à l'intérieur du rebord.
6 Extrémité de conteneur selon l'une quelconque
des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la paroi
verticale ( 136) et le rebord ( 150) forment des parois s'étendant généralement verticalement, définissant ainsi la
rainure annulaire ( 148).
7 Extrémité de conteneur selon l'une quelconque
des revendications 5 à 6, caractérisée en ce que la paroi
22 - verticale ( 146) se prolonge d'abord par une partie en biseau ( 138) disposée radialement et intérieurement par rapport à la rainure annulaire ( 148), et se prolonge ensuite par une partie horizontale ( 140), cette dernière se prolongeant par une partie descendant radialement ( 142) et intérieurement par rapport à ladite paroi verticale ( 136),définissant ainsi avec la partie en biseau ( 138) et la partie horizontale ( 140) un espace entre la paroi
verticale ( 136) et ces autres parties.
8 Extrémité de conteneur selon l'une quelconque
des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle
comprend en plus plusieurs nervures ( 122) généralement
disposées radialement.
9 Extrémité de conteneur selon la revendication 8, caractérisée en ce que les nervures ( 122) comprennent en plus des rainures radiales qui sont placées entre la paroi verticale ( 136) et l'autre paroi ( 142), qui remplissent cet espace, ces rainures étant destinées
à transférer les forces agissant sur l'extrémité de con-
teneur pour la séparer de la soudure,ces rainures servant aussi de moyen de transmission de mouvement de rotation
à cette extrémité de conteneur.
Extrémité de conteneur selon l'une quelconque
des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle
comprend en plus des moyens de renforcement sous forme d'un second jeu de rainures ( 124) disposées généralement radialement à partir du centre de l'extrémité du conteneur. 11 Conteneur ayant-une paroi cylindrique en carton et une extrémité en matière plastique, ayant la forme d'un
disque, fixée à la paroi par soudage par rotation, carac-
térisé en ce que l'extrémité ( 110) comprend une rainure annulaire ( 148) pour recevoir ladite paroi ( 112), une paroi verticale ( 136) se terminant à la rainure, une autre paroi ( 140, 142), des nervures ( 122) pour répartir les forces exercées sur l'extrémité du conteneur pour le 23 -
déloger de la liaison réalisée par soudage par rotation.
12 Conteneur selon la revendication 11, caractérisé en ce que la rainure annulaire est généralement de forme conique, les nervures ( 122) de renforcement supportent et accroissent la résistance de l'extrémité du conteneur et servent en plus de moyen d'attache du dispositif de
transmission de rotation à l'extrémité du conteneur.
13 Conteneur selon l'une quelconque des revendica-
tions 11 et 12, caractérisé en ce que ladite paroi forme avec la paroi verticale ( 136) une forme de U inversé par rapport à la rainure annulaire ( 148),les nervures ( 122) de renforcement étant généralement placées dans la région
en forme de U inversé.
14 Conteneur selon l'une quelconque des revendica-
tions 11 à 13, caractérisé en ce que l'extrémité ( 110) du conteneur comprend un second jeu de nervures ( 124) de renforcement, et en plus une bride annulaire-placée généralement du côté opposé à la rainure annulaire ( 148) et formée par extension de la première paroi ( 136), cette bride servant notamment pour l'empilage des extrémités
de conteneur.
Conteneur comprenant une paroi de conteneur et
au moins une extrémité adaptée pour être soudée par rota-
tion à cette paroi ( 112), caractérisé en ce que l'extrémi-
té ( 110) du conteneur comprend une première partie destinée à recevoir ladite paroi, une seconde partie attachée à la première et ayant des moyens pour répartir les forces exercées sur la liaison obtenue par soudage par rotation qui tendent à séparer cette extrémité de cette paroi de conte neur. 16 Conteneur selon la revendication-15, caractérisé en ce que la paroi ( 112) est en carton, formée pour avoir la configuration d'un cylindre droit, définissant ainsi
une paroi interne.
24 - 17 Conteneur selon la revendication 16, caractérisé en ce que cette paroi interne est recouverte d'une couche
d'un matériau thermoplastique.
18 Conteneur selon l'une quelconque des revendica- tions 15 à 17, caractérisé en ce que la première partie de cette extrémité de conteneur comprend une lèvre ou rebord ( 150), formant une partie d'une rainure annulaire
( 148) destinée à recevoir la partie ( 112) du conteneur.
19 Conteneur selon l'une quelconque des revendica-
tions 15 à 17, caractérisé en ce que la seconde partie de l'extrémité de conteneur comprend en plus des moyens pour transférer les forces de cisaillement qui agissent sur cette extrémité pour détacher la liaison effectuée par
soudage par rotation.
Conteneur selon l'une quelconque des revendica-
tions 15 à 19, caractérisé en ce que l'extrémité ( 110) du conteneur comprend également une base comprenant une bride annulaire ( 132) placée généralement à l'opposé de
la rainure annulaire ( 148).
21 Conteneur selon l'une quelconque des revendica-
tions 15 à 20, caractérisé en ce que la rainure annulaire ( 148) est également formée par une paroi verticale ( 136),
placée radialement et à l'intérieur du rebord.
22 Conteneur selon l'une quelconque des revendica-
tions 15 à 21, caractérisé en ce que la paroi verticale ( 136) et le rebord ( 150) forment des parois s'étendant généralement verticalement, définissant ainsi la rainure
annulaire ( 148).
23 Conteneur selon l'une quelconque des revendica-
tions 21 et 22, caractérisé en ce que la paroi verticale ( 136) se prolonge d'abord par une partie en biseau ( 138) disposée radialement et intérieurement par rapport à la
rainuré annulaire ( 148) et se prolonge ensuite par une par-
tie horizontale ( 140), cette dernière se prolongeant par une partie ( 142) descendant radialement et intérieurement par rapport à ladite paroi verticale, définissant ainsi - avec la partie en biseau et la partie horizontale ( 140) un espace entre la paroi verticale ( 136) et ces autres parties. 24 Conteneur selon l'une quelconque des revendica- tions 15 à 23 caractérisé en ce que l'extrémité comprend
plusieurs nervures ( 122) généralement disposées radialement.
Conteneur selon l'une quelconque des revendica-
tions 15 à 24 j caractérisé en ce que les nervures ( 122) placées sur l'extrémité du conteneur comprennent en plus
des rainures radiales qui sont placées entre la paroi verti-
cale et l'autre paroi, et qui remplissent cet espace, ces rainures étant destinées à transférer les forces agissant sur l'extrémité de conteneur pour la séparer de la soudure, ces rainures servant aussi de moyens de transmission de
mouvement de rotation à cette extrémité du conteneur.
26 Conteneur selon l'une quelconque des revendica-
tions 15 à 25, caractérisé en ce que l'extrémité ( 110) du conteneur comprend en plus des moyens de renforcement sous
forme d'un second jeu de rainures ( 124) disposées générale-
ment radialement à partir du centre de l'extrémité du conteneur. 27 Procédé de fabrication de conteneur ayant une paroi en carton et une extrémité en matériau thermoplastique attachées l'une à l'autre par soudage par rotation, caractérisé en ce qu'il consiste à former une extrémité ( 110) sous forme d'un disque ayant un rebord annulaire ( 150) pour recevoir, en l'enserrant, ladite paroi, et une partie pour transférer les forces qui agissent pour séparer la liaison obtenue par soudage par rotation, cette partie de l'extrémité transférant les forces comprenant une paroi interne ( 136) s'élevant verticalement à partir du rebord annulaire ( 150) et formant une partie du contour continu de l'extrémité, ainsi que plusieurs nervures ( 122) seétendant radialement disposées dans ce contoure et placer la paroi en carton sur un premier 26 - mandrin ayant un axe vertical; placer l'extrémité sur un second mandrin en alignement coaxial avec le premier mandrin; faire tourner le second mandrin autour de l'axe tandis que l'on engage le dispositif de transmission sur les nervures radiales de l'extrémité, de manière à la faire entrer en rotation;
placer la paroi en carton dans le rebord annu-
laire ( 150) de l'extrémité, tandis que l'inertie du mouve-
ment de rotation du second mandrin dégage de la chaleur
pour souder par rotation l'extrémité de la paroi.
28 Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'il comprend une étape qui consiste à recouvrir la paroi de carton avec un revêtement thermoplastique,
avant de placer la paroi sur le premier mandrin.
29 Procédé pour souder par inertie par rotation un fond e condenseur thermoplastique ayant une surface périphérique de réception s'étendant axialement, avec une extrémité d'un corps de conteneur cylindrique ouvert à une extrémité, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à monter le fond et le corps sur des mandrins alignés axialement;
engager temporairement un mandrin avec un dispo-
sitif de transmission de rotation, de manière à porter le mandrin à une vitesse de rotation prédéterminée; désengager le dispositif de transmission et permettre au mandrin de continuer à tourner; et faire se mouvoir les deux mandrins axialement l'un près de l'autre pour fixer le fond avec l'extrémité du corps; l'étape qui consiste à monter le corps sur le mandrin comprenant la contraction radiale du dispositif
d'engagement ( 62) expansible placé sur le mandrin, l'in-
troduction du dispositif d'engagement ( 62) contracté dans le corps, l'expansion du dispositif ( 62) pour donner
au corps la forme cylindrique de diamètre prédéterminé.
27 - Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que le fond de conteneur est supporté sur le mandrin, le corps est tenu en rotation contre l'autre mandrin, le support du fond de conteneur est monté à l'extrémité de l'autre mandrin pour établir la profondeur à laquelle
on doit introduire le fond dans le corps -
31 Procédé mour souder par inertie par rotation une partie de conteneur ayant une surface périphérique de réception thermoplastique s'étendant axialement, avec une partie de conteneur ayant une surface interne périphérique recouverte d'un matériau thermoplastique caractérisé en ce qu'il consiste à: monter les parties sur des mandrins alignes axialement; engager l'un des mandrins avec un dispositif de transmission de rotation de manière à porter le mandrin à une vitesse de rotation prédéterminée;
désengager le dispositif de transmission de rota-
tion et permettre au mandrin de continuer à tourner; et faire se mouvoir les deux mandrins axialement l'un près de l'autre pour fixer une partie sur l'autre, et immédiatement avec cette étape, mettre en condition
la partie à souder par contraction du dispositif d'engage-
ment ( 62) expansible placé sur le mandrin, introduire Ie dispositif d'engagement ( 62) contracté dans cette partie, et expanser radialement le dispositif d'engagement ( 62) pour donner à la surface interne de cette partie la
surface cylindrique de l'autre partie.
32 Appareil de soudage par rotation caractérisé en ce qu'il comprend des mandrins inférieur ( 30) et supérieur ( 28) montés pour effectuer des mouvements verticaux pour se rapprocher ou s'éloigner l'un de l'autre le long d'un axe vertical commun, le mandrin supérieur ( 28) étant adapté pour supporter un corps de conteneur cylindrique-n'ayant pas d'extrémité, le mandrin inférieur ( 30) étant adapté
pour aipporter un fond de conteneur en matériau thermo-
28 - p Istique ayant une bride périphérique en saillie dirigée axialement vers le haut et insérable sous pression dans le corps du conteneur, un premier moyen de transmission pour mettre au moins un mandrin en rotation, autour de son axe vertical, par rapport à l'autre mandrin, et un second moyen de transmission pour mettre le mandrin en rotation, en mouvement le long de l'axe vertical pour fixer le fond du conteneur avec le corps du conteneur, un des mandrins étant en rotation par rapport à l'autre pour insérer et souder par friction le fond du conteneur avec le corps du conteneur; le mandrin supérieur comprenant
également des dispositifs ( 62) d'engagement pouvant s'ex-
panser ou se contracter, ces dispositifs ( 62) étant placés
à l'extrémité inférieure de ce mandrin et disposés symé-
triquement autour de l'axe vertical, ce dispositif ( 62) se trouvant dans la position contractée lorsqu'il est
engagé axialement dans le corps du conteneur, ce disposi-
tif ( 62) comprenant également des moyens pour s'expanser radialement en une position o les surfaces externes du
moyen d'expansion sont en contact avec la surface cylindri-
que commune qui a un diamètre égal au diamètre interne
spécifié du coprs du conteneur.
33 Appareil selon la revendication 32 caractérisé
en ce qu'il comprend plusieurs dispositifs ( 62) d'engage-
ment identiques, chacun d'eux ayant une surface correspon-
dant à un segment circulaire de la surface cylindrique commune.
34 Appareil selon l'une quelconque des revendications
32 et 33, caractérisé en ce que les dispositifs ( 62) d'engagement sont espacés les uns des autres lorsqu'ils sont en position expansée, le contour formé par l'ensemble
de ceux-ci restant circulaire.
Appareil selon l'une quelconque des revendicatbns 32 et 34 caractérisé en ce qu'il comprend un pivot ( 70)
à l'extrémité supérieure de chaque dispositif (f 2) d'enga-
gement afin de permettre un mouvement de pivotement autour 29 -
du mandrin supérieur ( 28) selon un axe variant entre l'hori-
zontale et la tangente à un cercle centré sur l'axe verti-
cal du mandrin.
36 Appareil selon l'une quelconque des revendications
32 à 35, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort ( 72) adjacent à l'extrémité inférieure du dispositif ( 62) d'engagement destiné à remettre le dispositif en position contractée.
37 Appareil selon l'une quelconque des revendications
32 à 36, caractérisé en ce que les moyens d'expansion com-
prennent une came d'ajustement ( 76) montée pour des mouve-
ments verticaux réciproques des dispositifs ( 62) d'enga-
gement, cette came ayant plusieurs surfaces de came incli-
nées qui s'engagent sur des surfaces inclinées de manière complémentaire, disposées sur chacun des dispositifs de manière à forcer les dispositifs ( 62) d'engagement dans un mouvement d'écartement radial, pour un mouvement vertical de la came dans une première direction relative
au dispositif d'engagement.
38 Appareil selon l'une quelconque des revendica-
tions 32 à 37, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'arrêt ( 92) monté à l'extrémité inférieure du
mandrin supérieure ( 28), ce dispositif pouvant s'enga-
ger avec le fond de conteneur pour établir la profondeur à laquelle le fond du conteneur doit être introduit dans le
corps du conteneur.
39 Appareil de soudage par rotation caractérisé
en ce qu'il comprend un mandrin inférieur ( 30) pour suppor-
ter et mettre en rotation un fond de conteneur thermoplas-
tique ayant une surface périphérique se projetant vers le haut, un mandrin supérieur ( 28) pour supporter un corps de conteneur cylindrique, des moyens de transmission pour mettre le mandrin inférieur en rotation autour de son axe vertical, des moyens pour faire se mouvoir les mandrins l'un par rapport à l'autre le long de l'axe vertical pour placer la surface périphérique du fond de - conteneur à l'extrémité inférieure du corps de celui-ci pendant que le mandrin inférieur est en rotation pour souder par friction ce fond et ce corps; le mandrin inférieur ( 30) comprenant plusieurs dispositifs d'engagement ( 62) disposés symétriquement autour de cet axe vertical, chacun des dispositifs ( 62) d'engagement ayant une surface externe correspondant à un segment de surface circulaire
s'étendant radialement et ayant un diamètre égal au diamè-
tre interne spécifié du corps du conteneur cylindrique, les dispositifs d'engagement ( 62) montés sur le mandrin
supérieur pouvant subir un mouvement de contraction ou d'ex-
pansion par rapport à l'axe vertical entre une position expansée dans laquelle les surfaces externes des dispositifs d'engagement définissent la majeure partie d'une surface cylindrique disposée coaxialement avec l'axe vertical et ayant un diamètre égal au diamètre interne spécifié, et une position contractée dans laquelle les dispositifs d'engagement ( 62) peuvent être axialement introduits à l'intérieur du corps du conteneur ( 112), les moyens d'expansion n'entrant en action que lorsque les dispositifs d'engagement sont introduits axialement à l'intérieur du corps du conteneur, ceux-ci étant expansés pour placer le corps sur le mandrin supérieur et pour donner au corps
une dimension égale au diamètre interne spécifié.
Appareil selon la revendication 39, caractérisé en ce que les dispositifs d'engagement ( 62) du corps de
conteneur comprennent, un pivot ( 70) à l'extrémité supérieu-
re de chacun de ceux-ci de manière à permettre un mouve-
ment de pivotement par rapport au mandrin supérieur, autour d'un axe horizontal, cet axe étant tangent à un cercle centré sur l'axe vertical, et des ressorts ( 72), couplés
aux dispositifs d'engagement ( 62) et adjacents à l'extrémi-
té inférieure de ces dispositifs, qui permettent de décen-
trer ces dispositifs lorsqu'ils sont en position contractée.
41 Appareil selon l'une quelconque des revendications
39 et 40 caractérisé en ce que bs moyens d'expansion 31 - comprennent un dispositif à came ( 78) monté sur le mandrin supérieur ( 28) pour le soumettre à des mouvements verticaux, ce dispositif à came ayant plusieurs surfaces ( 76) de came inclinées par rapport à l'axe vertical et des surfaces d'ajustement ( 80) à l'intérieur des membres respectifs adjacents à leur extrémité inférieure, ce dispositif à came s'engageant sur les surfaces respectives de manière à causer un mouvement de pivotement dudit membre, pour un
mouvement vertical de la came dans une première direction.
42 Appareil selon l'une quelconque des revendications
39 à 41, caractérisé en ce qu'il comprend en plus une enco-
che ( 96) dans le-fond du support ( 92), et un dispositif anti-
friction ( 98) dans cette encoche qui est normalement dispo-
sée axialement en-dessous du support pour engager d'abord
le fond du conteneur contre le support, ce dispositif anti-
friction ( 98) étant compressible dans cette encoche-( 96) jusqu'à un point tel que le fond du conteneur est contre
le support.
43 ' Appareil selon la revendication 42, caractérisé
en ce que le dispositif anti-friction est en polytétra-
fluoroéthylène. 44 Appareil de soudage par rotation, caractérisé en ce qu'il comprend des mandrins supérieur ( 28) et inférieur ( 30) montés pour se mouvoir verticalement le long de l'axe vertical, le mandrin supérieur étant adapté pour supporter
la partie supérieure d'un conteneur ayant une surface péri-
phérique en matière thermoplastique, le mandrin inférieur -
étant adapté pour supporter la partie inférieure d'un con
teneur ayant une surface périphérique en matériau thermo-
plastique, adaptable axialement à la surface de la partie supérieure avec un petit décalage, cet appareil comprenant également des premiers moyens de transmission pour amener les mandrins à se mouvoir verticalement le long de l'axe vertical de manière à se faire télescoper les surfaces des parties inférieure et supérieure, en les accouplant, des mandrins seconds moyens de transmission pour amener au moins un -desl 32- en rotation autour de l'axe vertical, des moyens pour souder les surfaces par friction, des moyens pour expanser ou contracter radialement les dispositifs d'engagement ( 62) montés à une extrémité d'un des mandrins et disposés symétriquement autour de l'axe vertical, ces dispositifs
lorsqu'ils sont contractés pouvant être introduits à l'in-
térieur de l'une des parties, des moyens ( 76, 78, 80) pour expanser radialement ces dispositifs en une position dans laquelle les surfaces externes forment une surface cylindrique d'un diamètre égal au diamètre interne spécifié
de la partie de conteneur dans laquelle il est introduit.
Appareil pour le soudage par rotation caractérisé
en ce qu'il comprend des mandrins supérieur ( 28) et infé-
rieur ( 30), montés pour se mouvoir verticalement le long de l'axe vertical, le mandrin supérieur ( 28) étant adapté pour supporter la partie supérieure d'un conteneur, le mandrin inférieur ( 30) étant adapté pour supporter la
partie inférieure d'un conteneur ayant une surface péri-
phérique en matériau thermoplastilue, adaptable axialement à la partie supérieure avec un petit décalage, cet appareil comprenant églement des premiers moyens de transmission pour amener les mandrins à se mouvoir verticalement
le long de l'axe vertical de manière à se faire télesco-
per les parties inférieure et supérieure en lès accouplant, des seconds moyens de transmission pour amener au moins un des mandrins en rotation autour de l'axe vertical, des
moyens pour souder les surfaces par friction, des dispo-
sitifs d'engagement ( 62) montés à une extrémité d'un man-
drin et qui agissent de manière cyclique simultanément avec les moyens de transmission pour expanser radialement
une des parties de manière à créer ou à assurer l'ajuste-
ment. 46 Appareil pour le soudage par rotation caractérisé
en ce qu'il comprend des mandrins supérieur ( 28) et infé-
rieur ( 30), montés pour se mouvoir verticalement le long de l'axe vertical, le mandrin supérieur ( 28) étant adapté 33 -
pour supporter la partie supérieure d'un conteneur, le man-
drin inférieur ( 30) étant adapté pour supporter la partie inférieure d'un conteneur ayant une surface périphérique en matériau thermoplastique, adaptable axialement à la partie supérieure avec un petit décalage, cet appareil comprenant également des premiers moyens de transmission pour amener les mandrins à se mouvoir verticalement le long de l'axe vertical de manière à se faire télescoper les parties inférieure et supérieure en les accouplant, des seconds moyens de transmission pour amener au moins un des mandrins de rotation autour de l'axe vertical, des moyens pour souder les surfaces par friction, et des moyens pour positionner en projetant axialement tout en étant en rotation, les dispositifs d'engagement ( 62) placés
à une extrémité d'un mandrin dans la partie tenue par l'au-
tre mandrin avant que les deux parties ne soient accouplées.
FR8312626A 1982-08-05 1983-08-01 Extremite de conteneur thermoplastique, methode et appareillage de soudure par rotation par inertie de ces extremites de conteneur Withdrawn FR2531680A1 (fr)

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