Brevet FR2180432A1 — publié le 19731130

La présente invention concerne les capsules de bouchage en plusieurs parties dont les éléments sont assemblés d'une iaçon définitive afin de ne constitner 'une pièce unique. En général, de telles capsules se composent de deux pièces, réalisées en matières soit différentes, soit identiques, et réunies par collage. C'est ainsi qu'on rencontre des capsules eonstituées par un corps creux dans lequel est collé un Qléaent mâle, tel qu'un bouchon, ou un élément femelle, tel qu'une douille, cette dernière étant lisse ou punie de filets de vis ou similaire.Pour réaliser ces capsules, il est nécessaire de disposer d'une installation de distribution et de dosage automatiques de la colle, installation qu'il faut constamment arrêter pour en nettoyer les conduits de circulation et les buses de distribution. De plus, les éléments de capsule en cours de collage sont souvent macules de colle, ce qui oblige ou bien à rebuter une portion relativement importante de la fabrication, ou bien à nettoyer une par une les capsules maculées Ces arrêts, rebuts et nettoyages diminuent la cadence de fabrication et augmentent le coût de celle-ci. Enfin la technique du collage ne permet pas toujours la réalisation de capsules ayant la forme fonctionnelle la meilleure. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients Pour ce faire, on net en oeuvre les ultra-sons comte moyen d'assemblage des Bléments constituant la capsule, ces éléments étant alors rendus solidaires à la suite du traitement par ultra-sons, soit par sertissage, soit par collage, suivant que lesdits éléments sont de natures difiérentes ou identiques. In outre, ces éléments sont dessinés pour faciliter ltintervention des ultra-sons lesquels sont rendus utilisables grâce à une matrice solidaire de la source d'ultrasons et à un mandrin dont l'action se combine à celle de la matrice. On donne ci-après un exemple préféré non limitatif de réalisation de l'invention, en se reportant au dessin annexé qui représente Fig. 1, une vue en élévation demi-coupe du corps de capsule, Fig. 2, une vue en élévation demi-coupe de la douille de capsule, Fig. 3 une vue en élévation demi-coupe de la capsule complète terminé et, Fig. 4, une vue partielle, en coupe, de l'ensemble matrice-mandrin ultra sonore dans la position de fin de travail. Le corps creux 1 (fig. 1) de la capsule est constitué d'une jupe 2, en alunini, ou similaire, attenant à un fond 3. - La partie inférieure du corps 1 comporte un évasement 4, orienté vers l'extérieur et vers le bas. Cet évasement est moni d'ondulations 5, obtenues, par exemple, grâce à un moletage et réalisées au cours de l'opération même de formation de l'évasement 4. La douille creuse 6 (fig. 2) de la capsule est fabriquée en matière plastique moulée Cette douille est composée d'un fond 7 et d'une jupe attenante 8. D'autre part, la paroi intérieure de la jupe 8 est munie d'un filetage 10. Un canal circulaire 11 est creusé dans la ceinture 9 ; la paroi intenenre lia dudit canal est constituée par la jupe 8 elle-meme Le fond du canal li descend dans la ceinture 9 jusqu'à ne laisser qu'une épaisseur de quelques dixièmes de millimètre au-dessus du bord intérieur 12 de ladite ceinture La largeur du canal i1 est suffisante pour recevoir la partie évasée 4 du corps de capsule i et la hauteur du canal 11 est supérieure à la hauteur de ladite partie évasée. Une entrée 9a, formée d'une paroi lisse, est r4Eerri# à l'intérieur de la ceinture 9 au-dessous du filet de vis 10. La figure 3 montre la capsule complète obtenue par l'assemblage du corps de capsule i et de la douille 6 après traitement par des ultra-sons. La paroi extérieure 13 de la ceinture 9 de ladite douille, ayant été temporairement amollie sous l'effet des ultra-sons, est amenée à épouser étroitement et d'une façon permanente les ondulations 5 de ltévasement 4 de la jupe du corps de capsule i, tandis que la partie supérieure 14 de la même paroi 13 recouvre le haut desdites ondulations et vient au contact de la jupe 2. L'assemblage du corps 1 et de la douille 6 est, grâce aux ultra-sons et aux ondulations 5, d'une résistance telle que la séparation de ces éléments devient impossible sous l'effet aussi bien d'une traction, que d'un couple de forces, au moins dans les limites de traction et de couple atteintes lars du bouchage ou du débouchage des récipients utilisant une capsule selon l'invention. Avant la mise en oeuvre des ultra-sons, on a, bien entendu, enfoncé la partie inférieure du corps 1 dans le canal 11 de la douille 6 et pour faciliter l'enfoncement, la ceinture 9 (fig. 2) de cette douille comporte au moins une rainure extérieure 15 permettant l'évacuation de l'air qui pourrait se trouver emprisonné dans ledit corps, au-dessus de ladite douille. La matrice 16 (fig. 4) est utilisée pour transmettre les ultra-sons à la ceinture 9 de la douille 6 lorsque le corps 1 y a été enfoncé. Ladite matrice se présente sons la forme d'un tube épais 17 solidaire de la source d'ultra-sons (non représentée) Ce tube 17 est fermé à sa partie supérieure par un fond 17a et ouvert à sa partie- inférieure. La distance entre le fond 17a et la base annulaire 21 de la matrice est supérieure à la hauteur totale de l'assemblage obtenu en insérant la base évasée du corps 1 dans le canal 11 de la douille 6. Le diamètre intérieur du tube 17 est sur une grande partie de sa hauteur égal au diamètre extérieur de la jupe 2. A sa partie inférieure le tube 17 comporte intérieurement, en partant de la surface plane annulaire 21 : un arrondi 21a, une surface cylindrique 18 dont le diamètre correspond au diamètre extérieur de la ceinture 9, une surface tronconique 19, une surface cylindrique 20 de diamètre supérieur au diamètre extérieur de la jupe 2, le reste du tube ayant, ainsi qu'on l'a dit, un diamètre intérieur égal au diamètre extérieur de ladite jupe. La surface intérieure cylindrique 18 du tube se prolonge vers le haut jusqu'à une distance de la base annulaire 21 sensiblement égale à la hauteur ( & b irktl- lations 5 de la jupe.D'autre part, la surface intérieure cylindrique 20 du tube 17 s'détend entre un niveau inférieur situé à une distance de la base annulaire 21 inférieure à la hauteur de la ceinture 9 et un niveau supérieur situé à une distance de ladite base 21 supérieure à la hauteur de ladite ceinture. La surface tronconique 19 correspond avantageusement à un cône d'angle au sommet compris entre 30 et 50 On ne sortirait pas du cadre de l'invention en remplaçant la surface tronconique 19 par une autre surface de révolution dont la méridienne serait par exemple un arc de cercle ou même une courbe quelconque. En combinaison avec la matrice 16 on utilise, comme représenté sur la fig. 4, un mandrin 22. Cette pièce affecte la forme de deux cylindres concentriques superposés Le cylindre inférieur 23 fait office de socle et la partie supérieure du mandrin, dont le diamètre correspond au diamètre intérieur de l'en très 9a de la douille 6, permet l'assiette de la capsule et son centrage par iait par rapport à la matrice 16. Pour fixer à l'aide des ultra-sons le corps 1 de la capsule sur la douille 6, on utilise de la façon suivante la matrice et le mandrin qui viennent d'être décrits La douille 6 est coiffée du corps de capsule 1, ltévasement 4 dudit corps pénétrant dans le canal 11 de la douille. Cet ensemble est alors placé sur le mandrin 22 dont la partie supérieure de petit diamètre pénètre dans l'entrée 9a de la douille tandis que la partie inférieure de grand diamètre 23 constitue une assise pour la douille, le mandrin assurant en même temps le centrage de l'ensemble. Par un mouvement relatif approprié de la matrice et du mandrin, on fait alors pénétrer le corps de capsule dans la matrice. Dans ce mouvement la surface tronconique 19 du tube 17 entre en contact avec la partie supérieure 14 de la ceinture 9 de la douille, puis ledit déplacement se poursuivant, ladite surface tronconique repousse vers l'intérieur la partie de la ceinture en regard et l'applique sur les ondulations 5 du corps 1. L'énergie ultra sonore mise en jeu amollit suffisamment la ceinture 9 pour que cette dernière recouvre les ondulations 5 et en épouse étroitement la forme dans un temps très bref. On obtient alors la position des divers éléments représentée sur la iig. 4. En écartant ensuite par un mouveme-t relatif inverse la matrice et le mandrin, le refroidissement naturel de la matière plastique fige la ceinture dans sa forme et sa position définitive par rapport au corps de la capsule. La capsule terminée est alors extraite de la matrice et séparée du mandrin. REVENDICATIONS 1. Capsule de bouchage en deux pièces, constituée d'une part, d'un corps creux pourvu d'un fond supérieur et d'une jupe attenante évasée vers l'extérieur à sa partie inférieurej la partie évasée de la jupe com portant des ondxlations et d'autre part d'une douille creuse mnnie d'un fond et d'une jupe attenante dont la paroi intérieure comporte un filet de vis, la partie inférieure de la douille faisant corps avec une ceinture extérieure réservant entre elle et la douille un canal ouvert vers le haut et fermé vers le bas, ces deux éléments étant associés par péné tration de la douille dans la jupe dudit corps creux et delapartie infé rieure évasée de ladite jupe dans ledit canal extérieur de la douille, la solidarisation de ces éléments étant assurée par un sertissage, à l'aide des ultra-sons, de la ceinture de la douille sur la partie infé rieure évasée de la jupe du corps creux. 2. Dispositif pour le sertissage, à l'aide des ultra-sons, de la ceinture extérieure de la douille sur la partie évasée de la jupe du corps de capsule suivant la revendication 1, constitué a) par une matrice solidaire de la source d'ultra-sons, cette matrice affectant la forme d'un tube épais dont la paroi intérieure constitue, de bas en haut, une entrée cylindrique dont le diamètre intérieur correspond au diamètre extérieur de la ceinture de la douille, une, surface de révolution tronconique ou autre dont le diamètre intérieur diminue vers le haut, une surface cylin drique dont le diamètre intérieur est supérieur au diamètre extérieur de de la jupe dudit corps creux, et une surface cylindrique de diamètre égal au diamètre extérieur de ladite jupe et b) par un mandrin de centrage dont la partie supérieure forme une surface cylindrique de diamètre égal au diamètre intérieur de l'entrée de la douille et dont la partie inférieure constitue une surface cylindrique de diamètre supérieur à celui de ltentrée de la douille, le mandrin étant utilisé par un dépla cement relatif par rapport à la matrice pour forcer à l'intérieur de celle-ci la douille coiffée du corps de capsule, de façon que sous l'action des ultra-sons la ceinture extérieure de la douille se trouve ramollie et amenée à épouser étroitement les ondulations de la partie évasée de la jupe du corps de capsule.