Brevet FR2338120A1 — publié le 19770812

La présente invention a pour objet des procédés et dispositifs pour obturer de façon étanche des cols de récipients en une matière thermoplastique. Le secteur technique de l'invention est celui de l'obturation des récipients en une matière thermoplastique Une application particulière de l'invention est le scellement étanche des cols de récipients en polyéthylène contenant les solutions de potasse On se réfèrera plus particulièrement dans la suite de l'exposé à cette application particulière, en précisant que ce choix n'entraîne aucune limitation de l'invention qui peut s'appliquer à l'obturation étanche et durable du col de n'importe quel récipient en une matière thermoplastique. Les récipients en forme d'outre destinés à contenir une solution de potasse sont fabriqués, comme les bouteilles en matière plastique, par extrusion et soufflage d'une matière thermoplastique, par exemple de polyéthylène. Le col de soufflage est percé d'un orifice qui sert au remplissage du récipient,à la suite de quoi il doit etre obturé de façon parfaitement étanche dans des conditions d'environnement difficiles et résistant au vieillissement dû à un stockage prolongé. Selon un premier procédé connu, on utilise un bouchon, composé d'une même matière thermoplastique que le récipient qui est soudé à l'extré- mité du col par fusion locale de la matière obtenue au moyen d'un miroir chauffant intercalé temporairement entre le haut du col et le bouchon. Ce procédé ne conduit pas à une obturation parfaite dans les conditions d'environnement (chocs, vibrations, température, vieillissement) auxquelles ces récipients sont soumis. Il se produit des amorces de rupture. Si l'on observe au microscope ou sur des radiographies la jonction entre le bouchon et le col du récipient, on observe une ligne visible le long de la surface originelle de séparation du bouchon et du col et,dans certains cas, une cavité au centre du bouchon, dans l'axe du col,et des ruptures ou des amorces de rupture ont été constatées en ces points de moindre résistance. Ce procédé d'obturation n' est donc pas très sur. Selon un deuxième procédé connu, on effectue un scellement du col, sans aucun apport de matière, en chauffant le polyéthylène pour l'amener à l'état pâteux au moyen d'une masselotte en bronze qui est posée sur le col et qui est échauffée par induction au moyen d'un courant alternatif qui circule dans un enroulement inducteur entourant la masselotte. Le col du récipient est gainé au moyen d'un tube en téflon qui évite l'effondrement vers l'extérieur du polyéthylène en fusion. La masselotte en bronze est isolée de la matière en fusion par une rondelle en téflon qui évite d'adhérence de la masselotte avec le col du récipient. Ce procédé de scellement est plus sûr que le précédent mais présente cependant des inconvénients. Lors de l'échauffement, il arrive que des gouttes de polyéthylène en fusion se détachent et tombent dans la potasse, ce qu'il faut éviter. D'autre part, le raccordement entre la paroi inter ne verticale du col et le scellement forme un angle aigu où la potasse peut cristalliser ce qui entraîne des risques de fissurations et de rupture. Enfin, du point de vue pratique, ce procédé, qui exige le gainage puis le dégainage de chaque col de récipient ainsi que l'interposition d'une rondelle en téflon entre la masselotte et le col du récipient est difficile à automatiser. Un objectif de la présente invention est de perfectionner ce procédé afin d'obtenir une obturation sure, d'une qualité constante, absolument reproductible d'un récipient à l'autre et qui résiste bien au vieillissement. Un autre objectif de la présente invention est de procurer des procédés et dispositifs d'obturation qui peuvent être utilisés facilement sur des chaînes d'obturation automatique. Ces objectifs sont atteints au moyen d'un procédé d'obturation étanche du col d'un récipient en matière thermoplastique, selon lequel on engage autour dudit col, placé verticalement, une bague percée d'un canal qui converge vers le haut, on chauffe ladite bague de telle sorte que la matière du col devienne plastique et on fait descendre la bague autour du col. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comporte une bobine d'induction enroulée autour d'une bague métallique percée d'un canal central tronconique qui converge vers l'intérieur. La base dudit canal tronconique a un diamètre supérieur au diamètre externe du col cylindrique des récipients à obturer et le sommet dudit canal a un diamètre inférieur au diamètre externe dudit col. Ce canal tronconique est prolongé par un canal cylindrique qui traverse la bague de part en part. Un dispositif selon l'invention comporte, en outre, une butée qui est enfilée sur le col à obturer avant ladite bague et qui est bloquée à un niveau déterminé de celui-ci de sorte qu'elle limite le déplacement vers le bas de ladite bague. Un dispositif selon l'invention comporte, en outre, des moyens pour pousser la bague vers le bas, par exemple une masse additionnelle posée sur la bague. Le résultat de l'invention est un scellement parfaitement étanche du col des récipients en matière thermoplastique, en particulier du col des récipients utilisés pour contenir une solution de potasse La qualité des scellements obtenue est la même pour tous les récipients du fait que l'on contrôle, au moyen d'une butée, le niveau qui est atteint par la bobine d'induction. Les parois latérales du col sont comprimées l'une contre l'autre grâce à la forme convergente du canal percé à travers la bague et, de ce fait, elles se soudent parfaitement entre elles. L'épaisseur du scellement est uniforme et présente autour de la cavité interne du col une forme concave bien régulière, sans aucun angle aigu qui pourrait constituer une zone de moindre résistance et une amorce de rupture. L'échauffement de la matière thermoplastique est sensiblement uniforme dans toute la zone située à l'intérieur de la bague métallique de telle sorte que la matière devient piteuse et se déforme pour laisser glisser la bague sans atteindre l'état liquide et sans que des gouttes de matière en fusion ne risquent de tomber dans le produit contenu dans le récipient. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent un exemple de réalisation, sans aucun caractère limitatif, d'un dispositif selon l'invention. La figure 1 représente le dispositif en début de scellement. La figure 2 représente le dispositif après que le scellement a été réalisé. Les figures 1 et 2 représentent le col cylindrique 1, d'axe x xl, d'un récipient 2 en matière thermoplastique, par exemple d'un récipient en polyéthylène, en forme d'outre ou de bouteille, contenant une solution de potasse L'obturation de ces récipients doit résister de façon très sûre à des conditions d'environnement sévères telles que des chocs, des vibrations ou des ondes de pressions et ceci même après un stockage prolongé. Le dispositif selon l'invention comporte une bobine d'induction 3 enroulée autour d'une bague métallique 4, par exemple une bague en bronze ou en tout autre métal bon conducteur de la chaleur et de l'électricité. Cette bague est percée d'un canal central 5 qui est tronconique et converge vers le haut dans la partie inférieure Sa et qui est prolongé par un canal cylindrique 5b traversant la bague de part en part. La base du canal tronconique Sa a un diamètre supérieur au diamètre externe du col 1 de telle sorte que la bague 4 peut être engagée autour du col I comme le représente la figure 1. Le sommet du canal tronconique -5a et le canal cylindrique 5b qui le prolonge, ont un diamètre inférieur au diamètre interne du col I de telle sorte que lorsque la bague 4 descend autour du col 1, elle force les parois du col à se rapprocher. Le dispositif comporte, en outre, une butée 6 qui arrête la bague 4 à un niveau déterminée. Cette butée est constituée par exemple par une plaque engagée autour du col 6 et séparée de celui-ci par une garniture isolante 7. Cette plaque 6 comporte,par exemple, une nervure 8 qui prend appui sur le haut du récipient 2 ou tout autre moyen équivalent permettant de bloquer la butée 6 à un niveau du col déterminé. Enfin le dispositif comporte des moyens pour pousser la bague 4 vers le bas, par exemple une masse additionnelle 9 qui est posée sur la bague 4 ou tout autre moyen équivalent, par exemple, une presse qui pousse la bague 4 versle lebas avec une pression constante. Le fonctionnement est le suivant. On met d'abord en place la butée 6, puis en engage sur le sommet du col la bague 4 et la bobine d'induction comme le représente la figure 1. On branche la bobine 3 sur une source de courant à haute fréquence de sorte que la bague 4 s'échauffe sous l'effet des courants induits dans celle-ci. La bague 4 chauffe la matière thermoplastique du col 1 qui devient pâteuse et se déforme vers l'intérieur puisqu'elle est empêchée de se déformer vers l'extérieur par la bague 4. La bague 4 descend progressivement autour du col 1 en rapprochant les parois internes du col qui se soudent l'une contre l'autre. La poussée exercée par la masse additionnelle 9 ou par tout autre moyen équivalent facilite le mouvement de descente de la bague 4. Lorsque la bague 4 a atteint la butée 6, le scellement est terminé comme le montre la figure 2 et on coupe le courant, soit instantanément, soit après une légère temporisation. Toutes ces opérations peuvent se dérouler automatiquement sur une chaîne d'obturation en série. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les divers éléments constitutifs du dispositif qui vient d'être décrit à titre d'exemple, pourront être remplacés par des éléments équivalents remplissant les mêmes. fonctions. Les figures 1 et 2 représentent un exemple dans lequel la bobine d'induction 3 est solidaire de la bague 4. En variante, elle peut être indépendante de sorte que seule la bague 4 descend le long du col. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'obturation étanche du col d'un récipient en matière thermoplas tique, caractérisé en ce que l'on engage autour dudit col, placé vertica lement, une bague percée d'un canal qui converge vers le haut, on chauffe ladite bague de telle sorte que la matière du col devienne plastique et on fait descendre la bague autour du col. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on laisse descen dre ladite bague jusqu a ce qu'elle ait atteint une mutée placée à un niveau déterminé du col. 3 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on pousse la bague vers le bas pendant qu'on la chauffe afin de la faire descendre le long du col. 4 - Dispositif pour obturer selon la revendication 1 le col d'un récipient en une matière thermoplastique, caractérisé en ce qu'il comporte une bobine d'induction enroulée autour d'une bague métallique percée d'un canal central qui converge vers l'intérieur. 5 - Dispositif selon la revendication 4, pour obturer des cols cylindriques, caractérisé en ce que ledit canal est tronconique, sa base a un diamètre supérieur au diamètre externe desdits cols et son sommet a un diamètre inférieur au diamètre externe desdits cols. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit canal tronconique est prolongé vers le haut par un canal cylindrique traver sant la bague de part en part. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une butée qui est enfilée sur ledit col avant ladite bague et est bloquée à un niveau déterminé de celui-ci, de sorte qu'elle limite le déplacement vers le bas de ladite bae. 8 - Dispositif selon l'uns quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des moyens pour pousser ladite bague vers le bas. 9 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ces moyens sont constitués par une masse additionnelle posée sur ladite bague. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que ladite bague est en un métal bon conducteur de la chaleur et de l'électricité, tel que le bronze.