Brevet FR2571349A1 — publié le 19860411

La présente invention concerne les procédés et les dispositifs de bouchage automatique de récipients et plus particulièrement un procédé et un dispositif de mise en place par emboltement élastique de goulots, de bouchons, de raccords de tuyauterie et analogues, appelés ci-après éléments d'embouchure, destinés à venir s'emboîter élastiquement sur des orifices de récipients. On connaît déjà des dispositifs permettant de placer et d'emboîter des bouchons dans des parois par simple enfoncement de ceux-ci. Cependant, jusqu'à présent, il était nécessaire pour effectuer cet emboîtement d'amener le bouchon (ou analogue) avec une très grande précision de positionnement et d'orientation au-dessus de l'orifice à boucher. En effet si le bouchon était mal présenté il était alors emboîté incorrectement et permettait au produit contenu dans le récipient de s'échapper, ce qui est bien entendu extremement fâcheux et entraîne des frais importants pour l'entreprise d'emballage qui doit reconditionner tous les récipients défectueux. Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients, et'notamment de créer un dispositif de mise en place d'éléments d'embouchure par emboîtement élastique (clipsage), permettant un emboîtement correct de l'élément d'embouchure quelle que soit la position et l'orientation précise de celuici au voisinage de l'orifice à munir de cet élément. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de clipsage pour la mise en place par emboîtement élastique d'éléments d'embouchure dans un orifice appartenant à une paroi flexible, comportant un vérin au poussoir duquel est rapporté un plateau d'enfoncement, caractérise en ce que le plateau d enfoncement formant aussi plateau d'orientation est incliné par rapport à la paroi flexible, d'un angle égal à la déviation angulaire maximale que subit la normale locale à la paroi flexible au voisinage de l'orifice en réaction à l'effort d'enfoncement qui est transmis à cette paroi, par l'élément d'embouchure lors de son emboîtement élastique. Un autre objet de l'invention est d'élaborer un procédé de clipsage par mise en place par emboîtement élastique d'élé ments d'embouchure dans un orifice appartenant à une paroi flexible, selon lequel on présente un tel élément d'embouchure sensiblement en regard dudit orifice, caractérisé en ce qu' avant son enfoncement, on oriente ledit élément suivant la direction que prendra la normale locale de la paroi flexible au voisinage de l'orifice en réaction à l'effort d'enfoncement qui est transmis à cette paroi par l'élément d'embouchure lors de son emboîtement élastique. D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective avec coupe partielle du dispositif selon l'invention les figures 2 à 5 sont des vues en coupe représentant le dispositif selon l'invention pendant les phases respectives suivantes : présentation du bouchon, précontrainte de la paroi du récipient, emboîtement du bouchon, remontée du dispositif la figure 6 est une vue en coupe montrant une variante du dispositif selon l'invention les figures 7a et 7b sont des vues en coupe représentant un autre type de bouchon pouvant etre mis en place avec le dispositif selon l'invention. Selon la forme de réalisation choisie et représentée à la figure 1, le dispositif selon l'invention est destiné à permettre la mise en place par emboîtement élastique d'éléments d'embouchure dans un orifice 30 d'un récipient 32. Ce dispositif comporte un vérin 10 muni d'un piston 11 avec une tige 12 filetée à son extrémité inférieure 13, laquelle est reliez par un manchon de fixation 17 à un axe de guidage 15 ; l'ensemble aligné tige de piston 12-axe de guidage 15 forme un poussoir 14, sur lequel est adapté à coulisser une cloche 18 présentant une partie cylindrique de guidage 19, un fond transversal présentant une portée d'appui 20, une jupe 21 ; un plateau d'orientation 22 solidaire de l'axe de guidage 15 peut coulisser le long et à l'intérieur de la jupe 21 et un moyen élastique de tarage 23 est interposé entre des portées annulaires 24 et 25 respectivement ménagées sur le manchon de fixation 17 et sur la partie cylindrique de guidage 19. Un ergot 40 ménagé sur le plateau d'orientation 22 et engagé dans une lumière correspondante de la cloche 18 assure un blocage en rotation dudit plateau. Il est à noter qu'il existe un certain débattement axial entre le manchon de fixation 17 et la cloche 18 et qu'en position de repos du dispositif, le moyen de tarage élastique 23 tend à maintenir le plateau d'orientation 22 contre la portée d'appui 20 de la cloche 18. La jupe 21 ne présente pas une hauteur constante tout au long de la périphérie de la cloche 18. En effet, la tranche libre 21a définit en avant du plateau d'orientation un plan P présentant un certain angle d'inclinaison d par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe du récipient 32. Cet angle ou est en général de l'ordre de 3 à 50 et est déterminé en fonction de la flexibilité de la paroi sur laquelle un élément d'embou- chure est à rapporter. I1 est à noter que la partie la plus longue de la jupe 21, doit toujours être présentée du côté le plus flexible de la paroi présentant l'orifice. Le plateau d'orientation 22 présente également une face externe 22a inclinée de la même valeur t-de sorte qu'elle soit parallèle au plan P. Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 6 on a choisi de représenter et de décrire un certain type d'élément d'embouchure : à savoir, un bouchon. I1 est cependant bien entendu que l'invention ne se restreint pas à ce seul type d'élément. Un bouchon 26 à mettre en place par emboîtement élastique (clipsage), généralement en matière plastique, est constitué d'une surface supérieure 27 en dessous de laquelle on trouve une rainure circulaire 28, puis une partie conique 29 s'affinant en direction de la surface inférieure 29a. Cette partie conique présente un diamètre minimum plus petit que l'orifice 30 à boucher et un diamètre supérieur plus grand que cet orifice. La partie 29 présente également une certaine élasticité. L'orifice à boucher 30 est ménagé dans une paroi flexible qui peut, par exemple, faire partie de la surface supérieure 31 d'un fût 32 de type connu. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention, dans le cas de l'enfoncement du bouchon est le suivant Dans un premier temps, le bouchon est amené près de 1lori- fice à obturer par un moyen approprié (non représenté). L'orientation et la position de ce bouchon par rapport à l'orifice n'ont pas besoin d'être précises, le bouchon étant cependant de préférence au moins partiellement engagé dans l'orifice et pouvant être incliné avec une orientation quelconque. Dans un deuxieme temps, le vérin 10 est actionné, et le poussoir 14 commence à descendre. Le plateau d'orientation 22 est toujours maintenu contre sa portée d'appui 20, et vient en contact avec la surface supérieure 27 du bouchon à clipser par simple descente de l'ensemble poussoir. Par simple contact de la surface externe axiale 22a du plateau d'orientation, la face supérieure 27 du bouchon est orientée parallèlement au plan P. De plus, si le bouchon ne se présente pas rigoureusementau-dessus de l'orifice à boucher, il y a recentrage automatique par appui de la cloche sur l'élément mal positionné, qui est alors chassé vers l'orifice. Dans le cas de tel recentrage, la cloche 18 n'exerce pas de contrainte sur la face supérieure 31 du fût 32. Dans un troisième temps (figure 3) le vérin continue sa course vers le bas et transmet son mouvement par le moyen élas tique de tarage 23, à la cloche 18 qui rentre en contact avec la face supérieure 31 du fût 32, puis crée une contrainte sur cette face et provoque une déformation de la face supérieure qui s incurve comme montré à la figure 3, jusqu'à une valeur maximale de précontrainte définie par les moyens élastiques. On.remarque a ce stade que la normale locale à la paroi flexi ble au voisinage de l'orifice présente un angle ss par rapport à la verticale. Cet angle fi est choisi sensiblement égal à l'angle o(. Dans un quatrième temps et après dépassement du seuil de tirage du moyen élastique de tarage 23, le poussoir 14 continue sa course vers le bas en ne transmettant son mouvement qu'au plateau d'orientation 22, qui sous cette pression s'éloigne de sa portée d'appui 20 située sur le fond de la cloche. Le bouchon est alors, sous la pression du plateau d'orientation, emboîté élastiquement à force, dans l'orifice 30, par franchissement du seuil élastique de la partie conique 29 et blocage de la face supérieure 31 du fût 32 dans la gorge circulaire 28 (figure 4). La force de pré contrainte que la cloche 18 exerce sur la face supérieure 31 du fût 32 est calculée pour rester en deçà du seuil de déformation permanente, compte tenu de la force additionnelle requise pour l'encliquetage du bouchon. Dans un cinquième temps, le poussoir 14 remonte, le plateau d'orientation 22 se dégage de la face supérieure du bouchon 26 et vient contre sa portée d'appui 20 sur le fond de la cloche 18, le moyen élastique de tarage 23 se décomprime, la face supérieure 31 du fût 32 reprend sa position initiale et le bouchon reste fermement et correctement encliqueté dans l'orifice 30 (figure 5). L'intérêt de la précontrainte appliquée au préalable au voisinage de l'orifice réside dans le fait qu'elle permet de prévoir au départ quelle doit être l'inclinaison du bouchon pour qu'il s'engage rigoureusement permendiculairement dans l'orifice. L'inclinaison donnée au plan P est calculée pour correspondre à l'inclinaison de la normale à la surface supérieure 31 par rapport à la verticale, au point d'application de la force d'enfoncement du bouchon lorsque la face supérieure du fût 32 est incurvée par la jupe 21 de la cloche 18. Ainsi lors de la mise en place par emboîtement du bouchon, la force de pression exercée par le plateau de positionnement est perpendiculaire à la surface supérieure 31 du fût à obturer, ce qui permet un bouchage correct, sans fuite possible dueà un mauvais engagement du bouchon, comme c'était le cas dans l'art antérieur. En variante (figure 6), il est possible de réaliser un dispositif présentant une cloche 18' dont la face terminale ainsi que le plateau d'orientation 22'a sont à angle droit par rapport à la direction du poussoir 14' et comporte une jupe 21' de hauteur constante. Dans ce cas, c'est le dispositif lui-même qui est incli nable dans son ensemble, du même angle fi que dans le cas précédemment décrit. Ici, l'inclinaison du bouchon et son positionnement perpendiculairement à la surface supérieure déformée du fût sont réalisés grâce à l'inclinaison non pas du plateau de positionnement mais du dispositif dans son ensemble. Cette inclinaison peut être nulle dans le cas (plutôt exceptionnel) où l'orifice à obturer se trouverait au centre de la paroi terminale 31. De même, il est possible de mettre en place des bouchons à clipser sur des goulots saillants du type bidon d'huile ou équivalent (figures 7a et 7b). En effet, l'orifice à boucher peut être de formes très diverses, l'essentiel étant que l'emboîtement du bouchon se fasse par franchissement élastique d'un obstacle 33. Dans le cas représenté aux figures 7a et 7b, le même dispositif de mise en place de bouchons par emboîtement que celui précédemment décrit peut être utilisé avec quelques modifications mineures de dimensions. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation choisi, il est possible d'envisager d'autres variantes sans sortir du cadre de l'invention. Notamment il est possible de donner un ordre quelconque aux opérations d'orientation et de précontrainte. REVENDICATIONS 1. Dispositif de clipsage pour la mise en place par embot- tement élastique d'éléments d'embouchure dans un orifice appartenant à une paroi flexible (31) comportant un vérin (10) d'entraînement d'un plateau d'enfoncement, caractérisé par une clo- che de guidage (18) ménagée autour du plateau d'enfoncement(22) et adaptée à coulisser axialement par rapport au vérin (10-14) à l'encontre d'un moyen élastique de tarage (23). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau d'enfoncement formant aussi plateau d'orientation est incliné par rapport à la paroi flexible, d'un angle(d) égal à la déviation angulaire maximale (B) que subit la normale locale à la paroi flexible (31) au voisinage de l'orifice (30) en réaction à l'effort d'enfoncement qui est transmis à cette paroi, par l'élément d'embouchure lors de son emboîtement élastique. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cloche de guidage est montée coulissante le long du poussoir (14) et présente une portée d'appui (20) qui est maintenue axialement contre le plateau par les moyens de tarage élastiques (23), tandis que la face terminale (2la) de la jupe définit en avant du plateau un plan (P) parallèle audit plateau. 4. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de tarage (23) sont constitués par un ressort interposé entre une portée annulaire (25) de la cloche (18) et une portée annulaire (24) d'un manchon (17) solidaire du poussoir. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit poussoir (14) est constitué d'une tige de piston(l2) et d'un axe de guidage (15) solidaire du plateau (22), la tige de piston et l'axe de guidage étant liés par le manchon (17). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tige de piston (12) et l'axe de guidage (15) sont alignés. 7. Procédé de clipsage par mise en place par emboîtement élastique d'éléments d'embouchure dans un orifice (30) appartenant à une paroi flexible (31) selon lequel on présente un tel élément d'embouchure sensiblement en regard dudit orifice, caractérisé en ce qu'avant son enfoncement, on oriente ledit élément suivant la direction que prendra la normale locale de la paroi flexible au voisinage de l'orifice en réaction à l'ef- fort d'enfoncement qui est transms cette paroi, par l'élément d'embouchure lors de son emboîtement élastique. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'avant emboîtement dudit élément d'embouchure, on met sous contrainte la paroi flexible (31) sous une pression sensiblement égale à l'effort appliqué à l'élément lors de son emboîtement. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on oriente ledit élément d'embouchure avant de précontraindre la paroi flexible (31) 10. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que lorientation, la précontrainte et l'emboîtement sont effectués à partir d'un même organe de puissance (10).