Brevet FR2645503A1 — publié le 19901012

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Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients précédents en simplifiant la fabrication du bec verseur et sa mise en place, tout en garantissant une étanchéité complète pendant la conservation du conteneur. L'invention consiste à munir l'extrémité du bec verseur situé du côté intérieur du conteneur d'une collerette sensiblement plane débordant au-delà de la section destinée à traverser l'orifice - pratiqué dans la paroi du conteneur, et à introduire ce bec verseur depuis l'intérieur du conteneur pour appliquer et souder cette collerette contre la couche plastifiée intérieure du conteneur. Pour assurer à la fois cette mise en place et cette soudure, le procédé selon l'invention consiste à introduire dans l'extrémité supérieure encore - ouverte du conteneur, avant ou après son remplissage, un mandrin de la section appropriée, dans lequel on vient déplacer une coulisse à double déplacement qui dans un premier mouvement se déplace selon une translation axiale par rapport au mandrin, puis dans un deuxième mouvement se déplace par une translation oblique par rapport au mandrin, cette coulisse à double déplacement portant un porte-bec pouvant coulisser d'une quantité limitée par rapport à la coulisse, et dont le déplacement axial par rapport au mandrin est limité par une butée de manière que ce porte- bec se déplace d'un mouvement perpendiculaire à l'axe du mandrin lors du deuxième mouvement de la coulisse correspondant à sa translation oblique. Sur le côté extérieur du récipient et à la hauteur de l'orifice on prévoit une contre-pièce fixe ou mobile comportant les moyens de chauffage et. de pression pour assurer la soudure, par effet thermique, par ultrason ou par haute fréquence. En variante le bec verseur peut comprendre un renflement à sa base destiné à être déformé vers l'extérieur par la contre-pièce de soudure afin de réaliser la soudure également sur la face extérieure du conteneur. D'autres particularités de l'invention appraitront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une coupe axiale partielle de l'outillage avant exécution du deuxième mouvement de la coulisse; la figure 2 est une vue correspondante après ce deuxième mouvement; la figure 3 est une coupe selon 3-3 de la figure 1; et les figures 4 et 5 sont des coupes partielles à plus grande échelle de la variante de réalisation du bec-verseur, respectivement avant et après exécution de la soudure. On voit sur la figure 1 la partie supérieure du conteneur 1, muni de l'orifice 2 dans lequel va être introduit le bec-verseur 3 dont la section correspond à celle du trou 2, et qui est muni à son extrémité située du côté intérieur du conteneur d'une collerette 4 dépassant au- delà de la section de la partie 3 pour venir s'appliquer sur la face intérieure plastifiée de la paroi du conteneur 1. Pour cela on utilise un mandrin 5 d'une section appropriée pour pouvoir être introduite dans la partie supérieure du conteneur, ce- mandrin 5 étant solidaire d'un porte-mandrin 6 susceptible d'être déplacé selon l'axe du mandrin pour assurer cette introduction dans le conteneur. Dans ce mandrin 5 et ce porte-mandrin 6 est montée une coulisse 7 à double déplacement susceptible de se déplacer dans un premier mouvement de translation dans le sens axial représenté par la flèche - 8 sur la figure 1, et dans un deuxième mouvement de se déplacer d'un mouvement de translation oblique représenté par les flèches 9 sur les figures 1 et 2. Ce dernier mouvement peut par exemple être assuré à l'extrémité inférieure de la coulisse 7 par glissement de son extrémité inférieure oblique 10 sur une face oblique correspondante 11 usinée à l'intérieur du mandrin 5, et à la partie supérieure par coulissement d'une partie coudée 12 de la coulisse 7 entre deux plots de guidage 13, ou par tout autre moyen mécanique approprié. Sur cette coulisse 7 est monté un porte-bec 14 comportant une saillie 15 de centrage du bec 3, ce porte-bec étant assujetti à 4 J coulisser axialement par rapport à la coulisse 7 tout en restant en contact avec celle-ci. Ceci est obtenu par exemple à l'aide de vis de retenue 16 coulissant dans des lumières appropriées 17 de la coulisse 7. En outre un doigt 18, porté par exemple par la coulisse 7, vient comprimer un ressort 19 situé dans un logement correspondant du porte-bec 14, afin de solliciter constamment le porte-bec 14 en direction du bas de sa course limitée par les lumières 17. Par ailleurs le porte-bec 14 est agencé pour pouvoir se déplacer librement dans le sens 8 lors du premier mouvement, puis être arrêté par une face 20 du mandrin ou du porte-mandrin 6 perpendiculaire à l'axe du mandrin, au moyen d'une butée 21 réglable, de telle manière que le seul mouvement autorisé du porte-bec 14 par rapport au porte- mandrin 6 dans la deuxième phase du mouvement soit un déplacement dans le_ sens 22 perpendiculaire à l'axe du mandrin, mouvement nécessaire pour assurer l'introduction du bec 3 dans l'orifice 2. A la fin du deuxième mouvement, comme représenté sur la figure 2, la collerette 4 du bec 3 est venue au contact de la paroi intérieure plastifiée du conteneur 1. C'est dans cette position qu'elle soudée au moyen par exemple d'une sonotrode 23 qui vient s'embotter sur la partie extérieure 3 du bec et vient au contact de la paroi du conteneur alentour du trou 2 pour presser, chauffer et souder à la fois le carton plastifié et la collerette 4 contre la face du porte-bec qui résiste à cette pression grace aux surfaces de guidage 1I et 13. La sonotrode 23, destinée à la transmission d'ultrasons de manière connue, peut être mobile d'une manière habituelle ou éventuellement rester fixe sur la machine tout en permettant le déplacement des conteneurs 1 successifs dans le sens horizontal perpendiculaire aux plans des figures 1 et 2, l'application de la pression nécessaire à la soudure étant alors assurée par le mouvement 22 exposé précédemment. Apres exécution de cette soudure, le mouvement inverse extrait le portebec dans le sens opposé à la flèche 22, puis la coulisse munie du portebec dans le sens opposé à la flèche 8 jusqu'à une position supérieure non représentée o un nouveau bec 3 peut être mis en place sur la saillie 15 pour l'opération suivante. 2645503- L'ensemble de la pose est donc extrêmement simple et facilement automatisable. Elle peut avoir lieu sur la machine de fabrication des conteneurs avant remplissage, le mandrin 5 pouvant par exemple en mâme temps servir de mandrin pour la fermeture du fond inférieur, ou au contraire être effectué après remplissage, le mandrin 5 ayant alors une longueur limitée pour venir se placer au-dessus du liquide dans le conteneur, et venant se situer entre le poste de remplissage et le poste de soudure de l'extrémité supérieure du conteneur. La soudure directe de la collerette 4 sur la face intérieure plastifiée du conteneur 1 assure une étanchéité parfaite du bec 1, dont la configuration extérieure peut etre agencée de manière appropriée pour assurer une fermeture étanche, par exemple en le munissant d'une manière connue d'un opercule déchirable 24, et éventuellement d'un capuchon de refermeture après utilisation. Par ailleurs cette soudure intérieure garantit l'impossibilité au liquide contenu dans le conteneur de venir s'infiltrer par la tranche du carton dans l'orifice 2. Toutefois un tel risque subsiste vis-à-vis des projections de liquide en provenance de l'extérieur. Pour y remédier on peut utiliser un carton dont la surface extérieure est également plastifiée, et modifier le bec-verseur à la manière représentée sur les figures 4 et 5. Dans cette variante on prévoit un bourrelet 3a dont le diamètre extérieur correspond au diamètre du trou 2, et situé à la base de la partie 3 dont le diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur de la sonotrode 23. Par ailleurs le bourrelet 3a présente une dimension dans le sens axial supérieure à l'épaisseur du carton du conteneur 1. De cette manière lors des opérations de soudure qui précèdent, ce bourrelet 3a se trouve écrase et déformé vers l'extérieur comme représenté sur la figure 5 pour venir de souder également sur la couche extérieure plastifiée du carton 1, l'extrémité de la sonotrode 23 étant alors conformée en conséquence pour former un bouterolle. REVENDICATIONS 1. Conteneur (1) en carton plastifié avec bec-verseur (3) soudé, caractérisé par le fait que le bec-verseur (3), dont la section est adaptée à celle du trou pratiqué dans le carton (1), comporte à son extrémité intérieure une collerette (4), sensiblement plane, débordant audelà de cette section et destinée à venir s'appliquer et se souder contre la face intérieure; plastifiée de la paroi du conteneur (1) alentour dudit orifice (2). 2. Procédé de soudage du bec-verseur selon la revendication 1, caractérisé: par le fait que le bec (3) est introduit dans l'orifice (2) depuis l'intérieur du conteneur (1) jusqu'à ce que ladite collerette (4) vienne en contact avec la paroi du conteneur, position dans laquelle elle se trouve soudée par rapplication de chaleur et de pression. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite introduction du bec-verseur (3) par l'intérieur du conteneur (1) est assurée par l'introduction axiale dans ce conteneur d'un mandrin (5) muni intérieurement d'une coulisse (7) à double déplacement, axial puis oblique par rapport à l'axe du mandrin, ladite coulisse portant un porte- bec (14) assujetti pour un mouvement axial limité par rapport à elle et assujetti d'autre part à un mouvement limité par une butée (21) par rapport au mandrin (5) ou un porte-mandrin (6) dans le sens axial autorisant un mouvement (22) perpendiculaire à l'axe du mandrin. 4. Procédé selon une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que l'application de la chaleur de soudage est assurée par une sonotrode (23) fixe ou mobile, tandis que l'application de la pression de soudage est assurée par la sonotrode (23) ou par la fin de course du mécanisme d'introduction du bec. 5. Procédé selon une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que l'on réalise également un épanouissement et une soudure du bec sur la face extérieure de la paroi du conteneur (1) en prévoyant à la base du bec (3) un bourrelet (3a) et en conformant la sonotrode (23) en conséquence pour venir épanouir et souder ce bourrelet sur l'extérieur.