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L'invention concerne les dispositifs de fermeture des récipients et plus particulièrement des bouteilles contenant des boissons.
Elle consiste dans un dispositif de fermeture ou capsule, dont l'obturateur comporte une portion en saillie flexible, déformable, qui vient en contact avec le goulot du récipient et est déformée élastiquement par lui, de sorte que son étanchéité est indépendante dans une large mesure des légères variations de la position de la capsule sur le goulot du récipient et des mouvements de levée ou de rebondissement élastique de la capsule une fois posée, qui ne peut pas se dilater dans la région subissant Inaction de la pression sous l'effet des mouvements de levée de la capsule; et qui constitue ainsi une fermeture plus parfaite des récipients, tout en effectuant le capsulage dans les conditions et par les procédés normaux.
La capsule et l'obturateur représentés sont destinés aux récipients contenant des boissons gazeuses et ce résultat est obtenu en façonnant une composition d'étanchéité en caoutchouc élastique, de préférence moulée, de façon qu'une portion vienne en contact avec le goulot du récipient tandis qu'une portion en saillie vient en contact étroit avec la surface intérieure du goulot et est poussée en permanence contre elle par sa propre élasticité et par la pression du gaz éventuellement contenu dans le récipient fermé.
Suivant une caractéristique de l'invention, cette forme perfectionnée du contour de l'obturateur, est combinée avec une capsule, dont le rebord est formé d'une nouvelle manière, et exerce une plus forte résistance de retenue de la capsule, de sorte qu'on obtient une capsule offrant une grande sécurité à l'égard des ruptures accidentelles ou fortuites, ou si on
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être fabriquée avec succès avec une tôle d'épaisseur minimum.
Actuellement, les capsules sont ébauchées et embouties en fer blanc de 0,30 mm d'épaisseur ou supérieure, pour obtenir une fermeture parfaite, mais si le métal est plus léger et plus ductile, on constate qu'elles ne sont pas susceptibles de retenir l'obturateur.
Un autre objet de l'invention consiste dans une fermeture dû type précité, qui permet d'employer un métal plus léger, par exemple sur les récipients à goulots normalisé contenant des boissons gazeuses, du fer blanc de 0,22 mm. seulement d'épaisseur, mais d'une nouvelle forme qui permet de réaliser une fermeture parfaite même exécutée par les moyens ordinaires et
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La nouvelle forme de capsule est caractérisée par des cannelures ordinaires du rebord formées normalement par des portions faisant entre elles un angle de moins de 90[deg.].
D'autres caractéristiques.et avantages apparaîtront au cours de la description.
Sur le dessin ci-joint La figure 1 est une coupe transversale partielle d'un récipient comportant 'une fermeture suivant l'invention appliquée sur son goulot et reposant sur lui avant sa fermeture. La figure 2 est une coupe semblable à la figure 1, sur laquelle les éléments sont dans la position qu'ils occupent une fois l'opération de capsulage ou de fermeture terminée,, la figure 3 est une coupe semblable à la figure 1 et représente une variante de l'obturateur.
L'invention est décrite en tant que s'appliquant particulièrement aux capsules à cannelures, qui sont celles du seul type normal appliqué sur les récipients sous pression, dont la bonne fermeture a une importance primordiale, ainsi qu'on peut le voir, une capsule à cannelures se compose d'une plaque 10 et d'un rebord cannelé 12. Le rebord a une forme perfectionnée décrite en détail plus loin. Un obturateur 22 fixé sur la surface intérieure ou inférieure de la plaque 10 consiste en une couche d'une matière élastique déformable, telle que le caoutchouc ou autre élastomère approprié n'ayant
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pose d'une portion centrale mince 24 en forme de diaphragme empêchant le contenu du récipient de venir en contact avec la surface intérieure de la plaque 12, qui est normalement en tôle métallique.
Le diaphragme 24 est entouré par une zone annulaire 26, encore mince mais un peu plus épaisse que le diaphragme. Cette zone se prolonge de préférence jusqu'à la périphérie de la plaque 12 et vient en contact avec
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matière analogue au caoutchouc et a de préférence une forme de nature à former un matelas légèrement déformable entre la capsule et le récipient.
Une bague d'étanchéité 28 disposée au point de jonction entre
la portion de diaphragme 24 et la zone en contact avec le goulot 26 est en saillie sous forme de nervure suivant l'axe de la capsule sur une assez grande distance. Sa section transversale s'amincit de haut en bas et son diamètre extérieur à la base est un peu plus grand que son diamètre intérieur au goulot du récipient Il 0.
L'obturateur 22 est solidement fixé sur la plaque 10 de préférence en le moulant sous pression contre sa surface. Les portions extrêmement minces de l'obturateur sont ainsi moulées sur place, n'ont pas besoin de subir des manipulations susceptibles de les endommager, et l'ensemble de l'obturateur est solidement fixé sur la capsule, sans intervention d'adhésif, mais il peut être moulé séparément et mis en place au moyen d'un adhésif si on le désire.
Lorsque la capsule repose sur le goulot d'un récipient 30, figu-
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récipient 30 et supporte la capsule. Lorsqu'on pousse la capsule en place et qu'on la plisse, ou la fixe de toute autre manière sur le récipient, la bague d'étanchéité 28 est poussée à force en contact étroit avec l'orifice courbé vers le haut et en dehors du trou du goulot du récipient et est déviée en dedans radialement, de sorte qu'elle a tendance à s'appliquer élastique- ment en dehors contre la portion adjacente du bord 32 et à maintenir une pression radiale qui établit un contact étroit initial entre la bague 28 et le bord 32 du récipient.
Il ressort de la figure 2 que lorsque le contenu gazeux de la bouteille exerce une pression supérieure à la pression atmosphérique, la bague
28 fonctionne à la manière du clapet d'une soupape de retenue et le joint qu'elle forme devient plus efficace du fait qu'elle est poussée de plus en 'plus fort contre le bord 32 par la pression du récipient lorsqu'elle augmente.
De plus lorsque la capsule se soulève légèrement sous l'effet d'une augmentation de la pression dans le récipient par exemple sous l'effet de la chaleur, la bague d'étanchéité 28, qui est à l'état de tension, se déplace en dehors dans le sens radial de façon à remplir l'espace ainsi formé et la surface de poussée est ainsi maintenue constante et sensiblement égale à la
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qu'elle ne se prolonge vers le bas qu'à peu près jusqu'à la portion cylindrique du goulot. La.tendance de la capsule à -se soulever reste donc proportionnelle à la pression du récipient et la surface de poussée susceptible d'accélérer la rupture n'augmente pas.
Quoique l'obturateur 22 décrit ci-dessus convienne à plusieurs types de fermetures, le dessin représente une forme de construction perfectionnée du rebord d'une capsule à cannelures en combinaison avec un obtura-' , teur 22, qui est particulièrement avantageuse. Le rebord 12 dirigé vers le bas de cette forme de capsule et déformable de façon à former un rebord de retenue 12a comporte des cannelures, rainures ou cavités 14 qui alternent avec des plis 16 formant des nervures, et les portions intérieures des cavités 14 sont formées par des portions 14a et 14b faisant entre elles un angle
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nant à la capsule l'aspect général d'une capsule à rebord radiale En d'autres termes, les portions,de forme conique 14b se trouvent sur un cône dont l'axe coincide avec celui de la capsule et dont le sommet se trouve au-delà de l'extrémité de la capsule opposée à la plaque de l'extrémité 10. L'angle au som-
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La relation angulaire entre les éléments n'est pas nécessairement limitée aux chiffres exacts qui précèdent. Par exemple, on a constaté que tant que les portions 14b restent sensiblement inclinées vers le haut en s'éloignant de l'axe de la capsule, on obtient les résultats avantageux indiqués ci-après. On a constaté que les limites actuelles les plus avantageuses et
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sont comprises entre 70[deg.] et 80[deg.] (correspondant à un angle au sommet compris entre 1400 et 160[deg.] pour le cône sur lequel se trouvent les portions 14b) et à l'heure actuelle les valeurs exactes indiquées ci-dessus c'est-à-dire 75[deg.]
(ou 150[deg.] pour le cône) paraissent être les meilleures.
Au cours de l'opération de formation de la capsule suivant l'invention, les extrémités des nervures d'emboutissage des rainures de la matrice d'emboutissage de la capsule étirent le métal de l'ébauche ou disque de la capsule en forme de pointes plus basses que toute autre portion du rebord de façon à former des saillies 14c dirigées vers le bas, qui forment
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formées de la même manière que celles d'une capsule ordinaire, mais en raison de l'emboutissage profond des pointes 14c, elles prennent un contour courbe changeant rapidement de direction, et viennent finalement se confondre avec la périphérie 18 du rebord, sans leur faire prendre une forme ondulée ou irrégulière, quoique leur contour en plan soit légèrement ondulé, du fait qu'elles sont légèrement repoussées en dedans suivant des rayons passant par les pointes 14c.
Pour poser et fermer une capsule à cannelures sur' un récipient, on fait généralement descendre une matrice creuse en contact'avec les plis ou nervures dirigés vers le bas et en dehors, cette matrice rencontre les portions évasées des nervures et les rabat en dedans en continuant à descen-
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venant se placer au-dessous d'un bourrelet ou dans une encoche situés'dans une position appropriée de la paroi du récipient. Ce procédé général sert couramment à la pose des capsules à cannelures et sert également à celle de la capsule suivant l'invention. Hais quoique la suite des opérations soit
la même, il résulte du contour initial de la capsule que les résultats obtenus par l'opération de capsulage sont très différents. Par exemple le capsulage des récipients sous pression du type normalisé des bouteilles à boissons gazeuses dont le diamètre intérieur du goulot est d'environ 16,25 mm et le diamètre extérieur d'environ 26,16 mm s'effectue à peu près exclusivement avec des capsules en tôle de fer blanc d'environ 0. 30 mm. d'épaisseur p o u r o b t e n i r un résultat satisfaisant. Mais on peut arriver à un aussi bon résultat sur un récipient normalisé avec une capsule ayant le contour suivant
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représente une économie d'environ 25 % de matière et permet d'effectuer une opération de capsulage satisfaisante avec un métal considéré généralement comme impropre à cet effet par les spécialistes de ces problèmes et de ces opérations. Au cours dressais effectués avec des récipients fermés avec des capsules de la forme suivant l'invention et en tôle de 0,22 mm. d'épaisseur, on a constaté que la capsule résiste à une pression d'essai d'au moins 19,6
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sans fuite dans les conditions d'utilisation ordinaires. L'importance de cette forme de construction perfectionnée se manifeste en particulier lorsqu'on la compare avec des capsules en tôle de 0,22 mm de la forme ordinaire. La pression d'essai n'atteint dans ce cas qu'une valeur voisine de 3,5 kg/ cm2, tandis que des capsules de forme ordinaire en tôle de 0, 30 mm donnent
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Lorsqu'une matrice de capsulage normale descend sur une capsule suivant l'invention, la réaction de la capsule est assez différente de celle d'une capsule ordinaire à plusieurs points de vue. En premier lieu la périphérie du rebord 18 est lisse et non dentelée, en formant un anneau de réaction relativement inextensible contre lequel s'appliquent les extrémités des
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portions 14b a d'abord tendance à élargir la périphérie 18 du rebord et comme ce rebord oppose une résistance extrêmement forte à cet élargissement, puisqu'il n'est pas ondulé, cette action se concentre suivant un vecteur opposé dirigé en dedans le long des portions de poussée 14b, ce qui a pour effet de plier rapidement et efficacement les bords des nervures 16 et de former des crochets ainsi que les portions intermédiaires 14a autour d'axes
17, pendant que la portion l4b passe par une position sensiblement horizontale sous l'action de la matrice de capsulage. Le point 17, figure 2, est celui où un de ces axes de pliage perpendiculaire au plan de la figure rencontre ce plana Cet axe se trouve horizontalement dans le plan de' chacune des portions 14a à peu près à la hauteur indiquée.
L'action précitée est tout à fait différente de celle qui s'exerce au moment du capsulage d'une capsule ordinaire, et par laquelle il se forme un coude brusque au point
17, tandis que la capsule se serre fortement sur le récipient au-dessous. Dans le cas d'une capsule ordinaire les nervures se rabattent progressivement en dedans et entourent les surfaces de retenue du récipient par une portion courbe à rayon relativement grand faisant le tour de la partie saillante du
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tion de came tendant à les étaler et exercée par la pression dans le récipient, que celle de la figure 2.
Lorsque la matrice de capsulage continue à descendre, le rebord est refoulé et prend sa forme définitive de la figure 2. Avant de prendre cette forme, il peut arriver que la périphérie 18 du rebord 12 prenne aux extrêmes pointes des nervures une forme légèrement irrégulière ou ondulée, mais si ces irrégularités se sont produites, elles sont ensuite refoulées en
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ment exercé par la matrice de capsulage. Les portions 14b des cannelures forment a peu près l'angle indiqué sur la figure, c'est-à-dire un angle de 45[deg.] en se dirigeant vers le bas et s'éloignant de l'axe de la capsule. Il ressort d'une simple comparaison que cet angle est beaucoup plus voisin de l'horizontale que celui d'une capsule ordinaire. L'essai plus commode à effectuer à la vue ou au toucher ' sur une capsule à cannelures de la nouvelle forme suivant l'invention consiste à examiner la périphérie inférieure du rebord de la capsule.
Alors que la capsule ordinaire comporte des cannelures profondes ou un contour en plan accusé d'une roue d'engrenage en ce point, lorsqu'elle est posée, le contour en plan de la capsule suivant l'invention est sensiblement circulaire au point correspondant et la majeure partie au moins des pointes des portions 14b se trouve entre les pointes des nervures en forme de crochets 16a et remplit les intervalles qui les séparent, ce qui indique
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dans leur position finale est beaucoup moins grande que dans le cas d'une capsule ordinaire.
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posent suivant un angle approprié, et par suite opposent une forte résistance horizontale, cette couronne s'appuyant sur une couronne de renforcement for-
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du tout. Cette forme de construction sert à entretoiser les crochets à angle vif formés par les bords des nervures 16 et les portions 14a, pendant qu'ils se rabattent au-dessous du bourrelet de retenue 31 au récipient 30 autour des axes 17 et constitue une forme de construction perfectionnée et renforcée grâce à laquelle ces crochets ont encore plus de difficulté à s'écarter, lorsque la capsule a tendance à se soulever sous l'effet de la pression intérieure.
Une autre caractéristique de la capsule suivant l'invention consiste dans la forme spéciale du profil des nervures 16. Alors que lorsqu'on passe de la partie supérieure à la partie inférieure d'une nervure d'une cap-
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tient par le procédé d'emboutissage profond de formation des cavités 14, des nervures 16 dont le changement de direction d'une extrémité à l'autre est
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et 3, accompagnée de là résistance qui résulte de la relation angulaire entre les portions de poussée 14b, parait donner lieu à une forte résistance localisée en un point de la course de la matrice de capsulage et à une augmentation correspondante de l'effort provoquant le mouvement de la matrice. Cette résistance apparait en réalité en même temps que les nervures 16 se plissent brusquement et avec force en dedans pour former les crochets 16a,
et par suite la force d'application de la plaque supérieure 10 sur l'ouverture du goulot du récipient 30 est maximum à ce momento Cette force est ainsi transmise et retenue par les crochets et est suffisante pour former un joint extrêmement efficace et s'opposer avec certitude aux fuites accidentelles, dues par exemple à de légers défauts du bourrelet du récipient.
Si on compare des capsules en même métal, l'effort de capsulage précité à exercer sur une capsule de la nouvelle forme suivant l'invention est sensiblement plus grand que celui qui est nécessaire pour une capsule
du type courant. Une autre comparaison utile peut aussi se faire entre les capsules de bouteilles à boissons gazeuses du type normalisé, qui ayant la
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ayant la forme suivant l'invention sont en métal de 0, 22 mm. d'épaisseur. On constate que la pression à exercer pour poser cette dernière capsule est en réalité égale ou supérieure à celle qui est nécessaire pour poser l'autre capsule dans des conditions comparables et par suite le pouvoir d'obturation de la capsule suivant l'invention est au moins équivalent à celui de l'autre, au point de vue des défauts du bourrelet du récipient.
On obtient donc par la forme de construction spéciale décrite cidessus un rebord de retenue d'une plus forte résistance, de sorte que la pression qui peut être retenue par une garniture normale remplaçant l'obturateur
perfectionné 22 est plus forte, et lorsque ce rebord est en tôle métallique
d'épaisseur normale. D'autre part, si on emploie une tôle métallique légère
et en métal plus ductile, considéré comme impropre à la solution des problèmes de capsulage sous pression normale, on peut néanmoins obtenir un rebord
qui donne toute satisfaction et remplit toutes les conditions du commerce.
Ces avantages sont encore renforcés par la présence de l'obturaleur 22, qui permet de diminuer encore le poids et l'épaisseur de la plaque.
Par exemple, si on diminue l'épaisseur du métal de la capsule pour une pression donnée dans le récipient, la capsule a plus de tendance à se bomber et
à se déformer, car la rigidité de la plaque supérieure 10 diminue également.
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ont pour effet d'augmenter la surface de poussée, mais les conséquences de
cette augmentation sont supprimées par-la présence de l'obturateur perfectionné 22, ainsi qu'il a été décrit plus haut.
Suivant la figure 1, avant d'appliquer la capsule sur le récipient, la zone 26 comporte une portion périphérique 26a plus épaisse, qui
remplit l'angle annulaire formé entre la plaque et le rebord 12 de la capsule. La surface de cette portion plus épaisse vient en contact avec le bourre-
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pendant l'opération de fermeture. La pression finale exercée au cours de l'opération de fermeture a pour effet d'écraser et de refouler la portion plus
épaisse 26a et de la déformer en lui faisant prendre une forme qui lui permet de se prolonger très bas sur la surface extérieure du bourrelet 32,
c'est-à-dire la forme désignée par 26b sur la fige 2, et en la poussant très
fortement contre cette surface sous l'effet de sa propre élasticité. Lorsque
la capsule occupe sa position finale, fig. 2, le matelas 26 qui se compose
de sa portion périphérique 26b et de son bourrelet en saillie 28 vient en
contact avec le bourrelet 32 du récipient 30 en l'entourant, en s'appliquant
étroitement et élastiquement contre lui sur une portion étendue, continue
de l'intérieur à l'extérieur., La figure 3, représente une autre forme de réalisation de l'invention, qui ne comporte pas la portion plus épaisse 26a à la périphérie de la zone en contact avec l'ouverture du récipient, et dont les éléments sont désignés par les mêmes références que sur les fige 1 et 2. La zone 26' en contact avec l'ouverture du récipient de l'obturateur 22' a sensiblement la même
épaisseur sur toute sa longueur, sauf qu'elle s'amincit en biseau à l'extrême limite de sa périphérie et est un peu plus épaisse, sinon de même épaisseur, en un point quelconque, que le diaphragme 24-. Il est facile de voir que l'obturateur 22' de la forme de la fig. 3 remplit sa fonction à peu près de
la même manière que celui de la fige 1 et de la figure 2, car il possède aussi
la caractéristique la plus importante du bourrelet annulaire flexible 26 déformé par l'ouverture 32 du récipient de façon à obtenir un contact étanche
plus parfaite
Les expressions qui servent à désigner des directions correspondent aux directions par rapport aux figures et par suite ne sont que des désignations essentiellement relatives.
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The invention relates to devices for closing containers and more particularly bottles containing drinks.
It consists of a closure device or capsule, the shutter of which has a flexible, deformable protruding portion which comes into contact with the neck of the container and is elastically deformed by it, so that its sealing is independent to a large extent. slight variations in the position of the capsule on the neck of the container and movements of elastic lifting or rebounding of the capsule when placed, which cannot expand in the region undergoing Inaction of pressure under the effect of the movements lifting of the capsule; and which thus constitutes a more perfect closure of the containers, while carrying out the capping under normal conditions and methods.
The cap and stopper shown are intended for containers containing carbonated beverages and this is achieved by shaping an elastic rubber sealing composition, preferably molded, so that one portion comes into contact with the neck of the container while that a protruding portion comes into close contact with the inner surface of the neck and is constantly pushed against it by its own elasticity and by the pressure of the gas possibly contained in the closed container.
According to one characteristic of the invention, this improved shape of the outline of the shutter is combined with a capsule, the rim of which is formed in a new way, and exerts a greater resistance to retain the capsule, so that '' a capsule is obtained offering great security with regard to accidental or fortuitous breakages, or if
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be successfully manufactured with a sheet of minimum thickness.
Currently, the capsules are roughed and stamped in tinplate 0.30 mm thick or greater, to achieve a perfect seal, but if the metal is lighter and more ductile, it is found that they are not likely to retain the shutter.
Another object of the invention consists in a closure of the above-mentioned type, which makes it possible to use a lighter metal, for example on containers with standardized necks containing carbonated drinks, 0.22 mm tinplate. only thick, but of a new shape which allows to achieve a perfect closure even when performed by ordinary means and
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The new capsule shape is characterized by ordinary rim flutes normally formed by portions at an angle of less than 90 [deg.] To each other.
Other characteristics and advantages will become apparent during the description.
In the accompanying drawing Figure 1 is a partial cross section of a container having 'a closure according to the invention applied to its neck and resting on it before it is closed. Figure 2 is a section similar to Figure 1, in which the elements are in the position they occupy once the capping or closing operation is complete, Figure 3 is a section similar to Figure 1 and shows a variant of the shutter.
The invention is described as being particularly applicable to fluted capsules, which are those of the only normal type applied to pressure vessels, the good closure of which is of paramount importance, as can be seen, a capsule fluted consists of a plate 10 and a fluted rim 12. The rim has an improved shape described in detail later. A shutter 22 secured to the inner or lower surface of the plate 10 consists of a layer of a deformable elastic material, such as rubber or other suitable elastomer having
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providing a thin central portion 24 in the form of a diaphragm preventing the contents of the container from coming into contact with the interior surface of the plate 12, which is normally made of sheet metal.
The diaphragm 24 is surrounded by an annular zone 26, still thin but a little thicker than the diaphragm. This zone preferably extends to the periphery of the plate 12 and comes into contact with
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material similar to rubber and preferably has a shape such as to form a slightly deformable mattress between the capsule and the container.
A sealing ring 28 disposed at the junction point between
the diaphragm portion 24 and the zone in contact with the neck 26 protrude in the form of a rib along the axis of the capsule over a fairly large distance. Its cross section tapers from top to bottom and its outer diameter at the base is a little larger than its inner diameter at the neck of the container Il 0.
The shutter 22 is securely fixed to the plate 10 preferably by pressure molding it against its surface. The extremely thin portions of the obturator are thus molded in place, do not need to be subjected to manipulations liable to damage them, and the entire obturator is firmly attached to the capsule, without the intervention of adhesive, but it can be molded separately and set in place with an adhesive if desired.
When the capsule rests on the neck of a container 30, FIG.
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container 30 and supports the capsule. When the capsule is pushed into place and creased, or otherwise secured to the container, the seal ring 28 is forcefully pushed into close contact with the upward and outward curved port. from the hole in the neck of the container and is deflected radially inwards, so that it tends to press resiliently outward against the adjacent portion of the edge 32 and to maintain a radial pressure which establishes initial close contact between the ring 28 and the edge 32 of the container.
It emerges from Figure 2 that when the gas content of the bottle exerts a pressure greater than atmospheric pressure, the ring
28 operates much like the flapper of a check valve and the seal it forms becomes more effective as it is pushed harder and harder against the rim 32 by the pressure of the container as it increases.
In addition, when the capsule rises slightly under the effect of an increase in the pressure in the container, for example under the effect of heat, the sealing ring 28, which is in the state of tension, moves out in the radial direction so as to fill the space thus formed and the thrust surface is thus kept constant and substantially equal to the
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that it extends downward only approximately to the cylindrical portion of the neck. The tendency of the capsule to lift therefore remains proportional to the pressure of the container and the thrust surface capable of accelerating the rupture does not increase.
Although the shutter 22 described above is suitable for several types of closures, the drawing shows an improved form of construction of the rim of a fluted cap in combination with a shutter 22, which is particularly advantageous. The rim 12 directed downwardly of this capsule shape and deformable so as to form a retaining rim 12a has flutes, grooves or cavities 14 which alternate with folds 16 forming ribs, and the interior portions of the cavities 14 are formed. by portions 14a and 14b forming an angle between them
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ning to the capsule the general appearance of a capsule with a radial rim In other words, the portions, of conical shape 14b are located on a cone whose axis coincides with that of the capsule and whose apex is at the - beyond the end of the capsule opposite the end plate 10. The angle at the top
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The angular relationship between the elements is not necessarily limited to the exact numbers above. For example, it has been found that as long as the portions 14b remain substantially inclined upwards away from the axis of the capsule, the advantageous results indicated below are obtained. It has been found that the most advantageous current limits and
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are between 70 [deg.] and 80 [deg.] (corresponding to a vertex angle between 1400 and 160 [deg.] for the cone on which the portions 14b are located) and at present the exact values indicated above ie 75 [deg.]
(or 150 [deg.] for the cone) seem to be the best.
During the operation of forming the capsule according to the invention, the ends of the stamping ribs of the grooves of the stamping die of the capsule stretch the metal of the blank or disk of the capsule in the form of spikes. lower than any other portion of the rim so as to form downwardly directed projections 14c which form
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formed in the same way as those of an ordinary capsule, but due to the deep drawing of the tips 14c, they take on a curved contour rapidly changing direction, and finally come to merge with the periphery 18 of the rim, without making them take a wavy or irregular shape, although their outline in plan is slightly wavy, because they are slightly pushed inwards following rays passing through the points 14c.
In order to place and close a fluted cap on a container, a hollow die is generally lowered into contact with the folds or ribs directed downwards and out, this die meets the flared portions of the ribs and folds them inwards. continuing to descend
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coming to be placed below a bead or in a notch situated in a suitable position of the wall of the container. This general method is currently used for fitting the fluted capsules and is also used for that of the capsule according to the invention. But although the rest of the operations are
the same, it follows from the initial contour of the capsule that the results obtained by the capping operation are very different. For example the capping of pressurized containers of the standardized type of carbonated beverage bottles with an inside neck diameter of about 16.25 mm and an outside diameter of about 26.16 mm is carried out almost exclusively with capsules in tinplate sheet of about 0. 30 mm. thick for a satisfactory result. But we can achieve such a good result on a standardized container with a capsule having the following outline
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represents a saving of about 25% of material and makes it possible to carry out a satisfactory capping operation with a metal generally considered unsuitable for this purpose by specialists in these problems and in these operations. During training carried out with closed containers with capsules of the shape according to the invention and of 0.22 mm sheet. thick, the capsule has been found to withstand a test pressure of at least 19.6
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leak-free under ordinary use conditions. The importance of this improved form of construction is particularly evident when compared with 0.22 mm sheet metal caps of the ordinary form. In this case, the test pressure only reaches a value close to 3.5 kg / cm2, while capsules of ordinary shape in sheet metal of 0.30 mm give
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When a normal capping matrix descends on a capsule according to the invention, the reaction of the capsule is quite different from that of an ordinary capsule in several respects. First, the periphery of the rim 18 is smooth and not serrated, forming a relatively inextensible reaction ring against which the ends of the
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portions 14b first tend to widen the periphery 18 of the rim and as this rim opposes an extremely strong resistance to this widening, since it is not wavy, this action is concentrated in an opposite vector directed inwardly along the thrust portions 14b, which has the effect of quickly and efficiently bending the edges of the ribs 16 and forming hooks as well as the intermediate portions 14a around axes
17, while the portion 14b passes through a substantially horizontal position under the action of the capping die. Point 17, figure 2, is where one of these folding axes perpendicular to the plane of the figure meets this plane. This axis lies horizontally in the plane of each of the portions 14a at approximately the height indicated.
The aforementioned action is quite different from that which is exerted at the time of the capping of an ordinary capsule, and by which a sharp bend is formed at the point
17, while the capsule squeezes tightly to the container below. In the case of an ordinary capsule, the ribs gradually fold inwards and surround the retaining surfaces of the container by a curved portion with a relatively large radius going around the projecting part of the
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cam tion tending to spread them and exerted by the pressure in the container, than that of Figure 2.
When the capping die continues to descend, the rim is pushed back and takes its final shape in FIG. 2. Before taking this shape, it may happen that the periphery 18 of the rim 12 takes at the extremes of the ribs a slightly irregular shape or corrugated, but if these irregularities have occurred, they are then driven back into
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ment exerted by the capping matrix. The portions 14b of the grooves form approximately the angle indicated in the figure, that is to say an angle of 45 [deg.] Going downwards and away from the axis of the capsule. It emerges from a simple comparison that this angle is much closer to the horizontal than that of an ordinary capsule. The most convenient test to be performed by sight or touch on a fluted capsule of the novel shape according to the invention is to examine the lower periphery of the rim of the capsule.
While the ordinary capsule has deep grooves or a marked plan outline of a gear wheel at this point, when it is placed, the plan outline of the capsule according to the invention is substantially circular at the corresponding point and at least the major part of the tips of the portions 14b lie between the tips of the hook-shaped ribs 16a and fill the gaps between them, indicating
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in their final position is much smaller than in the case of an ordinary capsule.
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pose at an appropriate angle, and consequently oppose a strong horizontal resistance, this crown resting on a strong reinforcing crown.
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at all. This form of construction serves to brace the sharp angled hooks formed by the edges of the ribs 16 and the portions 14a, as they fold back below the retaining bead 31 to the container 30 around the pins 17 and constitutes a form of improved and reinforced construction thanks to which these hooks have even more difficulty in moving apart, when the capsule tends to rise under the effect of internal pressure.
Another characteristic of the capsule according to the invention consists in the special shape of the profile of the ribs 16. While when passing from the upper part to the lower part of a rib of a cap-
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holds by the deep-drawing process of forming cavities 14, ribs 16 whose change of direction from one end to the other is
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and 3, accompanied by the resistance which results from the angular relationship between the thrust portions 14b, appears to give rise to a strong resistance located at a point in the stroke of the capping die and to a corresponding increase in the force causing the capping. movement of the matrix. This resistance appears in reality at the same time as the ribs 16 suddenly and forcefully fold inside to form the hooks 16a,
and therefore the force of application of the upper plate 10 on the opening of the neck of the container 30 is maximum at this momento This force is thus transmitted and retained by the hooks and is sufficient to form an extremely effective seal and to oppose with certainty to accidental leaks, for example due to slight defects in the bead of the container.
If we compare capsules of the same metal, the aforementioned capping force to be exerted on a capsule of the new shape according to the invention is appreciably greater than that which is necessary for a capsule.
of the common type. Another useful comparison can also be made between soft drink bottle caps of the standardized type, which having the
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having the shape according to the invention are made of 0.22 mm metal. thick. It can be seen that the pressure to be exerted to place this last capsule is in reality equal to or greater than that which is necessary to place the other capsule under comparable conditions and therefore the sealing power of the capsule according to the invention is at less equivalent to that of the other, from the point of view of the defects of the bead of the container.
By means of the special form of construction described above, therefore, a retaining rim of greater resistance is obtained, so that the pressure which can be retained by a normal gasket replacing the shutter
perfected 22 is stronger, and when this rim is made of sheet metal
normal thickness. On the other hand, if a light metal sheet is used
and more ductile metal, considered unsuitable for the solution of capping problems under normal pressure, one can nevertheless obtain a rim
which gives full satisfaction and fulfills all the conditions of the trade.
These advantages are further reinforced by the presence of the shutter 22, which further reduces the weight and thickness of the plate.
For example, if we decrease the thickness of the metal of the capsule for a given pressure in the container, the capsule has more tendency to bulge and
to deform, because the rigidity of the upper plate 10 also decreases.
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have the effect of increasing the thrust surface, but the consequences of
this increase is suppressed by the presence of the improved shutter 22, as has been described above.
According to Figure 1, before applying the capsule to the container, the area 26 comprises a thicker peripheral portion 26a, which
fills the annular angle formed between the plate and the rim 12 of the capsule. The surface of this thicker portion comes into contact with the filling.
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during the closing operation. The final pressure exerted during the closing operation has the effect of crushing and pushing back the larger portion.
thick 26a and deform it by making it take a shape which allows it to extend very low on the outer surface of the bead 32,
that is to say the shape designated by 26b on fig 2, and pushing it very
strongly against this surface under the effect of its own elasticity. When
the capsule occupies its final position, fig. 2, the mattress 26 which consists
its peripheral portion 26b and its protruding bead 28 comes into
contact with the bead 32 of the container 30 by surrounding it, applying
tightly and elastically against it over an extended, continuous portion
from the inside to the outside., Figure 3, shows another embodiment of the invention, which does not include the thicker portion 26a at the periphery of the area in contact with the opening of the container, and the elements of which are designated by the same references as on the pins 1 and 2. The zone 26 'in contact with the opening of the container of the shutter 22' has substantially the same
thickness over its entire length, except that it tapers into a bevel at the extreme limit of its periphery and is a little thicker, if not of the same thickness, at any point, than the diaphragm 24-. It is easy to see that the shutter 22 'of the form of FIG. 3 performs its function roughly
the same way as that of fig 1 and figure 2, because it also has
the most important characteristic of the flexible annular bead 26 deformed by the opening 32 of the container so as to obtain a sealed contact
more perfect
The expressions which serve to designate directions correspond to the directions with respect to the figures and therefore are only essentially relative designations.