Capsule et procéda de fermeture .
La présente invention se rapporte à une capsule et à un
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vention se rapporte à une capsule à faire tourner, comportant un corps de forme spécifiée, et à un procédé pour fermer un récipient sur lequel la capsule est utilisée.
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et un rebord s'étendant vers le bas à partir du borri périphé-
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partie ouvrante du récipient, ainsi qu'un revêtement:. flexible placé à l'intérieur de la partie supérieure du corps de la capsule, le revêtement est habituellement constitué par un disque de papier ou une résine synthétique, comme du chlorure de polyvinyle fixé sur la partie supérieure du corps de la capsule, ou en sol de chlorure de polyvinyle coulé dans la. partie supérieure du corps de la capsule.
Le revêtement en forme de disque présente toutefois l'inconvénient que le prix de sa fabrication est élevé, en raison de la productivité réduite, et le revêtement est exposé à se détacher du corps de la capsule au cours des opérations de transport et de fermeture. D'autre part, le revêtement produit par coulée (revêtement collé) est en mesure d'être produit à une cadence de production élevée. Mais le chlorure de polyvinyle utilisé comme matière pose le problème de la toxicité, en raison du monomère de chlorure de vinyle, et il est recommandé d'éviter son utilisation dans les capsules destinées à des récipients destinés à contenir des produits alimentaires.
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en ce qui concerne la matière de revêtement susceptible de rem-
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heureusement pas être utilisé pour fabriquer des revêt amenas à couler, pour la raison qu'il est difficile de le convertir et qu'il accuse une adhérence réduite au corps de la capsule.
Les inventeurs de la présente invention se sont attachés à mettre au point le procédé d'utilisation du polyéthylène
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en particulier les capsules accusant des propriétés de fermeture élevées. Les travaux effectués ont fait découvrir que quand le polyéthylène est façonné en un revêtement poinçonné à la matrice, accusant une forme spécifiée, il est possible d'obtenir des capsules dont les performances accusent des qualités particulièrement supérieures"
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partie supérieure est circulaire, et un rebord s'étendant vers le bas en partant du bord périphérique de la partie supérieure et muni d'une partie déformable faisant taraud le long de la partie filetée du goulot de la partie ouverte d'un récipient, et un revêtement flexible placé à l'intérieur de la partie supérieure du corps de la capsule, le revêtement comprenant une partie saillante annulaire dont le diamètre intérieur est. en substance égal ou légèrement supérieur au diamètre extérieur
<EMI ID=10.1> et comprenant une paroi intérieure perpendiculaire agencée pour adhérer parfaitement à la surface de fermeture périphérique de l'orifice du récipient, et une paroi extérieure dirigée perpendiculairement, écartée de la surface circonférientielle intérieure du rebord.
La capsule faisant l'objet de l'invention est décrite en détail dans ce qui suit, à la lumière des mises en pratique préférées que montrent les dessins ci-joints dans lesquels :
La figure 1 est la vue en coupe d'une mise en pratique de la capsule répondant à la présente invention. La figure 2 est la vue en coupe d'une autre :aise en pratique de la capsule répondant à la présente invention. La figure 3 est la vue à plus grande échelle, en coupe, de la partie supérieure de la capsule répondant à la présente invention. La figure 4 est la vue à plus grande échelle, en coupe, de la partie saillante annulaire et de la partie rapprochée du revêtement dans la capsule répondant à la présente invention
et la figure 5 est la vue à plus grande échelle, en coupe, d'une autre mise en pratique de la partie saillante annulaire et de la partie rapprochée du revêtement dans la capsule répondant à la présente invention.
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d'une partie 4 faisant office de taraud, déformable le long du filet 12 de la partie ouverte 11 d'un récipient 10; par exemple d'une bouteille 10, et une partie bordée 5 sur le bord inférieur, comportant en outre de préférence un épaulement d éformable 3, et (b) un revêtement flexible 7 placé à l'intérieur de la partie supérieure 2 du corps de capsule 1, comme le montre la figure 1;
ainsi qu'une "capsule à faire tourner '3 l'abri des larcins", comprenant (a) un corps de capsule métallique 1 dont la partie supérieure 2 est circulaire, un rebord 6 s'é-tendant vers le bas en partant du bord périphérique de la partie supérieure 2 et muni d'une partie 4 faisant office de taraudage, déformable le long du filet 12 de la partie ouverte
11 d'un récipient 10 à fermer, et une bande 9 liée intégralement au bord inférieur du rebord 6.par un certain nombre de ponts en mesure d'être coupés, comportant en outre de préférence un épaulement déformable 3, et (b) un revêtement flexible 7 placé à l'intérieur de la partie supérieure 2 du corps de capsule 1, comme le montre la figure 2,
L'aluminium est de loin la matière convenant le mieux pour constituer le corps de capsule 1. D'autres matières facilement déformables, comme la tôle d'acier ultra-mince, peuvent également être utilisées.
Le trait saillant moyen de la capsule faisant l'objet
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trouvant à l'intérieur de la partie supérieure du corps de la
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dans la capsule de la présente invention comporte une partie
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surface de fermeture 13 de l'orifice d'un récipient 10 destiné à être fermé, et il comprend une paroi intérieure, perpendiculaire 14 en mesure d'adhérer parfaitement sur la périphérie de la surface de fermeture 13 de l'orifice du récipient, et une paroi extérieure se trouvant à 1 ' écart de la surface cir-
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suivant :
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où DIT est le diamètre extérieur standard, en millimètres, de
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<EMI ID=19.1> La gamme particulièrement préférée résulte de ce qui suit :
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Le diamètre extérieur standard (Dl') de la surface de fermeture du récipient diffère suivant le type du récipient . Normalement les diamètres extérieurs standards de 20 à 70 mm. conviennent pour les capsules faisant l'objet de la présente invention. Conformément à l'expérience générale commune concer-i
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situe dans la gamme de 0,3 à 0,5 mm.
Il importe de noter qu'au moins une partie de la paroi intérieure 14 de la partie saillante annulaire 15 devrait être constituée par une face perpendiculaire. Pour le reste, il n'y a aucune restriction stricte quant à la forme en coupe de la
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la forme en coupe que montre la figure 4 quant à la partie saillante 15 convient particulièrement pour réaliser une ferme-
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vers le haut, en substance à angle droit par rapport à la partie supérieure 2 du corps de capsule, et il est désirable que la paroi intérieure 14 et la paroi extérieure 18 soient en substance perpendiculaires sur la parité supérieure 2. La distance
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vant par exemple le diamètre intérieur (d-.) de la. partie sail-
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tement, le type de récipient à fermer et les degrés d'étanchéi-
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1,0 mm.
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stricte quant à sa limite supérieure, mais la largeur peut ne pas être de plus de 1,0 mm. La gamme préférée de la largeur s'étend de 0,3 à 0,5 mm..
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pas délimitée de façon particulière. Elle peut varier dans une large mesure, par exemple suivant le type du corps de la capsule, la matière de revêtement et le type du récipient à fermer.
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Il est recommandé d'incliner la partie supérieure 19 de
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pour faciliter la mise en place en regard de l'extrémité extérieure de la surface de fermeture de l'orifice du récipient. Elle peut en particulier prendre la forme d'une surface courbe suivant un diamètre approprié. De plus, la base 20 de la paroi intérieure 14 peut former une surface courbe 20 suivant un dia-
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accroître l'adhérence sur l'extrémité intérieure de la surface de fermeture d'un récipient à fermer, pour renforcer la partie saillante annulaire 15 et pour faciliter le moulage du revêtement. Ou bien il est recommandé de prévoir une partie de fond épaisse 20' accusant en substance une coupe transversale trian-
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du bas de la partie de fond épaisse 20' ne revêt pas un caractère critique, mais elle sera avantageusement d'environ 0,5 à
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tement.
La base 20 de la paroi intérieure 14 de la partie sail-
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de la partie épaisse 21 peut être rendue en substance égale à l'épaisseur (13) de la surface de fermeture de l'orifice d'un
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peut être celle qui suffit pour permettre d'absorber la pression de fermeture exercée au cours de la fermeture de la capsule. L'épaisseur ne présente cependant pas un caractère critique et on peut la faire varier,, par exemple suivant la nature de la matière du revêtement, -^'épaisseur est d'habitude de 0,3 à 0,6 mm., et de préférence de l'ordre de 0,4 à 0,5 mm.
Le bord de l'extrémité intérieure de la partie épaisse
21 peut se terminer nettement, comme le montrent les lignes
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biais.,comme le montre la ligne en traits mixtes b de la fig. 4, et rejoindre une partie 21 formant le panneau central du revêtement. Pour faciliter la formation du revêtement il est également possible de prévoir une partie en saillie 23 accusant une coupe transversale triangulaire en substance.
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de la paroi extérieure 18 de la partie saillante annulaire 15, en d'autres larmes le point d'intersection entre la parti-3 saillante annulaire et la partie supérieure du corps de capsule 1, coïncide exactement avec le bord 25 de l'extrémité supérieu-
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point de départ de la partie bordée de l'extrémité périphérique de la partie supérieure 2. Il se f orme de cette manière un léger espace 17, ayant habituellement une largeur d'environ 0,5
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laire .
Ainsi que la 'chose est décrite ci-dessous, la présence
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et il intervient pour faciliter la déformation et empêcher une déformation anormale de la partie saillante annulaire 15.
Il résulte de tout cela que la présente invention entraîne la création d'une capsule accusant des propriétés de fermeture supérieures.
Il a et 3 trouvé que les propriétés de fermeture de la capsule de l'invention décrite ci-dessus peuvent encore être accrues si, en plus de la partie saillante annulaire 15 décrite
<EMI ID=49.1> lante annulaire, ayant en substance une section transversale triangulaire, dont le diamètre intérieur est en substance égal ou légèrement plus petit que le diamètre inférieur de la surface de fermeture de l'orifice d'un récipient à fermer, et com- prend une paroi extérieure inclinée qui est en mesure de s'abouter contre le bord circonférentiel intérieur de la surface de fermeture de l'orifice du récipient.
Dans la description qui suit, cette partie saillante sup-' plémentaire est désignée par le terme de "partie saillante an-
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crite ci-dessous est désignée par le terme de "partie saillante annulaire extérieure", dans le but de la distinguer de la partie saillante annulaire intérieure.
Dans ces conditions, suivant un autre aspect de l'invention, il est créé une capsule comportant un c orps de capsule métallique dont la partie supérieure est circulaire, et un rebord s'étendant vers le bas en partant du bord périphérique
de la partie supérieure, et muni d'une partie déformable faisant taraud le long de la partie filetée du goulot de la partie ouverte d'un récipient, et un revêtement flexible placé à l'intérieur de la partie supérieure du corps de la capsule le revêtement comprenant (1) une partie saillante annulaire exté-
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du récipient, et une paroi extérieure dirigée perpendiculairement écartée de la surfacs circonférentielle intérieure du rebord , et (2) une partie saillante annulaire intérieure, accusant une section transversale triangulaire en substance, dont
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férieur au diamètre intérieur de la surface de fermeture de l'orifice du récipient, et comprend une paroi extérieure in- clinée qui est en mesure de s'abouter contre le bord circonférentiel intérieur de la surface de fermeture de l'orifice du récipient.
Dans cet autre aspect, la capsule eët décrite avec plus <EMI ID=53.1>
quelles : La figure 6 est la vue en coupe à plus granda échelle de la partie supérieure de la capsule faisant l'objet de cette mise en pratique. La figure 7 est la\vue en coupe, à plus grande échelle, des parties saillantes annulaires du revêtement de la capsule faisant l'objet de la mise en pratique ci-dessus. La figure 8 est la vue en coupe d'une autre mise en pratique de la partie saillante annulaire intérieure.
Les figures 9A et 9B sont des vues en coupe des matrices de moulage qui peuvent être utilisées pour mouler les revêtements de la capsule de la présente invention, et la figure 10 est la vue en coupe montrant l'opération de mise en place de la capsule de la présente invention, sur
la surface de fermeture de l'orifice d'un récipient.
Le revêtement 7 utilisé dans la capsule faisant l'objet de la présente mise en pratique, comme le montre la figure 6, comprend (1) une partie saillante annulaire extérieure 15 ayant
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13 d'un récipient 10 à fermer, et comporte (a) une paroi intérieure perpendiculaire 14 qui est en mesure d'adhérer parfaitement à la surface périphérique de la partie de fermeture 13, et <EMI ID=56.1> <EMI ID=57.1>
intérieure 16 du rebord 6, vers le centre de la capsule, par
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rieure 26 ayant un diamètre intérieur (d?) en substance égal
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face de fermeture 13 de l'orifice du récipient 10 et comprend
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ter contre le bord circonférnetiel intérieur de la surfaca de fermeture 13.
La structure de la partie saillante annulaire extérieure
15 peut être entièrement la même que celle décrite ci-dessus en ce qui concerne la "partie saillante annulaire".
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de la paroi extérieure 27 inclinée de façon divergente vers l'extérieur à partir du sommet 28, et d'une paroi intérieure 29 qui est en substance perpendiculaire.
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et on peut le faire varier, par exemple en fonction de la matière du revêtement. D'une manière générale, l'angle convenant le mieux est compris .entre 30[deg.] et 50[deg.], par priorité il est d'environ 45[deg.]. La paroi intérieure 29 est de préférence perpendiculaire, mais elle peut être inclinée de quelques degrés. A titre
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Dans le bas de la surface de paroi intérieure peut être prévue une partie basse épaisse 30 dont la section transversale est triangulaire, comme le montre la figure 8, au titre, par exemple, d'un renforcement et en fonction des possibilités de
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partie basse épaisse 30 n'ont pas un caractère critique et on est en mesure de les faire varier suivant la hauteur de la partie saillante annulaire intérieure 26. D'une manière générale,
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lante annulaire intérieure 26, spécifiquement environ 0,8 à
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laire intérieure 26, c'est-à-di re le diamètre de la partie sail-
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en substance égal ou légèrement inférieur au diamètre intérieur
(D2) de la surface de fermeture 13 de l'orifice d'un récipient, par exemple d'une bouteille, destiné à être fermé, de-sorte que la paroi extérieure 27 de la partie saillante annulaire inté-
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rieur de la surface de fermeture 13. Il est de la sorte désira-
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nulaire intérieure 26 se trouve dans la gamme suivante par rap-
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de fermeture du récipient, et. 01.. 2 est l'erreur de fabrication
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fermeture diffère selon le type du récipient, mais, d'une manière courante, les diamètres intérieurs de 17 à 67 mm. conviennent pour la capsule faisant l'objet de la présente inven-
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rieur est de 0,4 à 0,6 mm., suivant les connaissances générales normales propres à l'industrie de fabrication des bouteilles.
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partie saillante annulaire extérieure 15. A titre d'exemple,
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et allé sa situe de préférence dans la garnie suivante :
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Le coin inférieur 30 de la paroi intérieure 14 de la partie saillante annulaire extérieure 15 peut être raccordé directement au coin inférieur 31 de la paroi extérieure de la
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32, telle qu'elle est décrite ci-dessus, comparée à la partie épaisse 21 de la figure 4, peut être une partie qui suffit pour absorber la pression de fermeture exercée au moment de la fermeture de la capsule. Cette épaisseur ne revêt pas un caractère critique et on est en mesure de la faire varier en fonc-tion de la matière du revêtement. Elle est d'habitude de 0,4 à 0,8 mm.,de préférence d'environ 0,5 à 0,7 mm.
La revêtement accusant la forme spécifiée, dont il est question dans la présente invention, peut être placé dans un
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exemple le moyen d'appareillages et de procédés fréquemment utilisés pour créer des revêtements moulés sur la surface intérieure d'un corps de capsule de bouteille tel qu'elle est par exemple décrite dans le brevet britannique 1.112.023, la publication de brevet japonais n[deg.] 19 386/73, la publication de brevet japonais n[deg.] 1056 89/74 et les brevets n[deg.] 2.954.585,
3.135.019 et 3.212.131. On peut se servir avec avantage des matrices de moulage d'un des types que montrent les figures 9A et 9B.
En ce qui concerna la matière destinée à la fabrication du revêtement, la préférence est largement donnée au polyéthylène, mais on peut également utiliser d'autres résines de polyoléfine, comme le polypropylène, les caoutchoucs et le chlorure de polyvinyle. Le polyéthylène accuse utilement un index de fusion de 0,5 à 8,0, en particulier de 2,0 à 6,0.
Dans le cas où on se sert d'une polyoléfine, comme le polyéthylène, pour constituer le revêtement, il est recommandé de prévoir une couche de laque contenant du polyéthylène oxydé,
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revêtement sera appliquée Cette précaution permet d'accroître l'adhérence de la matière du revêtement sur la surface du corps de capsule. Les détails de la laque utilisable contenant du polyéthylène oxydé sont décelés dans les demandes de breveta allemands publiés n[deg.] 2.504.623 et 2.617.526.
La capsule créée comme suite à la présente invention peut servir dans une large mesure pour fermer divers récipients, en particulier un goulot de bouteille. On peut l'utiliser en tant que capsule à faire tourner, et elle est particulièrement utile pour fermer les récipients requérant des propriétés de fermeture de haut niveau (à la fois sous pression et sous vide). La capsule répondant à la présente invention convient en
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chines plaçant des fermetures à faire tourner, agencées pour déformer l'épaulement annulaire de la capsule pour accroître les propriétés de fermeture, comme la chose est décrite dans les brevets U.S. 3.039.247 et 3.303.955, et dans le brevet britannique n[deg.] 957.739 .
A titre d'exemple, comme le montre la figure 10, qui indique la fermeture d'un récipient par la capsule faisant l'objet des figures 6 à 8, la capsule de la présente invention est placée au-dessus de la surface de fermeture 13 d'un récipient 10 portant une partie filetée sur la face extérieure. En poussant sur la face supérieure 2 de la capsule par le moyen
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capsule est déformé dans le sens de la surface de fermeture 13 du récipient par l'intermédiaire d'un manchon 35 du bloc de pression, pour réduire ainsi le diamètre de l'épaulement 3.
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déformée le long du filet 12 du récipient, par le moyen d'un rouleau à fileter. Ce procédé donne lieu à un encapsulage dont les caractéristiques de fermeture accusent des qualités prononcées.
Le mode opératoire spécifique se rapportant à la machina de fermeture par capsules à faire tourner est bien connu par ceux qui sont versés en l'art de la matière, et il n'en est pas fait de description détaillée dans la présente.
La capsule répondant à la présente invention présente divers avantages industriels. A titre d'exemple, en raison de
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du récipient, pour donner lieu à des performances élevées en ce qui concerne la fermeture. D'autre part, on peut utiliser une
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vêtement et la quantité de résine utilisée peut n'être que les 2/3 de c elle utilisée auparavant dans le même genre de capsules,
En outre, contrairement à la production de capsules
<EMI ID=99.1> le "craquement de la partie supérieure", le "mauvais serrage", ou la "rupture des ponts" sont en mesure d'être éliminés dans une mesure extrêmement large. Un autre avantage consiste en ce ' que la formation de l'épaulement de la capsule peut s'effectuer :
facilement, puisqu'il y a un espace entre la partie saillante annulaire du revêtement et la paroi périphérique de la capsule. A l'avantage des excellentes propriétés de fermeture des capsules de la présente invention, il faut ajouter celui résidant dans le fait que la capsule présente une résistance élevée à divers genres d'impact, comme l'impact dû à la chute, le choc thermique ou les vibrations.
La présente invention est encore illustrée par les exemples suivants.
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et 1 épaisseur portait une impression et était revêtus d'une couche protectrice de laque du type au vinyle, et l'autre surface était revêtue d'une peinture d'époxy contenant du polyéthylène
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en poids). La feuille d'aluminium a ensuite été poinçonnée par
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tue de peinture d'époxy devint la surface intérieure. Les capsules ont été moletées et perforées et, en utilisant une ma-
<EMI ID=105.1> <EMI ID=106.1>
3. Le revêtement en polyéthylène qui en est résulté répondait à la gamme des spécifications suivantes :
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Les propriétés de fermeture des capsules ainsi obtenues ont été testées par les procédés suivants, et les résultats en font l'objet du tableau 1. (Cf. page 16.)
<EMI ID=109.1>
a) Procédé de traitement à chaud à 65[deg.]C. (conformément <EMI ID=110.1>
Une bouteille d'échantillon (au calibre de 24,1 mm.) a été fermée à l'aide de l'échantillon de capsule, selon la manière que montre la figure 10. La pression régnant à l'intérieur de la bouteille après la fermeture a été ajustée à 4 volumes par de l'acide sulfurique et du carbonate d'hydrogène da soude. La bouteille est resté exposée à la température ambiants du local pendant plusieurs heures, pour stabiliser la pression intérieure. Puis la bouteille a été plongée dans un réservoir dont la température constante était maintenue à 65[deg.]C., et chauffée pendant 1 heure. Pendant ce temps, la bouteille a été
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plus tard, la bouteille a été retirée du réservoir et le liquide se trouvant dans la bouteille a été refroidi à 25[deg.]C. A ce moment-là la pression intérieure a été mesurée par une jauge de pression et évaluée.
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quant à l'encapsulage oblique, le craquement de la partie supérieure, le mauvais serrage et la rupture des ponts, et on a compté le nombre de chacun de ces défauts qui étaient intervenus.
Exemple 2.
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d'épaisseur portait une impression et était revêtue d'une cou-
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était revêtue d'une peinture d'époxy contenant du polyéthylène <EMI ID=119.1> à capsule de 28 mm., en sorte telle que la surface revêtue de peinture d'époxy y devint la surface intérieure. Les capsules ont été moletées et perforées, et, en utilisant une machine à revêtir les capsules, on a placé 240 mg. de polyéthylène à haute pression (densité 0,92; index de fusion 4,5) fondu à 170[deg.]C. dans le corps des capsules préchauffées à 110[deg.]C. A l'aide d'une matrice de poinçonnage du type de celle que montre la figure 9B, on l'a moulé sous la forme que montre la figure 7.
Le revêtement en polyéthylène qui en résulte répondait
<EMI ID=120.1>
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Les propriétés de fermeture des capsules ainsi obtenues
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