Fermeture de récipient. L'invention concerne uzze fermeture de récipient utilisable aussi bien pour une bou teille, que pour un pot, ,que pour tout réci pient dont l'ouverture se trouve .dans un col de forme approximativement circulaire.
La fermeture selon l'invention est du genre,de celles où une capsule détachable, dont la face latérale entoure le col du récipient, obture l'ouverture de ce dernier -au moyen de son fond.
Elle,se distingue des fermetures de ce genre par le fait qu'elle comprend une capsule dont toute section transversale paral lèle à son fond présente un vide en forme d'arc -de 'spirale d'Archimède, légèrement in férieur à 360 et dont les extrémités sont re liées par une courbe @de raccordement, l'exté rieur du col du récipient constituant une contre-partie de forme semblable.
Le .dessin -annexé représente, à titre d'exemple, deux formes -d'exécution d'une fermeture couferme à l'invention: La fig. 1 est une élévation latérale d'un récipient ou pot tel qu'une jarre avec sa cap sule -en position @de fermeture;
La fig. 2 est une vue en plan @correspon- dante montrant en outre la manière d'agir sur la .capsule au moyen d'une clé utilisable pour son serrage et pour son desserrage; Les fig. 3 et 4 sont une vue en plan et une vue par la tranche de la clé; La fig. 5 est une coupe selon 5-5 de la capsule -de la fig. 2;
La fig. 6 est une coupe selon 6-6 de la fig. 7 qui est elle-même une coupe selon 7-7 de la fig. 6, ces -deux figures montrant la capsule librement posée sur le col, mais non encore serrée; Les fig. 8 et 9 sont des vues semblables aux fig. 6 et 7, la eapsule étant serrée sur le col; La fig. 10 est une vue latérale du goulot d'une bouteille munie de la capsule de ferme ture;
La fig. 11 -est une vue par la tranche de la clé de serrage et -de desserrage représentée en plan à la fig. 12 en même temps que la capsule; La fig. 18 est une vue en perspective de la capsule; La fig. 14 -est une vue en perspective du col -du goulot; La fig. 15 est une,coupe selon 15-1.5 .de la fig. 16, qui est elle-même une- coupe selon 16-16 de la fig. 15, ces deux figures mon trant la capsule librement posée sur le col mais non encore serrée;
La fg. 17_ est une coupe selon 17-17 de la fig. 18, .qui représente une coupe selon 18-18 -de la fig. 17, ces deux figures mon trant la capsule serrée sur le col; La fig. 19 montre un pas -de vis hélicoï- da-1, à pas très allongés et de section triangu laire non isocèle.
La forme d'exécution représentée aux fig. 1 à 9 se rapporte à un récipient 10 des tiné à recevoir des matières liquides, plasti ques ou solides, tel qu'un pot ou une jarre muni d'une capsule métallique 11 détachable à l'intérieur de laquelle une rondelle,de liège 12 se trouve appliquée contre son fond.- Le récipient 10 possède un col dont.
la surface extérieure -présente une faible conicité diri gée vers le bas et dont toute section trans versale est une spirale d'Archimède s'éten- dant sur presque tout le pourtour du col, les deux extrémités de la spirale étant réunies entre elles par une courbe se raccordant avec la spirale. La partie du col en spirale d'Ar- chimède 14 constitue la surface de serrage dc la fermeture et la partie de raccordement 15 constitue une surface de butée.
La capsule est constituée par un fond plat 11 de forme semblable au contour du col, muni d'un rebord comprenant une sur face de .serrage 11a, et une surface de bu tée 11b. Ce rebord a donc un contour inté rieur semblable à celui du .col, c'est-à-dire que toute section transversale parallèle au fond 11 présente un vide en forme de spi rale -d'Archiméde inférieur à 360 avec une courbe de raccordement de ses extrémités. Le rebord présente la même conicité que le col,
mais il est dimensionné @de façon que l'orifice -d'entrée de la capsule puisse passer par-dessus le col, lorsqu'on met la capsule en place sur- ce dernier.
La capsule étant -dans cette position, que représentent les fig. 6 et 7, on peut la serrer sur le -col -en la faisant tourner à force par rapport au récipient dans le sens de la flè che de la fi-. 9, et cela par des moyens ap propriés, tels que la clé des fig. 3 et 4. Une fois serrée, la capsule occupe la position des fig. 8 et 9.
Le début de ce mouvement de rotation de la capsule rattrape .le jeu J entre la portion de surface de serrage du col et la portion de surface de serrage 16 du rebord de la cap sule, la portion @de surface de butée 17 @de la capsule s'éloignant -de la portion de surface de butée 15 .du col. La fin du mouvement. de rotation de la. -capsule a pour effet de pro duire le serrage par frottement des surfaces 14 et 16 en arc de spirale d'Archimède.
De plus, il y a lieu de remarquer qu'à partir du moment où les surfaces de serrage sont en contact, le rebord conique de la capsule a tendance à descendre le long de la surface de serrage conique du col et à, appliquer ainsi fortement la rondelle de liège 12, con tre le bord ou- orifice du -col, ce qui assure un contact étanche.
En -donnant à la spirale de chacune des surfaces de serrage un faible pas, comme in diqué sur le dessin, le serrage par frotte ment constituera un véritable coincement verrouillant la capsule dont la position ne pourra .être influencée par des vibrations et des chocs, la. capsule ne pouvant être dégagée qu'intentionnellement, comme, par exemple, en la tournant. en sens inverse avec la clé des fig.. 3 et 4. Dans le but d'obtenir ce verrouillage, la tangente A à la spirale au point .le plus rapproché du centre C doit.
faire avec la, tangente 13à un cercle tracé du centre C, un angle inférieur à l'angle de frottement des matières en .contact.
Pour raidir le rebord .de la capsule entre les points formant les deux extrémités ,de la spirale, il est préférable de munir la capsule d'une patte 18, et pour faciliter la pose et l'enlèvement de la capsule, cette patte 18 comporte un trou 19 destiné à recevoir un er got 20 -de la clé.
Pour enlever une capsule verrouillée, on place .donc la clé comme montré à la fig. 2 et on exerce une poussée dans .le sens de la flèche de cette fig. 2, sur .l'extrémité ou poignée 21a, jusqu'à ce que la rotation -de la capsule soit arrêtée par le contact des surfaces de butée 15 et 17 -du col et du rebord de la capsule. On peut alors soulever la capsule.
Pour serrer la capsule, les spirales du rebord de la capsule et du col du récipient sont placées en regard, on enfonce la capsule sur le col en la poussant vers le bas, et au moyen @de la clé, on effectue une manaeuvr e en sens inverse de précédemment., c'est-à-dire en partant de la position d'ouverture montrée à la fig. 7, pour arriver à la position de ser rage montrée à la fig. 9, position dans la quelle le rebord de la capsule est énergique ment serré sur le col du récipient. Cette ma noeuvre pourrait aussi être effectuée à la main.
Quand la capsule .est serrée sur le col; comme on le voit dans les fig. 1, 2, 8, il faut noter que, eu égard -à la .conicité du rebord de la capsule et du col, la capsule est absolument maintenue contre tant déplacement axial par rapport au récipient. C'est pourquoi on ne compte pas sur le serrage à frottement pour retenir .la capsule contre un mouvement di rect d'enlèvement dû, par exemple, à une pression quelconque .de gaz qui peut exister dans le récipient comme ça pourrait être le cas si le col était cylindrique & même section transversale.
Toutefois, pour certains usages, @oii pour rait supprimer cette conicité, le serrage à frottement entre le pourtour du col et le re bord de la .capsule étant suffisant pour assu rer une liaison dans .le sens axial entre la cap sule et le col, ce déplacement de la capsule ne pouvant être obtenu que par un effort considérable. Le bord supérieur de l'orifice du récipient peut âtre plat, ou peut être formé par un jonc annulaire 22 .débordant comme repré senté au dessin.
Il y a lieu de remarquer que la. clé plaie selon la fig. 3, c'est-à-dire comportant une partie intermédiaire 21b en forme de V. une poignée 21a et une extrémité coudée 21c por tant un ergot 20, peut être employée pour enlever des capsules de dimensions quelcon ques sans que l'on ait à craindre que la clé vienne en contact avec la face de la butée 111, du rebord -de la capsule pendant le .desser rage et l'écrase.
Le trou 19 & la. patte 18 peut, quand le récipient est rempli et fermé. être obturé par un cachet en cire, par exemple. Il est alors nécessaire de rompre ce cachet pour placer la clé et ouvrir le récipient.
L'emploi d'un tel -cachet permet à un acheteur @de se rendre compte si le récipient a été ouvert frauduleusement depuis qu'il a été rempli par l'emballeur.
Le dispositif de fermeture qui vient d'êtr.e décrit est. applicable aux récipients comportant un col d'assez grand diamètre et oiu la présence du jeu .l ne nuit. pas au bon serrage possible de la capsule. Il pourrait en être autrement dans le cas de récipients à cols de petit diamètre, tels que -des bou teilles, en raison du -développement relative ment faible de serrage par frottement.<B>Il</B> est alors avantageux d'adopter pour le col et la capsule non plus la forme conique otl cylindrique avec section en arc .de spirale d'Archimède, mais une forme hélicoïdale, à pas très allongé et de même section.
C'est cette forme d'exécution qui est re présentée aux fig. 1.0 à 17 et qui convient particulièrement aux bouteilles contenant un liquide chargé de gaz. La bouteille lob peut être en verre et est munie d'une cap sule métallique détachable 11b. garnie inté rieurement d'une rondelle de liège 12b. Le.
montage et le serrage .de la. capsule llb sur le eol de la bouteille s'effectuent par un mou vement simultané de descente et de rotation de la capsule, l'amplitude du mouvement de rotation de la capsule étant une faible frac tion d'un tour.
Le col lâb du goulot de la bouteille com prend une portion de surface de serrage 14b et une surface de butée 15b reliant les extré mités de ladite portion de serrage. Le profil extérieur -du col 13b est tel que toutes les sections horizontales, c'est-à-dire perpendicu laires .à l'axe @de la bouteille ont un profil extérieur en forme d'arc de spirale -d'Archi- méde dont l'origine et l'extrémité sont réu nies par une courbe de raccordement,
toutes ces sections étant identiques les unes aux au tres, mais progressivement décalées en rota tion, Le rebord 11b du couvercle a le même contour que le col, mais ses dimensions in térieures sont très légèrement, plus grandes que .les dimensions extérieures dudit col, comme le montrent les fig, 15 @et 16, pour faciliter l'engagement .de la capsule sur ce col.
Le rebord comprend une surface de ser rage 18b et une surface de butée 17b, 19b.
La capsule et le col de la bouteille sont doné formés par des parties mâle et femelle d#élémeuts -de vis de pas très allongé, le pro fil de filetage étant approximativement triangulaire et dissymétrique, c'est-à-dire que l'uc. des côtés ,du filet .est notablement plus large que l'autre côté ou fait avec 1"axe un angle petit et inférieur à l'angle que fait le côté opposé du filet.
Cet angle petit est, de préférence, pratiquement inférieur à l'angle ,de, frottement des matières avec desquelles sont faits le col de la bouteille et la eàpsult-.
Lu- filet de vis à pas allongé du genre considéré est représenté à la fig. 19, dans la quelle 20a est la face large du filet, c'est à-dire celle qui contient le côté du profil triangulaire faisant un angle faible avec l'axe, et 21a 1_a face latérale étroite du filet, c'est-à-dire celle qui contient le côté opposé du profil triangulaire, et la partie-de la sur face du filet se trouvant entre les plans P et P' est la partie de la. surface du filet. se trouvant à l'extérieur du col de la bou teille, la.
partie 20a correspondant à la por tion de la surface de serrage lob et la par- tic 21.a correspondant à la portion de la- sur face de butée 15b. Les plans P et P', perpen diculaires à l'axe -de l'hélice sont placés à une distance qui est une petite fraction de la. .distance du pas.
La portion de la surface de serrage 14b avec la portion de la surface de butée 15b -du col, et la portion de la surface de serrage 18b avec la portion de la surface de butée 19b du rebord de la capsule sont ainsi confor mes respectivement à ces surfaces de filets, de vis mâles et femelles complémentaires qui sont dans des plans parallèles coupant la ligne axiale des filets à. angle droit et espa cées l'une de l'autre à une distance moindre que 1e pas.
Pour raidir le rebord de la capsule à l'en droit de la surface de butée 17b, et pour fa ciliter la pose et le serrage étanche de la capsule par déplacement angulaire de cette dernière, le rebord est muni d'une partie ho rizontale saillante dans laquelle est prévu un trou 23.
Pour mettre la capsule sur le col de la bouteille, on présente ladite capsule, de ma nière que sa spirale soit dirigée en regard de celle du col et on enfonce ensuite la capsule vers le bas, en la tournant lentement dans le sens des aiguilles d'une montre (fig. 16). La portion de sa surface,de butée 19b porte alors sur la portion de la surface de butée 15b :du col, jusqu'à ce que la garniture 12b porte sur le bord supérieur du col (position ,des fig. 15 et 16).
La capsule est alors en place, mais non encore serrée.
Tournant alors la capsule de l'angle .D (fig. 16). un très léger mouvement de rota tion additionnel produira sur elle, une trac- tion suffisante vers le bas pour fermer, de façon. étanche, l'orifice du goulot de la bou teille. Les portions de la, surface de serrage de la capsule et du col se serreront par fric tion l'une sur l'autre -et la capsule sera ver rouillée. Cette position est visible sur les fig. 10, 12, 17, 18. L'angle complet de rota tion pour obtenir l'ajustage et le verrouillage est l'angle D2 (fig. 16? qui est une petite fraction d'un tour complet.
Le bord supérieur de l'orifice du goulot de la bouteille peut être plat ou- comporter un renflement ou cordon circulaire tel que 24 en saillie, comme on le voit sur la fig. 17. On conçoit que, pendant le ,léger mouvement .de rotation final de la capsule assurant le ver- rouillage, la garniture de liège 12b sera com primée, ce qui contribuera à assurer une étanchéité complète.
Pour que les surfaces en -contact apparte nant au col et à la capsule soient coincées ou verrouillées, il faut naturellement que la tan gente<B>-à</B> à la spirale au point le plus près du centre C (fig. 16) fasse avec la tangente B au même point, à un cercle de centre C, un angle inférieur à l'angle de frottement des matières en contact.
La capsule peut, pour plus de commodité, être serrée et desserrée au moyen .d'une clé 24 munie d'une goupille 25 et représentée aux fig. 11 et 12.
Le serrage et desserrage -de la capsule au moyen de la clé ont lieu comme il a été in diqué dans l'exemple précédent. Lorsque la capsule est desserrée, elle peut être - complè tement détachée à la main -en la tournant et en la tirant vers le haut, la surface de butée 19b clé la capsule montant sur la surface de butée 15b du col jusqu'à ce que la capsule soit .séparée de la bouteille et il est évident qu'elle peut être placée et enlevée plusieurs fois pour fermer et ouvrir la bouteille.