Bouchon pour bouteilles et autres récipients à goulot
La présente invention concerne un bouchon pour bouteilles et autres récipients à goulot comportant des moyens faisant corps avec lui et servant à appliquer sélectivement des pressions radiales pour le coincer dans l'embouchure ou le goulot de ces récipients afin de les boucher et de les reboucher d'une manière étanche.
L'invention a pour but d'améliorer d'une manière générale des bouchons ou capsules du genre décrit qui puissent tre moulés d'une pièce en matière élastomère en différentes dimensions et formes pour tre utilisés sur des bouteilles en verre ou en matière plastique destinée à contenir du lait, de l'eau gazeuse et d'autres boissons, des bocaux à large embouchure et des récipients analogues pour des produits alimentaires, des produits de nettoyage, détergents, produits de beauté et autres produits domestiques, ou moulés en plusieurs parties destinées à tre assemblées en des capsules de construction plus coûteuse s'utilisant pour des bouteilles de vin mousseux, qui soient économiques à fabriquer en grandes quantités par des procédés de moulage modernes, qui présentent une paroi élastique et une jupe annulaire formée d'une pièce autour de la périphérie de la paroi,
qui soient conformées d'une manière nouvelle pour permettre d'une part de faire passer la paroi d'une position convexe normale, dans laquelle la capsule peut tre facilement introduite dans la bouteille, le bocal ou autre récipient, à une position concave lorsqu'on exerce une pression du doigt sur la paroi pour dilater la jupe contre l'intérieur de l'embouchure ou du goulot de la bouteille, bocal ou autre récipient afin de boucher et de reboucher le récipient d'une façon étanche en coinçant la capsule dans le goulot, et d'autre part de détendre la capsule en exerçant une traction du doigt pour ramener la paroi dans sa position convexe normale, qui soient capables de compenser des variations classiques dans les dimensions des goulots et des embouchures des bouteilles en verre, qui soient à l'épreuve des fausses manoeuvres,
résistent à la corrosion et soient hygiéniques pour pouvoir tre utilisées sur des récipients contenant des produits alimentaires, tout en étant pratiques et très efficaces.
Plusieurs formes d'exécution du bouchon (ou capsule) selon l'invention sont données ci-après, à titre d'exemple, dans les dessins annexés dans lesquels:
la figure 1 est une vue en plan du dessus d'une capsule de bouteille, représentée dans sa position détendue normale;
la figure 2 est une coupe verticale, à plus grande échelle, suivant la ligne 2-2 de la figure 1 montrant des détails de construction;
la figure 3 est une coupe verticale semblable à la figure 2 mais montre la capsule montée dans une position de bouchage étanche sur l'embouchure d'une bouteille, c'est-à-dire avec sa paroi dans une position concave dans laquelle elle dilate la jupe qui est ainsi coincée contre la surface intérieure du goulot de la bouteille, l'espace représenté entre la partie supérieure de la jupe et le goulot de la bouteille étant exagéré pour montrer la pression latérale exercée sur le bas de la jupe par l'action de diaphragme de la paroi transversale;
la figure 4 est une vue en plan du dessus d'une variante de capsule de bouteille comportant une tirette de détente excentrique,
la figure 5 est une coupe verticale, à plus grande échelle, suivant la ligne 5-5 de la figure 4;
la figure 6 est une coupe verticale semblable à la figure 5 mais montre la capsule montée dans une position de bouchage étanche sur l'embouchure d'une bouteille à lait en verre, une partie annulaire de la paroi transversale étant légèrement bombée en coupe pour montrer la façon dont la capsule, qui est fabriquée à des tolérances relativement étroites, compense les tolérances relativement grandes des goulots des bouteilles en verre, l'état représenté étant celui d'un goulot de bouteille situé à l'extrémité inférieure de la gamme de tolérances ;
la figure 7 est une vue en plan du dessus d'une autre variante de capsule de bouchage utilisée sur des bouteilles à eau gazeuse du type à embouchure étroite;
la figure 8 est une coupe verticale, à plus grande échelle, suivant la ligne 8-8 de la figure 7;
la figure 9 est une coupe verticale semblable à la figure 8 mais montre la capsule montée dans une position de bouchage étanche sur l'embouchure d'une bouteille à eau gazeuse;
la figure 10 est une vue en plan du dessus d'encore une autre variante de capsule de bouchage destinée à tre utilisée sur des récipients du type en matière plastique soufflée;
la figure 1 1 est une coupe, à plus grande échelle, suivant la ligne 11-11 de la figure 10;
la figure 12 est une coupe verticale semblable à la figure 1 1 mais montre la capsule montée dans une position de bouchage étanche sur l'embouchure d'un récipient du type en matière plastique soufflée comportant une gorge affouillée à une certaine distance de l'embouchure;
la figure 13 est une vue en plan du dessus d'encore une autre variante de capsule destinée à tre utilisée sur des flacons de produits de beauté et des flacons analogues;
la figure 14 est une coupe, à plus grande échelle, suivant la ligne 1614 de la figure 13 montrant la construction d'une jupe à double paroi;
la figure 15 est une coupe verticale semblable à la figure 14 mais montre la capsule montée dans une position de bouchage étanche sur l'embouchure d'un flacon de produit de beauté;
la figure 16 est une vue du dessous d'encore une autre variante de capsule destinée à tre utilisée sur des bouteilles à vin mousseux;
la figure 17 est une coupe verticale suivant la ligne 17-17 de la figure 16 et montre les détails de la construction en deux parties;
et,
la figure 18 est une coupe verticale semblable à la figure 17 mais montre la capsule montée dans une position de bouchage étanche sur l'embouchure d'une bouteille à vin mousseux.
Sur les figures 1, 2 et 3 des dessins, 20 désigne une capsule de bouchage du type bouchon c'est-à-dire une capsule destinée à s'emboîter dans le goulot 25 d'une bouteille et à s'ajuster à l'intérieur de ce dernier. La capsule 20 peut tre moulée d'une pièce en une matière appropriée ayant des propriétés élastomères, comme du caoutchouc, des polyoléfines, des polyvinyles, des polyuréthanes et des matières analogues et comprend une jupe annulaire ou tubulaire 21 dimensionnée de manière à s'ajuster avec serrage mais aisément dans le goulot 25 de la bouteille, et une paroi transversale 22 servant à fermer le goulot de la bouteille et terminant l'extrémité inférieure de la jupe 21.
L'extrémité supérieure de la jupe 21 peut tre pourvue d'une collerette radiale 21a destinée à venir contre l'embouchure 26 de la bouteille pour limiter l'enfoncement de la capsule 20 dans le goulot 25 de la bouteille.
Pour assurer le bouchage, la détente et le rebouchage étanche du goulot 25 de la bouteille au moyen de la capsule 20, la paroi transversale 22 de celle-ci est moulée à une forme convexe lorsqu'on considère sa surface extérieure ou supérieure 22a dans laquelle une gorge concentrique 22b est formée et située entre une gorge périphérique 22c et une tirette centrale qui se dresse vers le haut 22d et qui peut tre convenablement dimensionnée et conformée et qui, dans ce cas-ci, a la forme d'un organe cylindrique creux. Une gorge auxiliaire 22e peut également tre prévue à la base de la tirette 22d et une gorge complémentaire 22f est formée dans la surface inférieure ou intérieure 22g de la paroi 22 et coïncide avec la gorge 22b à une fin décrite en détail ci-après.
La gorge périphérique 22c peut avoir n'importe quel profil approprié et sa profondeur est calculée pour former une jointure flexible relativement mince 22h entre la paroi transversale 22 et la jupe 21. La gorge concentrique 22b et la gorge complémentaire 22f se combinent pour former une jointure flexible 22i entre une zone annulaire extérieure 22j et une zone circulaire intérieure 22k qui comprend la tirette 22d.
Comme le montre la figure 2, lorsque la paroi transversale 22 est dans sa position normale convexe c'est-àdire dans la position détendue dans laquelle la jupe 21 est légèrement conique vers le bas, la zone annulaire 22j est inclinée vers le haut sous un angle prédéterminé Oc par rapport au plan transversal x-x. Dans la position coincée représentée sur la figure 3, la paroi transversale 22 n'est que légèrement concave de sorte que la zone annulaire 22j est inclinée vers le bas de l'autre côté du plan transversal x-x sous un angle prédéterminé Oc1.
Dans la position concave, la paroi transversale 22 dilate la jupe 21 latéralement pour exercer une pression contre l'intérieur du goulot 25 de la bouteille.
Afin de retenir la jupe 21 dans la position dilatée représentée sur la figure 3, des moyens doivent tre incorporés dans la paroi transversale 22 pour limiter l'angle xi à une valeur inférieure à l'angle oc. A cet effet, la gorge concentrique 22b peut comporter des côtés qui divergent vers le haut sous un angle C prédéterminé qui est supérieur à l'angle Oc pour permettre à la paroi 22 de fléchir de la position convexe à la position concave, mais qui est notablement inférieur au double de l'angle Oc pour limiter l'angle xi à une valeur inférieure à l'angle Oc.
Une particularité de la capsule décrite est l'action de diaphragme de la paroi transversale 22 et plus particulièrement son aptitude à se coincer dans la position concave représentée sur la figure 3. La jointure 22j formée par la gorge concentrique 22b et la gorge complémentaire 22f divise la cloison transversale 22 en une zone annulaire extérieure 22j et une zone circulaire intérieure 22k qui agissent séparément et indépendamment l'une de l'autre, comme décrit plus en détail ci-après. La gorge auxiliaire 22e n'est qu'éventuelle et peut tre omise et, dans ce cas, la zone circulaire intérieure 22k conserve sa forme légèrement convexe représentée sur la figure 2 lorsque la tirette 22d est repoussée dans la position coincée de la figure 3.
Le fonctionnement de la capsule de bouchage réutilisable 20 apparaîtra maintenant clairement. La capsule 20, moulée d'une pièce avec sa paroi transversale 22 dans la position convexe représentée sur la figure 2, est initialement enfoncée comme un bouchon dans le goulot 25 jusqu'à ce que sa collerette 21a soit en contact avec l'embouchure 26 d'une bouteille ou d'un récipient rempli.
On bouche alors de façon étanche la bouteille en enfon çant la tirette 22d de façon à déformer la paroi transversale 22 vers sa position concave représentée sur la figure 3, dilatant ainsi la jupe 21 et exerçant une pression radiale pour coincer la jupe contre le goulot 25. Dans cette position, la bouteille remplie est bouchée de façon étanche, peut tre expédiée et emmagasinée, la capsule coincée de façon étanche 20 étant capable de résister à des manipulations brutales dans la mme mesure que la bouteille elle-mme. Toute pression intérieure exercer contre la capsule coincée 20, par exemple lorsque la bouteille est retournée avec Je goulot vers le bas, est également répartie sur la surface de la paroi transversale 22 et a pour effet de renforcer l'action de coincement plutôt que de faire sauter la paroi dans sa position détendue convexe.
Sous ce rapport, les propriétés de la matière élastomère et l'épaisseur de la cloison transversale 22 sont choisies pour réaliser un équilibre approprié entre la rigidité et l'élasticité afin d'obtenir des résultats voulus. Un exemple spécifique sera décrit ci-après avec référence à la capsule 30 de la bouteille à lait représentée sur les figures 4, 5 et 6.
On a constaté qu'une matière de moulage élastomère telle qu'une polyoléfine possède un pouvoir de reprise élastique de sorte qu'un diaphragme moulé dans une forme convexe semblable à la paroi transversale 22, lorsqu'il est déformé dans une position concave, revient en temps voulu et avec ou sans une légère sollicitation dans sa position initiale convexe. La gorge concentrique 22d et la gorge complémentaire 22f coopèrent pour assurer, au moyen d'une jointure flexible 22i, l'action séparée et indépendante entre la zone annulaire extérieure 22j et la zone circulaire extérieure 22k et pour surmonter ce pouvoir de reprise élastique tout en conservant une élasticité suffisante pour exécuter l'action de coincement dans la position concave.
On ouvre la bouteille en la saisissant d'une main et en saisissant de l'autre main l'extrémité supérieure de la tirette 22d de la capsule coincée 20 et en inclinant d'abord la tirette 22d comme indiqué par les flèches et les traits pointillés de la figure 3. Cela facilite la détente de la paroi transversale 22 de sa position concave vers sa position convexe normale en exerçant une autre traction vers le haut sur la tirette 22b. Lorsqu'elle est dans sa position convexe normale détendue, la capsule 20 s'enlève facilement du goulot 25. Pour reboucher la bouteille, on remplace simplement la capsule 20 dans le goulot 25 et on enfonce la tirette 22d pour ramener la paroi transversale élastiquement dans sa position concave.
Le bouchage, le débouchage et le rebouchage d'une bouteille au moyen d'une capsule quelconque 20 peuvent tre exécutés autant de fois qu'on le désire sans altérer la longévité de la capsule.
Les figures 4, 5 et 6 montrent une capsule légèrement modifiée 30, proportionnée pour s'emboîter dans l'embouchure 36 et le goulot 35 d'une bouteille à lait en verre classique pourvue d'un épaulement intérieur 35a, contre lequel la capsule 30 vient buter. La capsule est moulée en une matière élastomère d'une pièce et comprend des éléments semblables à ceux de la capsule 20, à savoir une jupe tubulaire 31 comportant une collerette 31a conformée pour épouser en substance l'embouchure 36 de la bouteille et une paroi transversale 32 moulée dans une position convexe lorsqu'on considère une surface extérieure ou supérieure 32a dans laquelle une gorge concentrique 32b et une gorge périphérique 32c sont formées, la gorge 32c formant une jointure flexible 32h qui relie la jupe 31 à la paroi 32.
Une gorge complémentaire 32f est formée dans la surface intérieure ou inférieure 32g et coïncide avec la gorge 32b, la gorge 32b et la gorge complémentaire 32f se combinant pour former une jointure flexible 32i entre la zone annulaire extérieure 32j et la zone circulaire centrale 32k. Une tirette appropriée peut tre prévue pour la capsule 30 et fait saillie sur la zone 32k de la façon représentée pour la capsule 20, ou bien une tirette 32d représentée sur les figures 4, 5 et 6 peut avoir la forme d'une patte plane qui se dresse sur la zone annulaire extérieure 32j et qui s'étend radialement depuis la gorge concentrique 32b.
A titre d'exemple spécifique d'une forme d'exécution de l'invention, la capsule 30 de la bouteille moulée en un polyéthylène de densité 0,924 et dimensionnée pour s'emboîter dans le goulot 35 de la bouteille d'un diamètre de 15/8 pouce (4,13 cm), donne des résultats satisfaisants avec une paroi transversale 32 et une zone annulaire 32j proportionnée à une épaisseur de 0,09 à 0,1 pouce (2,3 à 2,5 mm) et la gorge concentrique 32b ainsi que la gorge complémentaire 32f sont taillées à une profondeur formant une jointure flexible 32i d'environ 1/3 de l'épaisseur de la paroi. L'épaisseur de la zone centrale circulaire 32k peut tre égale ou supérieure à celle de la zone annulaire 32j.
Comme des capsules en polyoléfine ou en matière analogue sont habituellement moulées à des tolérances d'environ 0,002 pouce (0,05 mm) tandis que des bouteilles de verre peuvent varier jusqu'à 0,03 pouce (0,76 mm), on peut fabriquer la capsule 30 de manière à compenser ces différences en la moulant de manière qu'elle s'emboîte convenablement dans un goulot de bouteille de diamètre maximum de sorte que lorsque la capsule 30 est posée éventuellement dans une bouteille comportant un goulot de diamètre minimum dans la gamme de 0,030 (0,76 mm), la zone annulaire 32j se cambre légèrement radialement comme le montre la figure 6.
Pour enlever la capsule 30 de la bouteille à lait, on peut incliner la tirette 32d radialement comme indiqué par la flèche et les traits pointillés sur la figure 6 et cette inclinaison sert à soulever la zone circulaire centrale 32k et rompt l'action de coincement de la paroi transversale 32 dans sa position concave. Les positions en traits pointillés des tirettes 22d et 32d sur les figures 3 et 6 respectivement ne sont pas destinées à montrer l'inclinaison requise pour dégager les parois transversales 22 et 32 de leurs positions concaves mais aident simplement les flèches à montrer le sens du déplacement.
A titre d'autre variante de capsule de bouteille destinée à des bouteilles à eau gazeuse comportant une embouchure de diamètre relativement petit 46, un goulot en substance cylindrique 45 qui se raccorde en 45a à une paroi conique vers le haut 45b de la bouteille, la capsule 40 représentée sur les figures 7, 8 et 9 comprend une jupe tubulaire 41 comportant une collerette 41a façonnée pour épouser en substance l'embouchure 46 de la bouteille et une paroi transversale 42 moulée dans une forme convexe semblable aux parois 22 et 32 des capsules 20 et 30, respectivement.
La jupe 41 est proportionnellement plus profonde que les jupes 21 ou 31 et comprend une section supérieure 41b dimensionnée de manière à se conformer au goulot cylindrique 45 de la bouteille et une section inférieure 41c qui se raccorde à cette section supérieure en 41d à une partie qui va en s'élargissant vers le bas ou qui a la forme d'un cône inversé pour épouser la paroi 45b de la bouteille qui est conique vers le haut et pour coincer cette paroi lorsque la paroi transversale 42 est dans sa position inférieure concave représentée sur la figure 9.
La paroi transversale 42 comporte également une gorge périphérique 42c et une gorge concentrique 42b ménagée dans la surface supérieure ou extérieure 42a, une gorge périphérique 42c formant une lame flexible 42h reliant la partie inférieure 41c de la jupe à la paroi transversale 42.
Une gorge complémentaire 42f est également formée dans la surface intérieure ou inférieure 42g en coïncidence avec la gorge 42b, la gorge 42b et la gorge complémentaire 42f formant une jointure flexible 42i entre la zone annulaire extérieure 42j et la zone circulaire centrale 42k. Une tirette 42d est représentée sous forme d'une saillie cylindrique sur la zone centrale circulaire 42k.
Les figures 10, 1 1 et 12 représentent une autre variante de capsule 50 destinée à une bouteille en matière plastique comportant un goulot 55 dans lequel une gorge affouillée 55a est ménagée à une certaine distance de l'embouchure 56. La capsule 50 est en substance semblable aux capsules 20 et 30 et comporte une jupe 51, une collerette 51a, une paroi transversale 52, une surface extérieure 52a pourvue d'une gorge concentrique 52b et d'une gorge périphérique 52c, une lame flexible 52h, une gorge complémentaire 52f dans la surface intérieure 52g, une lame flexible 52i entre la zone annulaire extérieure 52j et la zone centrale circulaire 52k. On peut utiliser n'importe quelle tirette appropriée et, dans ce cas-ci, la tirette 52d est cruciforme.
Comme le montre la figure 12, la jupe 51 est pourvue d'un bourrelet 51b placé à son bord inférieur, la jupe 51 étant dimensionnée pour s'emboîter dans le goulot 55 de sorte que la collerette 51a vient contre l'embouchure 56 et le bourrelet 51b s'engage dans la gorge affouillée 55a lorsque la paroi transversale 52 est repoussée dans sa position coincée concave.
Une capsule plus décorative 60 est représentée sur les figures 13, 14 et 15 et est destinée à tre utilisée sur des flacons de produits de beauté ou des bocaux en verre, en matière plastique ou en métal, comportant chacun une embouchure 66 et un goulot 65 qui peut ou non tre étranglé par rapport au récipient lui-mme. La capsule 60 comporte une jupe à double paroi comprenant une jupe intérieure 61 correspondant en substance aux jupes 21 et 31 des capsules 20 et 30 respectivement, une collerette 61a qui s'étend radialement sur l'embouchure 66 du récipient et qui relie d'une pièce une jupe extérieure 61b espacée de la jupe intérieure 61 pour former un siège annulaire 61c destiné à recevoir le goulot 65 du récipient.
D'une manière semblable aux capsules 20, 30, 40 et 50, une paroi transversale 62 est pourvue d'une surface extérieure 62a comportant une gorge concentrique 62b et une gorge périphérique 62c formant une jointure flexible 62h entre la paroi 62 et la jupe 61, la surface intérieure 62g comportant une gorge complémentaire 62f formant une jointure flexible 62i entre la zone annulaire extérieure 62j et la zone circulaire centrale 62k. La tirette 62d peut également avoir un aspect plus décoratif et dans ce cas-ci, elle a la forme sphérique représentée.
Un bouchon à champagne est représenté sur les figures 16, 17 et 18 et a la forme d'une capsule 70 qui peut tre moulée en deux parties séparées à savoir, une partie formant bouchon 70a et une calotte extérieure 70b qui sont ultérieurement assemblées d'une pièce. Une bouteille à champagne destinée à recevoir la capsule 70 est représentée sur la figure 18 et comporte une embouchure 76 et un goulot en substance cylindrique 75 qui se raccorde en 75a à une paroi conique vers le haut 75b. La partie 70a est semblable à la capsule 40 et comporte une collerette 71a qui s'étend radialement à partir de la jupe 71 et qui est pourvue d'une partie supérieure 71b et d'une partie inférieure en forme de cône inversé 71c qui se raccorde à la partie supérieure 71b en 71d.
La jupe 71 est proportionnée de façon que le coude 71d coïncide avec le bord 75a lorsque la collerette 71a est placée contre l'embouchure 76, la partie inférieure 71c de la jupe étant coincée
contre la paroi conique 75b de la bouteille lorsque la
paroi transversale 72 est repoussée vers le bas.
La paroi transversale 72 de la partie 70a est également
semblable à la paroi 42 et comporte une gorge péri
phérique 72c et une gorge concentrique 72b formées dans
la surface supérieure 72a, une jointure flexible 72h qui
relie la partie inférieure 71c de la jupe et qui amène la
paroi transversale 72 dans sa position concave, coinçant
la partie inférieure 71c de la jupe contre la paroi 75b.
La calotte 70b peut tre agrafée dans cette position fermée
de la façon classique pour des vins mousseux. Lorsqu'on
enlève l'agrafe, la partie 70b de la calotte est soulevée
pour détendre et enlever la capsule 70 qui peut tre
réutilisée de la façon décrite plus haut.
Les capsules de bouteilles ou de récipients 30, 40, 50,
60 et 70 fonctionnent toutes de façon semblable à la
capsule 20 comme décrit plus haut et comportent toutes
des angles comparables Oc, et Oc1, et on comprendra que
les valeurs réelles de ces angles peuvent varier suivant le
diamètre de la capsule, les épaisseurs des parois et la
rigidité et l'élasticité de la matière mais que les dimen
sions relatives des angles comme décrit doivent tre
maintenues.