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CHAPEAU DE FERMETURE
La présente invention comprend une fermeture en forme de chapeau popr des récipients; spécialement pour des bouteilles pourvues d'un collet extérieur autour du goulot. Il existe déjà des fermetures en forme de chapeaù en métal élastique que l'on peut mettre sur le collet extérieur de bouteilles pour les fermer de manière étanche à l'eau et au gaz. Elles ont la forme d'une écuelle plate dont le rebord, chez quelques modèles, est épaissi à l'intérieur et pressé, en fermant la bouteille, en arrière du collet de la bouteille.
Il existe aussi, des modèles qui,en outre, tendit à boucher hermétiquement l'intérieur du goulot par des douilles concentriques ou par des bouchons dont un b-out est réuni avec le chapeau de fermeture dans une seule pièce et dont l'autre bout ouvert s'amincit coniquement à l'extérieur.
Ces fermetures présentent comme inconvénient que l'efficacité de leur force fermante diminue avec l'augmentation de la pression régnant à l'in- térieur du récipient par rapport à la pression atmosphérique. La dite pression opère sur toutes les parties de la fermeture en tendant à la pousser hors de la bouteille.
La présente invention., cependant, tend., à cause de sa forme et de sa matière, à fermer la bouteille d'autant plus fermement que la pression intérieure augmente. Un autre point important de la présente invention con- siste en ce que la matière employée doit être, d'une part, assez élastique pour correspondre à l'invention de l'inventeur et, d'autre part, assez solide pour résister à toutes les pressions usuelles; de plus-la matière employée ne doit ni s'oxyder ni se corroder, mais être,--assez résistante à la chaleur et au froid ;
ne doit avoir aucune odeur ni aucun goût, ni être, non plus, nocive, mais être inattaquable par l'eau, les alcools,,les cétones, les esters, l'éther et les acides faibles. Savant l'inventeur, pour remplir ces conditions on emploie une matière thermoplastique, en particulier de l'éthy- lène polymérique qui est connu sous la désignation "Polyéthylène" ayant un poids moléculaire de 18000 à 25000'environ. A la température ordinaire,, cette matière présente une structure cristalline d'une qualité allant de la trans- parence à l'opacité blanche et elle peut être colorée en couleurs quelconques
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sans que ses qualités soient altérées. Le polyéthylène présente la consistan- ce de la graisse ou de la cire si on le touche. Etant sans goût et sans odeur le polyéthylène n'est pas du tout nocif.
Même jusqu'à environ 60 degrés sous zéro il reste élastique et flexible et est d'autre part, à l'épreuve de l'eau bouillante. Il ne commence à ramollir qu'à 112 à 115 degré La résistance de cette matière plastique contre la déformation, dans les dites limites de température et sous la pression employée d'habitude dans les bouteilles, est illimitée. La dite matière plastique n'est pas endommagée par l'eau; ni les acides faibles, ni les alcools, ni les cétones, ni les esters, ni l'éther ne la dissolvent ni la font renfler. Dans les températures normales ni les hy- drogènes carburés aliphatiques ni aromatiques ni chlorifiés ne la corrodent.
L'augmentation de la solidité de la fermeture avec la pression augmentante est obtenue en formant le chapeau de fermeture d'une telle façon qu'il est déformé par la pression intérieure et que certaines parties du cha- peau sont serrées contre la paroi du récipient plus fortement que ce-ne se- rait possible sans la dite pression intérieure. A cet effet, l'épaisseur de la matière du chapeau est choisie de manière qu'il résiste aux pressions em- ployées d'habitude dans l'industrie des boissons, mais aussi, de manière que, par la pression venant de l'intérieur de la bouteille, le chapeau peut être déformé un petit peu ce qui a comme effet que la force fermante, qui va être décrite ci-après, du collet de la fermeture s'en trouve renforcée.
L'étanchéité à l'intérieur du goulot est réalisée par un bouchon creux ou ouvert d'un côté réuni solidement ou de manière amovible avec la partie du chapeau, se serrant contre la paroi du goulot et réuni avec la par- tie plate à forme de chapeau ou d'écuelle de la. fermeture, qui peut être en forme d'une douille dont le fond supérieur est réuni solidement ou de manière amovible avec le dit chapeau. Il conviendra, en tout cas, de faire dépasser le bouchon ou la douille au delà du haut de la marge extérieure du chapeau de la fermeture, pour pouvoir employer, de ce faite la fermeture à la ma- nière d'un bouchon ordinaire.
Voici, ci-après, quelques modèles de la présente invention employés dans une bouteille : cela ne veut pas dire, cependant, que la présente,inven- tion soit limitée à être employée dans des bouteilles seulement ni que les modèles décrits ci-après soient les seuls possibles.
La fig. 1 représente (vue en coupe) le collet 1 d'un goulot, sur lequel la fermeture est mise dans l'état sans pression. Le fond 2 du chapeau de fermeture est réuni, par l'entremise d'une partie intermédiaire 3. avec le collet 4 resp. 5 qui est serré au-dessous du collet 1 du goulot.' Au fond du chapeau 2 une douille 6 est atachée dont la paroi extérieure s'amincit co- niquement vers le fond du chapeau, laissant un petit espace intermédiaire an- nulaire entre le goulot 1 et la douille 6 quand il n'y a pas de pression ve- nant de l'intérieur de la bouteille.
A l'endroit situé à côté du dit espace intermédiaire 7 la paroi de la douille 6 est tellement mince et élastique qu'elle se serre, quand la pression intérieure a lieue contre la paroi inté- rieure du goulot 1 d'autant plus fortement que la pression augmente de sorte que la pression ne peut pas chasser la fermeture vers l'extérieur.
La fige 2 représente le goulot et la fermeture sous l'influence de la pression intérieure. Celle-ci peut être causée d'une manière quelcon- que, par exemple par des gaz, soit par l'acide carbonique ou par l'augmenta- tion de la température, soit par un procédé pasteurisant etc. La fig. 2 mon- tre comment la pression intérieure serre la douille 6 contre la paroi du goulot 1 en supprimant l'espace 7 existant en l'absence de la pression.
Simultanément,la pression opère (note la flèche 8) contre le fond 2 du chapeau de fermeture. Celui-ci doit être tellement mince qu'il est plié en dehors par la pression. Par ceci un effet de levier est effectué sur le collet 4 resp. 5 pressant celui-ci contre la paroi du goulot.
Le chapeau de fermeture, par conséquente sous l'influence d'une pression intérieure, sera serré contre les parois intérieure et extérieure du goulot simultanément plus hermétiquement que ce n'est possible en l'absence de telle pression. La présente invention, par conséquent, représente une fer-
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meture dynamique pour récipients dont l'efficacité augmente automatiquement d'autant plus qu'augmente la force qui tend à ouvrir le récipient de l'inté- rieur.
Le dit effet de la présente invention sera effectué aussi si la douille 6 n'est pas longue (comme il est représenté dans les fig. 1 et 2), mais courte (comme indiqué dans la fig. 3).
La fig. 4'met en évidence, comment la fermeture est ouverte : un doigt 9 serre de dessous contre le collet' extérieur jusqu'à ce que la fer- meture soit pliée grâce à son élasticité et glisse sur le collet de la bouteil- le. Alors, le chapeau de fermeture peut être enlevé sans difficulté. La fig.
5 illustre de quelle façon un endroit renforcé pour être enlevé à la force de doigt peut être indiqué.
Si l'on ne désire qu'une fermeture provisoire, il sera suffisant de mettre simplement la douille intérieure du chapeau dans le goulot jusqu'à ce que le collet 4 et 5 touche au collet de la bouteille. Ceci est représen- té dans la. fige 60
La douille 6 peut être formée en des variations diverses. La plus convenable d'elles s'est montrée celle où la. paroi de la douille 6 s'amincit non seulement vers le fond 2 du chapeau de fermeture, mais aussi vers son bout ouvert 10 fig. 7 de sorte que la paroi extérieure de la douille forme une sor- te de double tronc de cône. Par ceci, on facilite la mise en place de la. fer- meture en empêchant que la douille ne s'écarte et en obtenant ainsi que la fermeture se serre bien contre la paroi du goulot.
En particulier, le double tronc de cône sera préféré.dans les cas où les récipients montrent de grandes tolérances de diamètre intérieur.
La figure 8 représente un collet 11 à coupe transversale annulai- re au bout ouvert de la douille 6 (en état sans pression).
La fig. 9 illustre un collet similaire 12 sous pression avec une douille 6 différemment formée, le dit collet étant placé à l'intérieur d'une rainure correspondante appliquée au goulot. De cette manière? une fermeture particulièrement solide est réalisée laquelle est nécessaire pour des récipients dont le contenu -dangereux par exemple- doit être hermétiquement fermé.
Le chapeau de fermeture peut être formé, aussi, d'une façon ulté- rieure qui est convenable surtout pour des récipients contenant par exemple des alcools, des acides, de la moutarde, de la confiture, etc. ou des choses solides, par exemple des substances granuleuses (v. fig. 10). Dans ce cas, le chapeau de fermeture montre la forme d'un gobelet dans lequel on peut ver- ser un contenu solide ou liquide. La pression (v. flèche 13) que le contenu exerce sur le fond du gobelet, le déforme tellement que par un effet de levier une pression de la douille contre la paroi du goulot ainsi tient fermement la fermeture.
Le collet extérieur 4, lui aussi, avec ou sans renforcement 5 peut être modifié d'une manière quelconque. D'après la fig. 8 le collet extérieur peut avoir une coupe transversale annulaire ou,d'après la fig. 11, un anneau 15 peut être mis à l'intérieur du collet extérieur à titre de renfoncement pour augmenter l'effet cramponnant du collet.
En outre, d'après la fige 12, le collet extérieur peut être à bour- relet double pour des bouteilles ayant sur leurs parois extérieures deux rai- nures pour y mettre les bourrelets 16 et 17. Le collet double opère comme un collet simple; mais son effet est plus intense, en particulier, s'il est renforcé par un anneau (fig. 11).
S'il faut plomber la fermeture, on fait usage d'un fil ou d'un ruban (fige 13) sortant du et attaché au,chapeau de fermeture.
En certains cas, il sera possible de produire certaines combinai- sons des modèles décrits ci-dessus et d'autres, et de les accommoder aux be- soins en question.
Le présent chapeau de fermeture peut être.fabriqué par un quelcon-
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que procède de production, comme par exemple en particulier par compression, làminage, pétrissage, fusion, etc.. cependant, la production par fusion à jets conviendra particulièrement. En conséquence, pendant la fabrication, la mar- que déposée ou une indication ultérieure peut s'attacher sur ou au-dessous du chapeau de fermeture sans nécessiterdes frais particuliers. Si une matiè- re transparente est préférée, l'inscription peut être sur le côté intérieur de la fermeture de sorte que la surface extérieure reste entièrement plate et polie, ce qui est convenable pour les transports de bouteilles en masse.
Le chapeau de fermeture peut être formé rond, angulaire ou de manière quelcon- queo
La présente invention résout le problème de fabriquer une ferme- ture bon marché, de manière étanche à l'eau et au gaz, présentant en même temps, les meilleures qualités physiques, chimiques et physiologiques; les fermetures de cette espèce peuvent être employées de nouveau toujours. Les fermetures à bouteilles existantes jusqu'à présent ne peuvent remplir, tout au plus, qu'une partie de ces tâcheso En outre, pour fermer et ouvrir le pré- sent chapeau de fermeture on n'a point besoin d'aucun outil particulier, com- me, par exemple, d'un débouche-bouteilles, d'un tire-bouchon etc.
La fermeture décrite ci-dessus, à cause de son effet de pression dynamique ne peut s'ouvrir automatiquement; elle est en conséquence, tout-à- fait à l'épreuve du transport et de l'emmagasinement.
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CLOSING CAP
The present invention comprises a hat-shaped closure for containers; especially for bottles provided with an external collar around the neck. There are already elastic metal cap-shaped closures which can be put on the outer collar of bottles to close them in a watertight and gas-tight manner. They have the shape of a flat bowl whose rim, in some models, is thickened inside and pressed, closing the bottle, behind the neck of the bottle.
There are also models which, in addition, tended to hermetically seal the inside of the neck by concentric bushings or by stoppers, one end of which is joined together with the closing cap in a single piece and the other end of which open tapers conically on the outside.
These closures have the drawback that the effectiveness of their closing force decreases with the increase in the pressure prevailing inside the container relative to atmospheric pressure. Said pressure operates on all parts of the closure, tending to push it out of the bottle.
The present invention, however, tends, because of its shape and material, to close the bottle all the more firmly as the internal pressure increases. Another important point of the present invention is that the material used must be, on the one hand, elastic enough to correspond to the invention of the inventor and, on the other hand, strong enough to withstand all conditions. the usual pressures; moreover-the material used must neither oxidize nor corrode, but be, - sufficiently resistant to heat and cold;
must not have any smell or taste, nor be, either, harmful, but be unassailable by water, alcohols, ketones, esters, ether and weak acids. According to the inventor, to fulfill these conditions a thermoplastic material is employed, in particular polymeric ethylene which is known under the designation "Polyethylene" having a molecular weight of about 18,000 to 25,000. At room temperature, this material has a crystalline structure of a quality ranging from transparency to white opacity and it can be colored in any color.
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without its qualities being altered. Polyethylene has the consistency of grease or wax if touched. Being tasteless and odorless, polyethylene is not at all harmful.
Even down to around 60 degrees below zero it remains elastic and flexible and is, on the other hand, boiling water proof. It does not begin to soften until 112 to 115 degrees. The resistance of this plastic against deformation, within said temperature limits and under the pressure usually employed in bottles, is unlimited. Said plastic material is not damaged by water; neither weak acids, nor alcohols, nor ketones, nor esters, nor ether dissolve it or cause it to swell. At normal temperatures, neither aliphatic, aromatic nor chlorinated carburized hydrogens corrode it.
The increase in the strength of the closure with increasing pressure is achieved by forming the closure cap in such a way that it is deformed by the internal pressure and some parts of the cap are tight against the wall of the container. more strongly than would be possible without said internal pressure. For this purpose, the thickness of the material of the cap is chosen so that it withstands the pressures usually employed in the beverage industry, but also, so that, by the pressure coming from the inside of the bottle, the cap may be deformed a little which has the effect that the closing force, which will be described below, of the collar of the closure is reinforced.
The seal inside the neck is achieved by a hollow or open stopper on one side joined securely or removably with the part of the cap, tightening against the wall of the neck and joined with the flat part. hat or bowl of the. closure, which may be in the form of a sleeve, the upper bottom is joined securely or removably with said cap. In any case, it will be advisable to make the stopper or the sleeve protrude beyond the top of the outer margin of the closure cap, in order to be able to use the closure in the manner of an ordinary stopper.
The following are some models of the present invention employed in a bottle: This does not mean, however, that the present invention is limited to be employed in bottles only or that the designs described below are. the only possible ones.
Fig. 1 shows (sectional view) the collar 1 of a neck, on which the closure is placed in the pressureless state. The bottom 2 of the closing cap is joined, via an intermediate part 3. with the collar 4 resp. 5 which is clamped below the neck 1 of the neck. ' At the bottom of the bonnet 2 a sleeve 6 is attached, the outer wall of which tapers conically towards the bottom of the bonnet, leaving a small annular intermediate space between the neck 1 and the sleeve 6 when there is no pressure from inside the bottle.
At the place located next to said intermediate space 7, the wall of the sleeve 6 is so thin and elastic that it tightens, when the internal pressure takes place against the internal wall of the neck 1 all the more strongly as the pressure increases so that the pressure cannot force the closure out.
Fig. 2 represents the neck and the closure under the influence of the internal pressure. This can be caused in any way, for example by gases, or by carbonic acid or by increasing the temperature, or by a pasteurizing process etc. Fig. 2 shows how the internal pressure tightens the sleeve 6 against the wall of the neck 1 by eliminating the space 7 existing in the absence of the pressure.
Simultaneously, the pressure operates (note the arrow 8) against the bottom 2 of the closure cap. This must be so thin that it is bent apart by the pressure. By this a leverage effect is effected on the collar 4 resp. 5 pressing it against the wall of the neck.
The closure cap, therefore under the influence of internal pressure, will be clamped against the interior and exterior walls of the neck simultaneously more hermetically than is possible in the absence of such pressure. The present invention, therefore, represents a fer-
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dynamic measurement for containers, the efficiency of which automatically increases as the force which tends to open the container from the inside increases.
Said effect of the present invention will also be achieved if the socket 6 is not long (as shown in Figs. 1 and 2), but short (as shown in Fig. 3).
Fig. 4 'shows how the closure is opened: a finger 9 clamps from below against the outer collar until the closure is folded by its elasticity and slides over the neck of the bottle. The closing cap can then be removed without difficulty. Fig.
5 illustrates how a reinforced location for finger force removal can be indicated.
If only a temporary closure is desired, it will be sufficient to simply put the inner sleeve of the bonnet in the neck until the collar 4 and 5 touches the neck of the bottle. This is shown in. freeze 60
The socket 6 can be formed in various variations. The most suitable of them turned out to be the one where the. wall of the sleeve 6 becomes thinner not only towards the bottom 2 of the closure cap, but also towards its open end 10 fig. 7 so that the outer wall of the sleeve forms a sort of double truncated cone. By this, it facilitates the establishment of the. closure preventing the sleeve from moving away and thus ensuring that the closure is tight against the wall of the neck.
In particular, the double truncated cone will be preferred in cases where the containers show large inside diameter tolerances.
FIG. 8 shows an annular cross-sectional collar 11 at the open end of the socket 6 (in a pressureless state).
Fig. 9 illustrates a similar pressurized collar 12 with a differently shaped socket 6, said collar being placed within a corresponding groove applied to the neck. In this way? a particularly strong closure is achieved which is necessary for containers whose contents - dangerous for example - must be hermetically sealed.
The closure cap can be formed, too, in a subsequent manner which is suitable especially for containers containing, for example, alcohols, acids, mustard, jam, etc. or solid things, for example granular substances (see fig. 10). In this case, the closure cap shows the shape of a cup into which solid or liquid contents can be poured. The pressure (see arrow 13) that the content exerts on the bottom of the cup, deforms it so much that by a lever effect a pressure of the sleeve against the wall of the neck thus firmly holds the closure.
The outer collar 4, too, with or without reinforcement 5 can be modified in any way. According to fig. 8 the outer collar may have an annular cross section or, according to FIG. 11, a ring 15 can be placed inside the outer collar as a recess to increase the clamping effect of the collar.
Further, according to Fig. 12, the outer collar may be double-beaded for bottles having two grooves on their outer walls for placing the beads 16 and 17. The double collar operates as a single collar; but its effect is more intense, in particular, if it is reinforced by a ring (fig. 11).
If it is necessary to seal the closure, use is made of a wire or tape (pin 13) coming out of and attached to the closure cap.
In some cases, it will be possible to produce certain combinations of the models described above and others, and to accommodate them as needed.
This closing cap can be made by any-
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production, such as, for example, in particular compression, mining, kneading, melting, etc., however, production by jet melting will be particularly suitable. Accordingly, during manufacture, the trademark or subsequent indication may attach to or below the closure cap without incurring special expense. If a transparent material is preferred, the inscription can be on the inner side of the closure so that the outer surface remains completely flat and polished, which is suitable for bulk bottle transports.
The closure cap can be formed round, angular or in any other way.
The present invention solves the problem of making an inexpensive seal in a watertight and gas-tight manner, having at the same time the best physical, chemical and physiological qualities; closures of this kind can always be used again. The bottle closures existing up to now can only fulfill, at most, only a part of these tasks. In addition, to close and open the present closure cap, no special tools are required, such as, for example, a bottle opener, a corkscrew etc.
The closure described above, because of its dynamic pressure effect, cannot open automatically; it is therefore completely resistant to transport and storage.