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PERFECTIONNEMENTS A LA FERMETURE DE BOUTEILLES,,DE BOCAUX OU DE
RECIPIENTS ANALOGUES.
La présente invention a trait à la fermeture de bouteilles, de bocaux ou de récipients analogues, tels que les bocaux à conserves ou desti- nés à d'autres aliments et, en particulier, à des récipients fermées par un joint à vide.
Fait bien connu de cette technique,un récipient tel qu'un bo- cal à confiture ou à conserves est souvent fermé par un couvercle ou une cap- sule à rebords dans le dessus duquel ou de laquelle se trouve un composé obtu- rant, destiné à former un joint à vide entre le couvercle ou la capsule et le sommet du bocal. Le composé obturant est amené à s'écouler dans le couvercle ou la capsule,par exemple dans une cannelure qui y est formée pendant la fa- brication du couvercle ou de la capsule et, pendant la fermeture du bocal, une certaine pression est appliquée sur le sommet du couvercle ou de la capsule pour comprimer le composé obturant de manière qu'il forme un joint à vide en- tre le couvercle ou la capsule et le sommet du bocal.
Afin de mettre mécaniquement en prise le couvercle ou la capsule et le bocal,le rebord ou certaines parties de ce dernier, telles que des pat- tes qui s'étendent depuis l'extrémité du rebord,peuvent être façonnées de ma- nière que, pendant l'opération de fermeture, elles puissent être pliées vers l'intérieur pour venir en prise sous une saillie qui s'étend vers l'extérieur depuis le coté du bocal.
En ce qui concerne les récipients fermés par unjoint à vide, il a été précédemment proposé de faire usage dune capsule ou dun couvercle y des- tiné et pourvu d'une nervure dirigée vers l'intérieur et qui, lors de l'appli- cation de la pression sur le sommet de la capsule ou du couvercle pénètre dans une bague ou une garniture de lutage, placée entre le couvercle et le sommet du récipient pour réaliser unjoint à vide entre le couvercle ou la capsule et le sommet du récipient.
Il est toutefois évident que:, si une nervure diri- gée vers l'@@térieur doit être formée dans la cannelure où a été introduit par écoulement le composé obturant,, l'épaisseur de ce dernier dans la région
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de la nervure serait moindre que dans ses autres parties.Une telle construc- tion ne s'avérerait pas satisfaisante en pratique du fait que Inaptitude du composé obturant à épouser les irrégularités des surfaces d'herméticité dépend de son épaisseur et les propriétés du composé obturant seraient justement fai- bles à l'endroit où elles devraient être les plus fortes si l'on désirait réa- liser un joint à vide efficace.
Il est évident que, pour obtenir un joint à vide satisfaisant, appartenant à un récipient fermée l'épaisseur du composé obturant, avant l'application de la pression sur le sommet du couvercle ou de la capsule, doit être au moins aussi grande dans la région où le joint à vide doit être formé que dans la partie restante, non comprimée, du joint.
C'est l'un des objets principaux de la présente invention de pré- senter une méthode perfectionnée de fermeture de bouteilles, de bocaux ou de récipients analogues, méthode selon laquelle il se forme dans le composé obtu- rant situé dans le couvercle ou la capsule, pendant l'application de la pres- sion sur le sommet du couvercle ou de la capsule, réalisée lors d'une opération de fermeture, une région localisée où le composé obturant est comprimé à un de- gré supérieur à celui auquel est comprimé le restant du composé obturant., par suite de quoi, un joint à vide est réalisé dans la région localisée de plus grande compression du composé obturant.
Il est évident qu'en ce qui concerne l'application d'une pression sur le sommet d'un bocal ou d'un récipient analogue, la grandeur de la pres- sion qui peut être exercée est limitée par la résistance du bocal à une telle pression et il est aussi évident que la surface du bocal contre laquelle le joint doit être réalisé peut comporter des irrégularités. Dans la mise en oeuvre de la présente invention, la région localisée où le composé obturant est comprimé à un degré supérieur à celui auquel est comprimé le restant dudit composé a donc une largeur aussi petite que possible, qui permet de réaliser un joint hermétique.
Lorsqu'on forme de cette manière la région localisée, il n'est pas nécessaire, en vue d'obtenir un joint hermétique, de veiller à ce que toutes les irrégularités de la surface du bocal soient époussées par le composé obturant, mais il suffit de veiller à ce que seules les irrégularités de ladite région le soient; la pression appliquée sur le sommet du couvercle ou de la capsule et requise pour atteindre ledit degré de plus grande compres- sion peut être choisie de manière à être bien inférieure à la pression maxi- mum à laquelle peuvent résister des bocaux d'une forme et d'une robustesse données.
Selon la présente invention, une méthode de fermeture de bouteil- les, de bocaux ou de récipients analogues., méthode qui comprend les phases de l'application d'une capsule ou d'un couvercle à rebord sur le col du récipient, ledit couvercle étant pourw. d'un composé obturant destiné à former un joint entre le couvercle ou la capsule et le sommet du récipient, et de Inapplication d'une certaine pression sur le sommet du couvercle ou de la capsule, réalisée afin de presser le composé obturant contre le récipient, est caractérisée par la phase de la déformation du couvercle ou de la capsule,
réalisée pendant l'application de la pression sur le sommet de celui-ci ou de celle-ci afin de former dans le composé obturant une région localisée où le composé est com- primé à un degré supérieur à celui auquel est comprimé le restant dudit compo- sé pendant ladite application de pression sur ledit sommet.
C'est un autre objet de la présente invention que de présenter une tête obturatrice destinée à la mise en oeuvre de ladite méthode perfec- tionnée.
L'invention envisage aussi la présentation de couvercles ou de capsules destinées à la mise en oeuvre de la méthode perfectionnée et de réci- pients qui ont été fermés grâce à ladite méthode.
Afin que l'invention puisse être mieux comprise, quelques réalisa- tions de celle-ci vont maintenant être décrites à titre d'exemple et en faisant référence @ dessins schématiques annexés.
La figure 1 représente une élévation latérale, partiellement en section, d'une capsule ou d'un couvercle destiné à être appliqué sur un réci-
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pient selon la présente invention.
La figure 2 représente, à une échelle agrandie, une partie du re- bord ou du collet du couvercle représenté à la figure 1.
La figure 3 représente une élévation, partiellement en section, d'une tête obturatrice, mise en position pour fermer un bocal à confiture.
La figure 4 représente une élévation de la tête obturatrice de la figure 3 dans la position qu'elle occupe à la fin d'une opération de fer- meture.
La figure 5 représente une partie d'un bocal à confiture, un cou- vercle selon la figure 1 étant mis en position sur ledit bocal afin de préparer une opération de fermeture.
La figure 6 est une section qui représente la manière dont un cou- vercle selon la figure 1 est appliqué sur un récipient, le récipient représen- té étant un bocal à confiture de diamètre normal ou moyen.
La figure 7 est une coupe semblable à celle de la figure 6,mais représente un couvercle appliqué sur un bocal de plus grand diamètre.
La figure 8 est une coupe semblable à celle de la figure 6,mais représente un couvercle appliqué sur un bocal de plus petit diamètre.
La figure 9 représente une partie d'un bocal à confiture fermé selon l'invention, le bocal étant un bocal normal.
La figure 10 est semblable à la figure 9, mais représente la maniè- re de réaliser la fermeture lorsque le bocal présente un point haut à l'endroit où doit être formé le joint à vide.
La figure 11 est semblable à la figure 9, mais représente la ma- nière de réaliser la fermeture lorsque le bocal présente un point bas à 1,'en- droit où doit être formé le joint à vide.
La figure 12 représente schématiquement une variante de la tête obturatrice représentée aux figures 3 et 4.
La figure 13 représente schématiquement une autre variante de la tête obturatrice représentée aux figures 3 et 4.
La figure 14 représente une variante de forme de couvercle ou de capsule,, destinée à l'emploi lors de la mise en oeuvre de l'invention.
La description suivante se réfère aux dessins. Une forme de cap- sule ou de couvercle, destinée à la mise en oeuvre de l'invention, est repré- sentée aux figures 1 et 2.
Le couvercle est fagonné à partir d'une ébauche de tôle mince (0,008 pouce) d'aluminium et est fendu vers l'intérieur à partir du cercle li- mitant le bord du rebord ou du collet du couvercle, de manière à former des fentes en coin 1 de fagon que, lorsque le rebord ou le collet 2 est ultérieu- rement formé, les extrémités ouvertes 3 des fentes aient une largeur de 1/16 ème de pouce environ lorsque il s'agit d'un couvercle dont le diamètre égale 6,8 cm; de sorte- que dans un tel couvercle se trouvent pratiquées vingt fentes équidis- tantes qui produisent vingt pattes 4 dans la partie inférieure du collet, pat- tes dont chacune a une largeur B de 8 mm environ.
Les pattes 4 sont courbées de manière à produire une boucle 5 à l'extérieùr de chaque patte,de sorte que le bord du collet est constitué par une série de boucles individuellesle dia- mètre de chacune de ces dernières étant tel que lorsque le couvercle est appli- qué sur un récipient? comme le représentent les figures 6 et 8, la boucle ne saillit sensiblement pas au delà de la surface extérieure du collet du couver- cle. Toutefoisle diamètre de la boucle est choisi de manière que les irrégu- larités du récipient, telles que celles qui sont nommées "ovales" dans cette technique, soient épousées par les boucles grâce à une déformation de ces der- nières,pendant l'application du couvercle sur le récipient.
La manière dont le couvercle s'ajuste sur le récipient pendant son application sur ce dernier est montrée par les figures 6 à 8. La figure 6 représente un couvercle appli-
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qué à un bocal à confiture de diamètre normal ou moyen,les boucles 5 n'étant que légèrement déformées par rapport à leur forme originale. A la figure 7, il est supposé que le couvercle est appliqué sur un bocal de plus grand diamètre et l'on peut observer que la boucle 5 a été déformée dans une mesure plus gran- de que dans le cas de la figure 6.
La figure 8 représente un couvercle appliqué sur un bocal dont le diamètre est supposé être plus petit et l'examen de cette figure montre que, bien que le couvercle soit appliqué sur le bocal d'une façon convenable du point de vue mécanique, il ne s'est produit sensiblement aucune déformation de la boucle 5.
La longueur des fentes est telle qu'elles s'étendent jusqu'à un endroit tel que, lorsque le couvercle est appliqué sur le récipient, les ex- trémités fermées des fentes sont disposées de manière à se trouver dans la ré- gion de plus grand diamètre de l'épaulement sous lequel la partie inférieure du collet est mécaniquement amenée en prise. La robustesse de la prise mécani- que entre le couvercle et le récipient est réglée par la résistance à la flexion des pattes 4 le long de la ligne A-A, figure 2. Cette résistance est déterminée lors de la fabrication du couvercle et elle est indépendante des irrégularités du récipient, telles que celles que l'on nomme "ovales"dans cette technique, ou des conditions dans lesquelles la fermeture a lieu.
Le dessus 6 du couvercle est façonné de manière connue, de fagon à comporter une cannelure 7 dans laquelle un composé obturant 8 est amené par écoulement,cet écoulement étant réalisé de manière que la cannelure soit en- tièrement remplie et, si on le désire, on peut faire déborder légèrement le composé hors de la cannelure de manière que la masse du composé s'amenuise vers et contre le rebord adjacent, prévu sur la capsule ou le couvercle, comme le montrent les figures 1 et 5.
Il est compréhensible que des capsules ou des couvercles, autres que ceux qui ont été décrits, peuvent être employés pour la mise en oeuvre de l'invention et, si on le désire, les capsules ou les couvercles peuvent, com- me la chose est évidente dans cette technique, être faits d'une pièce ou in- clure des capsules composées, comportant une bague et un dessus constitué par un disque.
Le rebord peut être pourvu d'une boucle ou d'un bourrelet tour- né vers l'extérieur, la partie formant boucle ou bourrelet étant apte à subir un déplacement vers l'intérieur, sous une saillie s'étendant vers l'extérieur à partir du côté du récipient à fermer ou, si on le désire, un certain nombre de pattes, par exemple des pattes comme celles qui ont été décrites plus haut, peuvent s'étendre depuis le bord du rebord pour se prêter au déplacement vers l'intérieur, sous ladite saillie.
Pour fermer un récipient avec un couvercle dans une cannelure duquel un composé obturant a été amené par écoulement comme il vient d'être décrit, une tête obturatrice est présentée qui est destinée à l'emploi avec une machine actionnée à la main, au pied ou paie'un moteur, et la tête obtura- trice comprend un organe de pression, destiné à venir en prise avec le sommet du couvercle ou de la capsule pendant une opération de fermeture et à appli- quer une certaine pression sur ledit sommet.
La description suivant se réfère aux figures 3 et 4. Une des for- mes de la tête obturatrice destinée à la mise en oeuvre de l'invention comprend un organe de pression 9, de section circulaire, monté, de manière à pouvoir cou- lisser, dans un organe alternatif 10, dont la section est aussi circulaire et qui est pourvu d'une tige 11, destinée à la. relier à la machine obturatrice.
L'organe de pression 9 est guidé pour un mouvement axial par rapport à l'or- @ gane alternatif 10 par les côtés de l'organe 10, et des boulons 12 ou des or- ganes analogues, vissés dans son extrémité supérieure, l'empêchent de tourner, les boulons 12 passant à travers des trous de dégagement 13 aménagés dans l'or- gane alternatif 10 et ayant des écrous indesserrables 14 à leurs extrémités ex- térieures, écrous destinés à déterminer la position normale de l'organe 9 par rapport à l'@rgane 10; Un ressort 14a. agissant entre les organes 9 et 10, ap- plique la charge désirée sur l'organe de pression 9.
La paroi extérieure de l'organe alternatif 10 est pourvue d'un fi-
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let de visdestiné à recevoir une bague 15, la bague comportant, dans la réa- lisation montrée,des fentes 16, s'étendant suivant sa longueur de manière à diviser la bague en segments 17, segments qui peuvent se fléchir vers l'exté- rieur;, de manière à s'adapter aux variations de forme et de diamètre des bo- caux à fermer. La flexion des segments est toutefois négligeable lorsque les bocaux qui subissent l'opération de fermeture sont des bocaux normaux.
La fonction de la, bague 15 est de plier vers l'intérieur les pattes 4 du couvercle ou la partie marginale inférieure du rebord ou du collet du couvercle et de 1' ajuster sur le bocal, comme il est décrit ci-dessus et,à cet effet, chacun des segments 17 comporte une surface intérieure 18, en biseau ou en pente, qui, lors d'une opération de fermeture, vient en prise avec les boucles 5 et? avec l'aide de la surface intérieure 19 de la bague, plie vers l'intérieur les pat- tes 4 ou la partie marginale inférieure du couvercle, sous l'épaulement 20 du bocal, comme le montrent les figures 6 à 8.
L'organe de pression 9 est pourvu d'une nervure 21, de section sen- siblement rectangulaire, la nervure étant située à la périphérie de l'organe de pression ou près de celle-ci et comportant un bord 22 qui, lors de l'appli- cation de la pression sur le sommet du couvercle, réalisée pendant une opéra- tion de fermeture,vient en prise avec la cannelure 7 et la déforme en y creu- sant une dépression 7a (figures 9 à 11).
Comme l'épaisseur du composé obturant dans la cannelure est sen- siblement uniforme avant l'application de la pression sur le sommet du cou- vercle ou de la capsule, il est évident que l'action de la déformation de la cannelure provoque la compression du composé obturant dans la région de la dé- formation du couvercle ou de la capsule à un degré supérieur à celui auquel le restant du composé obturant est comprimé pendant ladite application de pres- sion sur le sommet du couvercle ou de la capsule.
Il s'ensuit qu'il se forme, dans le composé obturant, une région localisée où le composé est comprimé à un degré supérieur à celui de la compression des parties de composé obturant qui sont comprimées contre le récipient par ladite application de pression sur le sommet du couvercle ou de la capsule,et il s'avère que cet effet fait con- sidérablement augmenter la possibilité.de réaliser une assise périphérique complète, comme la chose est nécessaire à la formation d'un joint à vide sa- tisfaisant entre le couvercle ou la capsule et le sommet du récipient soumis à l'opération de fermeture,
Les figures 3 et 4 montrent à l'évidence que, pendant la fermetu- re d'un bocal, la tête obturatrice se déplace vers le bas depuis la position de cette dernière représentée à la figure 3,
le bocal étant porté par une table fixe ou un autre support convenable,jusqu'à ce que la tête obturatri- ce atteigne le fond de sa coursecomme le représente la figure 4. Pendant la course descendante de la tête obturatrice, les segments 17 plient vers l'intérieur les pattes 4 du couvercle afin de mettre en prise mécanique lesdi- tes pattes et l'épaulement 20 du bocal, et un mouvement relatif s'effectue entre l'organe de pression 9 et l'organe alternatif 10,de manière que la pression exercée par le ressort 14a augmente pour réaliser la déformation du couvercle dans le but décrit ci-dessus.
Les figures 9 à 11 montrent respectivement les degrés comparatifs de la déformation du couvercle et l'augmentation localisée résultante de com- pression du composé obturant lorsque le bocal est un bocal normal (figure 9), lorsqu'il a un point haut (figure la), et lorsqu'il a un point bas, (figure 11à.
La ligne M indique la ligne moyenne des bocaux normaux.
Si on le désire, la forme de la nervure peut être pareille à celle qui est indiquée en 21a, (figure 12),de manière que la région locali- sée de compression augmentée du composé obturant soit plus grande que celle que l'on obtient à l'aide de la nervure 21.
Si l'on désire que la déformation du couvercle soit telle que la région localisée susmentionnée de compression augmentée du composé obturant soit disposée au sommet du bocal, la nervure de l'organe de pression 9 peut avoir., comme le montre la figure 13, une forme convexe 21b et s'étendre de-
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puis la face inférieure de l'organe de pression, face qui comprend la surface de ce dernier destinée à venir en prise avec le couvercle ou la capsule. Ladi- te nervure 21b s'étend depuis un endroit de l'organe .de pression, situé entiè- rement à l'intérieur du Périmètre de ladite surface, de manière qu'elle soit disposée de façon à venir en prise avec le couvercle ou la capsule, sensible- ment au milieu de la cannelure qui y est formée et qui contient le composé ob- turant.
Pendant l'application de la pression sur le sommet du couvercle ou de la capsule par l'organe de pression, la nervure déforme la cannelure contenant le composé obturant et forme une dépression concave dans la base de ladite cannelure.
Une autre manière de mettre l'invention en oeuvre consiste à pré- voir, lors de la fabrication de la capsule ou du couvercle, comme le montre la figure 14, une cannelure 7 dans ledit couvercle ou ladite capsule, cannelure destinée à recevoir le composé obturant et consistant en deux cannelures fai- sant corps, la cannelure primaire et la cannelure secondaire 7b, cette derniè- re étant concentrique avec la cannelure primaire. Lorsque le composé obturant est amené par écoulement dans la cannelure, il@remplit les cannelures primaire et secondaire et, par ce moyen, se trouve réalisé, en un endroit intermédiaire entre les côtés de la cannelure primaire, un apport supplémentaire de composé obturant qui fait augmenter, dans la région de la cannelure 'secondaire, l'épais- seur dudit composé obturant.
La tête obturatrice destinée à l'emploi avec une capsule ou un couvercle dont le composé obturant comporte un supplément, comme la chose vient d'être décrite, peut être semblable à celle qui a été décrite ci-dessus, sauf que l'organe de pression est pourvu d'une face plate, destinée à venir en pri- se avec la capsule ou le couvercle, face depuis laquelle ne s'étend pas de ner- vure comme celles qui ont été décrites ci-dessus. Lors de l'application de la pression sur le sommet de la capsule ou du couvercle réalisée, pendant une opé- ration de fermeture, la face inférieure de l'organe de pression vient en prise avec la cannelure secondaire et la comprime de manière que la cannelure soit déformée, la cannelure secondaire étant écrasée de manière à l'amener sensible- ment dans le plan de la cannelure primaire.
Il s'ensuit que la section du com- posé obturant, qui comprend le supplément susmentionné, est comprimée jusqu'à ce que son épaisseur soit sensiblement égale à celle du restant'du composé ob- turant et que la compression du composé dans la région où le supplément est situé soit plus grande que celle des parties du composé qui sont voisines de ladite région.
Si on le désire, l'organe de pression peut, pour obtenir une plus grande pression localisée dans le composé obturant, être pourvu d'une nervure, de manière que, lors d'une opération de fermeture, la cannelure se- condaire soit d'abord écrasée par la pression exercée par l'organe de pres- sion et qu'ensuite, la cannelure soit déformée par la formation, dans la ré- gion précédemment occupée par la cannelure secondaire, d'une dépression desti- née à augmenter la compression du composé obturant, qui a été obtenue par l'écrasement de la cannelure secondaire.
Il est évident que, si on le désire, un dispositif autre que ce- lui qui a été décrit, destiné à effectuer le déplacement vers l'intérieur du bord du rebord ou des parties requises de ce dernier, peut être prévu en com- binaison avec l'organe de pression et, si on le désire, ce dispositif peut com- prendre une bague à ressort resserrable, laquelle peut, d'une manière qui est connue, être déplacée radialement vers l'intérieur pour effectuer le pliage vers l'intérieur du bord du rebord ou des parties appropriées de ce dernier ou, dans une variante, le dispositif de pliage vers l'intérieur peut comprendre des élé- ments coulissants, sollicités normalement par ressort vers une position retirée et déplacés vers l'intérieur pour effectuer le pliage vers l'intérieur du re- bord ou de certaines parties de ce dernier,
par un effet de came qui s'exerce sur les extrémités des éléments coulissants.
Dans les exemples ci-dessus, la description du composé obturant stipulait que ce dernier était situé dans une cannelure formée dans la capsule ou le couvercle, mais il est évident que, si on le désire, le composé obturant
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peut,, d'une manière qui est connue, être situe dans une capsule ou un couvercle qui n'est pas pourvu de cannelure.
Il est en outre évident que, si on le dési- re, le rebord de la capsule ou du couvercle peut être construit de manière à ne pas comporter de partie qui s'engage en dessous d'un épaulement formé sur le récipient, la capsule ou le couvercle étant, dans ce cas, tenus en posi- tion par rapport au récipient grâce uniquement aux propriétés de l'obturation à vide ou à vapeur, le joint étant toutefois formé, comme il est décrit ci- dessus, par une déformation du couvercle, réalisée pendant une opération de fermeture, de manière qu'il se forme, dans le composé obturant, une région lo- calisée où le composé est comprimé à un degré supérieur à celui des parties du composé, voisines de ladite région.
REVENDICATIONS
1. Une méthode de fermeture de bouteilles, de bocaux ou de réci- pients analogues, qui comprend les phases de l'application d'une capsule ou d'un couvercle à rebord sur le col d'un récipient, ledit couvercle étant pour- vu d'un composé obturant destiné à former un joint entre la capsule ou le cou- vercle et le sommet du récipient, et de l'application d'une certaine pression sur le sommet de la capsule ou du couvercle, réalisée afin de presser le com- posé obturant contre le récipient, méthode qui est caractérisée par la phase de la déformation de la capsule ou du couvercle, réalisée pendant l'application de la pression sur le sommet de celle-ci ou de celui-ci,
afin de former dans le composé obturant une région localisée où le composé est comprimé à un degré supérieur à celui auquel est comprimé le restant dudit composé pendant ladite application de pression sur ledit sommet.
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IMPROVEMENTS FOR THE CLOSING OF BOTTLES, JARS OR
SIMILAR CONTAINERS.
The present invention relates to the closure of bottles, jars or similar containers, such as preserving jars or intended for other foods and, in particular, to containers closed by a vacuum seal.
As is well known in this art, a container such as a jam or preserving jar is often closed by a lid or a cap with rims in the top of which there is a sealing compound intended. forming a vacuum seal between the lid or the cap and the top of the jar. The sealing compound is caused to flow in the lid or the capsule, for example in a groove which is formed there during the manufacture of the lid or the capsule and, during the closing of the jar, some pressure is applied to it. the top of the lid or capsule to compress the sealing compound so that it forms a vacuum seal between the lid or capsule and the top of the jar.
In order to mechanically engage the lid or capsule and the jar, the rim or parts thereof, such as tabs which extend from the end of the rim, may be shaped such that, during the closing operation, they can be folded inward to engage under a projection which extends outward from the side of the jar.
With regard to containers closed by a vacuum seal, it has previously been proposed to use a capsule or a cover designed therein and provided with a rib directed inward and which, during application pressure on the top of the capsule or the lid penetrates a ring or a lutage packing, placed between the lid and the top of the container to achieve a vacuum seal between the lid or the capsule and the top of the container.
It is evident, however, that :, if an inwardly directed rib is to be formed in the groove into which the sealing compound has been flowed, the thickness of the latter in the region.
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of the rib would be less than in its other parts. Such a construction would not prove to be satisfactory in practice because the inability of the sealing compound to follow the irregularities of the sealing surfaces depends on its thickness and the properties of the sealing compound would be weak precisely where they would have to be strongest if one wished to achieve an effective vacuum seal.
It is obvious that, in order to obtain a satisfactory vacuum seal, belonging to a closed container, the thickness of the sealing compound, before the application of pressure on the top of the lid or of the capsule, must be at least as great in the container. region where the vacuum seal is to be formed only in the remaining, uncompressed part of the seal.
It is one of the main objects of the present invention to present an improved method of closing bottles, jars or the like, whereby it is formed in the sealing compound located in the lid or the container. capsule, during the application of pressure on the top of the lid or capsule, carried out during a closing operation, a localized region where the sealing compound is compressed to a degree greater than that to which is compressed the remainder of the sealing compound, whereby a vacuum seal is made in the localized region of greatest compression of the sealing compound.
It is evident that with regard to the application of pressure to the top of a jar or the like, the magnitude of the pressure which can be exerted is limited by the resistance of the jar to a such pressure and it is also obvious that the surface of the jar against which the seal is to be made may have irregularities. In the implementation of the present invention, the localized region where the sealing compound is compressed to a greater degree than that at which the remainder of said compound is compressed therefore has a width as small as possible, which makes it possible to produce a hermetic seal.
When forming the localized region in this way, it is not necessary, in order to obtain a hermetic seal, to ensure that all the irregularities of the surface of the jar are brushed off by the sealing compound, but it is sufficient to ensure that only irregularities in the said region are affected; the pressure applied to the top of the lid or cap and required to achieve said degree of greater compression may be chosen so as to be much less than the maximum pressure which jars of one shape and form can withstand. of given robustness.
According to the present invention, a method of closing bottles, jars or similar containers., Which method comprises the phases of applying a cap or a rimmed lid to the neck of the container, said lid being pourw. of a sealing compound intended to form a seal between the lid or the cap and the top of the container, and of the application of a certain pressure on the top of the lid or of the cap, carried out in order to press the sealing compound against the container , is characterized by the phase of the deformation of the lid or the capsule,
carried out during the application of pressure on the top thereof or thereof in order to form in the sealing compound a localized region where the compound is compressed to a degree greater than that at which the remainder of said compound is compressed - Sé during said application of pressure on said top.
It is another object of the present invention to present a shutter head intended for the implementation of said improved method.
The invention also contemplates the presentation of lids or capsules intended for carrying out the improved method and of containers which have been closed by means of said method.
In order that the invention may be better understood, some embodiments thereof will now be described by way of example and with reference to the accompanying schematic drawings.
Figure 1 shows a side elevation, partially in section, of a capsule or cover for application to a container.
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pient according to the present invention.
Figure 2 shows, on an enlarged scale, a part of the rim or collar of the cover shown in Figure 1.
Figure 3 shows an elevation, partially in section, of a shutter head, positioned to close a jam jar.
Figure 4 shows an elevation of the shutter head of Figure 3 in the position it occupies at the end of a closing operation.
FIG. 5 shows part of a jam jar, a lid according to FIG. 1 being placed in position on said jar in order to prepare a closing operation.
Figure 6 is a section showing how a lid according to Figure 1 is applied to a container, the container shown being a jam jar of normal or medium diameter.
Figure 7 is a section similar to that of Figure 6, but shows a cover applied to a jar of larger diameter.
Figure 8 is a section similar to that of Figure 6, but shows a cover applied to a jar of smaller diameter.
FIG. 9 shows part of a closed jam jar according to the invention, the jar being a normal jar.
Figure 10 is similar to Figure 9, but shows the manner of effecting the closure when the jar has a high point where the vacuum seal is to be formed.
Figure 11 is similar to Figure 9, but shows the way of closing when the jar has a low point at 1, where the vacuum seal is to be formed.
Figure 12 schematically shows a variant of the shutter head shown in Figures 3 and 4.
Figure 13 schematically shows another variant of the shutter head shown in Figures 3 and 4.
FIG. 14 represents an alternative form of cover or capsule, intended for use during the implementation of the invention.
The following description refers to the drawings. One form of capsule or cover intended for implementing the invention is shown in Figures 1 and 2.
The cover is formed from a blank of thin sheet (0.008 inch) aluminum and is slit inward from the circle bordering the edge of the rim or collar of the cover, so as to form slits corner 1 so that when the flange or collar 2 is subsequently formed, the open ends 3 of the slits have a width of about 1/16 of an inch in the case of a cover of equal diameter 6.8 cm; so that in such a cover are made twenty equidistant slits which produce twenty tabs 4 in the lower part of the collar, each of which has a width B of approximately 8 mm.
The tabs 4 are curved so as to produce a loop 5 on the outside of each tab, so that the edge of the collar is formed by a series of individual loops the diameter of each of which being such as when the cover is closed. applied to a container? as shown in Figures 6 and 8, the loop does not project substantially beyond the outer surface of the collar of the cover. However, the diameter of the loop is chosen so that the irregularities of the container, such as those which are called "ovals" in this technique, are followed by the loops thanks to a deformation of the latter, during the application of the coating. cover on the container.
The manner in which the cover fits over the container while it is being applied to the latter is shown in Figures 6 to 8. Figure 6 shows an applied cover.
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qué a jam jar of normal or medium diameter, the loops 5 being only slightly deformed compared to their original shape. In Fig. 7 it is assumed that the lid is applied to a jar of larger diameter and it can be seen that the loop 5 has been deformed to a greater extent than in the case of Fig. 6.
Figure 8 shows a cover applied to a jar whose diameter is assumed to be smaller and examination of this figure shows that although the cover is applied to the jar in a mechanically suitable manner, it does not Significantly no deformation of the loop 5 occurred.
The length of the slits is such that they extend to such a point that, when the cover is applied to the container, the closed ends of the slits are disposed so as to lie in the further region. large diameter of the shoulder under which the lower part of the collar is mechanically brought into engagement. The strength of the mechanical engagement between the lid and the container is regulated by the bending resistance of the tabs 4 along line AA, Figure 2. This resistance is determined during the manufacture of the lid and is independent of irregularities in the container, such as those referred to as "ovals" in this art, or the conditions under which the closure takes place.
The top 6 of the cover is shaped in a known manner, so as to include a groove 7 into which a sealing compound 8 is flowed in, this flow being carried out so that the groove is completely filled and, if desired, the compound can be slightly overflowed out of the groove so that the mass of the compound tapers towards and against the adjacent rim, provided on the capsule or lid, as shown in Figures 1 and 5.
It is understandable that capsules or lids, other than those which have been described, may be employed for the practice of the invention and, if desired, the capsules or lids may, as is the case. evident in this technique, be made in one piece or include compound capsules, having a ring and a top formed by a disc.
The rim may be provided with an outwardly facing loop or bead, the loop or bead portion being adapted to undergo inward displacement, under a projection extending outwardly from the flange. from the side of the container to be closed or, if desired, a number of legs, for example legs like those described above, may extend from the edge of the rim to lend themselves to displacement towards the interior, under said projection.
To close a container with a lid in a groove from which a sealing compound has been flowed as just described, a sealing head is presented which is intended for use with a hand, foot or foot operated machine. pays a motor, and the shutter head comprises a pressure member, intended to come into engagement with the top of the cover or the capsule during a closing operation and to apply a certain pressure on said top.
The following description refers to FIGS. 3 and 4. One of the forms of the shutter head intended for implementing the invention comprises a pressure member 9, of circular section, mounted so as to be able to slide. , in a reciprocating member 10, the section of which is also circular and which is provided with a rod 11, intended for the. connect to the shutter machine.
The pressure member 9 is guided for axial movement with respect to the reciprocating member 10 by the sides of the member 10, and bolts 12 or the like, screwed into its upper end. 'prevent rotation, the bolts 12 passing through clearance holes 13 in the reciprocating member 10 and having locknuts 14 at their outer ends, nuts intended to determine the normal position of the member 9 with respect to @ rgane 10; A spring 14a. acting between the members 9 and 10, applies the desired load to the pressure member 9.
The outer wall of the reciprocating member 10 is provided with a wire
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screw letter intended to receive a ring 15, the ring comprising, in the embodiment shown, slots 16, extending along its length so as to divide the ring into segments 17, segments which can bend outwards. rieur ;, so as to adapt to variations in the shape and diameter of the jars to be closed. The bending of the segments is however negligible when the jars which undergo the closing operation are normal jars.
The function of the ring 15 is to bend the tabs 4 of the lid or the lower marginal part of the rim or the collar of the lid inwards and to fit it over the jar, as described above and, to To this end, each of the segments 17 has an internal surface 18, bevelled or sloping, which, during a closing operation, engages the loops 5 and? with the help of the inner surface 19 of the ring, fold the tabs 4 or the lower marginal part of the lid inwards, under the shoulder 20 of the jar, as shown in figures 6 to 8.
The pressure member 9 is provided with a rib 21, of substantially rectangular cross section, the rib being located at the periphery of the pressure member or close to it and comprising an edge 22 which, during the the application of pressure to the top of the cover, carried out during a closing operation, engages the groove 7 and deforms it by making a depression 7a therein (Figures 9 to 11).
As the thickness of the sealing compound in the groove is substantially uniform before the application of pressure to the top of the lid or capsule, it is evident that the action of the deformation of the groove causes compression. sealing compound in the region of the lid or capsule deformation to a greater extent than the remainder of the sealing compound is compressed during said application of pressure to the top of the lid or capsule.
As a result, there is formed in the sealing compound a localized region where the compound is compressed to a greater degree than the compression of the parts of the sealing compound which are compressed against the container by said application of pressure to the container. top of the lid or capsule, and it turns out that this effect greatly increases the possibility of achieving a complete peripheral seat, as is necessary for the formation of a satisfactory vacuum seal between the lid or cap and the top of the container subjected to the closing operation,
Figures 3 and 4 clearly show that, during the closing of a jar, the shutter head moves downward from the position of the latter shown in Figure 3,
the jar being carried by a fixed table or other suitable support, until the obturating head reaches the bottom of its course as shown in figure 4. During the downward travel of the obturator head, the segments 17 bend towards inside the tabs 4 of the cover in order to mechanically engage the said tabs and the shoulder 20 of the jar, and a relative movement takes place between the pressure member 9 and the reciprocating member 10, so that the pressure exerted by the spring 14a increases to effect the deformation of the cover for the purpose described above.
Figures 9 to 11 show respectively the comparative degrees of deformation of the lid and the resulting localized increase in compression of the sealing compound when the jar is a normal jar (figure 9), when it has a high point (figure la ), and when it has a low point, (figure 11a.
Line M indicates the average line of normal jars.
If desired, the shape of the rib may be the same as that shown at 21a, (Figure 12), so that the localized region of increased compression of the sealing compound is larger than that obtained. using rib 21.
If it is desired that the deformation of the lid be such that the aforementioned localized region of increased compression of the sealing compound is disposed at the top of the jar, the rib of the pressure member 9 may have., As shown in Fig. 13, a convex shape 21b and extend from-
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then the lower face of the pressure member, which face comprises the surface of the latter intended to come into engagement with the cover or the capsule. Said rib 21b extends from a location of the pressure member, located entirely within the Perimeter of said surface, so that it is disposed so as to engage with the cover or the capsule, substantially in the middle of the groove formed therein which contains the sealing compound.
During the application of pressure on the top of the cover or the capsule by the pressure member, the rib deforms the groove containing the sealing compound and forms a concave depression in the base of said groove.
Another way of implementing the invention consists in providing, during the manufacture of the capsule or the cover, as shown in FIG. 14, a groove 7 in said cover or said capsule, a groove intended to receive the compound. closing off and consisting of two integral splines, the primary spline and the secondary spline 7b, the latter being concentric with the primary spline. When the sealing compound is flowed into the groove, it fills the primary and secondary grooves and, by this means, is achieved, at an intermediate location between the sides of the primary groove, an additional supply of sealing compound which makes increasing, in the region of the secondary groove, the thickness of said sealing compound.
The obturator head intended for use with a capsule or a cover of which the obturating compound comprises a supplement, as the thing just described, can be similar to that which was described above, except that the organ of pressure is provided with a flat face, intended to come into engagement with the capsule or the cover, face from which does not extend a rib like those which have been described above. When the pressure is applied to the top of the capsule or the lid produced, during a closing operation, the underside of the pressure member engages with the secondary groove and compresses it so that the spline is deformed, the secondary spline being crushed so as to bring it substantially into the plane of the primary spline.
As a result, the section of the sealing compound, which includes the aforementioned supplement, is compressed until its thickness is substantially equal to that of the remainder of the sealing compound and the compression of the compound in the region. where the supplement is located is greater than that of the parts of the compound which are adjacent to said region.
If desired, the pressure member can, in order to obtain a greater localized pressure in the sealing compound, be provided with a rib, so that, during a closing operation, the secondary groove is d 'first crushed by the pressure exerted by the pressure member and then the groove is deformed by the formation, in the region previously occupied by the secondary groove, of a depression intended to increase the pressure. compression of the sealing compound, which was obtained by crushing the secondary spline.
It is evident that, if desired, a device other than that which has been described, for effecting the inward displacement of the edge of the rim or of the required parts thereof, can be provided in combination. with the pressure member and, if desired, this device may comprise a tightening spring ring, which may, in a known manner, be moved radially inward to effect the bending towards the back. within the edge of the rim or suitable parts thereof or, alternatively, the inward folding device may comprise sliding members, normally spring-loaded to a withdrawn position and moved inwardly to effect the folding inward of the edge or parts of it,
by a cam effect which is exerted on the ends of the sliding elements.
In the above examples, the description of the sealing compound stated that the latter was located in a groove formed in the capsule or the lid, but it is evident that, if desired, the sealing compound
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can, in a manner which is known, be located in a capsule or cover which is not provided with a groove.
It is further evident that, if desired, the rim of the cap or lid can be constructed so as not to have a part which engages below a shoulder formed on the container, the cap. or the cover being, in this case, held in position with respect to the container by virtue only of the properties of the vacuum or steam sealing, the seal being however formed, as described above, by a deformation of the cover, carried out during a closing operation, so that a localized region is formed in the sealing compound in which the compound is compressed to a greater degree than the parts of the compound adjacent to said region.
CLAIMS
1. A method of closing bottles, jars or the like, which comprises the stages of applying a cap or a rimmed lid to the neck of a container, said lid being for- seen of a sealing compound intended to form a seal between the capsule or the lid and the top of the container, and the application of a certain pressure on the top of the capsule or the lid, carried out in order to press the compound sealing against the receptacle, a method characterized by the phase of the deformation of the capsule or the lid, carried out during the application of pressure on the top thereof or of the latter,
to form in the sealing compound a localized region where the compound is compressed to a greater extent than the remainder of said compound is compressed during said application of pressure to said apex.