LU82315A1 - Fermeture a vis pour recipient - Google Patents

Description

La présente invention concerne une fermeture à vis pour récipient faite d'une matière élastique et comportant un filet de vis intérieur ainsi qu'une partie formant couvercle sur laquelle est disposée, du côté destiné à s'ap-5 pliquer sur la surface terminale du goulot du récipient, une lèvre circulaire d'étanchéité faisant saillie obliquement sur le plan dudit côté.

Dans les fermetures à vis de ce genre qui ne sont pas en métal, le problème consiste en ce qu'elles doivent 10 garantir, en dépit de l'élasticité de leur matière constitutive, une étanchéité suffisante, en particulier si le récipient, du fait de l'échauffement de son contenu, par exemple en cours de transport sur un véhicule ouvert, présente

Iune pression interne élevée. Cette pression exerçant une 15 grande force axiale sur la fermeture, il faut que le filet de vis intérieur de celle-ci coopère autant que possible sur toute sa longueur avec le filet de vis extérieur du récipient. Les récipients à fermeture à vis, surtout les bouteilles de boisson, présentent pourtant un filet de vis 20 très court, car destiné, suivant une normalisation réalisée depuis des dizaines d'années, à des fermetures métalliques. Etant donné le nombre considérable des bouteilles en circulation, une modification de ce filetage est exclue. Il faut donc qu'en dépit du métal opposé, la fermeture s'adapte à 25 la matière plus souple du récipient.

La plupart des fermetures en matière plastique présentent des éléments d'étanchéité qui coopèrent, malgré l'espace rétréci par le filetage, avec l'extérieur du récipient ou avec l'intérieur de son goulot. Les éléments 30 qui agissent sur la surface terminale annulaire du goulot sont rares, car la pression régnant à l’intérieur du récipient soulève la partie de la fermeture portant sur cette ’/{λ ' .

v « • - ------— « « -------------------- irtifiW "~ιι f 11*1—1 f 2 surface ou partie correspondant au couvercle. Ainsi, ; l'étanchéité est généralement problématique. A vrai dire,* î on a déjà fait des propositions à ce sujet. Sur une ferme ture connue, sont -prévues, disposées concentriquement l'une . 5 per rapport à l'autre, des nervures d'étanchéité minces, à angle vif, inclinées vers l'axe de la fermeture et d’une * hauteur supérieure à l'écartement de deux nervures voisines.

Du rapport entre la hauteur et l'écartement doit résulter un recouvrement imbriqué de ces nervures et par suite une 10 bonne étanchéité.

Ce n'est cependant pas forcément le cas.

î · 1' Manifestement, ce recouvrement imbriqué atteint plutôt le [ contraire du but envisagé, à savoir que chacune des ner— f l· vures d'étanchéité supérieures est soulevée, au moins per- I 15 tiellement, de la surface terminale du goulot par la bordure • j de la nervure inférieure, de sorte que, malgré la forme f; allongée et amincie des nervures supérieures, leur propre i lèvre ne porte plus avec une pression suffisante sur la i surface terminale du goulot. Si, eh raison de la pression : 20 qui règne dans le récipient, la partie formant couvercle f est alors légèrement soulevée, la nervure d'étanchéité reste en fait en contact avec cette surface du goulot, mais ce contact ne suffit évidemment plus pour assurer une étan-i chéité parfaite.

! 25 Une autre difficulté vient encore s'ajouter.

Comme déjà mentionné, il faut que les fermetures concordent avec les filets de vis des récipients. Il én résulte en premier lieu, par suite de la normalisation, que la distance du dessous du couvercle au début du filetage inté-30 rieur, à l'extrémité libre de la partie filetée, doit être constante. La fermeture à mettre en place automatiquement, à la machine, est entraînée en rotation jusqu'à ce que la partie inférieure précitée du couvercle vienne s'appliquer sur la surface terminale, annulaire, du goulot, après /a 3 quoi le mouvement de rotation s'arrête immédiatement (un accouplement à patinage assure cet arrêt brusque). Il en résulte plusieurs conséquences. Premièrement, on voit, que la fermeture, par son mouvement rotatif, vient s'ap-5 pliquer en produisant une certaine friction sur la surface terminale du goulot du récipient. Par la pression élevée „ qu'elle provoque, une telle friction à cause des forces ‘ de frottement et des pressions qui interviennent alors, est cependant très défavorable à des lèvres d'étanchéité 10 longues et minces, qui devaient au surplus se superposer l'une sur l'autre, et peut finir par endommager ces lèvres et aboutir à supprimer tout effet d'étanchéité. Secondement, il existe le risque que les lèvres d'étanchéité longues et minces soient trop souples et fléchissent ensemble trop 15 identiquement, même si leur forme et leur disposition devaient théoriquement garantir, superposées l'une sur l'autre, le respect de la distance normalisée, mentionnée précédemment. Si cette flexion en commun des lèvres est trop marquée, la fermeture se visse plus étroitement sur 20 le récipient que le filetage de ce dernier le permet, le filet de vis de la fermeture vient alors porter sur la partie cylindrique du goulot, ce qui évase l'extrémité libre de la fermeture. Avec des lèvres d'étanchéité trop fortes, c'est le contraire qui se produit, la fermeture ne se visse 25 pas sur toute la longueur de la partie filetée. Dans les deux cas, il en résulte une perte de l'effet devant être obtenu par la coopération entre les deux filetages et de ce fait une aggravation du risque de voir le couvercle se » détacher du récipient.

30 L'invention a pour objet d'éviter ces inconvé nients. La fermeture, du genre indiqué au début, se caractérise selon l'invention par le fait que du coté de la lèvre d'étanchéité, il est prévu une gorge qui sert à loger ’ · , · t ' · 4 ί ! cette lèvre et qui se recourbe à la mise en place de la fermeture sur le récipient.

l’invention sera exposée plus en détail dans un exemple de réalisation, en référence aux figures de ’ 5 la planche ci-jointe, qui représentent : — la figure 1, une partie de la fermeture en coupe transversale, et - la figure 2, la même partie, fermeture vissée, la fermeture, faite d’une matière élastique, 10 matière plastique de préférence, présente une partie 1 formant couvercle, une partie 2 filetée, écartée de la précédente et comportant un filetage intérieur 3, et une partie intermédiaire 4» pareillement distante ; cette dernière est destinée à être introduite, conformément à Ι 15 la figure 2, dans le goulot de la bouteille 5 et à y I exercer un premier effet de joint d'étanchéité, la bouteille 15 est pourvue du filet de vis extérieur 6 normalisé, qui coopère avec le filetage intérieur 3 de la fermeture, le repère 7 désigne la surface annulaire, terminale, du Î20 goulot sur laquelle vient s'appliquer la fermeture lorsqu' elle est mise en place automatiquement, à la machine, sur la bouteille.

la surface inférieure 8 du couvercle 1, située entre la partie filetée 2 et la partie médiane 4, présente 25 une surface annulaire plate 9, qui s'étend radialement de l'extérieur vers l’intérieur et à laquelle se raccordent une lèvre d'étanchéité annulaire 10, puis une gorge correspondante 11 . Suivant la figure 1 , la lèvre 10 s'étend « obliquement vers le bas en direction de l'axe de la fer- 30 meture 12 et déborde du plan de la surface inférieure 8, ou plan formé par la surface annulaire 9. La bordure 10b de la surface inférieure 10a de la lèvre, contiguë à cette surface 9, se termine par un angle vif. La surface supé- 5 rieure 10c de la lèvre constitue l'un des côtés de la gorge 11. la lèvre d1 étanchéité ε1 amineissant rapidement à partir de sa racine 10df sa section transversale affecte donc aine forme triangulaire, ce qui lui permet, tout en 5 restant relativement raide, de pouvoir néanmoins, comme on le montrera encore, bien fléchir élastiquement.

’ Comme on le voit à la figure 2, la fermeture se visse jusqu'à ce que la surface ennulaire 9 vienne porter sur la surface 7 du goulot, la distance de cette 10 surface 7 à l'extrémité 6a du filetage extérieur est normalisée et la même pour toutes les bouteilles. Pour pouvoir supporter la pression engendrée à l'intérieur de la bouteille, surtout lorsque celle-ci s'échauffe, et qui s'exerce verticalement de bas en haut sur la partie centrale du couvercle 15 1, dans l'espace intérieur de la partie axiale 4, il faut par conséquent que le filetage intérieur 3 de la fermeture soit disposé de manière à coopérer sur toute sa longueur avec le filetage extérieur 6 de la bouteille 5 quand la surface annulaire 9 touche la surface 7 du 20 goulot. Il en résulte la nécessité de fixer également la distance de la surface annulaire 9 au point 3a, point le plus profond dans la figure 2 du filetage intérieur 3·

Si cette distance était plus grande, ce filetage 3 s'étendrait au-delà de l'extrémité 6a du filetage extérieur 6, 25 c'est-à-dire que le point 3a se situerait finalement dans la partie cylindrique 5a de la bouteille, qui se trouve au-dessous du filetage 6 et présente, comme on le voit , dans la figure 2, un plus gros diamètre. La fermeture s'évaserait donc, ce qui serait en même temps préjudiciable 30 également à la coopération entre les deux filetages.

Il s'ensuit que la lèvre d'étanchéité saillante 10 dans la figure 1 ne doit pas gêner l'application de la . face annulaire 9 sur la surface 7 du goulot. Il faut donc,

Iv ' 6 non seulement que cette lèvre se recourbe, mais encore qu’elle puisse aussi, en se recourbant, être repoussée dans le plan de la surface annulaire 9,- ou surface inf érieure *8.

Ce résultat s'obtient grâce à la gorge 11 précitée. Cette ; · 5 dernière doit présenter par conséquent une largeur et une profondeur telles que la lèvre 10 en se recourbant puisse ’ y disparaître totalement, ainsi que le montre la figure 2.

De cette manière, la surface inférieure 10a porte pratiquement à plat, en totalité, sur la surface 7 du goulot ; il 10 en résulte, à une zone de passage réduite près, entre la surface 9 et la surface 10a, un effet de joint étanche, existant pratiquement sur toute la largeur de la surface 7 du goulot. Sans la gorge 11, seule, la lèvre 10 porterait sur cette surface 7 et l'effet d'étanchéité ne s'étendrait 15 que sur la longueur de la surface inférieure 10a. Il convient de noter que le recourbement élastique de la lèvre entraîne l'introduction de celle-ci dans la gorge et que la surface 10a porte avec une pression-relativement élevée sur la surface 7 du goulot.

20 Suivant les circonstances, cette pression peut être encore plus forte.. Selon la figure 2, en raison du passage arrondi entre la surface supérieure 10c de la lèvre d'étanchéité, près de sa racine 10d, et la'paroi de la gorge tournée vers cette surface, il se forme, au 25 recourbement de la lèvre 10, un espace vide, ou une poche 13· Celle-ci peut être fermée, ou présenter encore vin passage étroit la faisant communiquer avec la partie non remplie par la lèvre d'étanchéité de la gorge 11. Quand , elle prend une valeur élevée, la pression des gaz qui 30 s'exerce sur la partie centrale 4 touchant l'intérieur du goulot de la bouteille, peut atteindre ensuite finalement cette poche 13, soit par l'étroit passage précité, soit en s'en frayant un par élargissement, (il y a lieu de noter Λ t.

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J ' 1 Î qu'entre les deux parois de la gorge, même la lèvre d’étanchéité s'y trouvant, recourbée, ne règne qu'une pression antagoniste, pour autant que ces parois se touchent). Cette pression augmentée agit alors sur la 5 surface supérieure 10c de la lèvre et soutient ainsi l'effet de ressort de cette dernière, ce qui élève encore la pression » de la surface inférieure 10a sur la surface 7 du goulot. (Pression des gaz plus force élastique de la lèvre d'étanchéité).

10 Des essais ont montré que l'ensemble lèvre 10 et surface annulaire 9 permet d'exercer un effet de joint étanche extraordinairement fort et qu'avec les machines de remplissage automatique, la proportion des bouteilles non hermétiques peut être encore très sensiblement réduite 15 en comparaison avec l'emploi d'autres fermetures donnant pareillement des pourcentages de rebuts déjà faibles.

La partie 14 du couvercle 1 située entre la gorge 11 et la partie centrale, peut se situer, soit dans le plan de la surface inférieure 8, ou surface annulaire 20 9 (indiquée en trait discontinu), soit, pour économiser de la matière, quelque peu au-dessus de cette surface, sans que l'étanchéité en soit réduite de manière mesurable.

/Vn i.

Claims (6)

1. Fermeture à vie pour récipient, faite d'une matière élastique et comportant un filet de vis intérieur ainsi qu'une partie formant couvercle, sur laquelle est * disposée, du côté destiné à s'appliquer sur la surface supé-5 rieure du goulot du récipient, une lèvre annulaire d'étanchéité faisant saillie obliquement sur le plan dudit côté, ί caractérisée en ce qu'est prévue, de ce même côté, délimi- ! i tant la lèvre d'étanchéité, une gorge servant à loger ' cette lèvre qui se' recourbe à la mise en place de la ferme- 10 ture sur le récipient.

2. Fermeture à vis suivant la revendication 1 , caractérisée en ce que la gorge est disposée du côté radia-lement intérieur de la lèvre d’étanchéité, celle-ci s'éten- j dant obliquement, hors du plan précité, vers l'axe central ! 15 de la fermeture.

3. Fermeture à vis suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la gorge présente une forme J et une largeur telles que, la fermeture étant en place sur le récipient, le flanc de la lèvre du côté opposé à la 20 gorge se trouve dans le plan de la surface inférieure du couvercle.

4. Fermeture à vis suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le flanc précité constitue, avec une surface annulaire radïalement extérieure à la lèvre 25 d'étanchéité et se trouvant dans le plan précité, une « * surface formant joint étanche et destinée à couvrir sur toute sa largeur la surface terminale du goulot dù récipient. I

* 5 - Fermeture à vis suivant la revendication 1 A ou 2, caractérisée en ce que la lèvre d'étanchéité présente 30 une section transversale triangulaire allant en s'amincissant (A . - H 9 de la racine de la lèvre à sa pointe.

6. Fermeture à vis suivant l’une quelconque * des revendications 1 à 5 » caractérisée en ce que la gorge affecte, dans la sons voisine de la racine de la lèvre, 5 une forme telle que, cette lèvre étant repoussée dans la gorge, il se constitue dans cette zone une poche annulaire, destinée à recevoir des gaz éventuels, exerçant une pression « à l'intérieur du récipient et qui compriment, en s'ajoutant à l'effet de son élasticité propre, la lèvre d'étanchéité 10 sur la surface terminale du goulot. \ ΜνλΛυ y / \ l ,