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Eléments légers de fermeture polygonale et leurs assemblage .
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Cette invention concerne des emballages et des ferme-' tures pour ceux-ci et se rapporte en particulier A la com- binaison d'une paroi d'emballage légère avec un ensemble de fermeture assurant une meilleure résistance aux couples.
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Antérieurement, les collets de fermeture destinée à être attachés dans les ouvertures de parois d'emballages et à recevoir des bouchons pour fermer ces ouvertures étaient normalement fabriques en un métal essentiellement plus épais que celui de la paroi de l'emballage.
Ils com-
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portaient des parties prévues pour correspondre à des de- formations de la paroi de l'emballage afin d'empêcher la rotation du collet quand on applique ou qu'on enlève le bouchon. Pour maintenir ces collets efficacement en place dans les ouvertures, on devait employer des presses puis- santés et assurer le montage du fût avec certaines parties avant que celles-ci soient assemblées.
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Plue récemment toutefois, on a dû étudier les colleta de fermeture pour les appliquer à des ouvertures ménagées dans la pnro dos emballages, par l'extérieur de ceux-ci, après achèvement de leur fabrication. Ces collets sont en un métal plus léger, qui peut avoir la même épaisseur que le métal de la paroi do l'emballage, bien que l'on préfère qu'ils soient en un métal plus mince. Ils sont fixée en place au moyen d'outils à main, qui peuvent toutefois être actionnés par un moteur et on a jusqu'ici compté sur cette fixation pour empêcher la rotation des collets de fermeture par rapport à la paroi de l'emballage. La résistance à la rotation est normalement adéquate, en particulier quand on utilise l'emballage la première foia.
En vue du réemploi de celui-ci et pour se protéger dans le cas où l'on exerce un couple supérieur à ce qui est nécessaire pour serrer les bouchons, il est préférable de disposer d'une protection supplémentaire afin d'empêcher la rotation.
Le type d'outil à main servant à la fixation ne per- met pas le formage simultané de surfaces correspondantes empêchant la rotation pendant qu'on effectue la mise en pla- ce du collet. On a pensé jusqu'ici que le préformage de surfaces correspondantes pour empêcher la rotation ne pour- rait se faire, puisqu'on devrait alors subdiviser circon- férentiellement la fermeture par rapport à l'ouverture de la paroi de l'emballage. Cette division ne pouvait pas être assurée quand on employait des outils à main pour la fixation. Si l'on employait des pièces prévues pour être divisées et qu'on les fixait sans les diviser au préalable, la fixation serait inefficace, ou on endommagerait la fer- meture au point de la rendre inefficace, ou l'on se heur- terait aux deux inconvénients à la fois.
L'invention apporte une solution pratique des plus
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désirables à ce problème, grâce à un col d'ouverture poly- gonal divulgué ici et à une forme de collet correspondante, permettant d'accoupler très facilement les deux surfaces, en appliquant seulement un léger mouvement de rotation quand l'ensemble de la fermeture est placé à la main dans $ l'ouverture, avant l'opération de sertissage.
Toutefois, si pour une raison quelconque, une fermeture ne se plaçait pas correctement et s'orientait sur l'ouverture avec les surfaces polygonales dans des positions ne se correspondant , pas, on obtiendrait une fermeture raisonnablement satisfais santé, permettant de répondre encore aux exigences oint* mnles sans qu'il en résulte d'inconvénients pour le produit fini.
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En outre, chose importante, les formations polygona- les dans le col de l'ouverture et dans le collet, suivant in construction de l'invention, ont été placées de façon à ne nuire en aucune façon à l'efficacité du siège du jointe . du bouchon sur le collet, ou du Joint tond entre ce dernier et le col de l'ouverture. Tant dnns le collet que dans le col de l'ouverture, on a utilisé complètement toute la Pa- roi transversale, de manière que chaque partie de celle-ci ait un but spécifique, contribuant à former une fermeture légère, compacte et extrêmement efficace.
En outre, on a placé la formation polygonale dans les deux surfaces de manière h conférer un haut degré de résistance et de rigi- dité à la combinaison, facteur augmentant d'importance avec l'obtention d'une résistance accrue aux couples.
C'est donc un but principal de l'invention de perfec- tionner les combinaisons de la paroi d'un emballage avec une fermeture légère,
Un autre but est de fournir un col d'ouverture perfec. tionné pour emballages.
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Un autre but également est de fournir une combinaison de la paroi d'un emballage avec une fermeture légère, pré- sentant une meilleure résistance aux couples.
Un but supplémentaire de l'invention est de créer une combinaison de paroi d'emballage avec une fermeture légère présentant des surfaces polygonales se correspondant.
L'invention a aussi pour but de fournir un collet de fermeture léger, présentant une surface polygonale pouvant .s'appliquer facilement sur un col d'ouverture polygonal,
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lorsqu'on!L'applique à celui-ci.
Des buts supplémentaires et plus détaillés de l'inven- tion ressortiront à l'évidence, ou seront précisés, à me- sure que progressera la description de l'invention, prise en se référant aux dessins annexés, où ; la fig. 1 est une coupe dans une combinaison d'une fermeture avec l'ouverture de la paroi d'un emballage, suivant l'invention; la fige 2 est une vue en plan, de dessus, partielle- ment découpée, de l'ouverture de la paroi de l'emballage et du collet de fermeture; la fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 2, vue dans le sens des flèches; la fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 2, vue dans le sens des flèches;
la fig. 5 est une cpupe partielle, à plus grande échel- le, montrant le collet de fermeture placé sur l'ouverture de la paroi de l'emballage, en position correspondante mais non encore fixée; la fig. 6 est une vue en coupe, montrant le collet engagé dans le col de l'ouverture, dans une position ne cor- respondant pas.
En considérant d'abord l'ensemble de la combinaison
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représentée à la figé 1, on voit que la fermeture Même a comme pièce principale un collet de fermeture 1, un bou- chon de fermeture 2 et un couvercle hermétique 3. Le couvercle hermétique 3 comporte un joint 4 de petite di- mension, serré à la jonction de la jupe' et du sommet en forme de disque 6. La fonction principale de ce joint est d'empêcher l'eau de pénétrer par l'extérieur dans le bouchon 2. Ceci pourrait se révéler défavorable à la fermeture, pendant des périodes prolongées d'entreposage en plein tir.
Cet ensemble est fourni comme tel par le fabricant et appliqué à l'ouverture de la paroi d'un em- hallage, après que celui-ci a été rempli.
En examinant Maintenant les figures de manière plus détaillée, le collet désigne généralement par 1 et. que montrent le mieux les figs. 1 et 5, est constitué par une structure de fixation désignée généralement par 7, à la fige 5, constituant la partie périphérique du collet et présentant une première partie 8, s'évasant vers le haut et légèrement vers l'extérieur, une seconde partie 9, in- clinée vers le haut et vers l'extérieur, depuis l'extré- mité supérieure de la première partie 8, une parti* supé- rieure arrondit 10 et une paroi périphérique extérieure 11, s'étendant vers le bas à partir de la partie 10.
Le présent collet de fermeture 1 est perfectionné par rap- port à tous les autres construits jusqu'ici, notamment du fait Que la première partie 6 présente une légère conicité, dans un but qui sera expliqué ci-après, et est en outre de section transversale polygonale. Un polygone à 16 cotée a été trouvé le plus avantageux ici, en vue d'obtenir une résistance maximum aux couples, tout en facilitant en mime temps l'accouplement du collet avec l'ouverture de la paroi de l'emballage. A la fig. 5, les cotés et les coins du
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polygone sont désignés respectivement par les références 12 et 13.
Le collet 1 s'étendant radialement vers l'intérieur, à partir de l'extrémité inférieure de la structure de fixa* tion 7, possède un rebord annulaire 14 dont la périphérie intérieure comporte une partie 15, inclinée vers le bas et vera l'intérieur et destinée à recevoir un joint, ainsi qu'une paroi filetée 16 s'étendant vers le baa, Le bou- chon 2 avec son joint 17 se visse dans le col.
Revenant maintenant aux fige* 3 et 4, on peut voir que la pr.roi 20 de l'emballage présente une ouverture en- tourde d'un col vertical désigné généralement par 21.
Ce col, qui constitue aussi un perfectionnement par rap- port à l'art antérieur, comporte une première partie cour- bée, désignée généralement par 22 et s'étendant vers le haut depuis la paroi de l'emballage. Le col continue de- puis la partie courbe 22 pour passer directement à une section redoublée, comportant une première partie 23 s'é- tendant vers le haut et vers l'extérieur, une extrémité supérieure ou tête arrondie 24 et une seconde, partie 25, s'étendant vers l'intérieur et vers le bas.
La seconde partie 25 recouvre et engage solidement la première partie 23 sur toute sa longueur, de sorte que la sono doublée, comportant les parties 24 et 25, a une forme tronconique, s'étendant depuis la région courbée à simple épaisseur 22 suivant un angle assez ouvert par rapport 1 l'axe de l'ou- verture.
Revenant à la fig. 2, on peut voir que sur l'intérieur de la première partie courbée 22 du col, est formée une surface de section transversale polygonale a 16 faces, si milaire à celle formée dans le collet. Les cotés et les coins de cette section polygonale sont désignés respective-
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ment par les numéros 26 et 27, aux fige.
3 et 4 où l'on peut voir que la surface polygonale varie en profondeur, depuis une zone relativement étroite au centre des cotée
26, jusqu'à une profondeur beaucoup plus grande dans les coins 27 qui s'étendent depuis un point 28 sur la tact in- férieure de la paroi de l'emballage, jusqu'à un point 29 à la jonction approximative de la première partie courbe
22 avec la première partie 23 montant vers l'extérieur.
Les souks zones représentant la première partie 22 courbée vers le haut sont donc les parties arrondies 30 situées au-deosus et en-dessous des cotés 26.
Un aspect important de cette construction particuliè- re est le fait que la surface polygonale formée dans le col se trouve sur une partie montant légèrement vers l'ex- térieur similaire à celle de la partie correspondante du collet. Toutefois, ces surfaces coniques sont dimension-' nées pour se rencontrer avant que le collet, même s'il coin. cide correctement avec le col, ait été posé à fond, en laissant à l'opération de sertissage le soin de compléter la mise en place et la fixation. La relation entre le col de l'ouverture et le collet, lorsqu'ils sont engagés ini- tialement, est représentée à une échelle quelque peu exa- gérée à la fig.
5, où l'on peut voir que les surfaces sont en contact suivant In ligne 18, juste avant de s'engager à fond, même si elles coïncident correctement. Les portion arrondies 30 et la légère inclinaison des surfaces polygo- nales respectives permettent de faire coïncider facilement les diverses parties, on exerçant sur la fermeture un lé- ger effort de rotation dans le cas où, lorsqu'elle est placée dans l'ouverture, elle ne correspond pas initiale- ment avec le col.
On peut également voir à la figure 5 que quand on pousse la fermeture vers le bas, au moyen
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d'un outil convenant pour sa fixation, il se produit un coincement entre le collet et le col par suite de la coni- cité prévue dans les parties polygonales correspondantes, qui provoque un blocage automatique. Cette conicité à blo- cage automatique dans les surfaces respectives est telle que quand l'ensemble atteint la position indiquée à la figure 1 où il est placé à fond sur son siège, il se forme un joint étanche qui assure une herméticité partielle en- tre les surf aces.de métal opposées, venant s'ajouter à celle assurée par le joint 31 reposant sur la tête 24.
Il est en outre prévu une surface de support solide, contre laquelle le col de l'ouverture est pressé quand les parois de l'outil sertissent la jupe 5 du couvercle hermétique et la paroi périphérique sous-jacente 11, vers l'intérieur, autour de la surface extérieure du col de l'ouverture.
La structure combinée est agencée de manière à assurer un contact positif métal contre métal, entre la paroi de l'emballage et le collet, dans la position 32, et entre la tête du bouchon et le collet dans la position 33, de mania. re à constituer une paroi rigide sur l'entièreté de la sur- face de la fermeture. 'En outre, les parois transversales respectives du collet et du col de l'ouverture ont été uti- lisées dans leur entièreté, chaque petite partie remplis- sant une fonction importante. Les parois polygonales sont conçues de manière à conférer une grande rigidité à la com- binaison, sans diminuer en aucune façon l'efficacité du joint étanche entre le collet et le col ou entre le collet et le bouchon.
Le plus important est naturellement la grande résistance aux couples, qui est réalisée grâce aux surfaces polygonales correspondantes et qui représente un perfectionnement essentiel par rapport à tout ce qui exil... tnit antériaurement.
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La figure 6 illustre la position relative du collet et du col quand se produit le serrage avec les parties placées par inadvertance dans une position où elles ne se correspon- dent pas. Quoique la présente combinaison d'une fermeture avec la paroi d'un emballage soit destinée à'empêcher cette situation avec une relative facilité, il est précisé qu'en particulier en rnison de la conicité à blocage automatique décrite cl-dessus et formée dans les surfaces polygonales coopérâtes, un joint étanche offrant une résistance rela- tivement élevée Aux couples sera réalisé entre les parties de manière à répondre aux normes minimales acceptables.
Comme de nombreuses variations et modifications de la combinaison entre la paroi de l'emballage et la fermeture représentée et décrite ici apparaîtront d'elles-mêmes aux personnes versées dans le métier, il doit être entendu que des changements peuvent être apportés à la construction dé- crite et illustrée et que diverses formes de réalisation de l'invention peuvent être envisagées sans s'écarter du cadre de celle-ci. L'intention est donc que tout ce qui est contenu dans la description ci-dessus et représente dans le dessin annexé soit interprété dans un sens illus- tratif et non limitatif.
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Lightweight polygonal closure elements and their assembly.
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This invention relates to packages and closures therefor, and in particular relates to the combination of a lightweight package wall with a closure assembly providing better torque resistance.
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Previously, sealing collars intended to be attached to openings in package walls and to receive plugs to close these openings were normally made of a metal substantially thicker than that of the package wall.
They com-
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had portions intended to correspond to deformations in the wall of the package to prevent rotation of the collar when the cap is applied or removed. To hold these collars effectively in place in the openings, it was necessary to employ powerful presses and to ensure the mounting of the barrel with certain parts before they were assembled.
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More recently, however, it has been necessary to study closing collars in order to apply them to openings made in the packaging, from the outside thereof, after completion of their manufacture. These collars are of a lighter metal, which may be the same thickness as the metal of the wall of the package, although it is preferred that they be of a thinner metal. They are secured in place by means of hand tools, which may however be powered by a motor and has heretofore been relied on to prevent rotation of the closure collars relative to the wall of the package. Resistance to rotation is normally adequate, particularly when using the first foia packaging.
With a view to reuse of the latter and to protect oneself in the event that a greater torque is exerted than what is necessary for tightening the plugs, it is preferable to have additional protection in order to prevent rotation.
The type of hand tool used for fixation does not allow the simultaneous forming of mating surfaces preventing rotation while the collet is being placed. It has heretofore been thought that the preforming of corresponding surfaces to prevent rotation could not take place, since then the closure would have to be subdivided circumferentially with respect to the opening in the wall of the package. This division could not be ensured when hand tools were used for fastening. If parts intended to be divided were used and fastened without dividing them first, the fastening would be ineffective, or the closure would be damaged to such an extent as to render it ineffective, or one would collide both disadvantages at the same time.
The invention provides a practical solution of the most
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desirable to this problem, thanks to a polygonal opening neck disclosed herein and to a corresponding neck shape, allowing the two surfaces to be very easily coupled, applying only a slight rotational movement when the entire closure is placed by hand in the opening, before the crimping operation.
However, if for some reason a closure did not sit properly and orient itself over the opening with the polygonal surfaces in non-matching positions, a reasonably healthy closure would be obtained, still meeting the requirements. anointed without causing any inconvenience to the finished product.
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Furthermore, importantly, the polygonal formations in the neck of the opening and in the collar, according to the construction of the invention, have been placed in such a way as not to impair in any way the effectiveness of the seat of the joint. . the plug on the collar, or the seal mows between the latter and the neck of the opening. Both in the collar and in the neck of the opening, the entire transverse wall has been used completely, so that each part of it has a specific purpose, helping to form a lightweight, compact and extremely effective closure.
Further, the polygonal formation was placed in the two surfaces so as to impart a high degree of strength and stiffness to the combination, a factor increasing in importance with obtaining increased torque resistance.
It is therefore a main object of the invention to improve the combinations of the wall of a package with a light closure,
Another object is to provide a perfect opening neck. ted for packaging.
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It is also another object to provide a combination of the wall of a package with a light closure, exhibiting better resistance to torques.
A further object of the invention is to create a combination of packaging wall with a light closure having corresponding polygonal surfaces.
Another object of the invention is to provide a light closing collar, having a polygonal surface which can easily be applied to a polygonal opening neck,
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when! apply it to this one.
Additional and more detailed objects of the invention will become apparent, or become clearer, as the description of the invention progresses, taken with reference to the accompanying drawings, where; fig. 1 is a section in a combination of a closure with the opening in the wall of a package, according to the invention; Fig. 2 is a plan view, from above, partially cut away, of the opening of the wall of the packaging and of the closing collar; fig. 3 is a section taken along line 3-3 of FIG. 2, seen in the direction of the arrows; fig. 4 is a section taken along line 4-4 of FIG. 2, seen in the direction of the arrows;
fig. 5 is a partial cpupe, on a larger scale, showing the closure collar placed on the opening in the wall of the packaging, in a corresponding position but not yet fixed; fig. 6 is a sectional view, showing the collar engaged in the neck of the opening, in a non-corresponding position.
By first considering the whole combination
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shown in figure 1, we see that the closure Even has as its main part a closing collar 1, a closing cap 2 and a hermetic cover 3. The hermetic cover 3 has a gasket 4 of small dimension, tightened at the junction of the skirt 'and the disc-shaped top 6. The main function of this seal is to prevent water from entering from the outside into the stopper 2. This could prove unfavorable to the closing, during extended periods of storage in open fire.
This assembly is supplied as such by the manufacturer and applied to the opening in the wall of a hall, after it has been filled.
Now looking at the figures in more detail, the collar usually denotes 1s and. best shown in figs. 1 and 5, is constituted by a fixing structure generally designated by 7, to the pin 5, constituting the peripheral part of the collar and having a first part 8, flaring upwards and slightly outwards, a second part 9, inclined upwardly and outwardly, from the upper end of the first part 8, an upper part * rounds 10 and an outer peripheral wall 11, extending downwardly from. of part 10.
The present closing collar 1 is improved with respect to all the others constructed so far, in particular because the first part 6 has a slight taper, for a purpose which will be explained below, and is also of cross section. polygonal transverse. A 16-sided polygon has been found to be most advantageous here, in order to obtain maximum torque resistance, while at the same time facilitating the coupling of the collar with the opening in the wall of the package. In fig. 5, the sides and corners of the
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polygon are designated respectively by the references 12 and 13.
The collar 1 extending radially inward from the lower end of the fixing structure 7 has an annular flange 14, the inner periphery of which has a portion 15, inclined downwards and vera the interior and intended to receive a seal, as well as a threaded wall 16 extending towards the baa, the stopper 2 with its seal 17 is screwed into the neck.
Returning now to figs * 3 and 4, it can be seen that the pr.roi 20 of the package has an opening surrounded by a vertical neck generally designated as 21.
This neck, which also constitutes an improvement with respect to the prior art, comprises a first curved part, generally designated by 22 and extending upwards from the wall of the packaging. The neck continues from the curved part 22 to pass directly to a doubled section, comprising a first part 23 extending upwards and outwards, an upper end or rounded head 24 and a second part 25. , extending inward and downward.
The second part 25 covers and securely engages the first part 23 over its entire length, so that the doubled sound system, comprising the parts 24 and 25, has a frustoconical shape, extending from the single ply bent region 22 at an angle. fairly open with respect to the axis of the opening.
Returning to fig. 2, it can be seen that on the inside of the first curved portion 22 of the neck, there is formed a polygonal cross-sectional area with 16 faces, similar to that formed in the neck. The sides and corners of this polygonal section are designated respectively-
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ment by the numbers 26 and 27, in the freezes.
3 and 4 where we can see that the polygonal surface varies in depth, from a relatively narrow area in the center of the sides
26, to a much greater depth in the corners 27 which extend from a point 28 on the lower side of the wall of the package, to a point 29 at the approximate junction of the first part curve
22 with the first part 23 rising outwards.
The souks zones representing the first part 22 curved upwards are therefore the rounded parts 30 located above and below the sides 26.
An important aspect of this particular construction is that the polygonal surface formed in the neck is on a slightly outwardly rising portion similar to that of the corresponding portion of the neck. However, these tapered surfaces are dimensioned to meet before the collar even though it wedges. fit correctly with the neck, has been fitted completely, leaving the crimping operation to complete the fitting and fixing. The relationship between the neck of the opening and the neck, when initially engaged, is shown on a somewhat exaggerated scale in FIG.
5, where it can be seen that the surfaces are in contact along line 18, just before fully engaging, even if they coincide correctly. The rounded portions 30 and the slight inclination of the respective polygonal surfaces allow the various parts to easily coincide, exerting a slight rotational force on the closure in the event that, when it is placed in the opening, it does not initially correspond with the collar.
It can also be seen in figure 5 that when the closure is pushed downwards, by means of
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of a suitable tool for its fixing, there is a jamming between the collar and the neck due to the taper provided in the corresponding polygonal parts, which causes an automatic locking. This self-locking taper in the respective surfaces is such that when the assembly reaches the position indicated in FIG. 1 where it is fully placed on its seat, a tight seal is formed which ensures partial hermeticity between the opposing metal aces.de surfaces, in addition to that provided by the seal 31 resting on the head 24.
There is further provided a solid support surface, against which the neck of the opening is pressed when the walls of the tool crimp the skirt 5 of the hermetic cover and the underlying peripheral wall 11, inwardly around. of the outer surface of the neck of the opening.
The combined structure is arranged to ensure positive metal-to-metal contact between the wall of the package and the collar, in position 32, and between the cap head and the collar in position 33, de mania. re to form a rigid wall over the entire surface of the closure. In addition, the respective transverse walls of the collar and the neck of the opening have been used in their entirety, each small part performing an important function. The polygonal walls are designed in such a way as to impart great rigidity to the combination, without in any way reducing the effectiveness of the tight seal between the collar and the neck or between the collar and the stopper.
The most important is of course the great resistance to couples, which is achieved thanks to the corresponding polygonal surfaces and which represents an essential improvement in relation to everything that has been exiled ...
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Figure 6 illustrates the relative position of the collar and neck when clamping occurs with the parts inadvertently placed in a position where they do not match. Although the present combination of a closure with the wall of a package is intended to prevent this situation with relative ease, it is pointed out that in particular in view of the self-locking taper described above and formed in the co-operating polygonal surfaces, a tight seal offering a relatively high resistance to torque will be produced between the parts so as to meet minimum acceptable standards.
As many variations and modifications of the combination of the wall of the package and the closure shown and described herein will be apparent to those skilled in the art, it should be understood that changes may be made in the construction of the package. - written and illustrated and that various embodiments of the invention can be considered without departing from the scope thereof. It is therefore the intention that everything which is contained in the above description and shown in the accompanying drawing be interpreted in an illustrative and non-limiting sense.
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