Capsule de fermeture et procédé pour sa fabrication
La présente invention a pour objet une capsule de fermeture en métal léger susceptible d'être formée sur la bordure d'un col de récipient, ladite capsule comprenant une partie supérieure en forme de disque, une jupe pendante depuis et autour de ladite partie supérieure, un joint annulaire disposé sur elle et en contact avec sa paroi, une paire de rainures s'étendant dans le métal de ladite capsule et commençant au bord libre de ladite jupe et continuant au moins à travers ledit sommet, lesdites rainures formant une bande d'arrachage entre elles, une languette d'arrachage s'étendant latéralement vers l'extérieur constituant un prolongement solidaire de ladite bande d'arrachage depuis le bord libre de ladite jupe au commencement et entre lesdites rainures.
De telles capsules ont déjà été utilisées pour la fermeture de récipients à ouverture de petite dimension et destinés à contenir un liquide sous pression tel que de la bière, de l'eau gazeuse ou de la limonade carbonique. Dans le cas d'ouvertures de petite dimension, la poussée exercée sur les capsules était relativement faible et celles-ci présentaient la sécurité voulue tout en permettant un enlèvement facile.
Jusqu'à présent, on n'a guère tenté d'utiliser de telles capsules pour la fermeture d'ouvertures suffisamment grandes pour permettre au consommateur d'y boire. En effet, la poussée étant plus grande, il est nécessaire d'augmenter la résistance des capsules, ce qui rend évidemment leur enlèvement du récipient difficile.
L'invention a pour but l'obtention d'une capsule permettant et la fermeture de ce type de récipients et un enlèvement facile des capsules.
La capsule selon l'invention est caractérisée en ce que lesdites rainures sont uniformes en coupe transversale sur toute leur étendue, le joint ayant des extensions solidaires s'étendant dans et remplissant lesdites rainures où ledit joint traverse les rainures et ledit joint s'étendant d'un endroit étroitement adjacent à la périphérie dudit sommet vers un endroit en partie en bas de ladite jupe.
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication de la capsule selon l'invention, dans lequel on forme un flan ayant une périphérie pratiquement circulaire mais avec une languette s'étendant vers l'intérieur à partir de ladite périphérie et qui est caractérisé en ce qu'on supporte une partie centrale de ce flan, en ce qu'on forme une partie périphérique annulaire entourant cette partie centrale latéralement par rapport à cette partie centrale, et en ce que l'on fait simultanément audit formage le rainurage de ladite partie latérale sous forme d'une rainure continue s'étendant à partir du bord libre de ladite partie latérale, sur toute son étendue.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan d'un flan de capsule utilisé pour le formage d'une capsule.
La fig. 2 est une coupe verticale selon la ligne 2-2 de la fig. 1, des éléments de matrice pour le formage de la capsule, montrant ces éléments de matrice dans leur position initiale avec le flan entre eux, prêt pour le commencement du formage.
La fig. 3 est une vue en perspective, partiellement en coupe, des éléments de matrice et du flan à un stade intermédiaire dans la méthode de formage de la capsule.
La fig. 3A est une coupe verticale partielle agrandie du couteau de rainurage de la capsule et des éléments de la matrice, dans la position de la fig. 3.
La fig. 4 est une vue en coupe verticale avec une partie de la jupe de la capsule en coupe, montrant le stade final de formage.
La fig. 5 est une vue partielle en perspective, fortement agrandie, de la partie rainurée de la capsule telle qu'elle est vue de l'intérieur de la capsule.
La fig. 7 est une coupe verticale partielle fortement agrandie d'une capsule appliquée sur le col d'un contenant.
La capsule de fermeture est montrée par la fig. 6 dans laquelle elle est indiquée d'une manière générale par 1. Elle possède un sommet en forme de disque 2, entouré par une jupe 3 s'étendant vers le bas et à partir du bord libre 4, de laquelle part une languette 5 qui s'étend latéralement vers l'extérieur.
A l'endroit où les côtés parallèles 6 et 7 rejoignent le bord 4, en 8 et 9, les rainures intérieures commencent. Ces rainures ont des parties parallèles 10 et 11, montrées en détail par la fig. 5, qui s'étendent à travers la jupe 3 de la capsule vers la partie de l'angle arrondi 12 où la jupe rejoint le sommet 2.
Les rainures continuent dans les parties 14 et 15 autour et à l'intérieur de la partie arrondie 12 et s'étendent ensuite à travers le couvercle 2 de la capsule, sous forme de sections parallèles 16 et 17.
Ces parties 16 et 17 montrées ici se terminent aux endroits 18 et 19 qui sont adjacents à la partie de la capsule diamétralement opposée aux parties arrondies 14 et 15 des rainures. En tenant compte du poids léger du matériau utilisé pour ces capsules, le rainurage est conforme s'il se termine aux positions 18 et 19 car, lorsque l'arrachement de la languette s'est poursuivi aussi loin, les parties séparées 21 et 22 de la capsule auront été suffisamment libérées l'une de l'autre pour qu'à la fin de l'action de déchirure, la capsule se détache librement du col du contenant sur lequel elle a été fixée. Une chose importante est à noter concernant la construction de la capsule, et il est référé particulièrement au dessin à grande échelle de la fig. 5, consiste en l'uniformité des parties de rainure 10, 11, 14, 15, 16 et 17.
Les parties 10 et 11 ont la même largeur et la même profondeur depuis le commencement à 8 et 9 jusqu'aux parties arrondies 14 et 15. Cette même largeur et profondeur uniforme continue autour des parties arrondies 14 et 15, et de la même manière, à travers le sommet de la capsule dans les parties 16 et 17. Ce rainurage uniforme sur toute la longueur ayant été effectué par une méthode de fabrication que l'on va décrire, il est clair que le matériau qui reste derrière les rainures est de la même épaisseur et reste indéformé à partir du début des rainures 8 et 9, sur toute la longueur des parties 10 et 11, 14 et 15 et 16 et 17.
Revenant à la fig. 6, on voit que la partie de bord arrondi 12 où la jupe et le couvercle se rejoignent possède un joint 25 fixé à l'intérieur de la capsule. Ce joint est formé de préférence sur place à l'intérieur de la capsule et résulte de l'application de matériau à l'état fluide qui, une fois chauffé convenablement, se fige sous forme d'un joint élastique et adhérent à son siège à l'intérieur de la capsule. Le joint s'étend en partie au-dessous du sommet de la capsule, en 26, et en partie en bas de la jupe de ladite capsule jusqu'à l'endroit 27.
Un aspect important de ce joint réside dans le fait que le matériau fluide dont il est constitué est coulé à travers les parties arrondies 14 et 15 des rainures intérieures une certaine quantité de ce matériau coule à l'intérieur de ces rainures, ainsi qu'il l'est montré en 8 sur la fig. 7, les remplit complètement et les bloque ainsi contre tout chemin de fuite possible le long des rainures derrière le joint. L'uniformité des rainures aux endroits 14 et 15 ainsi que les parties rejoignant les positions 14 et 15 jouent également un rôle dans le coulage du matériau de joint dans les rainures afin de les bloquer. En cas de bouchage de n'importe quelle étendue et dans n'importe quelle partie de rainure, il existe toujours la possibilité que le matériau de joint n'entre pas et ne s'adapte pas entièrement dans les rainures.
En conséquence, la capsule représentée possède une plus grande force et une plus grande résistance vis-à-vis des fuites que n'importe quelle capsule rainurée réalisée à ce jour.
La méthode selon laquelle le flan de capsule reçoit la forme rainurée uniformément est illustrée par les fig. 1 à 4. La forme initiale est un flan plat 26 ainsi qu'il est montré par la fig. 1. Il peut être étampé dans une feuille plate, pendant l'opération de formage ou il peut être amené au stade de formage sous forme d'un flan comme illustré par la fig. 1. Toutefois, ce qu'il est important de noter, c'est que le flan n'est en aucune manière rainuré lorsqu'il est à plat, tout le rainurage devant être exécuté en même temps que le formage à l'intérieur de la capsule.
Revenant maintenant à la fig. 2, le flan 26 de la fig. 1 avec sa partie protubérante vers l'extérieur 27 est placé entre une paire d'éléments de formage, en alignement de travail; la partie inférieure de ces éléments de formage dénommée ci-dessous poinçon de formage, est indiquée d'une manière générale en 30 tandis que l'organe annulaire supérieur de formage est indiqué d'une manière générale en 31 et est placé au-dessus du flan 26 prêt à déplacer celui-ci vers le bas audessus du poinçon de formage 30.
A cet effet, le poinçon de formage 30 a une surface extérieure cylindrique de la dimension désirée pour l'intérieur de la capsule tandis que la matrice d'étirage 31 a une surface intérieure cylindrique 33 dont le diamètre est égal à celui de la paroi 32 du poinçon de formage plus deux fois l'épaisseur du flan 26, laissant suffisamment de jeu supplémentaire pour permettre à la matrice d'étirage de se déplacer vers le bas sur le poinçon de formage avec un flan entre eux de manière à pouvoir être ensuite retiré de cette position.
Avant de revenir à la fig. 2, il faut noter que le poinçon de formage 30 est muni d'une paire de couteaux de rainurage 34 et 35 s'étendant vers l'extérieur depuis leur surface intérieure de la longueur nécessaire pour effectuer le rainurage de la capsule. Les parties du couteau 34 et 35, clairement désignées dans la fig. 3, continuent à leurs extrémités supérieures en parties arrondies 36 et 37 qui sont exactement en alignement et en continuation avec les parties parallèles 38 et 39 du couteau. Les parties 38 et 39 s'étendent à travers et font saillie sur la surface supérieure 40 du poinçon de formage 30 qui autrement est plate. Ces parties de couteau sont de section uniforme sur toute la longueur, sont alignées d'une manière précise et sont continues pour chaque couteau.
Elle peuvent se présenter de diverses manières à l'homme de l'art qualifié, toutefois, dans le cas présent, et en considération de la méthode utilisée, il est seulement nécessaire de savoir qu'elles sont formées sur le poin çon de formage et qu'elles font saillie vers l'extérieur.
Revenant plus en détail aux fig. 3 et 3A, on voit que la matrice d'étirage 31 s'est déplacée vers le bas, dans une position intermédiaire où, en premier lieu sa surface plate inférieure 41 et ensuite sa surface arrondie d'entrée 42 s'étendant de la face 41 vers la surface interne 33, coopère avec la surface supérieure du flan 26 et a tourné la partie périphérique 43 dudit flan autour du bord arrondi 44 où la paroi latérale 32 du poinçon de formage se tourne à l'intérieur du sommet 40 de celui-ci. De toute façon, la partie périphérique 43 de ce flan a été déplacée vers le bas sur une position verticale avec une partie intermédiaire 45 entre le haut de la partie 43 de ce flan étant tournée vers le bas autour de la surface arrqndie 44 du poinçon de formage.
Ceci a lieu d'une manière uniforme autour du flan mais dans une position où le flan est tiré vers le bas sur les parties arrondies 36 et 37 des organes de formage et en bas, le long de 34 et 25, de sa jupe. On voit que lorsque la jupe est déplacée vers le bas, elle est en même temps glissée en bas sur les couteaux de rainurage et forcée vers l'intérieur dans le cours de son glissement vers le bas. Ceci provoque ensuite le rainurage de l'intérieur de la jupe 43 en même temps que la jupe est formée à partir du flan plat. De cette manière, le rainurage a exactement la même conformation que les couteaux de rainurage et au cours du processus de formage, l'uniformité des couteaux de rainurage est maintenue.
Cette action se poursuit pendant que l'étirage de la partie périphérique 43 se poursuit lui-même et ceci jusqu'à ce qu'il soit terminé. Ensuite, comme stade final, le rainurage à travers le haut de la capsule à peine ébauché à ce stade, est exécuté tandis que la partie centrale 46 de la matrice d'étirage 31 entre en contact avec la surface supérieure du flan 26. Le formage des parties de la rainure 16 et 17 peut être exécuté juste avant ou pendant ou juste après le formage et le rainurage de la jupe, selon la construction particulière de la matrice utilisée. I1 est d'importance primordiale que, lorsque le formage et le rainurage de la jupe ont lieu simultanément, à n'importe quel point, ainsi qu'il est illustré par la fig. 3A, il n'y ait pas de mouvement ou de flexion consécutifs de la partie du métal mince 48 se trouvant derrière la rainure.
De plus, l'action d'essuyage exercée sur le métal qui se trouve derrière la rainure pendant sa formation n'a pas l'effet de durcissement qui s'observe lorsque le flan est rainuré selon l'ancienne méthode. On peut facilement se rendre compte que toute fragilité dans le secteur rainuré provoquée par le durcissement résultant des méthodes antérieures est un défaut.
Dans la fixation particulière de la capsule selon la fig. 7, une fois le joint appliqué, la seule véritable déformation infligée à la jupe est celle qui se produit lorsque la partie inférieure subit une déformation sur 49 afin que la matrice repose fermement à l'intérieur de la cavité 50 du goulot. Ceci peut en effet provoquer un effet déformant le métal à l'arrière de la rainure à l'endroit où de la partie de la jupe rainurée est forcée vers l'intérieur. Toutefois et contrairement aux anciennes pratiques, ce métal situé à l'arrière de la partie rainurée n'a pas été déformé précédemment et il peut résister facilement à la déformation causée par la fixation. Dans les constructions obtenues par les méthodes antérieures au contraire, c'est le métal de la partie de la capsule située à l'arrière du véritable tunnel de rainure qui est déformé le plus.
De ce fait, la déformation supplémentaire nécessaire à la fixation du cachetage de la capsule en place au moyen d'embossage vers l'intérieur ainsi qu'en 49, pourrait bien, dans les pratiques antérieures, être la cause de la rupture de la jupe à la rainure. Pareille rupture ou fissure due à un état d'affaiblissement diminue d'une manière évidente et réelle la force de retenue de la capsule et son aptitude à rester en place lorsqu'elle est soumise à de fortes pressions intérieures. Toutefois, la capsule décrite conserve la force adéquate dans sa partie intérieure embossée 49 et étant donné que peu ou pas du tout du reste de la rainure est déformé, n'ayant pas subi de déformation lors de la fabrication, la capsule est forte et complètement efficace.
On peut voir aisément qu'à part le fait de fournir une capsule de fermeture grandement améliorée, la présente méthode de fabrication de fermeture présente des avantages d'économie de fabrication de grande importance. La capsule de fermeture formée de cette manière est caractérisée par l'absence complète de rupture et de fissure de la mince couche de métal dans la jupe derrière la ligne de rainurage.
I1 s'est avéré que bien que la jupe de la capsule soit sévèrement déformée par l'application de celle-ci sur le goulot d'un contenant, la capsule reste efficace en raison de son amélioration structurelle. De plus, la facilité avec laquelle la capsule de fermeture décrite peut être déchirée et enlevée du col du conte nant reste totalement efficace est rehaussée par le fait qu'il est maintenant possible d'avoir une rainure relativement profonde dans le métal sans crainte d'affaiblissement préjudiciable sur ce point. Ces caractéristiques rendent cette fermeture particulièrement bien appropriée au cachetage de la bière ou des bouteilles de limonade qui présentent des pressions intérieures considérables et pour lesquelles la facilité de débouchage est une nécessité.