Brevet FR2118176A1 — publié le 19720728

La présente invention se rapporte à des capsules à ouverture rapide pour bouteilles et récipients analogues, comportant un goulot et qui est utilisée pour emballer des produits sous pression positive ou négative. l'exemple le plus commun de l'emballage de 5 produits à pression positive est la mise en bouteilles de la bière et d'autres boissons gazeuses, les moyens de fermeture de ces emballages comportent des possibilités d'ouverture rapide de sorte que l'utilisateur peut ouvrir sa bouteille de bière ou autre sans le recours d'un outil. Ceci est réalisé au moyen d'un anneau de trac-10 tion rivé et d'une languette d'ouverture par déchirure suivant une ligne-d'affaiblissement, cette languette faisant partie intégrante de la capsule extérieure en métal tendre de la fermeture. la présente invention apporte des perfectionnements à cette languette d'ouverture afin d'obtenir les meilleurs résultats pour 15 enlever la capsule d'une seule pièce, comme décrit ci-après. Dans la fabrication des fermetures métalliques arrachables pour bouteilles, une bande d'ouverture est définie en affaiblissant le métal suivant.un contour continu en partant d'un point de la jupe de la fermeture et en passant au-dessus de l'arrondi de liai-20 son, le long du panneau supérieur jusqu'à une boucle intérieure, puis allant en sens inverse vers l'extérieur dans ce panneau, en repassant au-dessus de l'arrondi de liaison et le long de la jupe pour aboutir au bord de cette dernière ou près de celui-ci. Un exemple d'une telle fermeture est décrit dans le brevet américain 25 H° 3 561 631. Une particularité avantageuse de cette fermeture est la possibilité d'enlever, d'une pièce, au moins la capsule métallique extérieure au moyen du dispositif d'anneau de traction fixé à l'extrémité du nez intérieur de la bande d'ouverture en Y. Ceci est 30 accompli en prévoyant des branches d'inégale longueur pour la bande d'ouverture (inégales par rapport à l'espacement de leurs extrémités du bord extérieur de la jupe de la capsule). Quand on soulève le dispositif d'anneau de traction et qu'on le tire vers les extrémités de ces branches, le métal se coupe le long des lignes d'affai-35 blissement. En arrivant à l'extrémité de la courte branche, l'action de cisaillement est freinée ou interrompue, tandis que le métal continue de se couper le long de la branche plus longue de façon à rompre le bord extérieur de la capsule. Etant donné que la jupe annulaire de la capsule se trouve alors complètement coupée à la 40 branche relativement longue lorsque l'on continue à tirer sur 71 45579 2 2118176 l'anneau, la force est à nouveau transférée vers la région de la capsule située à l'endroit de la branche plus courte. Ainsi, un moment de torsion et d'élévation est appliqué à la jupe ouverte, ce qui a pour conséquence de l'obliger de cesser à encercler la 5 bouteille et ainsi, l'enlèvement d'une seule pièce de la capsule est réalisé. De plus, la capsule de fermeture de la présente invention s'applique, notamment, à des récipients sous pression, tels que des récipients pour la bière ou pour d'autres boissons gazeuses 10 dans lesquels la capsule de fermeture doit assurer une étanchéité à despressions correspondant à 2,5 à 7 fois le volume du récipient* Quand on ouvre un tel récipient, il faut que la pression interne se détende par une mise en comrnrnication adéquate avec l'atmosphère avant que la capsule soit enlevée, faute de quoi cette pression 15 produit une "détonation" indésirable et le produit risque de s'échapper et de se répandre. Dans la présente description, l'expression "région de détonation" de la languette d'ouverture désigne la partie de la région de la capsule qui s'ouvre ou se déchiré initialement lors-20 qu'on soulève l'anneau de traction, et c'est par cette région que la pression interne du récipient se détend de manière à égaliser, ou sensiblement égaliser, les pressions à l'intérieur et à l'extérieur de celui-ci, Immédiatement avant que la région restante de la languette d'ouverture se sépare de la capsule de fermeture exté-25 rieure et que cette dernière se détache du récipient, l'une des caractéristiques de l'invention réside dans la découverte qu'il était important que la "région de détonation" située au commencement de la languette d'ouverture, dans la partie supérieure de la capsule, région qui est désignée comme étant la partie de "nez" 30 de la languette d'ouverture ait une dimension particulière, pour permettre de façon satisfaisante la mise en communication avec l'atmosphère ainsi que la fonction de la languette d'ouverture, la rupture initiale (détonation) de la languette d'ouverture relâche la pression qui se détend à travers l'évent d'une capsule 35 intérieure en matière plastique, le but de la présente invention est de prévoir un nez de petit rayon et une petite région de détonation dans la bande d'ouverture pour la région initiale d'ouverture et de mise en communication avec l'atmosphère, afin de contrôler l'action violente de détente qui se produit dans ces récipients 40 sous pression. La languette d'ouverture est actionnée par un 71 45579 3 2118176 dispositif d'anneau de traction qui est fixé à celle-ci près du nez. Cet anneau de traction est conçu de manière que quand on le soulève de sa position à plat, dans laquelle il s'étend au-dessus de la languette d'ouverture, il sectionne la région de détonation 5 de cette languette. Quand la détente de la pression a eu lieu, on agit sur l'anneau de traction pour arracher le reste de la languette d'ouverture afin d'enlever la fermeture. Un autre "but de l'invention est d'enlever une grande partie du métal se trouvant à la partie 10 supérieure de la fermeture au moyen de la bande d'ouverture. Ceci augmente la souplesse de la fermeture aux derniers stades de son enlèvement# En conséquence, il est prescrit que la "bande d'ouverture enlève au moins la moitié du métal de ,1a partie supérieure de la fermeture et cela sensiblement sur plus de la moitié du 15 diamètre de celle-ci, suivant la direction de la languette d'ouverture. Dans la jupe, la languette d'ouverture comporte des branches d'inégale longueur, comme mentionné, de sorte que l'une des branches rompt le bord de la jupe et le pourtour de la fermeture, 20 à son bord inférieur libre à un endroit situé dans le trajet des lignes d'affaiblissement délimitant la; languette d'ouverture. Un autre but de l'invention est d'assurer l'enlèvement d'une seule pièce de la capsule métallique avec la languette d'ouverture. La languette d'ouverture est séparée de la capsule par 25 la force de cisaillement appliquée au moyen du dispositif d'anneau de traction rivé au nez de cette languette. Pendant l'enlèvement de la capsule, le rôle de la languette d'ouverture se trouve augmenté et un autre but de l'invention est d'améliorer l'action de cisaillement de languette dans la capsule métallique en prévoyant 30 une double action de charnière dans la section du nez de cette languette et une disposition et un fonctionnement correspondants de l'anneau de traction. Cette double action de charnière est réalisée par une partie antérieure de l'anneau de traction faisant levier et portant contre la capsule, dans une région située à 35 l'extérieur de la languette d'ouverture et glissant vers le nez de celle-ci en soulevant le dispositif d'anneau de traction, par une action de levier. Le soulèvement de l'anneau de traction coupe la languette d'ouverture dans la région de détonation et une première action de charnière se produit à ce stade ..Si on continue 40 à tirer sur l'anneau de traction, suivant la direction de la lan 71 45579 4 2118176 guette d'ouverture, une seconde action de charnière se produit dans la zone de la languette d'ouverture située à la jonction entre le nez et la partie augmentant progressivement de la languette d*ouverture . Cette double action de charnière, qui se produit successive-5 ment, facilite l'enlèvement de la zone de largeur croissante de la languette d'ouverture. la flexibilité du métal restant de la fermeture, après que la languette d'ouverture a été complètement cisaillée, se traduit par un effet de ressort hélicoïdal relativement lâche qui dégage 10 et sépare la petite quantité restante de métal autour du goulot de la bouteille. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention assortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, 15 dans lequel: la figure 1 est une vue en plan d'une ébauche de capsule dans laquelle une ligne d'affaiblissement destinée à circonscrire la languette d'ouverture a été formée; la figure 2 est une élévation-coupe partielle suivant 2-2 20 de la figure 1; la figure 3 est une vue en plan d'une capsule de fermeture complète conforme à l'invention; la figure 4 est une vue de face de la capsule de fermeture de la figure 3? 25 la figure 5 est une vue en perspective montrant l'aspect de la capsule de fermeture de l'invention quand elle a été enlevée et, la figure 6 est une vue de face, partiellement en coupe, montrant la capsule de fermeture de la figure 4, placée sur une 30 bouteille en verre. En se référant au dessin et, notamment, aux figures 1 et 2, on voit une ébauche de capsule de feimeture 10 qui est constituée par un disque plat découpé dans une feuille de métal. Dans le mode de réalisation préféré, l'ébauche 10 est faite d'une matière à 35 base d'aluminium dans laquelle a été formée une ligne d'affaiblissement continue désignée 11 dans son ensemble, la ligne d'affaiblissement 11 est formée dans des matrices d'ébauchage qui détermine la configuration de la ligne d'affaiblissement prévue par l'invention et qui réduisent l'épaisseur du métal, comme le montre la 40 figure 2. Quand cette partie du métal est soumise à un effort de 71 45579 5 2118176 cisaillement, le métal se déchire le long de la ligne d'affaiblissement llç toutefois, avant d'être soumise à cette force de cisaillement, le métal 3e l'ébauche 10, quand celle-ci a pris la forme 6 'irr» «apsule^ supporte la pression du produit contenu dans la bou-5 teille et maintient l'intégrité de la capsule. On va décrire maintenant cette capsule. Le contour de la ligne d'affaiblissement 11 tracé sur l'ébauche 10 est le suivants approximativement suivant un diamètre de l'ébauche de capsule, est tracée une section de ligne d'affai-10 blissement rectiligne 12 située bien au-delà du centre axial de la oapsule et qui s'étend vers le bord de celle-ci. Cette ligne d'affaiblissement 12 définit le diamètre de partage pour la séparation de la partie restante du panneau supérieur de la capsule lors de l'ouverture, après que la languette d'ouverture 13, située à l'inté-15 rieur des limites de la ligne d'affaiblissement 11 a été détachée et qu'un point du bord extérieur de la capsule a été rompu pour libérer la capsule en vue de son enlèvement. Le nez .14 de la languette 13 est formé de manière que son centre bute contre le bord intérieur de la ligne d'affaiblissement 20 12. Le nez 14 doit être situé nettement au-delà du centre de l'ébauche 10, tout en ménageant la place nécessaire pour l'anneau de traction et pour son rivet de fixation intérieurement au bord du rebord surélevé 23 de la capsule 21 ( voir figure 3). Le nez 14 a un rayon de courbure relativement petit et s'étend sur un quart 25 de cercle qui se prolonge par deux segments divergents 15 et 15a de la languette d'ouverture 13. Les segments divergents 15 et 15a comprennent un segment ayant un rayon de courbure relativement plus grand qui se prolonge par deux segments ou branches opposées 16 et l6a. Le degré de divergence des branches 16 et 16a est sensiblement 30 moindre que celui des segments 15 et 15a. A leurs extrémités radialement extérieures, ces deux branches se raccordent différemment au bord extérieur libre de l'ébauche 10. En effet, la branche 16 se termine par une partie 17 qui s'écarte brusquement de l'axe de la branche 16. Cette partie d'extrémité 17 de la branche 16 s'étend à travers la jupe de la capsule et à travers le bord roulé de celle-ci. D'autre part, la branche 16a se termine par une partie arquée 18 s1incurvant en sens inverse, la ligne d'affaiblissement de la branche 16a se terminant près de la région centrale de la jupe de la capsule (figure 4) où elle est orientée à l'opposé, dans 71 45579 6 2118176 le métal de la capsule. 1'ébauche 10 comporte, en outre, un bouton en relief 19 destiné à former le rivet d'assemblage de la capsule et du dispositif d'ouverture 20 ( figure 3 )• 5 Comme le montrent les figures 3 et 4, l'ébauche 10 est ensuite traitée au moyen de matrices de manière à former la capsule métallique référencée 21 dans son ensemble. 'Cette capsule 21 comprend un panneau central 22 d'où s'élève une bbrdure annulaire 23 formant une gorge pour recevoir un joint appelé à être placé sur le "bord 10 du goulot de la bouteille, le pourtour de la bordure 23 présente un arrondi 24 auquel est reliée "pne jupe circonf érencielle 25 dont l'extrémité inférieure a été roulée sur elle-même afin de former le filet périphérique 26 de la capsule 21. le filet 26 peut être formé soit en roulant le bord libre de l'ébauche 10 à l'intérieur, 15 soit à l'extérieur» Dans 1 'exemple représenté, le filet a été roulé à l'extérieur. le dispositif d'ouverture 20, mentionné plus haut, est fixé à la languette d'ouverture 13, près de son nez 14 au moyen du rivet 19 qui en fait partie intégrante et qui est inséré à travers une 20 ouverture de la patte 27 du dispositif et qui a été maté au-dessus de celle-ci. le dispositif d'ouverture 20 est conçu et fixé au nez 14 de manière à faire fonction de levier, la patte 27 du dispositif 20 s'étend du rivet 29 au côté opposé de la rayure du nez 14. t l'anneau 28 du dispositif 20 est relié à son extrémité an-25 térieure à la patte 27 et s'étend au-dessus de la languette d'ouverture 13 sur la majeure partie de son étendue sans fin (figure 3). lorsque l'anneau 28 est levé par le doigt de l'utilisateur, l'extrémité antérieure de la patte 27 et de l'anneau 28 s'applique contre le panneau supérieur 22, contre la région située à l'extérieur de 30 la languette d'ouverture 13. Agissant comme un levier, le dispositif 20 lève l'extrémité de la languette 13 afin de la détacher initialement du métal de la capsule 21 à son nez de petit rayon 14. En se soulevant, l'extrémité antérieure de l'anneau 28 forme un point d'appui pour le levier, point qui glisse au contact du 35 panneau supérieur 22, qui ponte la région du nez 14 en cours d'enlèvement. Pendant que le métal du nez est soulevé et est détaché, il se produit une action de double charnière, comme suit; la première charnière se forme à la patte 27, immédiatement au-delà du rivet 19, et est désignée comme la charnière I sur la figure .5. 40 la seconde charnière se trouve dans la région de la languette 71 45579 7 2118176 d'ouverture, au bord du nez 14, comme indiqué en II sur la figure 5. Ces deux charnières coopèrent pour ouvrir initialement la languette et contribuent ensuite à sa séparation du reste de la capsule. On va décrire maintenant plus en détail les avantages de ce 5 mode de réalisation, conjointement avec d'autres particularités de construction de la capsule. En se référant maintenant aux figures 5 et 6, on voit que la capsule 31 est assemblée avec une garniture 29 formant un joint et en matière plastique. La garniture 29 peut avantageusement 10 avoir la forme d'une capsule à emboîtement comprenant un panneau central 30 et une bordure en relief 31 avec une jupe verticale 32 et un filet d'étanchéité circonférenciel inférieur 33. On place initialement la capsule 21 et la garniture 29 librement (comme représenté sur la figure 6), d'une pièce sur l'embouchure de la 15 bouteille de verre 34 qui comporte un goulot à rebord 35. On enfile la garniture 29 au-dessus du rebord 35 de la bouteille 34 et on sertit la capsule 21 radialement autour de cette bordure 35 afin de fixer hermétiquement la garniture 29 et la capsule 21 sur la bouteille. Un évent 36 est formé dans le panneau central 30 de la 20 garniture de matière plastique afin de détendre la pression interne. l'évent 36 est placé dans la région située sous la languette d'ouverture 13, de préférence près de son nez 14, de sorte que quand on déchire celle-ci, pendant l'ouverture de la capsule, la pression peut s'échapper dans l'atmosphère par l'évent 36 et à travers l'ou-25 verture initiale de la languette. Ainsi, en très peu de temps, la différence des pressions à l'intérieur et à l'extérieur de la bouteille s'égalise. •' Une particularité remarquable de la structure de' la languette d'ouverture de l'invention réside dans les caractéristi-30 ques de la section initiale de la languette d'ouverture 13, c'est-à-dire, dans le tracé du nez à petit rayon de celle-ci, grâce auquel une petite zone de la languette d'ouverture est initialement détachée du panneau supérieur de la capsule 21 pendant l'ouverture. En effet, on a découvert que, dans le cas des emballages pour la bière 35 ou pour d'autres boissons gazeuses, il existe une relation directe entre la nature de 1'évent et celle de l'ouverture initialement produite au sommet de la capsule par la languette d'ouverture. En effet plus l'ouverture produite initialement en levant l'anneau de traction est grande plus violente est l'action d'échappement ou 40 d*évent de la pression intérieure. Il est bien évident que cet 71 45579 8 2118176 échappement brutal de la pression a pour résultat des éclàboussures, par exemple, de bière ou d'une autre boisson gazeuse, en souillant lfutilisateur ou l'environnement. Le moyen général établi par l'invention est que plus l'ouverture initiale formée par la languette 5 est grande, plus la pression d'échappement est violente et moins le fonctionnement de la capsule est satisfaisant. Par contre, une fois que la pression s'est échappée (s'est égalisée), la continuation du mouvement d'ouverture exige que soit enlevée efficacement une quantité appréciable du panneau 10 supérieur 22 de la capsule 21 pour affaiblir cette dernière suffisamment pour qu'elle puisse être facilement enlevée. Dans la présente invention, la languette d'ouverture 13 est conçue pour détacher plus de la moitié de la surface du dessus de la capsule et pour continuer à couper la jupe de celle-ci le long de la grande branche 15 16, notamment, le long de la section de ligne d'affaiblissement 17 s'étendant jusqu'au bord de la capsule, afin de rompre le filet 26 en ouvrant et en desserrant la prise de la jupe sertie autour du rebord 35 du goulot, tout en maintenant la liaison avec la capsule par la courte branche 16a, à sa courbure 18» Ensuite, la continua— 20 tion de 1'effort de traction suivant la flèche P applique, par cette liaison, une composante de force tendant à fendre la capsule 21 autour de la section de ligne d'affaiblissement 12, en libérant ainsi la capsule et sa doublure 29 du goulot de la bouteille-Lorsque la capsule métallique a été détachée, la garniture 29 B'en-25 lève facilement du goulot. La courbure 18 de l'autre branche 16a de la ligne d'affaiblissement a pour fonction de limiter le cisaillement du métal et de maintenir l'intégrité entre la languette d'ouverture 13 et le reste du métal de la capsule 21 ( voir figure 5). 30 II va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple représenté et décrit sans sortir pour autant du cadre de l'invention. 71 45579 J 2118176 * *♦ V HEYBEDICAfflOffS 1. Capsule de fermeture pour tua récipient ayant une embouchure définie par un goulot ou bord annulaire, caractérisée par le fait qu'elle comprend une partie supérieure et une jupe périphérique 5 descendante adaptée de manière à être disposée autour de ce goulot afin de fixer ladite capsule audit récipient, une languette d'ouverture en V délimitée par une ligne d'incision continue formée dans le métal de ladite capsule, cette languette d'ouverture comportant un nez curviligne ayant un rayon et une surface relativement petits, 10 des côtés divergents opposés et des branches terminales de longueur inégale et une région adjacente relativement large, comprise entre lesdits côtés, couvrant plus de la moitié de la surface de la partie supérieure de ladite capsule, ce nez étant disposé sensiblement au-delà du centre de ladite partie supérieure et du côté opposé de 15 celle-ci, par rapport auxdites branches, et des moyens reliés audit nez et permettant de cisailler ou de couper la bande d'ouverture de ladite capsule le long de ladite ligne d'affaiblissement. 2. Capsule de fermeture selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'une des branches de longueurs inégales de 20 la languette d'ouverture s'étend à travers le bord périphérique extérieur de la jupe de ladite capsule, tandis que l'autre branche s'étend jusque dans cette jupe et se termine à une certaine distance dudit bord périphérique extérieur. 3. Capsule de fermeture selon la revendication 2, caracté-25 risée par le fait que la seconde branche de la languette d1 ouverture comporte à son extrémité terminale, un segment ayant uns courbure inverse, ce qui fait que l'action de cisaillement du métal, le long de la ligne d'affaiblissement se trouve diminuée dans cette seconde branche à ladite extrémité terminale afin de ne couper la jupe de 30 la capsule que le long de ladite première branche de la languette d'ouverture. t 4» Capsule de fermeture selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisée par le fait que sa jupe périphérique comprend une partie annulaire inférieure qui est pliée en sens 35 inverse par rapport à sa partie adjacente ce qui fait que le tord inférieur de cette jupe comprend, au moins, deux .couches de métal encerclant le rebord de l'embouchure du récipient afin de fixer la capsule à celui-ci. 5. Capsule de fermeture selon l'une quelconque des reven-40 dications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'une ligne d'affaiblis 71 45579 10 2118176 sement formant charnière est incluse dans le panneau supérieur de la capsule et est disposée suivant un diamètre de ce panneau, traversant ledit nez et s*étendant radialement vers l'extérieur d'un point adjacent audit nez. 5 6» Capsule de fermeture selon l'une quelconque des revendications 1 à 5» caractérisée par le fait que les moyens de cisaillement reliés audit nez comprennent un rivet formé dans le métal de ce nez, et un dispositif d'ouverture à anneau de traction fixé à la bande d'ouverture comprenant une patte fixée audit nez 10 par ledit rivet et un anneau arqué relié à cette patte de manière à ponter ladite ligne d'affaiblissement, cet anneau recouvrant la majeure partie du contour arqué de la languette d'ouverture. 7. Capsule de fermeture selon la revendication 6, caractérisée par le fait que ladite patte a une forme allongée et 15 s'étend au droit de la ligne d'affaiblissement à l'endroit dudit nez, cette patte constituant une première charnière pour soulever la languette d'ouverture au moyen dudit dispositif à anneau de traction, une seconde chJarnière étant présente dans la région de la languette d'ouverture, au. bord de son nez, près du corps de ladite 20 languette d'ouverture, cette double charnière augmentant l'action du dispositif à anneau de traction dans le cisaillement du métal affaibli le long du nez de la languette d'ouverture. 8. Saballage pour un produit sous pression caractérisé par le fait qu'il comprend un récipient ayant une embouchure 25 définie par une bordure ou goulot annulaire, une fermeture ayant une partie supérieure s'étendant au-dessus de cette embouchure et une jupe périphérique qui en fait partie intégrante et qui comporte un bord extérieur annulaire entourant ladite bordure et qui est fixée audit récipient, et une garniture d'étanehéité comportant une 30 partie supérieure couvrant l'embouchure du récipient et qui est interposée entre la bordure de celui-ci et la fermeture, cette fermeture comportant une ligne d'affaiblissement formant une languette d'ouverture déchirable s'étendant suivant un diamètre à partir d'un emplacement de départ situé dans la partie supérieure, entre son 35 centre et sa périphérie, au droit de ladite partie supérieure et qui divise ladite fermeture, le long de l'un des côtés de la languette d'ouverture sur toute la longueur dudit bord extérieur de la jupe et le long de l'autre côté de la languette d'ouverture jusqu'à un emplacement situé à courte distance du bord extérieur 40 de la jupe, cette ligne d'affaiblissement délimitant un nez arqué 71 45579 n 2118176 ayant un rayon relativement petit situé audit emplacement de départ de la bande d'ouverture, un segment de corps adjasent plus grand comprenant 9 au moins, la moitié de la surface de ladite partis supérieure de la fermeture et un segment terminal de rupture situé 5 au bord extérieur de la jupe le long du premier côté de la languette d'ouverture, et comportant m anneau de traction fixé à la band® d'ouverture sur ledit nez, par une patte qui en fait partie intégrante, ledit anneau portant contre la partie supérieure de la fermeture à un point d'appui situé à l'extérieur de ladite bande 10 d'ouverture, près dudit nezp ladite patte de liaison pentant la ligne d'affaiblissement délimitant le nez, ledit anneau fonctionnant comme un levier lorsqu'on le soulève pour couper initialement à la main ledit nez et pour faire communiquer le produit avec l'atmosphère, après quoi, le fait de couper la languette d'ouverture le 15 long de la partie restante de ladite ligne d'affaiblissement libère la feimeture vis-à-vis du pourtour de la bordure, la fermeture ainsi rompue pouvant être enlevée du récipient en même temps que la languette d'ouverture coupée. 9. Emballage selon la revendication 8, oaractérisé par 20 le fait que la ligne d'affaiblissement définissant l'autre c3té de la languette d'ouverture se termine par une partie incurvée en sens inverse qui est espacée du bord périphérique de ladite jupe.