Brevet FR2473993A1 — publié le 19810724

Capsule avec joint étanche latéral. Les capsules en plastique sont devenues économique- ment souhaitables dans l'industrie de la mise en bouteille des boissons. Les bouteilles courantes en verre présentent des tolérances dimensionnelles fiables, seulement en ce qui concerne le diamètre extérieur de leur goulot et non pas pour les diamètres intérieurs ou pour la face supérieure du goulot. Lorsque les capsules sont conçues pour former un joint étan- che à l'intérieur ou sur la partie supérieure de la bouteil- le, on ne peut pas fabriquer les bouteilles avec le degré de précision requis pour assurer un joint étanche plastique- verre qui soit durable et résiste à une pression élevée. De même, les capsules qui n'utilisent qu'un joint étanche supé- rieur sont sujettes à des défaillances provoquées par la pres- sion interne qui soulève la capsule et rompt le joint étanche. Enfin, il faut considérer que, tout en devant former de maniè- re fiable un joint étanche aux hautes pressions pendant le stockage et la manutention, la capsule doit pouvoir être en- levée facilement par le consommateur. La présente invention se rapporte à une capsule fi- letée en plastique pour récipients contenant des fluides à haute pression tels que des bouteilles de boissons gazeuses. La capsule comporte une partie plate supérieure d'o descend une bague annulaire qui se prolonge vers le bas. L'intérieur de la bague est fileté de manière à pouvoir se visser sur le goulot fileté de la bouteille. La partie plate supérieure est pourvue d'une nervure annulaire se prolongeant vers le bas et déterminant un joint étanche secondaire sur la face supérieu- re du goulot de la bouteille. La bague forme une nervure la- térale intérieure d'étanchéité qui constitue un joint étanche principal sur la face cylindrique extérieure du goulot de la bouteille, directement au-dessus de la partie filetée de ce goulot. Une partie flexible annulaire, entre la nervure la- térale d'étanchéité et la nervure étanche de la partie plate supérieure, est conçue de telle sorte que la pression exercée vers le haut sur la partie plate supérieure augmente la force de compression radiale appliquée sur la nervure latérale d'é- tanchéité. La présente invention sera bien comprise à la lec- ture de la description suivante faite en relation avec les des- sins ci-joints, dans lesquels: - - la figure 1 est une vue en élévation d'une capsu- le constituant un exemple de réalisation de la présente inven- tion; - la figure 2 est une vue en plan de la capsule re- présentée à la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe, à plus grande échelle, suivant le plan de coupe 3-3 de la figure 2 et elle représente la capsule vissée sur une bouteille en verre-; - la figure 4 est une vue analogue à celle de la- figure 3 mais elle représente un autre exemple de réalisation de la présente invention, approprié pour fermer de manière:é- tanche une bouteille en plastique; et - la figure 5 est une vue en coupe verticale, à plus grande échelle, d'une forme modifiée de capsule constituant un exemple de réalisation de la présente invention et repré- sentée vissée sur un récipient. On se reportera maintenant aux figures 1 à 3 des dessins qui représentent une capsule 1 moulée d'une seule piè- ce en matière thermoplastique ou thermodurcissable présentant un certain degré d'élasticité, telle que le polypropylène. La capsule 1 comprend une partie plate supérieure 2 depuis la- laque le périphérie de- / une bague annulaire 4 se prolonge vers le bas. L'intérieur de cette bague 4 est pourvu de filets 6 for- més pour s'engager dans le filet du goulot 7 d'une bouteille en verre. Si on le désire, on peut prolonger vers le bas la partie inférieure de la bague 4, de manière à former un-anneau classique inviolable 8 comportant une nervure 9 qui, s'éten- dant radialement vers l'intérieur, se trouve en contact avec le dessous d'un épaulement 7c prévu sur le goulot de la bou- teille; en outre, cet anneau 8 comprend une tirette 8a et des entailles 8b. La partie plate 2 de la capsule 1 comprend un élé- ment annulaire étanche 10 qui se prolonge vers le bas. Cet é- lément 10 repose sur la partie supérieure 7a du goulot de la bouteille et forme un joint étanche supérieur lorsque la cap- sule est vissée à fond sur la bouteille. Sur la face intérieu- re de la bague 4, en dessous de la partie plate supérieure 2 mais audessus de la partie filetée 6, on a prévu une nervure annulaire 12 faisant partie intégrante de la bague et diri- gée vers l'intérieur. Cette nervure 12 est dimrensionnée de manière à entrer en contact avec la surface cylindrique exté- rieure 7b du goulot 7 de la bouteille en formant un embolte- ment étroit et, de ce fait, elle constitue un joint étanche principal avec le goulot de la bouteille. La nervure étanche supérieure 10 a évidemment un diamètre inférieur à celui de la nervure étanche latérale 12. Les régions de la capsule 1 au voisinage de la ner- vure étancne supérieure 10 et de la nervure étanche latérale 12 sont nécessairement relativement rigides. Une partie annu- laire 14 faisant partie intégrante de la capsule, relie ces régions relativement rigides. Cette partie annulaire 14 est bombée extérieurement et vers le haut par rapport à la partie plate supérieure 2 et elle comprend une partie verticale 14b à mince paroi immédiatement contiguë à la nervure étanche la- térale de la capsule 1. La partie 14b à mince paroi a évidem- ment un degré de flexibilité supérieur à celui des autres parties de la capsule. L'emboîtement étroit de la nervure é- tanche latérale 12 sur la face latérale étanche 7a du goulot 7 au récipient crée ainsi, sur la partie flexible 14b de liai- son, une précontrainte dirigée vers l'extérieur. Après que la capsule 1 a été appliquée sur le réci- pient et que la pression intérieure du récipient a augmenté, la partie plate supérieure 2 de la capsule 1 tendra à prendre une forme bombëe et elle pourra alors soulever la nervure é- tanche supérieure 10 et la décoller de la face supérieure 7a du goulot 7 de la bouteille. Ces déplacements de la partie plate supérieure ont pour résultat de produire une déformation de la zone annulaire flexible 14b vers le haut et vers l'in- térieur et, en conséquence, d'augmenter la force de compres- sion radiale exercée par la nervure étanche latérale 12 sur la surface 7b de la paroi cylindrique contiguë du récipient, 247399'3 augmentant de ce fait l'efficacité du joint étanche latéral. La paroi annulaire flexible 14b peut être fabriquée avec des épaisseursdiverses afin d'adapter la capsule aux ap- plications qui imposent des relations spécifiques entre la pression exigée du joint étanche latéral et l'effort nécessai- re à l'enlèvement de la capsule. La figure 4 représente un autre exemple de réalisa- tion de la présente invention, approprié pour fermer de maniè- re étanche une bouteille 18 en plastique qui présente un gou- lot plus flexible. Dans le présent exemple de réalisation, la capsule 15 est fabriquée d'une seule pièce avec un bouchon an- nulaire 16 de fermeture qui se prolonge vers le bas depuis la face intérieure de la partie plate supérieure 2' et à l'inté- rieur de la circonférence de l'élément 10' formant le joint étanche supérieur. Ce bouchon annulaire 16 prend appui contre la face intérieure du goulot 18 de la bouteille en plastique, de manière à constituer un support contre la force d'étanchéi- te latérale exercée par la nervure annulaire étanche latérale 12'. Toutes les autres parties de la capsule 15 sont identi- clues à celles qui ont été décrites précédemment en rapport avec la capsule 1, et la capsule 15 a pour fonction de main- tenir de la même manière le joint étanche formé par la ner- vure 12'. La figure 5 décrit une forme modifiée de capsule constituant un exemple de réalisation de la présente invention. Cette capsule présente à sa partie supérieure une surface es- sentiellement plane sur laquelle on peut appliquer de manière pratique une décoration. Comme c'est le cas des autres modi- fications, la partie supérieure plate 102 de la capsule 101 présente un élément annulaire étanche 110 qui se prolonge vers le bas et prend appui sur la face supérieure 7a du goulot de la bouteille, formant ainsi un joint étanche supérieur lorsque la capsule est vissée à fond sur la bouteille. Sur la face intérieure de la bague 104, en dessous de la partie plate su- périeure 102 mais au-dessus de la partie filetée 106, on a prévu une nervure annulaire 112 faisant partie intégrante de la bague et airigée vers l'intérieur. Cette nervure 112 est dimensionnée de manière à entrer en contact avec la surface cylindriqiue extérieure 7b du goulot 7 de la bouteille en for- mant un emboîtement étroit et, de ce fait, elle forme un joint étanche principal avec le goulot de la bouteille. La nervure étanche supérieure 110 a évidemment un diamètre inférieur à celui de la nervure étanche latérale 112. Les régions de la capsule 101 au voisinage de la nervure étanche supérieure 110 et de la nervure étanche laté- rale 112 sont nécessairement relativement rigides. Une partie annulaire 114 faisant partie intégrante de la capsule relie ces régions relativement rigides. Cette partie annulaire 114 comprend une partie 115 d'épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur de la partie plate supérieure qui recouvre la ner- vure étanche supérieure 110 et la partie de la paroi latérale contiguë à la nervure étanche latérale 112. Cette partie 115 à mince paroi a évidemment un degré de flexibilité supérieur à celui des autres parties contiguës de la capsule. L'emboi- tement étroit de la nervure étanche latérale 112 sur la face latérale étanche 7a du goulot 7 du récipient crée ainsi, sur la partie flexible 115 de liaison, une précontrainte dirigée vers l'extérieur. Le fonctionnement de la capsule 101 représentée à la figure 5, est identique à celui qui a été décrit précédem- ment en rapport avec la capsule 1. Après que la capsule 101 a été appliquée sur le récipient et que la pression intérieure du récipient a augmenté, la partie plate supérieure 102 de la capsule 101 tendra à prendre une forme bombée et elle pour- ra alors soulever la nervure étanche supérieure 110 et la dé- coller de la face supérieure 7a du goulot 7 de la bouteille. Ces déplacements de la partie plate supérieure ont pour résul- tat de produire une déformation de la zone annulaire flexible de liaison 114 vers l'intérieur et, en conséquence, d'augmenter la force de compression radiale exercée par la nervure étanche latérale 112 sur la surface 7b de la paroi intérieure cylindri- que contiguë du récipient, augmentant de ce fait l'efficacité du joint étanche latéral. Si on le désire, on peut prévoir un anneau inviola- ble 108 à l'extrémité inférieure de la bague 104 et faisant partie intégrante de cette dernière. Cet anneau comporte un 2473993- epaulement intérieur 109 qui entre en contact avec l'épaule- ment 7c du récipient, ainsi qu'une entaille 111. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contrai- re susceptible de variantes et de modifications qui apparaî- tront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Capsule en plastique pour fermer de manière étanche un réci- pient contenant un fluide sous pression et présentant un goulot fileté ainsi qu'une paroi cylindrique extérieure d'étanchéité au-dessus des filets du goulot, cette capsule étant caractérisée en ce qu'elle comprend une partie plate supérieure (2); une bague (4) annulaire prolongée vers le bas et formant une seule pièce avec la partie plate supérieure, cette bague annulaire comportant des filets intérieurs (6) qui s'enga- gent dans les filets (7) du goulot du récipient; une nervure annulaire (12) latérale étanche se prolongeant vers l'intérieur à partir de la face intérieure de la bague, au-dessus des filets et dimensionnée pour former un emboîtement étroit avec la paroi (7b) extérieure cylindrique étanche du récipient; un moyen (10) prévu sur la partie plate supérieure pour entrer en contact avec la face supérieure (7a) du goulot du réci- pient afin de former un joint étanche supérieur avec cette face d'ex- trémité du goulot du récipient; et une paroi annulaire flexible (14) reliant en une seule pièce la périphérie de la partie plate supérieure (2) et la nervure étanche latérale (12), l'augmentation de la pression intérieure du récipient sur la partie plate supérieure augmentant de ce fait la force de compression radiale exercée sur la nervure étanche latérale. 2. Capsule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi flexible annulaire (14) a une épaisseur inférieure à celle de la partie plate supérieure (2) et à celle de la nervure étanche annu- laire (12). 3. Capsule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi flexible annulaire (14) est bombée extérieurement et vers le haut par rapport à la partie plate supérieure (2); et en ce que la partie de cette paroi (14b) contiguë à la nervure étanche latérale annulaire (12) est d'épaisseur réduite afin de réaliser la flexibilité désirée. 4. Récipient pour fluides sous pression, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, un goulot (7) sur lequel sont formés des filets extérieurs et une surface extérieure cylindrique étanche (7b) située au-dessus des filets; une capsule (15) moulée en plastique pour fermer ce récipient et comprenant une partie plate supérieure (2) d'o descend une bague (4) annulaire formant une seule pièce avec cette partie plate supérieure et comportant des filets intérieures (6) formés sur la bague pour s'engager dans les filets du goulot du récipient, une nervure annulaire (12) latérale étanche se prolongeant vers l'intérieur à partir de la face extérieure de la bague en un point situé au-dessus des filets et pouvant former un emboîtement étroit avec la paroi (7b) extérieure cylindrique étanche du récipient, un moyen (10) prévu sur la partie plate supérieure pour entrer en contact avec la face d'extré- mité du récipient afin de former un joint étanche supérieur, et une paroi annulaire flexible (14) reliant en une seule pièce la périphérie de la partie plate supérieure (2) et la nervure étanche latérale (12), l'augmentation de la- pression à l'intérieur du récipient provoquant de ce fait un déplacement vertical du joint étanche supérieur par rapport au récipient et augmentant concurremment la force de compression radiale entre la nervure étanche annulaire (12) latérale et la face cylindrique étanche extérieure du récipient. 5. Récipient suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la paroi flexible annulaire (14) est bombée extérieurement et vers le haut par rapport à la partie supérieure, et relie la nervure étanche de la paroi latérale annulaire (12) de la capsule (15) par l'intermé- diaire d'une paroi verticale (14b) d'épaisseur réduite. 6. Récipient suivant l'une des revendications 4 ou 5, caracté- risé en ce que le moyen (10) prévu sur la partie plate (2) supérieure de la capsule pour former un joint étanche supérieur avec la face d'ex- trémité (7a) du goulot du récipient, comprend une nervure annulaire (16):- qui se prolonge vers le bas et dont le diamètre est significativement inférieur au diamètre de la nervure étanche annulaire latérale (12). 7. Récipient en plastique pour fluides sous pression, caracté- risé par le fait qu'il comprend, en combinaison, un goulot relativement- flexible sur lequel sont formés des filets extérieurs et une surface extérieure cylindrique étanche (7b) située au-dessus des filets, une capsule moulée en plastique pour fermer ce récipient et comprenant une partie plate supérieure (2') d'o descend une bague annulaire (4) formant une seule pièce avec cette partie plate supérieure (2') et - comportant des filets intérieurs formés sur la bague pour s'engager - dans les filets du goulot du récipient, une nervure annulaire latérale étanche (12') se prolongeant vers l'intérieur à partir de la face intérieure de la bague en un point situé au-dessus des filets et- pou- vant former un emboîtement étroit avec la paroi extérieure cylindrique étanche (7b) du récipient, un moyen (16) prévu sur la partie plate supérieure pour supporter la paroi relativement flexible du goulot du récipient contre la force de compression radiale exercée par la nervure étanche latérale (12'), un moyen (10') prévu sur la partie plate supé- rieure pour entrer en contact avec la face d'extrémité du récipient afin de former un joint étanche supérieur, et une paroi annulaire flexible (14') reliant en une seule pièce la périphérie de la partie plate supérieure et la nervure étanche latérale (12') l'augmentation de la pression à l'intérieur du récipient provoquant de ce fait un déplacement vertical du joint étanche supérieur par rapport au récipient et augmentant concurremment la force de compression radiale exercée sur la nervure étanche latérale. 8. Récipient suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la paroi flexible annulaire (114) est bombée vers le haut et extérieu- rement par rapport à la partie plate supérieure (102), et relie la nervure étanche (112) de la paroi latérale annulaire de la capsule par l'intermédiaire d'une paroi verticale annulaire d'épaisseur réduite (115). 9. Récipient suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen prévu sur la partie plate supérieure (2') de la capsule pour former un joint étanche supérieur avec la face (7a) d'extrémité du goulot du récipient, comprend une nervure annulaire (16) qui se prolonge vers le bas et dont le diamètre est sigilficativement inférieur au diamètre de la nervure étanche annulaire latérale. 10. Récipient suivant l'une quelconque des revendications 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que le moyen (10') pour supporter la goulot flexible de la bouteille comprend un bouchon annulaire (16) qui se prolonge vers le bas depuis la partie plate supérieure de la capsule, immédiatement à l'intérieur de la circonférence de la nervire annulaire dirigée vers le bas qui est dimensionné pour s'appuyer sans jeu contre la surface intérieure du goulot flexible du récipient.