FR2701248A1 - Dispositif de bouchage pour récipient, son procédé de fabrication et récipient équipé d'un tel dispositif. - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte au bouchage de récipients à col, par une capsule, comprenant un bouchon taraudé (2) prolongé en partie inférieure par une bande d'inviolabilité (3) présentant intérieurement une saillie annulaire (13) et qui est reliée au bouchon par une zone de liaison (4) à faible résistance mécanique. Selon l'invention, la face supérieure (13a) de ladite saillie interne est sensiblement normale à l'axe de la capsule, et, tandis que cette face supérieure est raccordée par un angle marqué à une face d'amorçage (12), la face inférieure (13b) de la saillie se raccorde à une pente de précentrage (15). Le démoulage de la capsule s'obtient par application d'un couple faisant pivoter vers l'extérieur la saillie interne. La capsule, en matière plastique, peut être utilisée sur des bouteilles d'eau.

Description

L'invention concerne un dispositif de bouchage pour récipient comprenant un bouchon taraudé raccordé ou prolongé en partie inférieure par une bande d'inviolabilité reliée au bouchon par une zone de liaison frangible, c'est-à-dire à faible résistance mécanique, cette bande d'inviolabilité présentant intérieurement une saillie annulaire.

En pratique, ce type de dispositif de bouchage, ou capsule, souvent en matière plastique moulée, est adapté(e) pour que son taraudage de bouchon puisse venir se visser sur le col fileté d'un récipient, de telle sorte que, lors de la mise en place d'origine du dispositif, sa bague de sécurité ou "d'inviolabilité" vienne se verrouiller sous une collerette en saillie formée extérieurement sur le col du récipient, en dessous de son filetage.

Les parties formant respectivement bouchon et bague étant reliées par la zone frangible précitée, qui s'étend normalement sensiblement régulièrement tout autour du dispositif et donc du col du récipient une fois le dispositif de bouchage installé, l'utilisateur, lorsqu'il dévisse pour la première fois le bouchon, vient rompre ou déchirer par torsion, traction et cisaillement cette zone frangible, marquant ainsi l'évidence de cette première ouverture.

Toutefois dans la pratique, le verrouillage, avant première ouverture, de la bande de sécurité sous la collerette du récipient est souvent assez relatif compte tenu de la forme habituelle donnée à la saillie interne de la bande, l'expérience montrant que pratiquement seules les saillies formant un cran intérieur peu prononcé sont relativement aisées à démouler, de tels crans n'assurant toutefois pas pleinement leur rôle une fois en place sur le récipient.

L'invention a pour objet de résoudre ces difficultés en proposant un dispositif de bouchage qui puisse, en toute fiabilité, être moulé puis mis en place avec un engagement bien guidé du cran d'accrochage de la bande, sans risque de déchirement de la zone de liaison frangible, ce cran, une fois verrouillé, demeurant effectivement sous la collerette du récipient au moins juqu'à la première ouverture, limitant ainsi largement les risques actuels d'ouverture frauduleuse.

A cet effet, une première caractéristique de l'invention prévoit que la face supérieure, proche du bouchon, de ladite saillie annulaire de la bande d'inviolabilité s'étend sensiblement suivant une normale à l'axe du dispositif. On comprend bien qu'en particulier si l'on combine cette caractéristique avec une épaisseur de saillie telle que celleci vienne pratiquement tangenter le diamètre extérieur du goulot du récipient sous sa collerette de retenue, on améliorera effectivement les conditions actuelles d'inviolabilité des récipients.

Toujours notamment dans ce but, une caractéristique complémentaire de l'invention prévoit que ladite face supérieure de cette saillie annulaire intérieure de verrouillage se raccorde, en direction du bouchon, par un angle marqué, proche de l'angle vif, à une face d'amorçage de ladite saillie présentant un angle aigu par rapport à l'axe du dispositif, ce net changement de pente permettant d'épouser au mieux les formes actuelles de la collerette des récipients.

Pour faciliter l'engagement initial de la bande d'inviolabilité sous cette collerette, une autre caractéristique de l'invention prévoit qu'à l'intérieur de la bande d'inviolabilité, la face inférieure de ladite saillie interne présentera avantageusement un angle aigu par rapport à l'axe du dispositif et se raccordera, en direction du bord inférieur libre de cette bande, à une pente de précentrage faisant, avec l'axe du dispositif, un angle aigu différent de celui de ladite face inférieure de la saillie. En particulier, cette pente de raccordement pourra présenter une inclinaison comparable à celle de la paroi latérale du bourrelet du récipient.

En outre, la bande d'inviolabilité de la capsule de l'invention comportera avantageusement une zone annulaire de déformations contrôlées délimitée en partie inférieure par ladite saillie intérieure d'accrochage et, en partie supérieure, par un bourrelet annulaire extérieur présentant en partie supérieure, face à la base du bouchon, une paroi d'appui faisant, avec l'axe de la capsule, un angle aigu ouvert vers la bande, de préférence compris entre 450 et 900, favorisant ainsi la mise en place de la bande d'inviolabilité autour du goulot du récipient avec une déformation contrôlée, sans risque pour la zone frangible.

Outre le dispositif de bouchage en tant que tel, l'invention se rapporte également à un ensemble comprenant le dispositif précité et le récipient lui-même.

Le moulage des capsules plastiques entraînant habituellement quelques difficultés de réalisation, notamment lors du démoulage, l'invention propose en outre une solution à ces problèmes dans le cadre d'un procédé perfectionné de moulage par injection au moyen d'un moule présentant une cavité reproduisant l'empreinte en creux de la capsule de l'invention.

Selon ce procédé, après avoir moulé en une seule pièce la capsule en question avec son bouchon et sa bande de sécurité, on réalise au cours du démoulage, les opérations suivantes
- on écarte de la paroi extérieure en regard de la bande d'inviolabilité, une première pièce extérieure du moule s'étendant depuis un niveau inférieur au bord inférieur libre de ladite bande jusqu'à un niveau intermédiaire entre ceux des saillies intérieure et extérieure de cette même bande,
- on exerce un couple sur la bande tendant à faire pivoter vers l'extérieur sa dite saillie annulaire interne d'accrochage,#raceaun# seconde pièce du moule alors plaquée contre la paroi extérieure de la bande d'inviolabilité située entre ledit niveau supérieur de la première pièce de ce moule et une zone située au-dessus de la base du bouchon et de ladite zone frangible,
- on écarte de la paroi extérieure en regard de la capsule transversalement à l'axe de celle-ci, ladite seconde pièce du moule
- et on termine le démoulage par une éjection finale, par l'intérieur de la capsule, suivant un mouvement de déplacement sensiblement parallèle à son axe.

De cette manière, on va pouvoir démouler aisément la forme à cran très marqué de la saillie annulaire interne, ceci tout à fait indépendamment de la manière dont sera par ailleurs réalisée la zone frangible, c'est-à-dire que celle-ci soit réalisée au moment du moulage du dispositif, ou après démoulage.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 montre une vue de face, moitié en coupe, moitié en vue extérieure, d'une capsule ou dispositif de bouchage conforme à l'invention comportant le bouchon et sa bague de verrouillage moulés en une seule pièce, telle qu'est la capsule lorsqu'elle est prête au montage sur une bouteille,
- la figure 2 montre la capsule de la figure 1 après positionnement sur le col du récipient qu'elle doit venir boucher, la bague de sécurité étant alors verrouillée sous la collerette du flacon,
- la figure 3 montre en vue agrandie le détail de réalisation repéré III sur la figure 1,
- et la figure 4 montre schématiquement le moule et son procédé de mise en oeuvre permettant la fabrication monobloc de la capsule.

En se référant aux dessins, on aperçoit la capsule en matière plastique (par exemple polyéthylène) de l'invention désignée, dans son ensemble, par la référence 1, comportant le bouchon 2 et la bague de verrouillage ou de sûreté 3. Le bouchon et la bague sont réunis par des pontets de jonction 4 séparés par des fentes périphériques 5. Les pontets 4 sont sensiblement régulièrement répartis sur toute la périphérie de la capsule dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe général la de celle-ci. De manière classique, ces pontets 4 constituent une zone de liaison à faible résistance mécanique, frangible, et qui permet donc, avant première ouverture de la capsule, de relier entre eux la base ou partie inférieure 6 du bouchon à la partie supérieure de la bague de sûreté 3.

En dessous, cette bague de sécurité comporte tout d'abord, sur sa paroi externe, une première saillie annulaire ou bourrelet périphérique extérieur 7 qui, vu du haut de la bague vers le bas (c'est-à-dire en s'éloignant du bouchon 2), présente d'abord une pente 8 faisant un angle aigu a ouvert vers le bas par rapport à l'axe la de la capsule, puis revient vers l'intérieur à-l'endroit d'une face 9 transversale à cet axe. D'une manière générale, on donnera à la pente 8 un angle tel que 150 > a > 900.Toutefois, on conseille un angle 450 $ X $ 90 , de manière que lors du premier engagement de la capsule "inviolée" sur son flacon de réception, la bande 3 vienne, au passage de la collerette du flacon, s'appuyer par cette pente 8 sous la base du bouchon, par déformation forcée vers l'extérieur de la bande, soulageant d'autant les pontets 4.

A l'opposé, la paroi interne de la bague présente d'abord une pente sensiblement parallèle à l'axe la, laquelle pente s'infléchit sensiblement à partir du niveau de la face 9, en une pente 12 formant un angle aigu t ouvert vers le haut par rapport à l'axe la pour amorcer un second bourrelet périphérique ou saillie annulaire intérieure 13 que présente donc la bague à un niveau d'élévation inférieur à celui du bourrelet extérieur 7. En pratique, l'angle # sera tel que Oo S p 4 450.

On remarquera, en particulier sur les figures 2 et 3, que, conformément à l'invention, la face supérieure 13a (la plus proche du bouchon) du bourrelet intérieur 13 est normale ou quasi normale à l'axe la, de manière à définir là un net cran d'accrochage, cette face 13a se raccordant d'ailleurs à la pente "d'amorçage" 12 par un angle 14 marqué, proche de l'angle vif (mais ne l'atteignant pas, compte tenu essentiellement de la réalisation en matière plastique moulée de la pièce).

En dessous, le bourrelet intérieur 13 se-poursuit par une pente 13b faisant un angle aigu Zf (20 4 t 4 60 ), ouvert vers le bas, par rapport à l'axe la, cette pente se raccordant elle-même, en partie inférieure, à une pente 15 d'inclinaison différente avec un angles(00 4 i < 200) plus fermé que l'angle, de telle manière qu'à partir de son ouverture inférieure de base, la capsule, et plus précisément la bague 3, présente un double tronc de cône 15/13b à double pente raccordées l'une à l'autre par un angle 16 marqué, le tronc de cône 15 se terminant lui-même, à l'extrémité inférieure libre 3a de la bague par un arrondi 17 de raccordement à la paroi extérieure. Avantageusement, les hauteurs hl, h2, projetées parallèlement à l'axe la des deux pentes 13b et 15, respectivement, seront sensiblement égales, en considérant la pente 15 comme s'arrêtant au début de l'arrondi 17.

Sur les figures 2 et 3, on remarquera encore la relative finesse de la bande de matière 18 qui relie obliquement les deux bourrelets extérieur 7 et intérieur 13 et dont la forme et l'épaisseur sont précisément adaptées, pour assurer une fabrication optimale de la bague en favorisant en particulier les opérations de démoulage, tout en permettant à cette bague d'être déformée de manière contrôlée lors de son engagement sur le récipient.

Pour la mise en place de cette capsule 1 sur le flacon ou récipient 19 représenté sur la figure 2, il suffit d'ailleurs d'appliquer à force, dans le sens de la flèche F, la capsule sur le col 20 de ce flacon, tout en la vissant. Le bouchon 2, intérieurement taraudé vient ainsi prendre place sur le filetage du flacon que l'on aperçoit en 21. Guidée et centrée par sa double pente d'engagement 13b/15, la bague 3 glisse tout d'abord en s'écartant au passage de la collerette saillante 22 du flacon, jusqu'à venir se verrouiller élastiquement sous cette collerette par l'intermédiaire de son cran 13 qui en pratique viendra alors intérieurement de préférfence sensiblement tangenter la paroi extérieure de diamètre réduit 23 du col 20.En d'autres termes, le cran 13 présente avantageusement un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur de ce col à l'endroit de la paroi 23.

Lors de la première ouverture du flacon, il suffit de dévisser le bouchon 2, ce qu'il l'amène à se déplacer dans le sens de la flèche O de la figure 2, provoquant ainsi, par cisaillement et arrachement, la rupture des ponts 4 de jonction, qui vont d'ailleurs pouvoir se rompre en partie supérieure au niveau de leur raccordement au bouchon, compte tenu du procédé de fabrication général de la capsule qui peut leur assurer une section plus faible côté bouchon.

Sur la figure 4, on voit que la fabrication par moulage d'une telle capsule est particulièrement simple, ne faisant appel qu'à un moule comportant un nombre limité de pièces, avec deux mouvements de déplacement, dans le sens de l'axe la de la capsule et transversalement à cet axe, (flèches
F5).

De façon précise, le moule comprend ainsi une empreinte extérieure 24 pour la partie extérieure du bouchon 2 jusqu'au petit épaulement 25 que le bouchon présente à la base de ses fines cannelures extérieures 26. Sous l'empreinte 24, est disposé un bloc 27 pour le moulage de la forme extérieure de la base 6 du bouchon et de la bague 3 jusqu'à sensiblement à mi-longueur de sa bande de jonction 18 (voir figures 2 et 3).

Toujours extérieurement, sous le bloc 27, s'étend un autre bloc 29 pour le moulage de la paroi extérieure de la partie basse de la bague. A l'intérieur, un piston ou broche interne 30 assure le moulage de la partie intérieure de la paroi supérieure transversale de fermeture 2a du bouchon, ainsi que toute l'empreinte intérieure latérale de la capsule, depuis le haut du bouchon jusqu'à la base de la bague, un éjecteur central 31 complétant le tout et assurant notamment le moulage interne de la partie centrale de la paroi 2a.

La pièce étant moulée dans la position illustrée sur la partie gauche de la figure 4, toutes pièces du moule fermées, on procède au démoulage de la capsule en effectuant successivement les opérations suivantes
- ouverture du moule, par recul parallèlement à l'axe la, dans le sens de la flèche Fl, de l'empreinte 24,
- recul relatif, à contresens, toujours parallèlement à l'axe la, du bloc 29, dans le sens de la flèche
F2, libérant ainsi à l'extérieur la zone située en regard de la partie basse de la bague 3,
- recul du piston 30 dans le sens de la flèche F3, en même temps que l'on pousse vers le haut sur l'éjecteur central 31 dans le sens de la flèche F4 et que l'on accompagne la capsule dans ce mouvement axial via le bloc intermédiaire 27, ceci sur une longueur suffisante pour exercer sur la bague 3 un couple centré au niveau de sa bande de liaison 18 assurant ainsi l'articulation avec rotation vers l'extérieur de toute la partie de la bague située en dessous de cette zone 18, et donc le démoulage de la saillie interne 13,
- dès que cette partie de bague est suffisamment écartée vers l'extérieur (flèche f), on procède à un écartement latéral sensiblement perpendiculairement à l'axe la du bloc 27, dans le sens des flèches F5,
- et on finit enfin l'éjection en poursuivant le déplacement axial de l'éjecteur 31 dans le sens de la flèche
F4, la bague 3 reprenant progressivement sa forme (flèche #f').

On notera qu'éventuellement la capsule 1 pourrait être moulée de manière à présenter en partie inférieure, et notamment à partir de la base de sa bande 18 jusqu'à proximité de son bord inférieur libre, d'étroites nervures extérieures 32 (voir figures 1 et 2) s'étendant sur tout le pourtour de la bague, de préférence sensiblement parallèlement à l'axe la, ces nervures de rigidification 32 pouvant être complétées par une ou plusieurs nervures annulaires 33 (voir figure 1) intersectant les nervures 32.

Concernant la réalisation des pontets 4, voire de toute autre forme de la zone de liaison frangible entre le bouchon et la bague, on notera que, compte tenu de la présence, sur le moule, du bloc à déplacement essentiellement transversal 27, la question souvent critique de la possible fragilisation excessive de cette zone au moment du démoulage n'existe pas dans l'invention, la technique de fabrication imaginée ici ne s'étant pas particulièrement intéressée à cette question.

D'ailleurs, on pourrait tout à fait envisager de ne conformer cette zone, (et donc en particulier les pontets 4), qu'après démoulage total de la capsule, lors d'une opération de reprise de celle-ci sur une machine de découpe à couteaux pour les ouvertures 5 et munis d'encoches pour les pontets. Si l'on préfère malgré tout réaliser ces pontets au cours du moulage, on notera encore qu'en pratique toute forme en dépouille ou contre-dépouille (à l'image notamment de la figure 3) pourra leur être donnée.

Bien entendu, différentes variantes de réalisation de l'invention pourraient être envisagées. En particulier, on pourrait prévoir qu'après rupture des pontets 4, la bague 3 ne demeure pas sur le récipient, mais parte avec le bouchon.

Pour cela, on pourrait prévoir d'adjoindre aux pontets un lien plus solide reliant le bouchon et la bague d'inviolabilité, ce pont supplémentaire de matière étant complété latéralement, de part et d'autre, par deux amorces de rupture qui feraient, l'une ou l'autre, se rompre la bague qui passerait ainsi librement l'obstacle de la collerette du récipient.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de bouchage pour récipient comprenant un bouchon taraudé (2) prolongé en partie inférieure par une bande d'inviolabilité (3) reliée au bouchon par une zone de liaison (4, 5) à faible résistance mécanique, ladite bande (3) présentant intérieurement une saillie annulaire (13), caractérisé en ce que la face supérieure (13a) proche du bouchon de la saillie annulaire intérieure (13) est normale ou sensiblement normale à l'axe (la) du dispositif.

2. Dispositif de bouchage selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite face supérieure (13a) de la saillie annulaire interne (13) de la bande d'inviolabilité se raccorde, en direction du bouchon, par un angle marqué (14), proche de l'angle vif, à une face (12) d'amorçage de ladite saillie annulaire présentant un angle aigu (B) par rapport à l'axe (la) du dispositif.

3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite face (12) d'amorçage de la saillie intérieure (13) fait un angle compris entre O et 45 , environ, par rapport à l'axe (la) du dispositif.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'à l'intérieur de la bande d'inviolabilité (3), la face inférieure (13b) éloignée du bouchon (2) de ladite saillie interne (13) présente un angle aigu ( ) par rapport à l'axe du dispositif et se raccorde, en direction du bord inférieur libre de la bande, à une pente (15) de précentrage faisant, avec l'axe du dispositif, un angle (b) aigu différent de celui de ladite face inférieure (13b) de la saillie (13).

5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'angle (6) de ladite pente (15) de précentrage est tel que 0 < $ < 20 .

6. Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5 caractérisé en ce que les hauteurs dans leur partie rectiligne, parallèlement à l'axe (la) du dispositif, de la pente de précentrage (15) et de ladite face inférieure (13b) de la saillie interne (13) sont sensiblement égales.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la bande d'inviolabilité (3) présente extérieurement une autre saillie annulaire (7) disposée à un niveau intermédiaire entre ladite saillie interne (13) et ladite zone (4, 5) de liaison à faible résistance mécanique, cette saillie annulaire extérieure (7) présentant une face supérieure (8) proche du bouchon faisant un angle (X) aigu par rapport à l'axe (la) du dispositif, compris entre environ 450 et 900.

8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'extérieurement, en dessous de ladite saillie annulaire externe (7), la bande d'inviolabilité (3) présente d'étroites nervures de renforcement (32) s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe du dispositif.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite zone de laison à faible résistance mécanique (4, 5) est constituée par des pontets (4) sensiblement régulièrement répartis autour du dispositif en étant séparés d'un pontet au suivant par des ouvertures (5), la section de ces pontets étant plus importantes du côté de la bande (3) que du côté du bouchon (2), de manière qu'au cours de la première ouverture du dispositif, les pontets restent solidaires de la bande d'inviolabilité (3).

10. Procédé de fabrication par moulage par injection d'un dispositif de bouchage de récipient à axe (la) supposé vertical, au moyen d'un moule présentant une cavité reproduisant l'empreinte en creux dudit dispositif, lequel comprend un bouchon taraudé (2) raccordé, en partie inférieure, à une bande d'inviolabilité (3) reliée au bouchon par une zone de liaison frangible (4, 5), cette bande comportant une partie annulaire (18) de déformation, délimitée en partie 1inférieure par une saillie annulaire intérieure (13) dont la face supérieure (13a) est sensiblement normale à l'axe du dispositif et, en partie supérieure, par une saillie annulaire extérieure (7), dans lequel procédé, après avoir moulé en une seule pièce le dispositif, on réalise, au cours du démoulage, les opérations suivantes

- on écarte de la paroi extérieure en regard de la bande d'inviolabilité (3), une première pièce (29) extérieure du moule s'étendant depuis un niveau inférieur au bord inférieur libre de ladite bande (3) jusqu'à un niveau intermédiaire entre ceux desdites saillies intérieure (13) et extérieure (7) de cette bande,

- on exerce un couple à l'endroit de ladite partie annulaire (18) de déformation de la bande (3), pour faire pivoter vers l'extérieur ladite saillie interne (13), au moyen d'une seconde pièce (27) du moule alors plaquée contre la paroi extérieure de la bande d'inviolabilité située entre ledit niveau supérieur de ladite première pièce (29) de ce moule et une zone située au- dessus de la base (6) du bouchon,

- on écarte de la paroi extérieure en regard du dispositif (1), et transversalement à l'axe (la) de celui-ci, ladite seconde pièce (27) du moule,

- et on termine par une éjection finale par l'intérieur du dispositif de bouchage (1) suivant un mouvement de déplacement sensiblement parallèle à son axe.

11. Ensemble comprenant un récipient à col (20) pourvu d'un filetage et, sous celui-ci, d'une collerette (22) extérieurement saillante sous laquelle se verrouille, dans l'état de livraison du récipient, ladite bande d'inviolabilité (3) du dispositif de bouchage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.