Brevet FR2026579A1 — publié le 19700918

L'invention est relative à un dispositif de fermeture à vis i joint d'étanchéité incorporé, lequel joint comporte un appendice central qui obture l'ouverture d'un récipient. Le joint d'étanchéité incorporé est réalisé de préférence en une matière élastique et a pour rôle d'assurer l'étanchéité de récipients qui présentent par exemple des embouchures concaves ou convexes. On connaît des capuchons de fermeture a' vis munis d'une rondelle d'étanchéité en matière élastique, qui sont caractérisés en ce que la rondelle d'étanchéité est réalisée sous forme de coupelle élastique dont la face concave s' applique sur le fond de l'évidement du capuchon à vis. La face convexe de la rondelle d'étanchéité porte un appendice ou tampon central, réalisé d'une seule pièce avec la rondelle d'étanchéité et dont le diamètre extérieur est adapté à la largeur libre de l'embouchure de la bouteille.De tels joints d'étanchéité incorporés présentent l'inconvénient que, si l'on serre fortement le capuchon de fermeture à vis sur l'embouchure du récipient, l'appendice ou tampon réalisé d'une seule pièce avec la rondelle d'étanchéité n'est pas introduit à l'intérieur de l'embouchure de la bouteille, mais échappe au contraire en direction opposée en s'engageant dans la cavité qui est délimitée par le joint d'étanchéité et la plaquette de recouvrement du capuchon de fermeture. Il en résulte un relâchement de la fermeture de sorte que le produit contenu dans la bouteille, du fait que l'onverture de remplissage du récipient elle aussi demeure ouverte, peut s'écouler librement.En outre, l'expérience a montré qu'au bout de quelque temps il se produit facilement des phénomènes de fatigue de la matière constituant le joint d'étanchéité, entraînant des défauts d'étanchéité de la fermeture. En particulier si on serre trop fortement le capuchon de fermeture, on arrive alors facilement à faire sauter sa plaquette de recouvrement. On sait, par ailleurs, qu'on peut diminuer ces défauts dans les joints d'étanchéité incorporés, munis dsun appendice, qui comportent un organe conique d'étanchéité et une rondelle d'étanchéité, en les pourvoyant d'un appendice conique fendu qui est relié à l'appendice et qui traverse la cavité située entre le joint d'étanchéité et la plaquette de recouvrement du capuchon de fermeture. Ce mode de construction lui aussi présente cependant l'inconvénient qu'à la longue il apparaît des effets de fatigue de la matière constitutive du joint, ce qui se traduit par fuites du produit contenu dans le récipient. Ici aussi, d'autre part, on court le risque de faire sauter la plaquette de recouvrement du capuchon de fermeture en serrant trop fortement ce dernier. L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients de ces dispositifs de fermeture à vis en améliorant le joint d'étanchéité incorporé. L'invention, dans le cas d'un dispositif de fermeture à vis à joint d'étanchéité incorporé, qui comporte un appendice central, consiste en ce que cet appendice creux est entouré concentriquement par une lèvre d'étanchéité qui, lorsque le dispositif de fermeture à vis est fermé, s'applique sur le rebord circulaire de l'ouverture du récipient en assurant l'étanchéité. D'une manière avantageuse, l'appendice creux et la lèvre d'étanchéité sont reliés à une rondelle de garniture ancrée à l' intérieur du dispositif de fermeture à vis. De cette façon, la lèvre d'étanchéité peut entourer l'appendice creux à la manière de la surface latérale d'un tronc de cône s'ouvrant en direction de l'ouverture du récipient. De plus, la lèvre d'étanchéité peut être fixée, soit sur l'appendice creux, soit sur la rondelle de garniture , soit dans la région de la ligne de réunion de l'appendice et de la rondelle.Pour pouvoir mettre en place facilement,à l'intérieur du capuchon de fermeture, l'appendice creux qui peut par exemple être confectionné d'une seule pièce avec la lèvre d'étanchéité et la rondelle de garniture, par exemple sous forme de pièce de matière plastique moulée par injection, et afin d'éviter-de briser la plaquette de recouvrement lorsqu'on serre trop fortement le capuchon de fermeture, il est particulièrement avantageux que la surface intérieure de chant de la plaquette de recouvrement soit située à une certaine distance de l'extrémité de l'appendice, opposée à l'ouverture du récipient, laquelle distance peut être du même ordre que les dimensions de l'appendice.L'appendice creux s'introduit alors, par son extrémité opposée à ltouverture du récipient, à l'intérieur du trou central d'une plaquette de recouvrement intérmédiaire du dispositif de fermeture à vis. Pour permettre d'introduire facilement l'appendice, qui par exemple est ancré dans la plaquette de recouvrement intermédiaire à l'aide d'un tenon à pression à arête circulaire, il est avantageux que le trou central de la plaquette de~recouvrement intermédiaire s'évase suivant un cône en direction de l'ouverture du récipient. L'immobilisation du joint d'étanchéité incorporé, à l'intérieur du capuchon de fermeture à vis, s'effectue par exemple en introduisant le bord extérieur de la rondelle de garniture à l'intérieur d'évidements correspondants, disposés sur la face latérale intérieure du capuchon de fermeture à vis. Pour assurer un meilleur maintien, le bord extérieur de la rondelle de garniture peut par exemple être muni de dents. De plus, il peut être avantageux de donner à la lèvre d'étanchéité une longueur telle que, lorsquela surface de chant de ltouverture du récipient est concave, le bord extérieur de cette surface de chant s'applique, en assurant une étanchéité supplémentaire, sur la rondelle de garniture, lorsqu'on visse le capuchon de fermeture. On donne un supplément de rigidité à la totalité du joint d'étanchéité incorporé en reliant la surface latérale extérieure de l'appendice creux à la lèvre d'étanchéité au moyen de pellicules de raidissement. L'invention est décrite plus en détail ci-après à l'aide d'exemples, non limitatifs, de réalisation en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente un mode de réalisation de bouchon de fermeture conforme à l'invention - les figures 2 et 3 représentent diverses positions de fonctionnement du bouchon de fermeture de la figure 1 sur un récipient présentant une embouchure concave et, - la figure 4, énfin, représente une variante de bouchon de fermeture conforme à l'invention, en place sur un récipient présentant une embouchure convexe. On a désigné par 1 une rondelle de garniture sur laquelle est disposée une lèvre d'étanchéité 2, réalisée par exemple sous forme de surface latérale de tronc de cône, s'ouvrant en direction de l'embouchure 7 de l'ouverture 8 d'une bouteille. On a désigné par 3 un appendice creux, de préférence conique, qui, au moyen d'un tenon à pression à arête circulaire 4, est fixé dans un trou 9 d'une plaquette de recouvrement- intermédiaire 10 du dispositif de fermeture à vis 6. Le -trou 9 est évasé suivant un cône en direction de l'embouchure 7 de la bouteille, de sorte que l'appendice muni du tenon de fermeture & pression peut être introduit facilement à l'intérieur du trou 9 due la plaquette de recouvrement intermédiaire 10.Entre une plaquetterde recouvre ment 12 et la plaquette de recouvreaent intermédiaire 10 est prévu un espace libre 11 à l'intérieur duquel fait saillie le tenon de fermeture à pression -4 de l'appendice creux 3. Des pellicules de raidissement 5 relient la surface latérale extérieure du tenon 3 à la paroi intérieure de la lèvre d'étanchéité 2. Dès qu'on tourne légèrement le dispositif de fermeture à vis (il suffit en général d'un huitième de la rotation assurant la fermeture) la lèvre d'étanchéité 2 s'applique, d'une manière étanche, sur l'embouchure 7 de la bouteille, l'appendice 3 sten- gageant simultanément à l'intérieur de l'ouverture 8de la bouteille et assurant sa fermeture. Cette disposition est représentée sur la figure 2 dans le cas de bouteilles présentant une embouchure concave.Si l'on continue å serrer le dispositif de fermeture à vis, dans le cas de bouteilles présentant une embouchure concave, la surface latérale ouverte vers le bas, de la lèvre d'étanchéité glisse en s'ouvrant vers l'extérieur sur 1, embouchure 7 de la bouteille et s'applique fermement au cours de ce processus d'expansion (cf fig.3). De ce fait, la surface assurant l'étanchéité se trouve augmentée et on obtient une étanchéité hermétique de l'ouverture 8 de la bouteille.Les forces antagonistes qui peuvent intervenir pour tendre à dévisser le dispositif de fermeture à vis se trouvent équilibrées, du fait que le joint d'étanchéité incorporé, par son appendice 3, réalisé sous forme légèrement conique, agit par autoserrage relativement à un mouvement de relâcheaent-du -dispositif de fermeture. Cet autoserrage provient du fait qu'aussi bien les forces horizontales que les forces verticales agissent sur l'embouchure 7 et l'ouverture 8 de la bouteille. Sur la figure 3 on a matéria- lisé les forces agissant horizontalement par la fleche F' et les forces agissant verticalement par la flèche F. Tout relâcherent automatique du dispositif de fermeture, par exemple au cours du transport du récipient ou par suite de phénomènes de fatigue de la matière constituant le joint d'étanchéité, ou sous l'action de fluctuations de température, est ainsi rendu impossible. Afin d'obtenir un effet suppltmentaire d'étanchéité de la rondelle de garniture 1, il peut être avantageux de réaliser la lèvre d'étanchéité 2 légèrement' plus courte, afin qu'au cours du serrage du-dispositif de fermeture à vis elle ne puisse s'expanser jusqu'd l'arête extérieure de l'embouchure 7 de la bouteil le . Si cette arête extérieure de l'embouchure 7 de la bouteille est alors réalisée avec un bord légèrement plus tranchant que celui des arêtes représentées sur les figures 1 à 3, cette arête extérieure, lorsqu'on serre fortement le dispositif de fermeture à vis, vient s'appliquer contre la rondelle de garniture 1,assurant ainsi une étanchéité supplémentaire. L'action de la lèvre d'étanchéité 2 n'est diminuée que d'une manière inappréciable par le faible raccourcissement de celle-ci. De cette manière on peut obtenir un triple effet d'étanchéité d'une part, celui de l'appendice central, d'autre part, celui de la lèvre d'étanchéité, et en troisième lieu celui de la rondelle de garniture 1 sur l'arête extérieure de l'embouchure 7 de la bouteille. L'élasticité de l'expansion de la lèvre d'étanchéité 2 peut être encore maintenue par l'action supplémentaire des pellicules de raidissement 5. En même temps, cette expansion, par l'inter- médiaire des pellicules de raidissement 5, produit un élargissement du diamètre supérieur de l'appendice creux 3, ce qui garantit une obturation encore meilleure de l'ouverture 8 de la bouteille. Le couple résistant dû au frottement du joint d'étanchéité incorporé conforme à l'invention qui est indispensable, est à peu près double de celui qu'on obtient avec d'autres joints d'étanchéité incorporés connus,à surface d'étanchéité à matériau constitutif du joint et à serrage du dispositif de fermeture à vis identiques ; il augmente proportionnellement à l'accroissement de la surface assurant l'étanchéité. L'évidement prévu dans le capuchon de fermeture à vis, c' est-à-dire l'espace 11, laisse de la place pour le retrait élastique de l'appendice creux 3, ce qui évite un refoulement trop brutal de cet appendice si on serre très fortement le dispositif de fermeture. Dans le cas d'une embouchure de bouteille convexe,lorsqu'on serre le dispositif de fermeture, la surface latérale, ouverte vers le bas, de la lèvre d'étanchéité 2, s'écarte en glissant sur l'embouchure 7 de la bouteille et s'applique fermement sur le bord arrondi, muni par exemple d'un décrochement, de l'embouchure 7 (figure 4). Le choix du matériau constitutif du joint d'étanchéité in corporé conforme à l'invention est déterminé par l'élasticité que l'on désire pour l'application du joint sur l'embouchure 7 de la bouteille et du couple antagoniste nécessaire pour assurer l'étanchéité de l'embouchure 7 et de l'ouverture 8 de la bouteille. Le polyéthylène s'est révélé le matériau le plus approprié. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de fermeture à vis à joint d'étanchéité incorporé, lequel joint comporte un appendice central qui obture l'ouvertu- re d'un récipient, caractérisé en ce que cet appendice creux (3) est entouré concentriquement par une lèvre d'étanchéité (2) qui, lorsque le dispositif de fermeture à vis (6) est fermé, s'applique sur l'embouchure (7) du récipient, c'est-à-dire sur le bord circulaire de l'ouverture (8) du récipient, en assurant l'étan- chéité. 2.- Dispositif de fermeture à vis selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appendice creux (3) et la lèvre d'étanchéité (2) sont reliés à une rondelle de garniture (1) ancrée à l'intérieur du dispositif de fermeture à vis (6). 3. Dispositif de fermeture à vis selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité (2) entoure l'appendice creux (3) à la manière de la surface latérale d'un tronc de cône s'ouvrant en direction de l'ouverture (8) du récipient. 4. Dispositif de fermeture à vis selon l'une quelconque au moins des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la livre d'étanchéité (2) est fixée soit sur l'appendice creux (3), soit sur la rondelle de garniture (1) précitée. 5. Dispositif de fermeture à vis selon l'une quelconque au moins des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface latérale extérieure de l'appendice creux (3) est reliée, d' une manière supplémentaire, à la lèvre d'étanchéité (2) au moyen de pellicules de raidissement (5). 6. Dispositif de fermeture à vis selon l'une quelconque au moins des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surface de chant intérieure du capuchon de fermeture à vis (6), c'est-àdire la surface de chant intérieure d'une plaquette de recouvrement (12), est située à une distance libre (11) de l'extrémité, opposée à l'ouverture (8) du récipient, de l'appendice creux(3) qui est du même ordre de grandeur que les dimensions de l'appendice creux (3). 7. Dispositif de fermeture à vis selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de fermeture à vis (6) est muni d'une plaquette de recouvrement intermédiaire (10) qui comporte un trou central (9) destiné à recevoir l'extrémité, opposée à l'ouverture (8) du récipient, de l'appendice creux (3). 8. Dispositif de fermeture à vis selon la revendication 7, ca ractérisé en ce que le trou central (9) de la plaquette de recouvrement intermédiaire -(10) est évasé suivant un cône en direction de l'ouverture (8) du récipient. 9. Dispositif de fermeture à vis selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'appendice creux (3) est ancré dans la plaquette de recouvrement intermédiaire (10) au moyen d'un tenon à pression à collerette annulaire (4). 10. Dispositif de fermeture à vis selon la revendication 2, caractérisé en ce que la rondelle de garniture (1) est ancrée dans la paroi latérale du dispositif de fermeture à vis (6). 11. Dispositif de fermeture à vis selon l'une quelconque au moins des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la longueur de la lèvre d'étanchéité (2) est telle qu'en position de fermeture, dans le cas de récipient à surface de chant d'ouverture concave, le bord extérieur de cette surface s'applique sur la rondelle de garniture (1), en assurant une étanchéité supplémentaire 12. Dispositif de fermeture à vis selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la plaquette de recouvrement intermédiaire (10) et la rondelle de garniture (1) sont réalisées d'une seule pièce. 13. Dispositif de fermeture à vis selon l'une quelconque au moins des revendications 2 à 5 et/ou 12, caractérisé en ce que l'appen- dice creux (3), la lèvre d'étanchéité (2) et la rondelle de garez niture (1), et éventuellement les pellicules de raidissement (5) et la plaquette de recouvrement intermédiaire (10), sont confectionnés en une seule pièce, par exemple sous forme de pièce de matière plastique moulée par injection. 14. Dispositif de fermeture à vis selon la revend ation 13, caractérisé en ce que l'ensemble-du joint d'étanchéité incorporé est confectionné en polyéthylène.