Brevet FR2085876A1 — publié le 19711231

L'invention se rapporte aux dispositifs de bouchage de récipients à l'aide de capsules du type de celles mises en place par pression, sans rotation intentionnelle et enlevées par rotation intentionnelle. Ces capsules permettent le débouchage à la main et le rebouchage étanche. En outre elles 5 sont faciles à fabriquer et à mettre en place. On connaît des dispositifs ayant ces caractéristiques techniques et économiques dans lesquels en particulier la portion du récipient qui reçoit la capsule est un élément réalisé à part, se présentant sous la forme d'un anneau séparable. Cet anneau sert d'intermédiaire entre le récipient et la capsule de bouchage, relativement 10 conventionnelle et fabriquée selon l'un des procédés connus. L'invention a pour but de procurer un dispositif de bouchage inviolable, mis en place par pression,dans lequel seule la capsule est enlevée par rotation à la main, l'anneau restant sur le récipient. Un autre but de l'invention est de procurer un dispositif de bouchage dont les deux parties constitu-15 tives, l'anneau et la capsule, sont fabriquées soit en tant qu'éléments séparés, soit en tant que pièce unique dont lesdites deux parties constitutives sont facilement séparables lors du débouchage du récipient. C'est encore un but de l'invention de fournir une méthode de fabrication du dispositif selon le procédé connu de moulage à double injection, mais au cours 20 duquel l'un des éléments, moulé en premier, est utilisé pour le moulage du second élément. Le dispositif de bouchage selon l'invention répondant aux buts ci-dessus est composé d'un anneau en matière plastique moulable poussé à force sur le goulot du récipient et d'une capsule en matière plastique moulable coiffant 25 l'anneau. Ces deux éléments sont associés soit par bourrelet et rainure, soit par filets de vis selon le mode de réalisation choisi. Dans le premier cas, l'anneau et la capsule sont pourvus de rampes en dents de scie complémentaires grâce à quoi on peut séparer la capsule de l'anneau en la tournant ; dans le second cas,les filets de vis assurent les deux 30 fonctions d'association et de séparation. Une languette portée par la capsule pénètre dans l'anneau ; la déformation ou la cassure de cette languette est l'indice d'une ouverture ou d'une tentative d'ouverture frauduleuse de l'emballage. Pour limiter à une faible valeur le couple d'ouverture, les zones de frottement entre l'anneau et la capsule sont réduites;dans le mode 35 de réalisation comportant une association par bourrelet et rainure, les surfaces latérales en contact de l'anneau et de la capsule sont légèrement divergentes de bas en haut ; dans le mode de réalisation comportant des filets de vis, ceux de l'anneau s'inscrivent sur une surface conique de révolution dont le sommet est situé au-dessus de la base de ladite surface. Le goulot 40 du récipient est muni de deux bourrelets interdisant le mouvement axial de 71 12101 2 2085876 l'anneau dont la rotation par rapport audit récipient est empêchée par une denture réalisée dans la surface latérale intérieure de l'anneau ou bien par une bande adhésive placée sur ladite surface ou encore par la combinaison de la denture et de la bande adhésive. L'étanchéité du bouchage est réalisée par 5 les surfaces en contact tant du goulot èt de l'anneau que de l'anneau et de la capsule. La méthode de fabrication du dispositif selon l'invention, méthode dite du moulage par double injection est connue, mais elle présente ici la particularité qui consiste à utiliser un élément, l'anneau ou la capsule, comme une partie constitutive du moule de fabrication du second élément, la 10 capsule ou l'anneau. Si les résines synthétiques utilisées sont identiques ou risquent d'adhérer l'une à l'autre, on interpose un agent séparateur entre les deux éléments. Il n'en reste pas moins que le produit fini se comporte, du point de vue des diverses manutentions ultérieures, comme une pièce unique. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la des-15 cription qui suit, en se reportant aux dessins annexés qui représentent : Fig. 1, une vue en perspective du dispositif de bouchage selon l'invention, placé sur un récipient, Fig. 2, une vue agrandie, en perspective avec arrachement, du dispositif de bouchage et d'une partie du récipient, 20 Fig. 3, une vue en plan du dispositif de bouchage, Fig. 4, une vue en plan de l'anneau intermédiaire, Fig. 5) une vue en élévation-coupe partielle agrandie, prise suivant la ligne 5-5 de la fig. 3j montrant une partie de l'anneau intermédiaire et de la capsule placés sur un récipient, 25 Fig. 6, une vue explosée en élévation-coupe partielle montrant séparément le récipient muni de l'anneau intermédiaire et la capsule, Fig. 7j une vue en perspective partielle agrandie, montrant une forme du système assurant l'inviolabilité du dispositif, Fig. 8, une vue en perspective d'une autre forme de réalisation du dispositif 30 de bouchage selon l'invention, placé sur un récipient, Fig. 9, une vue agrandie, en perspective avec arrachement, du dispositif selon fig. 8, Fig. 10, une vue en plan du dispositif de bouchage selon fig. 8, Fig. 11, une vue en plan de l'anneau intermédiaire selon fig. 9, 35 Fig. 12, une vue en élévation-coupe partielle agrandie, prise suivant la ligne 12-12 de la fig. 10, montrant une partie de l'anneau intermédiaire et de la capsule selon fig. 9> placés sur un récipient, Fig. 13, une vue explosée en élévation-coupe partielle montrant séparément le récipient muni de l'anneau intermédiaire et de la capsule selon fig.9 40 Fig. 14, une vue en perspective partielle agrandie, montrant une forme du sys 71 12101 3 2085876 tème assurant l'inviolabilité du dispositif selon fig. 9, Le dispositif de bouchage 20 (fig. l) est composé d'une capsule 24 et d'un anneau 26, ce dernier prenant place au-dessus d'un bourrelet annulaire 28 du goulot 30 du récipient 22. La capsule 24 est constituée par un fond 32, muni 5 d'un rebord annulaire surmontant le fond et constituant un anneau de gerbage 34, et par une jupe attenante 36 dont le bord inférieur comporte des rampes obliques 38 alternant avec des troncatures de positionnement 40 arrangées de manière à engager les rampes 42 (fig. 2) et les troncatures 44 complémentaires réalisées sur l'anneau 26. La jupe 36 possède une rainure 46 à laquelle 10 est attenante une languette de verrouillage 48. Cette languette pénètre dans une rainure de verrouillage 74 (fig. 7) définie par deux parois radiales 50 situées dans la partie inférieure extérieure 52 de l'anneau 26. La surface intérieure 54 (fig. 6) de la jupe 36 comporte un bourrelet 56 qui pénètre dans une rainure complémentaire 58, réalisée dans la paroi latérale exté-15 rieure 60 de l'anneau 26. Les figures 2, 5 et 6 illustrent la position de l'anneau 26 sur le récipient 22. Le goulot 30 du récipient comporte une bague 31 délimitée par le bourrelet d'extrémité supérieure 68 et le bourrelet annulaire 28. Le bord inférieur 64 de l'anneau 26 recouvre partiellement le bourrelet 28} seule la partie supé-20 rieure de ce bourrelet est recouverte ; la paroi médiane 66 de l'anneau enveloppe la bague 31 du récipient ; l'extrémité supérieure 62 dudit anneau, courbée au-dessus du bourrelet 58 vers l'intérieur du dispositif, recouvre le bourrelet d'extrémité 68. La bague 31 comporte un certain nombre de crans ou de dents 70 (fig. 2) dont la présence sera expliquée plus loin. 25 Une bande adhésive 72 (fig. 5) est disposée sur la bague 31- Une telle bande peut être placée autre part ou même éliminée si l'étanchéité à la pression ou au vide n'est pas nécessaire ou si cette étanchéité est assurée différemment, par exemple, à l'aide d'un joint situé sur la surface intérieure de 1'anneau 26. 30 En raison de la forme des rampes 38 (fig. 5 et/ou 6) et des troncatures 40 et de celle de leurs complémentaires 42 et 44 respectivement dont le rôle est, pour les rampes, de soulever la capsule et, pour les troncatures, de la supporter, et à la différence des bouchages conventionnels dans lesquels la capsule est maintenue en place au moyen de filets de vis, une certaine défor-35 mation élastique se produit dans la jupe 36 ou dans le bourrelet 56 de la jupe et dans la rainure 58 de l'anneau 26 lors de la séparation, par un mouvement axial, de la capsule d'avec l'anneau auquel elle est associée. En conséquence, le bourrelet 26 et la rainure 58 sont réalisés à partir d'un matériau déformable ; leurs dimensions et leurs formes sont choisies de façon 40 qu'ils soient suffisamment souples, en fonction de la force développée lors 71 12101 4 2085876 de la mise en rotation de la capsule 24 par rapport à l'anneau 26 et de la séparation du bourrelet 56 et de la rainure 58» en vue de permettre l'enlèvement de ladite capsule d'un mouvement axial libre. Ainsi, la configuration du bourrelet 56 et de la rainure 58 détermine, au moins en partie, les caractéristiques de bouchage de la capsule aussi bien que le couple nécessaire à la séparation des deux parties du dispositif de bouchage. Une fois le débouchage effectué, la capsule 24 (fig. 6) reprend sa forme initiale, du fait de son élasticité propre. La languette de verrouillage 48 (fig. 7) est attachée par un lien cassable ou déformable, tel qu'une toile mince à la rainure 46 formée par les parois 50 dans l'anneau 26 ; cette languette, logée dans la rainure de verrouillage 74, s'oppose à la rotation de la capsule 24 par rapport à l'anneau 26. Si l'on force sur ladite capsule au-delà d'un certain couple ou bien la languette se déforme ou bien le lien qui l'attache à la rainure 46 se rompt. Dans les deux cas il subsiste une trace visible de la tentative d'ouverture ou de l'ouverture frauduleuse de l'emballage. Toutefois, la rupture de l'attache de la languette 48 ne demande pas un effort excessif qui rendrait difficile le débouchage par l'utilisateur. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention une pluralité de zones anti-glissement constituées par des crans ou des dents 76 (fig. 7) est réalisée sur la jupe 36 de la capsule 24. Ces zones procurent une commodité de prise supplémentaire,par exemple, dans le cas où le matériau constitutif de la jupe est naturellement lubrifiant ou présente un état de surface glissant. Le dispositif de bouchage 26 est' réalisé par une opération en un ou deux stades, telle que le moulage à double injection selon lequel la capsule 24 est obtenue au cours d'une phase de fabrication consistant à utiliser l'anneau 26, qui vient d'être moulé, comme élément du moule de la capsule elle-même. Ainsi, le produit résultant constitue un ensemble composite. En supposant que le récipient soit un pot en verre du type que montrent les figures 2, 5 6, par exemple,et que ce dernier soit pourvu des bourrelets 28 et 68 délimitant la bague en retrait 31> l'ensemble constitué par la capsule 24 et, l'anneau 26 est forcé axialement, vers le bas, par-dessus le bourrelet 68 sans rotation intentionnelle dudit anneau. Cette action est favorisée par le biseau intérieur inférieur 78 (fig.5) de l'anneau 26. Une fois cet anneau en place, ce dernier est axialement bloqué par le bourrelet 28 qui l'empêche de descendre plus bas et par l'épaulement 80 qui définit partiellement la gorge 82, laquelle reçoit le bourrelet 68, et qui s'oppose au mouvement de l'anneau vers le haut. Une bande' adhésive 72 (fig. 5) peut être utilisée pour maintenir en place l'anneau 26 et,en s'étendant sur toute la périphérie de la bague 3elle évite que des fuites du contenu de l'em- 71 12101 5 2085876 hallage se produisent dans la région de cette bague. Dans une telle réalisation la bande adhésive peut ajouter son effet d'anti-glissement à celui des dents 70 pour empêcher la rotation de l'anneau. Les dents 70 (fig. 2) réalisées sur la surface de la bague 31 ont pour but 5 d'empêcher la rotation de l'anneau 26 autour de cette bague en coopération avec la bande adhésive 72 (fig. 5) ou comme substitut de cette dernière. De plus, ces dents peuvent coopérer d'une façon connue avec des dents complémentaires (non montrées), réalisées sur la surface intérieure 84 de l'anneau 26 ; elles peuvent aussi agir simplement par pénétration dans ladite surface 10 84. Dans tous les cas la rotation de l'anneau nécessite un couple relativement très important. Comme la capsule 24 n'est pas liée à l'anneau 26, bien que pouvant être formée en utilisant une partie de l'anneau comme moule, une rotation imprimée à la capsule provoque son déplacement axial vers le haut, déforme le bourrelet 56 (fig. 6) comme déjà dit, supprime le contact entre la 15 surface extérieure 60 de l'anneau 26 et la surface intérieure 54 de la capsule 24 et enfin sépare cette dernière du récipient 22. Le récipient peut être rebouché par le processus inverse, en forçant la capsule axialement par-dessus l'anneau et si nécessaire en la faisant tourner quelque peu pour réaliser l'alignement des rampes 38 et 42 et des troncatures 20 40 et 44 (fig. 2). En ce qui concerne la fabrication du dispositif de bouchage, il est désirable que l'anneau 26 soit réalisé en premier, par moulage, tel que le moulage par injection, d'un anneau au profil décrit plus haut, comportant lesdites portions latérale et frontale, les dents, les filets de vis, etc. Puis, la matrice 25 dans laquelle l'anneau vient d'être mis en forme pivote selon le procédé bien connu de moulage à double injection en vue d'exposer une seconde cavité de moulage dont le profil est la réplique du contour extérieur de la capsule 24 (fig. 5). L'anneau 26 resté en place dans la matrice, joue le rôle de poinçon de moulage de la capsule, de sorte que les contours en regard de la capsule 30 et de l'anneau sont rigoureusement complémentaires. Dans le même temps, la languette de verrouillage 48 (fig. l) est formée, attenant à la capsule 24, pour s'ajuster d'une façon serrée mais déboitable dans la rainure 74. La languette 48 et la rainure 74 peuvent 'être réalisées selon la nature de l'inviolabilité désirée. En d'autres termes, une ligne 35 d'affaiblissement peut constituer l'attache de la languette à la capsule j dans ce cas cette languette est fortement serrée dans la rainure 74. Ou bien, la languette peut quitter la rainure sans effort, mais alors le mouvement est suffisant pour la déchirer ou pour provoquer une déformation permanente notable de celle-ci. 40 La capsule peut donc être fabriquée à partir d'un matériau non adhérent au 71 12101 6 2085876 regard du matériau constitutif de l'anneau, ou être réalisée en un matériau qui, tout en étant similaire ou même identique à celui de l'anneau, n'adhère pas à ce dernier en raison des conditions de moulage. Dans le cas où les matériaux similaires utilisés seraient adhérents, un agent anti-adhérence 5 pourrait être appliqué sur la surface de l'anneau. La méthode de moulage à double injection est connue en soi et,bien qu'elle n'entre pas dans le cadre de l'invention, elle est ici particulièrement utile et avantageuse. Cette méthode semble n'avoir pas encore été appliquée pour réaliser un ensemble composite anneau-capsule, notamment dans le cas 10 présent où les composants fabriqués non seulement se comportent comme un tout vis-à-vis des diverses manutentions, mais encore déterminent les caractéristiques du bouchage réalisé parmi lesquelles prend place le couple nécessaire au débouchage du récipient auquel ils sont associés. Dans une variante de réalisation du dispositif selon l'invention (fig. 8 à 15 14), le récipient 22a reçoit un ensemble 20a, composé d'une capsule 24a et d' un anneau intermédiaire 26a. Cet anneau enveloppe la bague 31a que comporte la partie supérieure 30a du récipient ; ladite bague est pourvue d'un bourrelet inférieur 28a et d'un bourrelet supérieur 68a qui interdisent tout mouvement axial de l'anneau 26a une fois celui-ci mis en place sur le réci— 20 pient, tandis que des dents 70a, ou similaire, empêchent ce même anneau de tourner autour de la bague 3la. Outre la languette de verrouillage 48a reçue dans la rainure 74a définie par les parois 50a, et lé moletage ou la denture 76a que comporte sa surface latérale extérieure, la capsule 24a est munie d'un anneau de gerbage 34a surmontant un fond 32a. L'extrémité inférieure 64a 25 de l'anneau 26a porte un biseau intérieur 78a qui facilite l'assemblage de l'anneau sur le récipient. La rotation de l'anneau 26a autour de la bague 31a peut aussi être empêchée par une bande adhésive 72a, disposée entre la bague et la surface latérale intérieure 84a dudit anneau. Un épaulement 80a délimite partiellement une rainure 82a qui reçoit le bourrelet d'arrêt supérieur 68a. 30 L'anneau 26a possède un moyen d'engagement de la capsule 24a sous la forme de filets de vis extérieurs 100. Vue en plan, la hauteur des filets 100 (fig. Il) décroit dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire que leur diamètre extérieur déeroit graduellement au fur et à mesure de leur progression ascendante le long dudit anneau. 35 Les filets 100 sont ainsi réalisés afin que, lors de la rotation de la capsule 2'±a par rapport à l'anneau 26a, la jupe 36a de la capsule qui, dans la position de fermeture, engage fermement les filets 100, s'écarte graduellement de ceux-ci. Ce faisant, un espace libre est créé fentre les filets 100 et la jupe 36a. De ce fait, la réduction graduelle du frottement de contact en ces 40 parties et le jeu grandissant qui les sépare facilitent l'enlèvement axial de 71 12101 7 2085876 la capsule. L'inverse se produit lorsqu'on rebouche le récipient. La capsule 24a est placée par-dessus l'anneau 26a 5 elle est ensuite de plus en plus fermement accrochée grâce à la rotation qu'on lui imprime dans le sens des aiguilles d'une montre. Les figures 12 et 13 montrent que la séparation de 5 la capsule 24a d'avec l'anneau 26a s'accomplit de la même manière qu'elle s'effectue dans le cas de la capsule 24 et de l'anneau 26 (fig. 5 et 6). Le comportement de la languette de verrouillage 48a reste le même et, dans ses autres principaux aspects, la variante de réalisation selon les figures 8 à 14 est similaire à la forme de réalisation décrite en premier, selon les 10 figures 1 à 7» Pour ces réalisations, la méthode de fabrication peut être la même. Dans cet esprit, on remarquera que le moulage peut commencer soit par l'anneau 26a soit par la capsule 24a, l'autre partie étant fabriquée à la suite. D'un autre côté, il n'est pas indispensable que ces dispositifs de bouchage soient fa-15 briqués selon le procédé du moulage par double injection ; tout aussi bien les anneaux 26 ou 26a et les capsules 24 ou 24a peuvent être réalisés séparément. Il peut aussi être désirable de donner àla surface intérieure 54a de la capsule 24a un léger angle d'incidence ou de départ par rapport à la surface extérieure 60a de l'anneau 26a, en donnant à ces parties des dimen-20 sions telles qu'on puisse obtenir un jeu minimal, excepté dans la partie basse adjacente de la jupe 36a et au voisinage des filets 100 ou des rampes 38 et 42. La description qui précède donne des exemples de réalisation dans lesquels le récipient est une bouteille ou un pot en verre. L'invention est toutefois 25 applicable à d'autres récipients susceptibles d'utiliser le dispositif de bouchage selon cette invention, par exemple, des bouteilles ou pots en matière plastique, des récipients métalliques et similaires. Les capsules et anneaux intermédiaires sont réalisés en matière plastique, telle que les résines thermoplastiques facilement moulables par injection. 30 Cependant, d'autres matières premières comprenant les résines thermodurcis-sables conviennent également. Un avantage particulier de l'invention réside dans le fait qu'elle ne nécessite pas de filetage sur le récipient et qu'il n'est pas obligatoire d'orienter celui-ci dans les machines de capsulage ou autres, car la mise en place 35 de l'anneau est obtenue par une pression verticale. Comme l'étanchéité prin cipale est assurée par le contact de deux parties en matière plastique, les filets, rampes ou autres configurations, constituant les moyens nécessaires à la transformation de la rotation de la capsule en une translation axiale, peuvent varier sans modification de la bouteille ou du pot en matière plas-40 tique. Ainsi, on peut réaliser un,pot normalisé muni de bourrelets ou simi 71 12101 8 2085876 laires accrochant l'anneau ; différentes formes d'anneaux et de capsules sont alors utilisables, pourvu seulement que leur zone d'accrochage sur le récipient soit normalisée. Autrement dit, un seul type déformé, taille et style de pot serait également utilisable avec la forme de réalisation de 5 l'invention selon les figures 1 à 7» avec les formes de réalisation selon les figures 8 à 14 et avec d'autres non spécifiquement illustrées. En se reportant à nouveau aux figures 1 et 2 par exemple, on comprendra que, dans une forme préférée de réalisation de l'invention, l'angle d'inclinaison des rampes 38 ne doit pas être excessif. Bien que la valeur de cet angle ne 10 soit pas critique, des angles de l'ordre de ceux montrés dans les dessins, ou inférieurs, sont préférés. La hauteur totale des rampes 38 doit être au moins égale à l'espace vertical qui sépare le bourrelet 58 de la partie supérieure 62 de l'anneau 26, de façon que le bourrelet 56 soit libéré de son engagement avec ledit anneau lorsqu'on tourne la capsule 24 jusqu'à son dé— 15 placement vertical maximal vers -le haut. Les différentes formes de réalisation décrites ci—dessus ne sont données qu'à titre d'exemples non limitatifs. On peut, sans sortir du cadre de l'invention, concevoir d'autres formes de réalisation, notamment en ce qui concerne la forme et la position des rampes de la languette, etc, à condition 20 de respecter la définition générale de l'invention. 71 12101 9 2085876 REVENDICATIONS 1. Dispositif de bouchage pour récipients, du type de ceux comportant deux éléments en combinaison étanche, à savoir, un anneau intermédiaire destiné à envelopper le goulot du récipient et comportant des moyens d'asso- 5 ciation avec une capsule par vissage ou emboitement et une capsule cons tituée par un fond et une jupe attenante munie de moyens correspondants d'association avec ledit anneau, caractérisé par le fait que l'anneau et la capsule sont réalisés en matière plastique, qu'ils sont pourvus d'un moyen assurant l'inviolabilité du bouchage et d'autres moyens com-10 plémentaires permettant la séparation des deux éléments par un déplacement axial engendré par la rotation à la main de ladite capsule relativement audit anneau, ce dernier restant en place sur le goulot du récipient. 2. Dispositif de bouchage selon 1, caractérisé par le fait que la paroi latérale intérieure de l'anneau com-15 porte des moyens qui empêchent la rotation dudit anneau par rapport au goulot. 3. Dispositif de bouchage selon 2, caractérisé par le fait que la paroi latérale intérieure de l'anneau est pourvue d'une bande adhésive qui adhère à la fois à l'anneau et au goulot 20 du récipient. 4. Dispositif de bouchage selon 2, caractérisé par le fait que la paroi latérale intérieure de l'anneau comporte des dents qui empêchent la rotation de ce dernier par rapport au goulot. 25 5. Dispositif de bouchage selon 3 ou 4, caractérisé par le fait que les moyens complémentaires de l'anneau et de la capsule permettant l'enlèvement de cette dernière grâce à une translation engendrée par le mouvement de rotation qu'on lui imprime,sont constitués par une pluralité de rampes périphériques réalisées sur le bas de 30 chacun des deux éléments. 6. Dispositif de bouchage selon 3 ou 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens complémentaires permettant l'enlèvement de la capsule sont constitués par un filet de vis réalisé sur la surface latérale intérieure de la capsule, associé à un filet de 35 vis interrompu ou continu réalisé sur la surface latérale extérieure de l'anneau et dont le diamètre extérieur décroit graduellement à mesure que ledit filet progresse vers le haut. 7. Dispositif de bouchage selon 5 ou 6, caractérisé par le fait que le moyen assurant l'inviolabilité du bouchage 40 est constitué par une languette partie intégrante de la. capsule engageant 71 12101 10 2085876 une rainure réalisée dans l'anneau. 8. Méthode de réalisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'un des éléments, l'anneau ou la capsule, 5 moulé en premier lieu, entre dans l'a constitution du moule permettant la réalisation de l'autre élément, la capsule ou l'anneau. 9« Méthode de réalisation du dispositif selon la revendication 8, caractérisée par le fait que lesdits éléments sont réalisés selon le procédé de moulage par injection des matières plastiques synthétiques.