Brevet FR2077917A1 — publié le 19711105

L'invention est relative aux couvercles à emboîtement en ma tiere- plastique à paroi mince, à jeter après utilisation, et plus particulièrement à ceux qui appartiennent au genre des couvercles bombés présentant des possibilités nouvelles et perfectionnées d'empilage. On a incorporé à la paroi latérale de gobelets et de couvercles de matière plastique une variété de diverses possibilités d'empilage qui permettent de manutentionner mécaniquement les récipients et les couvercles dans des équipements tels que des machines automatiques de remplissage et de capsulage et des distributeurs automatiques. Apparemment, la possibilité d'empilement la plus largement utilisée est celle qui utilise un décolletage radial de la paroi latérale, lequel décolletage forme des épauler ments interne et externe qui coopèrent avec des moyens identiques d'empilement portés par des articles identiques, de manière que l'épaulement externe d'un article repose sur l'épaulement interne de l'article qui le suit dans l'empilement.Dans l'empilement d'articles tels que des gobelets comportant des parois latérales d'une étendue axiale appréciable, la stabilité latérale est assurée par la proximité de leurs parois latérales sur une distance appréciable lorsqu'ils sont disposé télescopiquement l'un dans l'autre. Ceci signifie que le glissement latéral de chacun des articles d'un empilement est empêché par le chevauchement des parois latérales des articles voisins sur une distance axiale appréciable. Toutefois, pour l'empilage de couvercles, on ne dispose pratiquement d'aucune paroi latérale pour assurer la stabilité latérale et, dans ces conditions, les problèmes d'empilage sont quelque peu plus difficiles. Néanmoins, il est essentiel que la stabilité de l'empilement soit assurée afin qu'on obtienne un empilement de couvercles pouvant être manutentionnés mécaniquement. Le problème consistant à assurer un empilement stable de cou- vercles, du genre général des couvercles de fermeture, deviént plus aigu lorsqu'ils appartiennent au genre des couvercles bombés par opposition à ceux qui présentent une dépression centrale peu profonde utilisée pour aligner des récipients pleins, fermés, empilés. Dans ce dernier cas, la stabilité peut être obtenue à partir de la jupe repliée vers le bas sur le pourtour et de la paroi de la dépression, mais les couvercles bombés sont dépourvus de ces deux éléments pour assurer leur stabilité. Un but important de l'invention est de réaliser une possibi lité d'empilement dans un couvercle de fermeture-du genre bombé qui assure lawstabilité de l'empilement lorsqu'un certain nombre de couvercles identiques conformes à l'invention sont emboîtés l'un dans l'autre. Un autre but important de l'invention est de réaliser une possibilité d'empilement dans un couvercle de fermeture du genre bombé, qui assure la stabilité de l'empilement-et qui,en même temps, permette de séparer facilement les couvercles l'un de l'autre, soit par manutention manuelle, soit par manutention mécanique. Un autre but important de l'invention est encore de réaliser une disposition relative des parois latérales de couvercles du genre bombés, qui complète la disposition relative des possibilités d'empilement précitées-portées par les couvercles, de manière à assurer la stabilité de l'empilement. Ces buts et d'autres buts encore de l'invention sont atteints du fait que le couvercle conforme à l'invention-comprend une paroi supérieure et une paroi tronconique dirigée vers l~'extérieur et vers le bas à partir du pourtour de la paroi supérieure et formant, avec la verticale, un angle ne dépassant pas 10 , de-préférence de 'ordre de 4 à 70. Un rebord fait saillie à l'extérieur de la partie inférieure de la paroi tronconique et une jupe-partant du pourtour de ce rebord, est dirigé vers le bas.Une rainure primaire d'empilement est prévue entre la partie supérieure et la partie inférieure de la jupe, la surface inférieure de cette rainure étant agencée pour reposer sur le pourtour du rebord d'un couvercle identique situé-en dessous lorsque cesAdeux couvercles sont emboîtés télescopiquement l'un sur l'autre enS-position verticale.La paroi tronconique du couvercle présente une étendue axiale plus grande que le pas de l'empilage, -ce-grâce à quoi la paroi tronconique du couvercle inférieur de l'empilement repose au niveau de la paroi tronconique du-couvercle supérieur et au moins des parties situées saune certaine-distance l'une- de l'autre, de l'interstice situé entre les parois tronconiqúes-se chevauchant,sont de l'ordre de 0,025 à0,1 mm. L'immédiate proximité d'au moins des parties, situées alune certaine distance l'une de l'autre des parois, assure la stabilité latérale de-l'empi-lement de couvercles.La hauteur d'encombrement-des-couvercles- dans l'empilement ou pas de ltempi- lement-est naturellement la distance axiale de points identiques de couvercles immédiatement voisins. Ilva également de soi que l'angle de la paroi conique, la hauteur d'encombrement dans l'em- pilement et le diamètre maximal de celui-ci sont tous des variables dépendant l'une l'autre et que les variations de l'une d'entre elles entraînent des variations des dimensions désirées pour les autres, afin qu'on obtienne la disposition relative désirée. L'invention est décrite plus en détail ci-dessous à l'aide d'un exemple, non limitatif, de réalisation, en se référant aux dessin annexés dans lesquels - la figure 1 montre, en élévation, une partie d'un récipient portant un couvercle de matière plastique à jeter après l'utilisation, construit conformément à l'invention, - la figure 2 montre en coupe verticale, à échelle agrandie, la partie de récipient et de couvercle représentée sur la figure 1, - la figure 3 est une vue, analogue à celle de la figure 1, d'un mode de réalisation préférentiel d'un couvercle en place sur un récipient, - la figure 4 montre en plan, à grande échelle, une partie du couvercle de la figure 3, regardé dans le sens des flèches 4-4, - les figures 5 et 6 sont, fortement agrandies, des coupes verticales des modes de réalisation de couvercles représentés respectivement par les figures 1 et 3, et montrant en particulier la manière dont chaque couvercle s'emboîte sur un couvercle identique dans un empilement Le gobelet de matière plastique 10, à jeter après utilisation, représenté sur les figures 1 et 2, comporte une paroi latérale 12 et un rebord roulé 14. Le couvercle 16 utilisé pour capsuler le récipient 10 est construit conformément à l'invention. Ce couvercle comprend, dans son ensemble, un corps de forme bombée, présentant une paroi supérieure bombée 18 et une paroi tronconique 24 dirigée vers l'extérieur et vers le bas à partir du pourtour 26 de la paroi supérieure 18. Un rebord 28 est dirigé vers l'extérieur à partir du bord inférieur de la paroi tronconique 24 et une jupe 30 est dirigée vers le bas à partir du pourtour extérieur du rebord 28. Le mode de liaison de ces diverses parties de couvercle avec les parties identiques d'un couvercle emboîté avec lui sont décrites en détail ci-dessous. Unegcrge enV 32 est prévue entre la partie supérieure et la partie inférieure de la jupe 30 et a plusieurs fonctions. En premier lieu, la gorge 32 définit un bourrelet Formé sur la surface intérieure de la jupe 30, qui retient le couvercle sur le gobelet 10. I1 y a lieu de souligner, à propos de la figure 2, que le bourrelet repose en dessous du bord roulé 14 du gobelet afin de maintenir le couvercle en place. En second lieu, la gorge 32 assume une autre fonction, plus nettement visible sur la figure 5, qui est de servir due décolletage pour l'emboîtement des couvercles. La gorge 32 de la figure 2 se compose d'-une paire de surfaces convergentes 34 et 36. La surface 36 sert d'épaulement intérieur de la possibilité précitée d'emboîtement représentée sur la figure 5, qui représente deux couvercles emboîtés l'un dans l'autre. L'épeulement inférieur 36, représenté sur la figure 5, repose sur rê- te du pourtour 38 du rebord 28 du couvercle immédiatement inférieur dans l'empilement. Dans ces conditions, le pourtour 38 du rebord 28 sert d'épaulement extérieur de la possibilité d'emboîtement formée sur la jupe 30 du couvercle . Les limites des possibilités d'emboîtement d'un des couvercles sont indiquées sur la figure 5 à l'aide d'une accolade désignée par 40. La possibilité particulière d'emboîtement prévue sur la jupe 30 constitue la possibilité d'emboîtement primaire de l'empilement de couvercles mais ne constitue pas en soi l'invention. En effet, de telles possibilités d'empilement ont été antérieurement incorporées à des couvercles et à des récipients pour assumer la même fonction. Au contraire, cette possibilité d'emboîtement primaire, en combinaison avec le mode de liaison des parois latérales de la partie bombée 16, constitue l'invention. Tandis que la possibilité d'emboîtement primaire 40 produit l'espacement des couvercles dans l'emboîtement et évite à un couvercle de se coincer à l'intérieur du couvercle suivant dans l'emboîtement-pour former une "agglomération de couvercles", la disposition relative des parois latérales de la partie de forme bombée 16 du couvercle assure la stabilité latérale de l'empilement. (On a appelé "agglomération de couvercles" l'ensemble de deux couvercles, au moins, emboîtés si fortement qu'ils sont difficiles à séparer au cours de la manutention manuelle ou mécanique). On remarquera qu'en absence de toute liaison de coopération dans la région de la partie bombée, comme par exemple dans les couvercles où le rebord est prolongé dans un plan horizontal pour former la paroi supérieure, il n'y a en fait aucune stabilité latérale et les couvercles peuvent basculer ou se déplacer latéralement les uns par rapport aux autres. En pratique, de tels couvercles sont parfois empaquetés dans une position où ils se trouvent soumis à une certaine tension préliminaire, de manière à augmenter la stabilité latérale de l'empilement.La souplesse naturelle de matériau dont sont faits les couvercles donne une certaine élasticité à un empilement de tels couvercles et ils peuvent donc facilement être soumis à une tension préliminaire pour être maintenus empilés. Toutefois, une telle disposition n'est utile que pour l'ex pédition, et il n'est pas pratique d'empiler de tels couvercles d'une manière où ils sont soumis à une certaine tension préliminaire au cours de la manutention mécanique. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 5, la paroi tronconique 24 est inclinée d'environ 4" par rapportàlaver ticaS etltépaisseur de paroi nominale est d'environ 0,2 mm. L'étendue axiale de la paroi tronconique 24 est approximativement double de l'étendue axiale de la possibilité d'emboîtement 40,et par conséquent, lorsqu'on emboîte des couvercles identiques, la paroi tronconique d'un couvercle supérieur dans l'empilement entoure la paroi tronconique du couvercle situé immédiatement en dessous dans cet empilement. Ceci ressort d'une manière évidente sur la figure 5. L'angle au sommet de la paroi tronconique 24 et son épaisseur -déterminent la disposition relative des parois immédiatement voisines de deux couvercles emboîtés.Dans un couvercle présentant ces valeurs d'angle et d'épaisseur de paroi, l'interstice entre la surface intérieure du couvercle inférieur et la surface extérieur du couvercle supérieur est d'environ 0,025 à 0,075 mm. Cet espacement entre les parois tronconiques, s'emboîtant l'une dans l'autre, assure une stabilité latérale appréciable pour les deux couvercles emboîtés de la manière représentée sur la figure 5 et il sera difficile qu'ils se séparent l'un de l'autre ou basculent l'un par rapport à l'autre lorsqu'ils sont disposés suivant un empilement. Le mode de réalisation de l'invention représenté par la fi guru 1 fonctionne d'une manière plus satisfaisante pour atteindre les buts recherchés lorsqu'on prend une épaisseur de paroi très proche des dimensions nominales. Toutefois, lorsque 1 'épaisseur de la paroi tronconique dépasse q2mm d'une quantité appréciable, il peut en résulter, entre les surfaces intérieure et extérieure des parois tronconiques immédiatement voisines, un contact notable qui provoque un serrage important entre les couvercles et rend leur séparation difficile.On remarquera qu'en cas de friction de contact appréciable entre les parois tronconiques immé diatement voisines, il est difficile de faire glisser ou de séparer les couvercles, ce qui les rend inaptes à être utilisés en particulier dans des machines-oùles couvercles sontmanutentionnés mécaniquement. Ainsi, qu'on l'a indiqué ci-dessus, les diverses variables dépendant l'une de- l'autre et, tandis que les dimensions données sont des valeurs préférentielles adaptées l'une à l'autre, si on fait varier l'une d'elles, une autre ou plus d'une autre, pourra être modifiée, mais le couvercle qu'on obtiendra entrera toujours dans le cadre de l'invention. Le mode de réalisation représenté sur les figures 3, 4 et 6 permet d'augmenter les tolérances de dimensions du couvercle et assure la facilité de séparati-on de couvercles emboîtés l'un dans l'autre. Ce résultat est obtenu sans aucune perte appréciable de stabilité latérale de l'empilement. Dans ce mode de réalisation de i' invention, la jupe et l'anneau primaire d'emboîtement sont identiques à ceux du mode de réalisation précédemment décrit et les diverses parties portent les- mêmes références numériques. La hauteur d'encombrement d'un couvercle dans l'empilement, ou pas de -l'empilement, est approximativement de 3,8 mm. Toutefois, la partie bombée du couvercle est différente. Dans ce mode préférentiel de réalisation de l'invention, la paroi tronconique 60 est orientée=sous un angle d'environ 7" par rapport à la verticale. A une certaine distance l'une de l'autre tout autour de la partie tronconique 60 sont -disposées un certain nombre de nervures 62 qui forment des cannelures dans la surface intérieure ; le mode de réalisation représenté par les figures en comporte huit. De préférence, l'étendue radiale des nervures 62 est constante d'un bou-t à l'autre de leur hauteur, de,sorte que les bords extérieurs de ces nervures-sont parallèles à la surface de la paroi tronconique 60 entre les nervures. La dimensions -nominale de ltépaisseur de la parpi-txronconique es-t la même que dans le mode de réalisation précédent, à savoir 0,2 mm. On remarquera que, du fait que l'inclinaison de la paroi tronconique est- plus grande,- dans le mode- préférentiel de réalisation représenté par la figure 6, que dans-celui de la figure 5 et que le pas et l'épaisseur de l'empilement sont les mêmes, il en résultera un plus grand es.pacement entre les surfaces immédiatement voisines des parois tronconiques des couvercles emboîtés l'un dans l'autre et-cet espacement va augmenter plus rapidement à mesure que deux couvercles sont séparés l'un de l'autre en-direc- tion axiale. En conséquence, les tolérances de dimensions de la paroi latérale sont,dans une certaine mesure, plus grandes que dans le cas du premier mode de réalisation.Toutefois, l'augmentation d'espacement des parois latérales augmente l'instabilité latérale de l'empilement par suite du jeu plus important entre les parois tronconiques immédiatement voisines. On s'en rend compte sur la figure 6, en considérant la partie située en dessus de l'extrémité supérieure de la nervure 62 du couvercle inférieur. Avec un angle de 7", l'espacement des parois tronconiques est situé entre 0,13 et 0,2 mm. La hauteur radiale nominale pour les nervures est de 0,1 mm, ce qui laisse entre le bord extérieure des nervures du couvercle intérieur et la surface intérieure du couvercle supérieur un espacement situé entre 0,025 et 0,1 mm, qui est essentiellement celui du premier mode de réalisation. On remarquera, sur la figure 6, que les nervures 62 ont une étendue axiale notablement plus grande que le pas ou hauteur d'emboîtement 40 et que, dans ces conditions, les nervures 62 du couvercle inférieur s'engageant à l'intérieur de la paroi tronconique du couvercle immédiatement supérieur dans l'empilement. La séparation des couvercles, avec le mode de réalisation de la figure 6 est,d'une façon générale, plus facile qu'avec le mode de réalisation de la figure 5. Une des raisons en est que le contact entre les parois tronconiques immédiatement voisines est limité à une ligne de contact avec les arêtes des nervures portées par la paroi. Entre les nervures, il y a un espacement assez grand des parois tronconiques immédiatement voisines, qui évite tout effet de piston entre les deux couvercles. Dans le mode de réalisation de la figure 5, la proximité immédiate des deux parois tronconiques peut engendrer une situation dans laquelle une chambre à peu près étanche se trouve formée entre les parois terminales 18 des couvercles immédiatement voisins, ce qui peut gêner la séparation des couvercles. Après cette description détaillée de l'invention, on remarquera que la disposition relative des parois latérales des parties tronconiques des couvercles,assure une possibilité secondaire d'empilement qui donne une stabilité latérale à la possibilité primaire d'empilement définie par la gorge 32 en V ménagée dans la jupe et par le pourtour 38 du rebord 28 dirigé vers l'extérieur. On remarquera aussi, que dans le mode de réalisation préférentiel de l'invention, une plus grande facilité de séparation des couvercles est fournie par les nervures 26 de la paroi tronconique qui assurent la stabilité latérale. La hauteur d'encombrement plus grande de la paroi tronconique du mode de réalisation préférentiel de l'invention permet plus facilement à l'air d'entrer entre les parois latérales et terminales des couvercles et rend ainsi plus facile leur séparation.On remarquera aussi que la stabilité latérale peut être obtenue uniquement lorsqu'il y a une coopération appréciable entre les parois tronconiques de couvercles immédiatement voisinS , sur une étendue axiale notable. Si la disposition relative, très rapprochée, des parois sous un angle plutôt aigu n'existe que sur quelques centièmes de millimètre, on n'obtiendra pas de stabilité latérale appréciable et les couvercles ne conviendront pas à une manutention mécanique. Bien qu'on ait, dans la description ci-dessus, indiqué des dimensions pour les deux modes de réalisation présentés, il est évident qu'on peut adopter d'autres dimensions, quoique le couvercle ainsi obtenu puisse donner moins satisfaction pour son empilement. D'une façon générale, l'angle de la paroi-tronconique bombée ne devrait pas dépasser 100 et l'interstice entre au moins des parties de la paroi latérale ne devrait pas dépasser 0,4 mm avec un pas de 4 mm et une épaisseur de paroi de 0,2 mm. A la lecture de la description ci-dessus, le spécialiste se rendra compte aussitôt qu'on peut apporter de nombreuses modifications à l'invention sans se départir pour autant de son esprit. L'invention n'est en tout cas, nullement limitée aux deux modes de réalisation qui ont été décrits et représentés sur les figures, mais en englobe tous les équivalents techniques. REVENDICATIONS 1. Couvercle à emboîtement en matière pastique, à paroi mince, à jeter après utilisation, comportant des possibilités d'emboîtement ou d'empilement extérieures qui comprennent une paroi supérieure, une paroi tronconique dirigée vers l'extérieur et vers le bas à partir du pourtour de la paroi supérieure et formant un petit angle avec l'axe du couvercle, un rebord dirigé vers l'extérieur à partir de la partie inférieure de la paroi tronconique et une jupe dirigée vers le bas à partir du pourtour du rebord, lequel couvercle est caractérisé en ce que la jupe porte une gorge dirigée vers l'intérieur, formant un bourrelet pour retenir le couvercle sur le bord d'un récipient, définissant un épaulement interne, et agencé pour reposer sur le pourtour du rebord d'un couvercle identique lorsque ces couvercles sont emboîtés télescopiquement l'un dans l'autre, la paroi tronconique présentant une étendue axiale plus grande que le pas de l'empilement de couvercles fixé par la gorge et le rebord, la paroi tronconique de l'un des couvercles reposant à l'intérieur de la paroi tronconique du couvercle suivant et au moins une partie des parois tronconiques étant disposée à une très petite distance l'une de l'autre lorsque les couvercles sont emboîtés l'un dans l'autre afin d'éviter tout déplacement latéral important d'un couvercle par rapport à 1 'autre. 2. Couvercle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois tronconiques présentent un espacement d'environ 0,025 à 0,1 mm sur tout leur pourtour. 3. Couvercle selon la revendication 1, caractérisé par des nervures dirigées axialement et portées par la paroi tronconique, les arêtes de ces nervures étant espacées d'environ 0,025 à 0,1 mm de la surface de la paroi tronconique du couvercle immédiatement voisin dans l'empilement. 4. Couvercle selon la revendication 3, caractérisé en ce que les nervures sont dirigées vers l'extérieur de la surface de la paroi tronconique et ont une épaisseur radiale d'environ 0,1 mm comptée à partir de cette surface. 5. Couvercle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi tronconique forme un angle d'environ 4" avec l'axe du couvercle. 6. Couvercle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi tronconique forme un angle d'envi ron 7" avec l'axe du couvercle. 7. Couvercle selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étendue axiale de la paroi tronconique est au moins double du pas de l'empilement. 8. Couvercle selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance des nervures de la paroi tronconique à la paroi tronconique du couvercle immédiatement voisin dans l'empilement est d'environ 0,125 à 0,2 mm.