Brevet FR2170904A1 — publié le 19730921

La présente invention concerne des dispositifs amovibles de fermeture de saurets, par exemple pown la fermeture de flacons contenant des liquides ou solides pouvant être dangereux s'ils sont manipulés à tort et à travers. L'emploi de plus en plus généralisé de remèdes, pilules et analogues, individuellement prescrits à tel ou tel membre d'une maisonnée, augmente les risques de maipu3atios iatenSestifes, notamment par les petits. Or, il est aussi de plus en plus difficile, sinon impossible, de surveiller les enfants d'assez près pour les empêcher d'accéder à des produits nocifs pour eux. En conséquence, la présente invention a pour buts - de proposer un dispositif de fermeture de sûreté pour récipients contenant des corps du genre précité - d'atteindre ce but grace à une structure obligeant à imprimer,dans tordre voulu, deux mouvements indépendants à deux pièces,pour accéder au contenu du récipient - d'obtenir ce résultat gracie à une structure simple n'exigeant aucune autre pièce que le récipient et son capuchon - de proposer un dispositif de fermeture permettant d'atteindre les buts précités et d'assurer l'étanchéité aux liquides;; - plus particulièrement, de proposer un flacon et un capuchon solidaires de formations de verrouillage et d'étanchéité, assurant par construction l'obtention des buts précités - d'atteindre les buts indiqués, en utilisant la défornation élastique d'une des pièces, pour assurer à la fois l'étanchéité et le verrouillage sous précontrainte élastique ; - elle a encore pour but particulier de proposer un dispositif de fermeture du genre décrit, de nature à assurer une fermeture étanche pratiquement par simple enfoncement axial du capuchon sur le goulot, l'ouverture exigeant, par contre, en combinaison bien définie, un nouveau mouvement d'enfoncement axial et un mouvement angulaire de sens voulu. D'autres buts et diverses caractéristiques de l'invention seront soulignés ou apparattront au technicien à la lecture de la description que lton Ta maintenant donner en se référant aux dessins annexés, qui illustrent à simple titre d'exemples un mode préféré de réalisation de l'invention et une variante.Sur ces dessins la figure 1 est, en perspective, une vue de détail explosée du goulot d'un flacon, surmonté par un capuchon de fermeture suivant l'invention, prêt à être posé la figure 2 est une vue en coupe verticale du capuchon montré sur la figure I la figure 3 en est une vue en bout la figure 4 est une vue de détail de dessus du goulot montré sur la figure I la figure 5 est une vue en élévation de ce goulot les figures 6 à 9 sont des vues simplifiées, illustrant diverses relations qui apparaissent entre les pièces pendant manoeuvre du capuchon montré sur la figure I la figure 10 est une vue analogue aux figures 6 à 9, illustrant une variante. Les dessins illustrent l'application de l'invention à -un flacon 10 et au capuchon amovible Il qui le referme. Le flacon 10 peut Titre en tout matériau convenable, mais est avantageusement en verre, étant solidaire d'un goulot 12 terminé par un débouché circulaire destiné à titre sélectivement ouvert et fermé par le capuchon 11. Comme représenté, le flacon 10 est, en outre, solidaire de formations de verrouillage 13, 13', saillant radialement vers l'extérieur et angulairement espacées sur le goulot 12. Le capuchon Il est en matière déformable, telle que matière plastique, dotée d'une bonne "mémoire", d'une bonne aptitude à la flexion, d'un coefficient de frottement faible et d'une inertie relative vis-à-vis de la plupart des produits chimiques ménagers; parmi de telles matières figurent le polypropylène et le polyéthylène, qui permettent tous deux le moulage par injection du capuchon 11. Le capuchon Il est en forme générale de pot, présentant un tronçon de paroi cylindrique extérieur 14 relativement épais (et donc relativement rigide), qui s'enfile à coulissenturzle goulot 12. Le tronçon 14 est solidaire d'oreilles -atlairement espacées 15, saillant vers l'intérieur, destinées à s'engager dans les formations 13, 13' du goulot pour assurer un verrouillage. L'extrémité fermée du capuchon est, de préférence, relativement mince, pour permettre une déformation locale au niveau d'un tronçon convergent 16, comme on l'exposera en détail. Dans l'exemple choisi, le tronçon convergent 16 est de forme générale tronconique, ses rayons-limites RI, R2 (figure 2) chevauchant les rayons-limites R3, R4 (ligure 5) d'un chanfrein ménagé dans le débouché circulaire de l'alésage 17 du goulot 12. Le tronçon convergent 16 est solidaire d'un court tronçon cylindrique 18, solidarisé de la paroi extérieure 14 par un court tronçon annulaire 19, légèrement incliné vers le bas et vers l'intérieur ; l'extrémité intérieure du tronçon convergent 16 est solidaire d'un panneau circulaire plat 20 qui la referme. La figure 2 indique, en 4 , l'inclinaison sur la verticale du tronçon 16 et, en P , l'inclinaison sur l'horizontale du tronçon annulaire 19. En position de verrouillage, les oreilles 15 du capuchon portent, contre les faces inférieures 21, 21', des formations 13, 13' , et le tronçon convergent 16 a alors rencontré le débouché chanfreiné de l'alésage 17 du goulot, qui le déforme radialement vers l'intérieur. Le capuchon Il étant en matériau à faible coefficient de frottement, la réaction qu il engendre, en cédant à cette déformation, fait apparaitre, entre le goulot 12 et le capuchon 11, une force axiale de séparation qui maintient, par sollicitation élastique, les contacts établis en 15-21 et 15-21'. Cette force applique aussi, par sollicitation élastique dirigée radialement vers l'extérieur, le tronçon convergent 16 contre l'alésage 17, ce qui établit un joint étanche au liquide retenant le contenu du flacon 10. Suivant l'invention, les oreilles 15 du capuchon et les formations saillantes 13, 13' du goulot qui les reçoivent sont conçues de façon que le verrouillage et l'étanchéité résultent pratiquement d'un simple enfoncement axial du capuchon 11 sur le goulot 12, mais qu'il faille assurer conjointement un nouvel enfoncement axial et un mouvement angulaire particulier pour déverrouiller le capuchon et accéder au contenu du flacon. Pour obtenir ce résultat, l'on peut prévoir une formation de verrouillage 13 à chaque emplacement angulaire d'une oreille 15, mais, dans l'exemple illustré (figure 5), les formations 13 ne sont prévues sur le goulot qu'en deux points diamétralement opposés les formations 13' sont de structure plus simple, n'agissent que par leurs faces inférieures de retenue planes et sont angulairement situées en regard, à mi-chemin entre les formations de verrrouillage 13. Telles que représentées, les oreilles 15 du capuchon sont formées de huit ailettes identiques et équidistantes, qui s'étendent radialement vers l'intérieur sur une distance radiale x à partir de ltextrémité ouverte du capuchon 11. Les proportions et la matière constitutive des oreilles 15, venues de moulage avec le capuchon 11, sont telles que chaque oreille 15, relativement rigide, peut subir une certaine déformation par torsion autour de sa médiane radiale ; c'est ce degré limité d'aptitude à la torsion qui assure, par effet d'élasticité, le verrouillage et l'étanchéité du flacon, sensiblement par suite d'un simple enfoncement axial du capuchon 11. Chacune des formations 13, 13' fait radialementsaillie vers l'extérieur sur la face extérieure 22, par ailleurs cylindrique, du goulot 12. Cette face cylindrique 22 va d'un rebord inférieur 23 au débouché du goulot 12 et dépasse axialement, de part et d'autre, les formations 13, 13'. Les formations 13 s'étendent sur une distance angulaire effective J (figure 4), de préférence supérieure à l'espacement effectif t entre oreilles 15 voisines (figure 3), de sorte que l'on ne peut poser axialement le capuchon Il sur le goulot 12 sans lui avoir d'abord imprimé la position angulaire voulue, comme on l'exposera. Dans l'exemple choisi, pour un ensemble de deux formations de verrouillage 13 et deux formations de retenue auxiliaires 13', les oreilles 15 sont prévues au nombre de huit.Ainsi, pour toute position angulaire de verrouillage du capuchon, seules quatre oreilles 15 assurent le maintien ; toutefois, les tranches intérieures des oreilles 15 sont, de préférence, situées immédiatement en-deçà du pourtour de la face 22 du goulot, de sorte que toutes les oreilles 15 assurent un effet de guidage pour amener coaxialement le capuchon 12 sur le goulot 11. Les oreilles 15 rencontrent, en outre, le rebord 23, pour éviter un enfoncement excessif du capuchon 12, pendant établissement du verrouillage et de l'étanchéité. Chaque formation de verrouillage 13 comprend un lobe saillant radialement, solidaire du goulot 12, surplombant une poche en cul-de-sac située sous la face de retenue 21. Cette poche présente un débouché dirigé axialement vers le haut et radialement vers l'intérieur, destiné à recevoir pendant enfoncement axial l'une des diverses oreilles 15, convenablement placée.La poche est essentiellement définie par deux parois latérales espacées 24, 25 qui, telles que représentées, divergent vers le haut à partir de l'étranglement 26 du débouché de la poche, formant ainsi un entonnoir qui amène l'oreille 15 du capuchon en position voulue pour qu'elle franchisse l'étran- glement 26, ce dernier ayant, de préférence, une largeur angulaire légèrement supérieure à l'épaisseur effective de chaque oreille 15. Au-dessous de l'étranglement, la paroi 24 présente un brusque rentrant incliné vers l'intérieur et vers le haut, qui définit la face de retenue 21, puis se termine par un tronçon axial rectiligne 27, dirigé vers le bas. Au-dessous de l'étran glement, l'autre paroi 25 présente une pente d'allure générale hélicoTdale angulairement dirigée vers l'autre paroi 24 et referme la poche en cul-de-sac, en rencontrant le tronçon de paroi axial 27 ; ce tronçon d'allure hélicoldale est indiqué en 28. Comme représenté, ce tronçon 28 rejoint uniment et tangentii- lement le tronçon divergent de la paroi 25 et son pas d'hélice diminue au voisinage du tronçon de paroi 27, de sorte qu'à leur intersection, les tronçons de paroi 27 et 28 sont sensiblement perpendiculaires entre eux. Pour choisir les proportions des oreilles et despoches, l'on donne aux oreilles 15 une longueur axiale effective x (figure 2) inférieure A la hauteur axiale maximale L1 (figure 5) et supérieure i la hauteur axiale minimale L2 de la poche. L'on donne aussi, de préférence, à la tranche supérieure 29 (figure 2) de chaque oreille 15 une pente correspondant à celle du rentrant 21 ; sur la figure 5, cette pente 6 est d'environ 150 sur un plan' radial normal à l'axe du capuchon.Enfin, la largeur angulaire W du rentrant 21 doit strie telle qu'une oreille 15 tordue & la base, à l'intersection des tronçons de paroi 27 et 28, ait la longueur effective z voulue pour atteindre presque le bec du rentrant 21. Compte tenu des relations et caractéristiques décrites, l'on va maintenait décrire un cycle de fonctionneient dont les stades successifs sont illustrés par les schémas donnés sur les figures 6 à 9. La figure 6 indique la relation entre pièces apparaissant lorsque l'on a introduit l'une des oreilles 15 dans l'étran- glement 26 et que cette oreille subit un moment de torsion résultant de la rencontre (a) entre sa base et le tronçon de paroi 28 et (b) entre sa face latérale et la paroi 24, au niveau de l'étranglement. Si l'on continue à enfoncer le capuchon, l'oreille 15 se tord davantage en pénétrant plus profondément dans la poche (figure 7). Finalement, l'enfoncement du capuchon est arr8té par rn:rontre entre la base de l'oreille et l'intersection des surfaces 27, 28, l'oreille 15 ayant alors franchi le bec du rentrant 21 et reprenant ensuite élastiquement son orientation axiale initiale pour s'étendre à plat, en position parallèle ou contiguë au tronçon de paroi axial 27. Au cours de l'enfoncement axial provoquant ce verrouillage, il y a initialement rencontre entre le chanfrein du goulot et le tronc de cône 16 ; de ce fait, le tronc de cône 16 subit vers l'intérieur une déformation élastique suffisante pour engendrer une force axialequi chasserait le capuchon Il si les oreilles 15 n'étaient retenues par les rentrants 21. De préférence, la rencontre initiale entre goulot et tronc de cône apparait, pendant mouvement axial, avant le verrouillage illustré par la figure 8, de sorte que l'effet de retenue du rentrant 21 est renforcé par une sollicitation élastique dirigée axialement vers l'extérieur. Si l'on tente alors de retirer le capuchon par mouvement purement axial ou purement angulaire (tel que mouvement de dévissage normal), le résultat est nul parce que l'oreille 15 est coincée à l'intérieur de la zone de retenue L2 (figure 5). Par contre, Si l'on imprime au capuchon 11, à l'encontre de la sollicitation élastique axiale, un nouvel enfoncement le faisant talonner à l'intersection 27-28 et que l'on fasse ensuite tourner le capuchon 11 par rapport au flacon 10 dans le sens de dévissage, l'oreille 15 se tord autour de sa médiane radiale pour épouser le tronçon d'allure hélicoldale 28 (figure 9) ; on retire, alors, le capuchon par déplacement axial, en poursuivant le mouvement de dévissage. La figure 10 illustre une variante suivant laquelle la paroi 24' est rigoureusement hélicoidale sur toute la distance allant d'un point axialement situé hors de l'étranglement 26 jusqu'à une base 30 adjacente au tronçon de paroi axial 27 ; la base 30 est perpendiculaire au tronçon de paroi 27 et a sensiblement la largeur effective de l'oreille 15. La poche a, par ailleurs, la forme précédemment décrite. Il est clair-que, grade à l'hélice uniforme montrée sur la figure 10, l'oreille tordue glisse uniment pendant mouvements de vissage et de dévissage et que l'intersection entre la paroi 24' et la base 30 définit une courte arête autour de laquelle l'arevte inférieure correspondante de l'oreille 15 peut pivoter pour que l'oreille prenne la torsion nécessaire à l'enlèvement du capuchon. L'on voit que l'invention permet d'atteindre tous les buts cités. Les deux pièces sont faciles à fabriquer par techniques de moulage existantes et le verrouillage du capuchon rétablit l'étanchéité aux liquides après chaque ouverture du flacon. Les faces inférieures des oreilles 13' retiennent les oreilles 15 qui sont espacées de 900 de celles assurant le verrouillage, ce qui régularise l'orientation du capuchon en position de verrouillage et d'étanchéité. De plus, ces oreilles 13' sont faciles à réaliser par techniques de moulage classiques, la ligne de joint entre les moitiés du moule à flacon étant indiquée en 31 sur la figure 4. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention à l'aide de matériaux du genre décrit, la face 22 du goulot a 25 mm de diamètre. Le bec du rentrant 21 est situé à une distance axiale de 7,6 mm du débouché du flacon. Bes oreilles 15 ont environ 5,8 mm de longueur axiale, 1,4 mm d'épaisseur et sont séparées de la face 22 par des interstices d'environ 25/u ; les formations 13, 13' sont séparées de l'alésage du capuchon 11, entre les oreilles 15, par des interstices analogues. Be capuchon Il a, de préférenoe, un diamètre extérieur maximum légèrement supérieur au diamètre extérieur du rebord 23, pour des raisons d'esthétique. La face inférieure du panneau 20 est séparée par un interstice d'environ 1,3 mm du plan radial passant par les tranches supérieures des oreilles 15. Bien que l'on ait décrit en détail un mode de réalisation préféré de l'invention et une variante, l'on pourra, bien entendu, y apporter diverses modifications et variantes, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fermeture de sreté sélectivement amovible, comprenant un corps qui comporte un goulot à débouché axial circulaire et un capuchon pour l'ouverture et la fermeture sélective de ce débouché, le capuchon et l'extérieur du-dit goulot présentant des éléments de fixation temporaire coopérants à coulissement, et le capuchon et l'alésage du-dit goulot présentant des éléments coopéranW à coulissement comportant un moyen propre à céder radialement en contact périphérique continu, sous contrainte élastique, avec le-dit débouché quand le-dit capuchon est fixé, les-dits moyens de fixation comportant des oreilles et des poches en cul-desac de fixation temporaire à balonnette, ce dispositif étant caractérisé en ce que chacune desdites poches présente une entrée étranglée ouverte axialement vers le haut et radialement vers l'extérieur et présente, en outre, des parois latérales opposées angulairement espacées, convergeant pour former un étranglement à la-dite entrée, une première de ces parois latérales présentant dans la poche une pente d'allure générale hélicoidale à partir du-dit étranglement et transversalement à la-dite entrée, la seconde des-dites parois latérales présentant dans la poche un rentrant dirigé à l'opposé de la première paroi latérale, dans la région de la-dite pente hélicoidale, les-dites oreilles s'étendant radialement et axialement et étant susceptibles de torsion autour de leurs médianes radiales, ces oreilles ayant l'épaisseur voulue pour franchir la-dite entre et une longueur axiale non supérieure à la distance axiale minimale séparant le-dit rentrant de la-dite première paroi latérale. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les-dites oreilles font saillie radialement vers l'intérieur du-dit capuchon. 3. Dispositif selon la revendicati-on 1, caractérisé en ce que les-dites oreilles sont solidaires du capuchon. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le-dit capuchon et les-dites oreilles sont moulés d'un seul tenant en matière plastique. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les-dites poches sont solidaires du goulot. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le-dit corps, le-dit goulot et les-dites poches sont moulés d'un seul tenant en verre. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les-dites parois latérales convergent, à l'extrémité ouverte axialement de la-dite entrée, vers le-dit étranglement. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs des-dites oreilles, angulairement équidistantes autour de l'axe du-dit capuchon et en ce que chacune des-dites poches est ménagée par évidement dans un lobe incurvé saillant radialement vers l'extérieur sur le-dit goulot, la longueur angulaire effective de ce lobe étant supérieure à l'espacement angulaire entre oreilles voisines, de sorte que ledit capuchon ne peut s'enfiler sur le-dit goulot que lorsque une oreille pénètre dans la-dite poche. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est prévu, autour du-dit goulot, plusieurs des-dits lobes, dont les étranglements d'entrée ont un espacement angulaire effectif correspondant à un multiple entier de l'espacement angulaire entre oreilles voisines. 10. Dispositif de fermeture selon la revendication 9, caractérisé en ce que les-dits lobes sont au nombre de deux, les-dites oreilles étant prévueses- m wbre pair et les-dits lobes étant diamétralement opposés. 11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une oreille radiale, solidaire du-dit goulot et présentant une face de retenue de capuchon sensiblement située dans le meme plan radial que le-dit rentrant, présente, par rapport à ce dernier, un espacement angulaire qui est sensiblement un multiple entier de l'espacement angulaire entre les oreilles du-dit capuchon. 12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que deux oreilles radiales saillantes, solidaires du goulot et diamétralement opposées, sont situees à mi-chemin entre les-dits lobes, ces deux oreilles présentant des faces de retenue des oreilles du capuchon sensiblement contenues dans le aigre plan radial que les-dits rentrants et présentant, par rapport à ces derniers, un espacement angulaire qui est sensiblement un multiple entier de l'espacement angulaire entre les oreilles du-dit capuchon. 13. Dispositif de fermeture selon la revendication 12, caractérisé en ce que les oreilles du capuchon sont au nombre de huit et en ce que les oreilles du goulot sont sensiblement 4 t-ées à 900 des-dits rentrants. 14. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur angulaire du-dit rentrant est au moins égale à l'épaisseur d'une oreille du capuchon. 15. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la-dite première paroi latérale présente une orientation sensiblement axiale au niveau du-dit étranglement et s'incline uniment et en continu pour prendre la-dite pente d'allure générale hélico8ale. 16. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le-dit capuchon est aboulé d'un seul tenant en matière plastique, sa section de fixation à coulissement comportant un tronçon annulaire relativement épais et rigide solidaire des-dites oreilles et sa section susceptible de céder étant relativement mince et flexible et convergeant vers l'intérieur dans la région de contact avec le débouché du-dit goulot. 17. Dispositif selon la revendication 16, caract4bisé en ce que les oreilles du capuchon sont sensiblement contenues dans un plan radial axialement décalé par rapport à celui passant sensiblement par la section de capuchon susceptible de céder. 18. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la-dite première paroi latérale est sensiblement hé lic oldale sur toute sa longueur, qui couvre à la fois le-dit étranglement et la-dite poche. 19. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le-dit rentrant est incliné vers le haut et vers l'intérieur à partir de la région d'étranglement de la-dite seconde paroi latérale. 20. Dispositif selon la revendssation 1, caractérisé en ce que la-dite seconde paroi latérale comporte, dans la-dite poche, un tronçon sensiblement axial de longueur supérieure à la longueur axiale effective de la-dite oreille de capuchon. 21. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le-dit capuchon présente une paroi de fermeture qui comporte une section convergente susceptible de céder radialement et qui rencontre initialement le débouché circulaire du goulot avant d'atteindre le degré final d'enfoncement axial correspondant à la pleine fixation du capuchon à goulot, de sorte qu'en position de pleine fixation cette section convergente est appliquée par contrainte élastique en position de fermeture et d'étanchéité contre le-dit goulot.