Brevet FR2423406A1 — publié le 19791116

La présente invention concerne un bouchon creux et un dispositif de mise en place et d'extraction de celui-ci sur un récipient. L'invention appartient au domaine du bouchage des récipients de toute nature mais elle s'applique plus particulièrement au bouchage des récipients à liquides munis d'un col ou d'un goulot tels que des bouteilles ou des flacons pour liquides alimentaires ou autres. L'un des problèmes qui se pose dans le domaine du bouchage réside dans le fait que,généralement,plus 11 étanchéité est bonne,moins les opérations de bouchage ou de débouchage sont aisées et réciproquement car on n'obtint de fermeture étanche que lorsque la pression latérale du bouchon contre la paroi interne du goulot est suffisamment élevée pour empecher toute sortie de liquide par infiltration ou toute entrée d'air en sens inverse entre cette paroi et le bouchon.Cette pression latérale s'oppose donc,du fait du frottement engendré,au coulissement du bouchon dans ltorifice du récipient et c'est cette résistance,éventuelle- ment très élevée, qu'il faut vaincre aussi bien au bouchage qu'au débouchage; orton sait quels efforts il faut parfois déployer pour boucher ou déboucher des bouteilles de liquides alimentaires, tels que du vin1 fermées par des bouchons de liège, et on connaît les nombreux tire-bouchons qui ont été imaginés pour pallier à ces difficultés (titrbouchons à vissé crémaillères,à leviers, à gaz comprimé etc.) ces appareils généralement efficaces étant malheu de reusement/réalisation compliquée donc onéreux. Par contre, on ne connait pas ces difficultés avec les bouchons en matière plastique et c'est plutôt le problème inverse qui se pose du fait que ceux-ci ont tendance à sortir d'eux-memes sous la pression interne au récipient et doivent etre retenus en place par divers moyens (fils métalliques sur les bouteilles de cidre bouché,capsule sertie sur les bouteilles de vins ordinaires etc....). L'invention a donc essentiellement pour but de concilier les deux exigences opposées de bonne étanchéité et de coulissement aisé en proposant d'une part un bouchon qui,lorsqu'il est en place,ferme hermétiquement le récipient, comme une bonne étanchéité aux fluides et n'ait pas tendance à se laisser éjecter sous 11effet de la pression interne au récipient, ce bouchon ne nécessitant de ce fait aucun moyen de retenue additionnel,et d'autre part un dispositif de boucbge et de débouchage permettant de pallier le fait que la bonne adhérence du bouchon sur les parois de l'ori- fice du récipient peut rendre difficiles son extraction et sa mise en place,ce dispositif devant etre évidemment de conception simple et d'utilisation plus: aisée que celle des dispositifs existants. Le bouchon selon l'invention,prévu notamment pour former les récipients à liquides,est creux et comprend un corps en matière élastiquement déformable muni d'une cavité centrale débouchant à une extrémité et fermée par un fond à l'autre extrémité dudit corps,ce bouchon comportant en outre des moyens d'ancrage offrant une prise à une traction axiale du bouchon ainsi qu'un appui de butée à l'opposé du fond de la cavité pour une poussée contre celui-ci et un étirement longitudinal du corps. Le dispositif selon l'invention permettant de mettre en place et d'extraire un tel bouchon se compose essentiellement d'un extracteur comportant une partie d'ancrage munie d'organes d'accrochage capables de s'ancrer sur les bouchons par conjugai- son des forment d'un poussoir adaptable sur l'extracteur et capable de pénétrer dans les cavités des bouchons pouren repousser le fond. L'invention va maintenant etre décrite en détail en se référant à divers modes de réalisation particuliers cités à titre d'exemples non limitatifs et représentés par les dessins annexés. Les figures 1 à 4-sont des coupes longitudinales de quatre types différents de bouchons selon l'invention, la figure 5 représente en coupe un dispositif selon l'invention utilisé pour la mise en place d'un bouchon du type de la figure 1; la figure 6 représentern demi-coupe une variante du dispositif selon l'invention utilisé pour l'extraction d'un bouchon du type de la figure 1; la figure~7 représente en demi-coupe une autre variante du dispositif selon l'invention utilisable avec des bouchons du type de la figure 4. Tous les bouchons selon l'invention dont les figures 1 à 4 représentent quatre variantes possibles ont tous en commun au moins les trois caractéristiques suivantes: ils comportent un corps extensible en matière élastiquement déformable, leur corps est évidé dans sa partie centrale tel que la cavité formée débou che à une extrémité du bouchon et soit fermée par un fond à l'autre extrémité, ils comportent des moyens d'ancrage assurant un appui à l'opposé du fond. Ce qui distingue les différentes variantes de bouchons représentées sur les figures 1 à 4 réside essentiellement dans les moyens d'ancrage prévus. Le bouchon 1 de la figure 1 est réalisé en matière élastiquement déformable telle qutune matière plastique ordinaire utilisée couramment pour le bouchageJpar exemple du polyéthylène qualité alimentaire; son corps 2 est cylindrique et muni d'une cavité qui est un alésage coaxial 3 débouchant à la partie supérieure et fermé par un fond 4. A noter que la paroi latéraleet le fond formant le corps 2 sont relativement minces en comparaison du diamètre du bouchon. L'alésage 3 comporte des filetages intérieurs 5 prévus au nombre de cinq dans 1 'exemple considéré, les filets hélicol- daux étant intercalés et ayant tous un meme pas d'hélice important qui peut être, par exemple, de l'ordre de 20 mm, ces filetages constituant autant de nervures renforçant la paroi latérale du corps. On notera que le fond 4 est prévu incurvé avec la convexité orientée vers l'extérieur et comporte un renflement annulaire 6 de diamètre extérieur supérieur à celui du corps cylindrique 2. Le bouchon 1 possède une collerette d'appui 7 reliée à la partie supérieure du corps cylindrique 2 et entourant l'entrée de l'alésage 3. La première variante de bouchon représentée sur la figure 2 est identique au bouchon de la figure I à l'exception de ses moyens d'ancrage qui ne sont plus constitués par des filetages internes mais par un épaulement 8 prévu à l'entrée de l'alésage 3 dont il resserre la section, cet épaulement comportant des rainures longitudinales 9 débouchantes au nombre de trois régulièrement répartiesautour de I'orifce d'entrée sur la figure 2,ces rainures permettant le passage de doigts ou de griffes d'ancrage saillants capables de venir se loger sous l'épaulement 8 et y prendre appui. Les moyens d'ancrage du bouchon représenté sur la figure 3 sont du type dit "à baïonnette". L'alésage 3 comporte un étranglement 10 à son entée et des échancrures ll semblables à celles pratiquées sur les douilles pour ampoules électriques sont ménagées en creux dans ce étranglement 10 et destinées à recevoir des tétons d'accrochage. Quant à la dernière variante représentée sur la figure 4,celle-ci comporte dans l'alésage 3 et à l'entrée de celui-ci un bourrelet d'encliquetage circulaire 12 destiné à pénétrer dans une gorge correspondante et s'y accrocher. Le dispositif de mise en place et d'extraction 13 selon l'invention est représenté sous une première forme de réalisation sur la figure 5. I1 comprend un poussoir 14 monté sur un extracteur 15 dont la forme générale est celle d'un tire-bouchon classique,c'est-à-dire qu'il comporte un corps allongé 16 muni à une extrémité d'une poignée formée de deux tiges radiales 17 alignées et s'étendant en croix de part et d'autre du corps 16 et à l'autre extrémité d'une partie d'ancrage 18 constituéedans l'exemple de la figure 5 par une partie cylindrique filetée à bout arrondi ayant cinq filets 19 hélicoïdaux intercalés, complémentaires de ceux de l'alésage 3 du bouchon 1 de la figure 1.Le poussoir 14 s'adapte sur la partie d'ancrage 18 de l'extracteur par vissage grâce à des filetages internes 20 complémentaires des filetages 19 et identiques à ceux du bouchon de la figure lices filetages 20 étant ménagés à l'intérieur d'un manchon de fixation 21 qui est prolongé par un embout coaxial 22 de diamètre inférieur à celui de l'alésage 3 du bouchon 1 de la figure 1 de manière à pouvoir pénétrer dans celui-ci pour appuyer en bout sur le fond 4 et le repousser vers l'extérieur On notera que l'embout 22 a une extrémité 23 bombée selon une courbure plus accentuée que celle du fond 4 du bouchon 1 de manière à accentuer cette dernière sous la poussée.Le manchon 21 et 1' bout 22 constituent le poussoir 14 qui est destiné à mettre en place des bouchons du type de la figure 11 par exemple dans un goulot de bouteille tel que représenté sur la figure 5. Sur cette figure ,le poussoir 14 est représenté vissé sur la partie d'ancrage 18 de l'extracteur 15 et son embout 22 pénètre dans l'alésage 3 d'un bouchon 1 introduit dans le goulot 24 d'une bouteille,l'extrémité 23 de l'embout exerçant une poussée P sur le fond 4 du bouchon dont il accentue la courbure, ce qui entraîne un rétreint radial du corps 2 dudit bouchon et réduit la pression latérale qu'il exerce sur la paroi interne du goulot1 facilitant ainsi le coulissement de pénétration. Sous l'effet de la poussée P accentuant la courbure du fond 4 du bouchon,le renflement annulaire 6 de celui-ci disparait momentanément pendant la pénétration dans le goulot, ce qui facilite le coulissementJmais lorsque le bouchon est en place, ctest-à-dire lorsque sa collerette 7 vient en appui sur le haut du goulot et que l'on a retiré l'embout 22 du poussoir 14 hors de l'alésage 3 du bouchon,le fond 4 de celui-ci reprend élastiquement sa forme initiale et le renflement 6 a tendance à réapparaître et exerce de ce fait une pression accrue contre la paroi interne du goulot, ce qui améliore l'étanchéité et la retenue. du bouchon sur la bouteille.Side plus, l'entrée du goulot est légèrement étranglée et s'élargit ensuite en formant un redan circulaire 25, le renflement 6 peut se développer sous ce redan 25 et former un véritable ancrage dans l'alésage du goulot, la retenue du bouchon ne s'effectuant plus seulement par frottement latéral du corps 2 contre la paroi interne du col de la bouteille mais également par butée axiale contre le redan 25. Par ailleurs,on notera que la déformation du fond 4 du bouchon sous la poussée axiale d'éjection due à la pression interne au récipient transforme ladite poussée en efforts radiaux appliquant la paroi du corps du bouchon contre celle du goulot, cette transformation des efforts étant due à la forme incurvée vers l'extérieur du fond 4 dont la réduction de la courbure entraîne son expansion radiale. Pour l'extraction du bouchon,l'extracteur 15 est utilisé seul après dévissage du poussoir 14.La partie d'ancrage 18 de l'extracteur est vissée dans l'alésage 3 du bouchon 1 jusqu'à ce qu'elle vienne buter en bout sur le fond 4; il suffit alors de continuer à tourner légèrement l'extracteur pour que l'extrémité de sa partie d'ancrage, qui est arrondie selon une courbure supérieure à celle du fond 4,repousse ledit fond avec pour effets d'une part d'accentuer la courbure de celui-ci avec un rétreint consécutif de son diamètre et d'autre part d'étirer et d'allonger la paroi latérale du corps 2 entre les nervures formées par les filets 5,ces ces deux effets combinés se traduisant par une contraction du corps du bouchon entraînant une réduction sensible de la pression latérale exercée contre la paroi interne du goulot 24 de la bouteille et par conséquent une diminution correspondante du frottement entre les surfaces en contact.Lorsque ce frottement tombe en dessous d'une certaine valeur,le bouchon se met à tourner avec I'extracteurt interrompant du même coup la pénétration de celui-ci dans l'alésage et la poursuite de la déformation du fond 4; il suffit alors de tirer vers soi l'extracteur en utilisant la poignée 17 pour extraire facilement le bouchon hors du goulot 24 du fait que le frottement est considérablement réduit. Comme on peut le remarquer ,les opérations de mise en place et d'extraction sont grandement facilitées grâce au dispositif selon l'invention bien que le bouchon obturant le récipient adhère parfaitement et avec force à la paroi du goulot;de plus, un autre avantage appréciable est que le bouchon n'est pas dété- rioré et peut être réutilisé. Selon une première variante représentée sur la figure 6, le dispositif selon l'invention comporte toujours un extracteur 25 similaire à l'extracteur 15 du dispositif de la figure 5 mais son corps 16 est percé d'un alésage central 26 le traversant axialement de part en part et débouchant aux deux extrémités. Quant au poussoir 27, il est simplement constitué par une tige 28 munie d'extrémités épaulées sur lesquelles sont emmanchés à force des disques percés 29 et 30 dont la face opposée à la tige 28 est bombée,la la face bombée du disque inférieur 30 ayant une courbure plus prononcée que celle du fond 4 du bouchon 1.La tige 28 a un diamètre légèrement inférieur à celui de l'alésage 26 de l'extracteur 25 de manière à pouvoir être enfilée dans celui-ci et sa longueur est supérieure à celle dudit alésage de manière à dépasser aux deux extrémités de l'extracteur 25 et à pouvoir coulisser dans celui-ci. L'utilisation de ce dispositif est très simple. Après avoir vissé la partie d'ancrage 18 de l'extracteur 25 dans l'alésage du bouchon 1 jusqu'à ce que le disque inférieur 30 du poussoir 27 soit en contact avec le fond 4,il suffit d'exercer avec le pouce une poussée P sur le disque supérieur 29 dudit poussoir pour faire coulisser celui-ci dans l'extracteur et déformer le fond 4 dont la courbure est accentuée,ce qui réduit le serrage et donc le frottement du corps 2 du bouchon contre la paroi interne du goulot 24 comme décrit précédemment. Le bouchon est enfoncé à fond en poussant ensuite simplement soit sur l'extracteur 25 soit sur le poussoir 27 lui-même. Pour extraire le bouchon1 on opère exactement de la même façon , à celà près, que lorsque le fond a été déformé,on maintient la poussée P sur le poussoir 27 et on exerce simultanément une traction en sens inverse sur l'extracteur 25 en se servant de ses poignées 17. La poussée P étire longitudinalement le bouchon et réduit ainsi le frottement entre les parois latérales du bouchon et du goulot en contact pendant que la traction sur l'extracteur fait coulisser ledit bouchon hors du goulot. Pour permettre la contraction du corps 2 du bouchon en réponse à l'étirement de sa paroi sous l'effort P7 on prévoira du jeu entre la partie filetée de l'extracteur et la paroi interne de l'alésage 3 du bouchon que ce soit à fond ou à flanc de filet. Selon une autre variante du dispositif selon l'invention représentée sur la figure 7 et utilisable avec un bouchon à bourrelet d'encliquetage tel que représenté sur la figure 4,1'extrac- teur 31 comporte un corps 32 dont la partie supérieure est identique à celle du corps 16 des extracteurs 15 et 25 précédents mais dont la partie inférieure servant à l'accrochage dans le bouchon est différente et comporte d'une part une zone 33 étranglée déterminant avec l'alésage interne 26 une épaisseur de paroi réduite et d'autre part un renflement d'extrémité 34 à la périphérie duquel est creusée une gorge annulaire d'encliquetage 35 de forme complémentaire au bourrelet 12 du bouchon de la figure 4. Pour faciliter l'encliquetage,la partie d'ancrage de l'extracteur comporte trois fentes longitudinales 36 également réparties autour de l'axe de l'extracteur et définissant sur ladite partie d'ancrage- trois doigts d'encliquetage rendus flexibles par la réduction de la paroi au niveau de la zone étranglée 33. Quant au poussoir 37 il est semblable au poussoir 28 du dispositif de la figure 6 à celà près que, vers son extrémité inférieure, il comporte un tronçon 38 de diamètre réduit destiné à laisser un espace libre 39 sous les doigts flexibles d'encliquetage quand le poussoir est remonté, ce qui permet la flexion de ces doigts au passage du bourrelet 12 sur le renflement 34, lequel comporte un chanfrein d'entrée 40 facilitant l'emmanchement dans le bouchon. Le fonctionnement du dispositif est simple. Après avoir emmanché les extrémités du poussoir et de l'extracteur dans l'alésage 3 du bouchon et encliqueté le bourrelet 12 dans la gorge 35, on repousse le fond 4 du bouchon par une pression sur le disque 29 du poussoir 37. Le bouchon est enfilé aisément dans le goulot du récipient et, après avoir rel ché la poussée sur le fond 4 ,il suffit de rapprocher les doigts d'encliquetage flexibles pour dégager le bourrelet 12 de la gorge 35 et pouvoir retirer l'extracteur. Inversement,pour le débouchage, il suffit d'enfoncer l'extracteur dans le bouchon dont le bourrelet 12 grimpe le long du chanfrein 40 et force les doigts d'encliquetage à se rapprocher jusqu'à ce qu'il tombe dans la gorge 35. En poussant ensuite le poussoir 37 contre le fond 4 du bouchon,on déforme celui-ci et on étire la paroi latérale du corps 2 dudit bouchon dont le diamètre diminue, ce qui réduit et même annule le serrage contre la paroi interne du goulot du récipient et facilite le coulissement du bouchon à extraire,d'autant plus que le renflement 6 a été "effacé " par la déformation du fond 4 et ne vient plus en butée sous le redan 25 du goulot. A noter que > comme le bouchon,le le dispositif de mise en place et d'extraction est réalisé de préférence en matière plastique, ce qui permet de réaliser facilement les formes désirées par moulage mais la matière plastique utilisée pour le dispositif est choisie rigide tandis que celle du bouchon est prévue souple et de préférence élastiquement déformable. Bien entendu,la portée de l'invention n'est pas limitée aux seuls modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exem- ples non limitatifs mais elle s'étend également aux variantes qui ne différeraient que par des détails de fabrication. C'est ainsi que les dispositifs décrits précédemment ne sont utilisabfesqu"avec les bouchons représentés sur les figures 1 et 4 > mais on devinera aisément la forme que pourront avoir les moyens d'accrochage des extracteurs destinés aux bouchons des figures 2 et 3, ces moyens pouvant être des griffes ou saillies susceptibles de passer dans les rainures 9 du bouchon de la figure 2 pour s'engager par une légère rotation autour de l'axe dudit bouchon sous les parties saillantes de l'épaulement 8 ou encore,pour le bouchon 3,ces moyens prendront la forme simple de deux tétons pouvant s ' engager dans les échancrures 11. De même, dans les variantes des figures 6 et 7,le poussoir est une tige lisse à déplacement axial coulissant mais on peut aussi la munir en surface d'un filetage externe et envisager de la déplacer axialement par vissage avec un filetage interne Complémen- taire prévu dans l'alésage 26 de l'extracteur. On peut aussi inverser les moyens d'ancrage,notamment pour le bouchon de la figure 4 et le dispositif de la figure 7,en permutant le bourrelet 12 et la gorge 35. De plus, bien que la matière préférée pour la réalisation du dispositif soit une matière plastique rigide, on peut évidemment prévoir d'autres matières tellesque, par exemple, un métal. Enfin, pour le transport et le stockage,il est préf éra- ble de prévoir une capsule de surbouchage coiffant le bouchon de manière à obturer l'alésage 3 de celui-ci et éviter ainsi des dépôts gênants de poussières ou autres. REVENDICATIONS 1. Bouchon creux, notamment pour récipient à liquides, ledit bouchon étant muni d'un fond et d'une paroi latérale en ma trière élastiquement déformable délimitant une cavité centrale ouverte à la partie supérieure, ladite paroi étant destinée à s'appliquer de manière étanche contre la paroi du récipient à obturer caractérisé en ce qu' il comporte des moyens d'ancrage permettant d'étirer longitudinalement ladite paroi latérale en exerçant une poussée sur le fond. 2. Bouchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'ancrage sont essentiellement constitués par au moins une partie formant saillie sur la paroi de la cavité. 3. Bouchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'ancrage sont essentiellement constitués par au moins une partie en creux dans la paroi de la cavité. 4. Bouchon selon l'une des revendications 2 et 3, ca ractérisé en ce que la cavité est cylindrique et est munie d'au moins un filetage intérieur. 5. Bouchon selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'ancrage sont essentiellement constitués par un bourrelet interne périphérique réduisant l'orifice d'entrée de la cavité. 6. Dispositif de mise en place et d'extraction de bouchons selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé sé en ce qu'il se compose essentiellement d'un extracteur comportant une partie d'ancrage munie d'organes d'accrochage capables de s'ancrer sur lesdits bouchons par conjugaison de formes et d'un poussoir adaptable sur l'extracteur et capable de pénétrer dans les cavités des bouchons pour en repousser le fond. 7. Dispositif selon la revendication 6, notamment pour bouchons selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie d'ancrage de l'extracteur est filetée extérieurement et en ce que le poussoir comporte un manchon de fixation vissable sur cette partie d'ancrage et un embout prolongeant ledit manchon et capable de pénétrer avec jeu dans la cavité du bouchon pour s'appuyer sur son fond. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'extracteur comporte un alésage débouchant le traversant longitudinalement de part en part et en ce que le poussoir est monté dans ledit alésage de manière à pouvoir se déplacer axialement. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le poussoir est une tige cylindrique montée coulissante dans l'alésage de l'extracteur. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le poussoir est une tige comportant au moins un filetage externe susceptible de coopérer avec au moins un filetage interne complémentaire prévu dans l'alésage de l'extracteur.