Brevet FR2507577A1 — publié le 19821217

L'invention concerne des fermetures de sécurité du type vissable, à l'épreuve des enfants. Il existe une grande diversité de fermetures de sécurité du type vissable, comprenant des capsules exté- rieure et intérieure qui permettent l'obturation d'un réci- pient par rotation des capsules d'un seul bloc, ces der- nières pouvant cependant être tournées l'une par rapport à l'autre dans le sens de l'ouverture en empêchant l'enlève- ment de la fermeture En plus d'une rotation, le débouchage exige de dévier axialement une capsule par rapport à l'autre afin d'enclencher des éléments d'entraînement complémentaires pour permettre une rotation des capsules d'un seul bloc et, par conséquent, leur enlèvement d'un récipient Le fonc- tionnement approprié de ces fermetures exige que la capsule extérieure qui peut être déplacée reprenne sa position ini- tiale, brute de moulage, après qu'elle a été retirée du récipient et remise en place sur ce dernier Cependant, après que les récipients ont été remplis et fermés pour la première fois, ils sont souvent empilés dans des caisses pour le transport ou présentés par piles à des fins commer- ciales Cet empilage des récipients et des capsules soumet les emballages à des charges verticales importantes qui risquent de déformer et de dévier de façon permanente la capsule extérieure des fermetures vers une position dans laquelle seul un mouvement de rotation suffit pour enlever les capsules du récipient, ce qui détruit leur objet. L'invention a pour objet une fermeture de sécu- rité du type vissable, conçue pour absorber des charges axiales et permettre ainsi l'empilage, pour le transport ou la présentation, de récipients utilisant de telles fer- metures. A cet effet, la fermeture du type vissable selon l'invention comporte une capsule extérieure relativement flexible et une capsule intérieure relativement rigide, emboîtées l'une dans l'autre et délimitant entre elles une zone annulaire, l'une des capsules présentant plusieurs nervures disposées dans la zone annulaire, à égale distance les unes des autres, et l'autre capsule comportant un nombre égal de taquets formés dans la zone annulaire Chaque taquet présente une première surface d'entraînement qui peut entrer en contact avec une nervure afin de faire tourner les capsu- les d'un seul bloc dans le sens de la fermeture, et une seconde surface d'entraînement qui est normalement espacée axialement de manière à ne pas pouvoir entrer en contact avec les nervures lors d'une rotation relative, mais qui peut porter contre les nervures lorsque le bord périphérique de la capsule extérieure est dévié axialement et que la capsule extérieure est tournée en même temps par rapport à la capsule intérieure afin que les deux capsules tournent d'un seul bloc dans le sens de l'ouverture Les nervures et les taquets présentent des surfaces complémentaires de charge qui portent les unes contre les autres dans une position particulière des capsules l'une par rapport à l'autre, afin d'empêcher tout déplacement axial et d'absor- ber les charges axiales qui peuvent être appliquées à la fermeture par d'autres récipients disposés dans le même conteneur d'emballage ou dans un présentoir Les surfaces de charge des capsules sont en contact les unes avec les autres lorsque les nervures sont en position d'entraînement pour faire tourner la fermeture sur un récipient, dans le sens de l'obturation, et des moyens sont prévus pour résis- ter à une rotation relative des capsules tendant à les éloigner de cette position jusqu'à ce qu'une certaine force, supérieure à celle due à l'effet de vibrations ou autre, soit appliquée pour déplacer les capsules l'une par rapport à l'autre vers une position d'ouverture dans laquelle les capsules peuvent être déplacées axialement l'une par rapport à l'autre afin d'établir l'enclenchement d'entraînement nécessaire au mouvement d'ouverture de la fermeture. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: la figure 1 est une coupe axiale d'une forme préférée de réalisation de la fermeture selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe partielle à échelle agrandie, analogue à celle de la figure 2, montrant la partie centrale de la fermeture; la figure 4 est une coupe partielle suivant la ligne 4-4 de la figure 2; et les figures 5 et 6 sont des coupes analogues à celle de la figure 4, mais montrant la fermeture dans d'autres positions de fonctionnement. La fermeture selon l'invention, représentée globalement en 10, comprend une capsule intérieure 12 et une capsule extérieure ou élément 14 d'entra Tnement La capsule 12 comporte un dessus circulaire et plat 16 et une jupe cylindrique 18 dont la surface intérieure présente des filets hélicoïdaux 20 destinés à s'accoupler avec des filets complémentaires formés sur un goulot classique de bouteille représenté en traits mixtes en 24. La capsule 12 comporte un rebord annulaire 26 réalisé d'une seule pièce avec le dessus 16 Plusieurs nervures 28 sont formées sur la surface extérieure de la jupe 18 et du rebord 26 afin de s'étendre à peu près axia- lement,et elles présentent une surface supérieure 30 située au même niveau que le rebord 26 Les nervures 28 sont espa- cées régulièrement à la circonférence de la capsule 12 et cette dernière comporte de préférence au moins deux ner- vures 28, les figures représentant trois de ces nervures espacées de 120 . L'élément 14 d'entraînement comporte un dessus 32 en forme de disque plat et une jupe cylindrique 34 qui s'étend vers le bas télescopiquement au-dessus de la capsu- le 12 Cette dernière et l'élément 14 d'entraînement sont emboîtés concentriquement et la jupe 34 comporte une lèvre 36 orientée radialement vers l'intérieur et pouvant s'en- clencher avec un rebord 38 faisant saillie radialement vers l'extérieur de la capsule 12 afin de permettre un mouvement axial limité de cette dernière par rapport à l'élément 14 d'entraînement tout en les maintenant à l'état assemblé et emboîté l'un dans l'autre. Plusieurs taquets 40 d'entraînement sont réalisés d'une seule pièce avec l'élément 14, à la jonction du dessus 32 et de la jupe 34 Le nombre et l'espacement des taquets ou organes 40 d'entraînement correspondent à ceux des ner- vures 28 de la capsule 12 Les taquets 40 d'entraînement et les nervures 28 sont alignés annulairement afin que l'anneau sur lequel les taquets 40 sont situés présente sensiblement le même diamètre que l'anneau portant les nervures 28 De cette manière, la jupe 34 de l'élément d'entraînement et le rebord 26 forment entre eux une zone annulaire dans laquelle les nervures 28 et les taquets 40 sont disposés. Chacun des taquets 40 s'étend en courbe entre le-rebord 26 et la jupe 34 de l'élément d'entraînement. Chaque taquet 40 présente deux surfaces opposées 42 et 44, la surface avant 42 ayant une dimension axiale légèrement supérieure à celle de la surface arrière 44 De plus, lors- que la fermeture 10 est dans sa position initialement fermée telle que montrée sur la figure 4, la surface avant 42 des- cend jusqu'au niveau de la surface supérieure 30 des ner- vures 28 Chaque taquet 40 comporte également un épaulement 46 et une surface adjacente 48 d'appui qui portent, respec- tivement, contre le côté et la surface supérieure 30 d'une nervure 28 L'épaulement 46 et la surface arrière 44 sont reliés par une came inclinée ou surface en rampe 50. La capsule 12 et l'élément 14 d'entraînement sont moulés en matière plastique, par exemple en polystyrène ou en polypropylène, la capsule 12 étant réalisée en une matière plastique relativement plus raide ou plus rigide que celle de l'élément 14 d'entraînement Ce dernier peut être constitué de la même matière que la capsule, cette matière contenant cependant davantage de plastifiant afin que l'élément d'entraînement soit plus flexible La capsule 12 et l'élément 14 d'entraînement sont maintenus écartés, à leurs axes, par des éléments d'entretoisement se présen- tant sous la forme de bagues télescopiques 52 et 54 formées, respectivement, sur l'élément 14 d'entraînement et la capsule 12 Les bagues 52 et 54 sont concentriques et coaxiales à la capsule 12 et à l'élément 14 d'entraînement, et elles servent à maintenir les positions axiales relatives de la capsule et de l'élément d'entraînement le long de l'axe de la fermeture 10 Les bagues 52 et 54 comportent des ner- vures ou saillies axiales 56 et 58, respectivement Les nervures 56 et 58 s'étendent radialement les unes vers les autres, comme montré sur la figure 3, afin de porter les unes contre les autres lors d'un mouvement relatif de rota- tion des bagues 52 et 54. Pour visser la fermeture 10 sur un goulot fileté tel que le goulot 24, une personne ou une machine de bou- chage automatique (non représentée) tient l'élément 14 d'entraînement et fait tourner la fermeture 10 par rapport au goulot 24, un couple étant transmis de l'élément 14 d'entraînement à la capsule 12 par l'entrée en contact simultanée des épaulements 46 des taquets 40 avec les surfaces latérales des nervures 28, comme montré sur les figures 2, 3 et 4 Il est possible d'appliquer un couple suffisant pour qu'une garniture ou un joint 60 soit serré en contact étanche avec la surface supérieure du goulot 24. Pour retirer la fermeture 10 du goulot 24, il faut faire tourner la capsule 12 en sens opposé, c'est-à- dire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, lors- que la fermeture 10 est vue de dessous comme sur la figure 2, ou bien dans le sens des aiguilles d'une montre dans le cas de la figure 3. Pendant la rotation de la capsule extérieure ou de l'élément 14 d'entraînement dans le sens de l'ouverture, à savoir dans le sens des aiguilles d'une montre lorsque la fermeture est vue de dessous comme iontré sur la figure 2, la capsule 12 reste vissée sur le goulot 24, de sorte que l'élément 14 d'entraînement, et en particulier les taquets 40, se dégagent des nervures 28 Si l'on fait tour- ner l'élément 14 d'entraînement sur plus de 1200 dans le sens des aiguilles d'une montre, les surfaces en rampe 50 viennent en contact avec les nervures immédiatement adja- centes 28, comme montré sur la figure 5 Les surfaces en rampe 50 provoquent alors un déplacement axial de l'élément 14 d'entraînement par rapport à la capsule 12 et elles peuvent ainsi passer par-dessus les nervures 28, qui sont fixes par rapport à elles, au-delà des épaulements 46 et des surfaces avant 42 De cette manière, l'élément 14 d'entraînement peut être déplacé par effet d'encliquetage ou tourné par rapport à la capsule 12, les surfaces en rampe 50 servant à déplacer l'élément 14 d'entraînement par rapport à la capsule 12 afin que le couple transmis soit insuffisant pour enlever la capsule 12. Lorsque l'on souhaite retirer la capsule 12 du goulot 24, on applique une pression vers le bas sur le bord extérieur ou la partie annulaire du dessus de l'élé- ment d'entraînement 14, à proximité des taquets 40, afin de déformer cet élément d'entraînement 14 vers le bas ou axialement, à partir de la position dans laquelle il est représenté en traits mixtes 66 sur la figure 6 Le fait de faire tourner ensuite l'élément 14 d'entraînement dans le sens des aiguilles d'une montre, dans l'orientation de la figure 2, amène les surfaces 44 en contact avec les surfaces latérales des nervures 28, comme montré également sur la figure 6 Lorsque l'élément 14 d'entraînement est déformé et qu'il est en même temps tourné, un couple est transmis par cet élément 14 à la capsule 12 afin de la dévisser du goulot 24. La remise en place de la capsule demande une rotation de sens opposé, c'est-à-dire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, dans l'orientation de la figure 2 Une rotation de l'élément 14 d'entraînement entraîne une rotation simultanée de la capsule 12 jusqu'à ce que cette dernière rencontre une certaine résistance sur le goulot de la bouteille, après quoi le goulot 46 est ramené en contact avec les surfaces-latérales des nervures 28 Ensuite, la capsule 12 et l'élément 14 d'entraînement peuvent être tournés d'un seul bloc afin d'amener en prise les filets complémentaires 20 de la capsule 12 et de la bouteille 24 pour que la fermeture 10 puisse être remise en place hermé- tiquement. Lors de la première pose de la fermeture 10 sur le goulot du récipient 24 après que ce dernier a été rempli, les épaulements 46 des taquets 40 sont en contact avec les nervures 28 afin que la capsule 12 et l'élément 14 d'entrai- nement tournent d'un seul bloc pour amener en prise les filets 20 et 22 afin que la fermeture 10 puisse être serrée sur le goulot 24 pour établir un contact étanche entre la garniture 60 et le dessus du goulot 24 Dans cette disposi- tion, les surfaces 48 d'appui sont en contact avec les surfaces supérieures 30 des nervures 28, comme montré sur la figure 4 Par conséquent, des charges axiales, telles que celles s'exerçant lorsque des récipients sont empilés les uns sur les autres, sont absorbées par les nervures 28, de sorte que l'élément 14 d'entra Snement, qui est rela- tivement flexible, ne se déforme pas En même temps que les surfaces 48 d'appui sont en contact avec les surfaces supérieures 30 des nervures 28, les petites nervures 56 et 58 portent les unes contre les autres comme montré sur la figure 3 Dans ces conditions, les nervures 56 et 58 sont en contact les unes avec les autres afin d'empêcher toute rotation relative des bagues 52 et 54 et, par consé- quent, de la capsule 12 et de l'élément 14 d'entraînement. Ceci assure le maintien en contact des surfaces 48 d'appui ou d'empilage avec les surfaces supérieures 30 des nervures 28. Les dimensions relatives et les surfaces des bagues 52 et 54 ainsi que des nervures 56 et 58 peuvent être ajustées avec précision afin qu'une force résistant au mouvement relatif de la capsule 12 et de l'élément 14 d'entraînement puisse être juste assez grande pour assurer que la capsule 12-et l'élément 14 d'entraînement conservent la disposition d'empilage souhaitée pendant les opérations d'emballage, de manutention, de transport et de déballage pour la présentation Cependant, lorsqu'on tente d'enlever la fermeture 10, on peut déplacer aisément l'élément 14 d'entraînement par rapport à la capsule 12 et sur cette dernière, sans qu'elle soit-desserrée, même par un enfant, dans le cas o l'élément 14 d'entraînement est déplacé dans le sens d'enlèvement de la fermeture 10 Cependant, dans ce cas, à moins que l'élément 14 d'entraînement soit déplacé pour amener les surfaces 44 en contact avec les câtés des nervures 28, l'élément 14 d'entraînement peut être déplacé, par effet d'encliquetage,-et tourné par rapport à la capsule 12 sans transmettre le couple nécessaire à l'enlèvement de cette dernière du récipient. La fermeture du type vissable selon l'invention exige donc un déplacement ou une déformation et une rota- tion simultanés pour être retirée d'un récipient et elle présente des surfaces de charge qui interdisent le déplace- ment axial nécessaire au mouvement d'ouverture, sauf lorsque la capsule est tournée vers une autre position, les surfaces de charge pouvant absorber des charges axiales telles que celles que l'on rencontre lorsque des récipients sont em- ballés en quantité pour être transportés ou pour être pré- sentés à la vente. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la fermeture décrite et représen- tée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Fermeture du type vissable, caractérisée en ce qu'elle comporte une capsule extérieure ( 14) relative- ment flexible et une capsule intérieure ( 12) relativement rigide, emboîtées l'une sur l'autre et formant entre elles une zone annulaire, plusieurs nervures ( 28) situées sur l'une des capsules et espacées uniformément les unes des autres dans ladite zone annulaire, plusieurs taquets ( 40) formés sur l'autre desdites capsules et dont le nombre correspond à celui des nervures, chaque taquet présentant une première surface ( 46) d'entraînement qui peut entrer en contact avec une nervure pour faire tourner les capsu- les d'un seul bloc vers une position de fermeture sur un récipient, et une seconde surface ( 44) d'entraînement qui est normalement espacée axialement des nervures afin de ne pas pouvoir entrer en contact avec ces dernières lors d'une rotation de la capsule extérieure dans le sens de l'ouverture par rapport à la capsule intérieure, les secondes surfaces d'entraînement pouvant être amenées en contact avec les nervures à la suite d'un déplacement axial de la capsule extérieure et d'une rotation simultanée de cette capsule par rapport à la capsule intérieure pour faire tourner les deux capsules d'un seul bloc dans le sens de l'ouverture et permettre l'enlèvement de la ferme- ture d'un récipient, les nervures et les taquets présentant des surfaces complémentaires ( 30, 48) de charge qui peuvent être amenées en contact les unes avec les autres par suite d'une rotation des capsules intérieure et extérieure vers une position prédéterminée de manière à empêcher tout dé- placement axial de la capsule extérieure par rapport à la capsule intérieure et à absorber les charges axiales exer- cées sur la fermeture. 2 Fermeture selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les surfaces de charge sont en contact les unes avec les autres par suite de l'entrée en contact des premières surfaces d'entraînement avec les nervures lors d'une rotation des capsules dans le sens de la fermeture. 3 Fermeture selon la revendication 2, caracté- risée en ce que l'une des surfaces de charge est formée à une extrémité de chaque nervure et l'autre des surfaces de charge est formée sur les taquets, à proximité des pre- mières surfaces d'entraînement. 4 Fermeture selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'elle comporte des éléments d'entretoisement ( 52, 54) adjacents à l'axe commun des capsules afin d'empê- cher tout déplacement axial desdites capsules sur leur axe et de maintenir les secondes surfaces d'entraînement espacées axialement desdites nervures lors d'une déformation axiale du bord périphérique de la capsule extérieure pour permettre l'entrée en contact des secondes surfaces d'entraînement les unes avec les autres à la suite d'une rotation de la capsule extérieure dans le sens de l'ouverture. Fermeture selon la revendication 4, caracté- risée en ce que les éléments d'entretoisement comprennent des organes ( 56, 58) qui entrent en contact les uns avec les autres lorsque lesdites surfaces de charge sont en contact les unes avec les autres afin de résister à une rotation de la capsule extérieure par rapport à la capsule intérieure pour empêcher toute séparation des surfaces de charge interdisant un déplacement axial de la capsule exté- rieure. 6 Fermeture selon la revendication 5, caracté- risée en ce que lesdits éléments d'entretoisement s'opposent à une rotation des capsules l'une par rapport à l'autre avec une force maximale sensiblement inférieure à celle demandée pour déplacer les capsules d'un seul bloc dans le sens de l'ouverture. 7 Fermeture selon la revendication 4, caracté- risée en ce que les éléments d'entretoisement sont des éléments télescopiques ( 52, 54) situés sur les capsules, centrés sur leur axe, les parties de ces éléments résistant à une rotation étant constituées par des nervures ( 56, 58) situées sur la surface extérieure de l'un desdits éléments et sur la surface intérieure de l'autre élément et pouvant entrer en contact les unes avec les autres afin de résister à une rotation des capsules à partir de leur position de support de charge. 8 Fermeture selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les première et seconde surfaces d'entrai- nement de chaque taquet sont séparées par une surface de came ( 50) qui peut entrer en contact avec les nervures pour dévier la partie périphérique de la capsule extérieure par rapport à la capsule intérieure et permettre une rotation relative des capsules dans le sens de l'ouverture, mais en empêchant l'enlèvement de la fermeture. 9 Fermeture selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les nervures ( 28) sont formées sur la capsule intérieure ( 12) et en ce que les taquets ( 40) sont formés sur la capsule extérieure ( 14). 10 Fermeture du type à vis, caractérisée en ce qu'elle comporte une capsule ( 12) en matière relativement rigide, comprenant un dessus ( 16) en forme de disque et une jupe cylindrique ( 18), un élément ( 14) d' entraînement en matière relativement flexible, comprenant un dessus ( 32) en forme de disque et une jupe cylindrique ( 34), la capsule étant disposée à l'intérieur de l'élément d'entraînement et portant plusieurs nervures ( 28) espacées régulièrement les unes des autres et adjacentes à la circonférence de l'élément d'entraînement, ce dernier portant un nombre de taquets ( 40) correspondant au nombre de nervures et ces taquets étant alignés annulairement avec lesdites nervures, chaque taquet présentant une première surface ( 46) d'entraî- nement qui peut entrer en contact avec une nervure pour faire tourner la capsule et l'élément d'entraînement d'un seul bloc, dans le sens de la fermeture, sur un récipient, une seconde surface ( 44) d'entraînement qui est normalement espacée axialement des nervures afin de ne pas pouvoir entrer en contact avec elles lors d'une rotation de l'élé- ment d'entraînement dans le sens de l'ouverture par rapport à la capsule, les secondes surfaces d'entraînement pouvant être amenées en contact avec les nervures à la suite d'un déplacement axial de l'élément d'entraînement par rapport à la capsule pour faire tourner cette dernière et l'élément d'entraînement d'un seul bloc dans le sens de l'ouverture et permettre l'enlèvement de la capsule dudit récipient, une surface ( 50) de came étant formée entre les première et seconde surfaces d'entraînement et pouvant entrer en contact avec lesdites nervures pour déplacer axialement, l'un par rapport à l'autre, la capsule et l'élément d'en- traînement afin d'empêcher l'entrée en contact des secondes surfaces d'entraînement avec les taquets lors d'une rota- tion de l'élément d'entraînement dans le sens de l'ouver- ture, une partie ( 48) de charge étant formée à proximité de chacune desdites premières surfaces d'entraînement et pouvant être amenée axialement en contact avec lesdites nervures lorsque les premières surfaces d'entraînement sont en contact d'entraînement avec lesdites nervures pour em- pêcher tout déplacement axial de l'élément d'entraînement par rapport à la capsule afin de supporter les charges axiales s'exerçant sur la fermeture, des moyens ( 52, 54) résistant à une rotation relative de la capsule et de l'élément d'entraînement à partir d'une position dans la- quelle lesdites surfaces de charge sont en contact axial avec les nervures, la force résistant à cette rotation étant sensiblement inférieure à celle demandée pour faire tourner la capsule et l'élément d'entraînement d'un seul bloc. 11 Fermeture selon la revendication 10, carac- térisée en ce que les moyens résistant à une rotation de la capsule et de l'élément d'entraînement comprennent deux bagues télescopiques ( 52, 54) centrées sur l'axe commun de la capsule et de l'élément d'entraînement et portant des nervures ( 56, 58) qui entrent en contact les unes avec les autres.