Brevet FR2546853A1 — publié le 19841207

BOUCHON VISSABLE A BAGUE DE SECURITE L'invention -est relative à un bouchon vissable com- portant une partie bouchon à filetage intérieur et une bague de sécurité reliée au chapeau par des arcades à casser. Des bouchons vissables de ce type, dans lesquels la bague de sécurité est déformable par élasticité, sont déjà connus La bague de sécurité est conçue pour être glissée de force par-dessus un collet réalisé autour du col d'un conteneur à fermer hermétiquement, quand le bouchon est vissé pour la première fois sur le col du conteneur La bague de sécurité, le col et les arcades ont une forme et des dimensions telles que, après que l'on ait vissé le bouchon à fond pour la première fois, puis qu'on l'ait ultérieurement dévissé, la bague de sécurité soit retenue par butée contre le collet et les arcades soient brisées au moment du dévissage de la partie bouchon. Avec les bouchons vissables de ce type de la tech- nique antérieure, il a été extrêmement difficile de défi- nit la forme et les dimensions des arcades et de trouver leur mode de fixation au bouchon et/ou à la bague d'étan- chéité pour que ces arcades ne se brisent pas quand le bouchon est vissé pour la première fois sur le col mais qu'elles se brisent facilement ultérieurement en dévis- sant le bouchon. Avec un bouchon vissable de ce type de la technique antérieure, on tente de résoudre ce dernier problème en inclinant les arcades vers l'avant et vers le bas dans la mesure o l'on envisage de tourner le bouchon vers l'avant et vers le bas pour visser le bouchon sur le col de conteneur correspondant Ainsi, les arcades subissent un effort de compression quand on visse le bouchon pour la première fois et un effort de traction quand on dévisse le bouchon pour la première fois. Un problème inhérent avec ce bouchon de la technique antérieur est qu'il faut fabriquer des arcades extrême- ment minces et étroitesau niveau de leur point de fixa- tion à la partie inférieure ou la jupe de la partie bou- chon afin de pouvoir dévisser le bouchon en exerçant un effort raisonnablement modéré tout en obtenant une rup- ture aux points de fixation des arcades Cependant, ces points de fixation minces et étroits subissent des ef- forts de cisaillement considérables quand on visse her- métiquement le bouchon de la manière normale Ceci né- cessite l'utilisation d'une machine compliquée qui serre à la fois le bouchon et la bague de sécurité Si, au ni- veau de leurs points de fixation, les arcades sont assez résistantes pour résister à l'effort de rupture quand on visse le bouchon sur la bouteille dans une machine cou- rante, l'effort nécessaire pour briser les arcades au moment de dévisser le bouchon est excessif. La présente invention vise notamment à réaliser un bouchon vissable à bague de sécurité qui soit moins sensible aux variations de forme et de fixation des ar- cades que les bouchons connus et convienne donc mieux à la production en grande série L'invention vise éga- lement à réaliser un bouchon pouvant être doté d'un ou plusieurs autres détails de conception afin de le rendre plus adapté à différentes applications. Selon un aspect de l'invention, il est réalisé un bouchon vissable pour col de conteneur à pas de vis, le bouchon pourvu d'une partie bouchon à filetage intérieur comportant une tête et une jupe qui va de la tête à un bord de la jupe, et pourvu en outre d'une bague de sécu- rité contigue au bord de jupe et qui possède un bord op- posé au bord de jupe, la bague de sécurité constituant en fait un prolongement de la jupe, séparé de la tête, au-delà du bord de jupe, au moins un des bords opposés de la jupe et de la bague de sécurité comportant une série d'encoches ouvertes vers l'autre bord, ces encoches étant réparties sur le pourtour du bouchon, le bouchon comportant également une série d'arcades reliant le bouchon à la bague de sécurité, chaque arcade étant située dans une encoche et allant d'un premier point respectif sur la bague de sécurité à un second point res- pectif sur la jupe du bouchon situé avant le premier point dans le sens de rotation dans lequel, selon le filetage intérieur du bouchon, le bouchon doit être tourné pour être vissé sur un col de conteneur, grâce à quoi, quand on visse le bouchon sur un col de conteneur ayant un collet pour l'assemblage avec la bague de sécu- rité, une fois la bague de sécurité engagée sur le col- let, la poursuite du vissage du bouchon fait appuyer le bord de jupe de la jupe du bouchon contre le bord opposé de la bague de sécurité après, au plus, une fle- xion relativement modérée des arcades au niveau des premier et second points pour permettre à la partie bouchon de faire passer de force la bague de sécurité au-delà du collet, cependant qu'après que le bouchon ait été vissé à fond sur un conteneur et un col et qu'il en ait ultérieurement été retiré par dévissage, après que la bague de sécurité soit venue appuyer contre le collet pour être retenue par lui, les arcades subissent une flexion relativement forte au niveau des premier et second points pendant la traction, ce qui les amène à se casser. Selon un autre aspect de l'invention, il est réali- sé un conteneur avec un col terminé par une ouverture, un pas de vis extérieur autour du col et un collet extérieur autour du col, plus éloigné de l'ouverture que du pas de vis extérieur, et un bouchon vissable pour le col, le bouchon comportant une partie bouchon à filetage intérieur pour visser sur le col, la partie bouchon comportant une tête et une jupe qui va de la tête à un bord de jupe, et comportant également une bague de sécurité coopérant avec le collet, la bague de sécurité étant contigue au bord de jupe et ayant un bord qui fait face au bord de jupe, la bague de sécuri- té constituant en fait un prolongement de la jupe, séparé de la tête, audelà du bord de jupe, au moins un des bords opposés de la jupe et de la bague de sécurité comportant une série d'encoches ouvertes vers l'autre bord, ces encoches étant réparties sur le pourtour du bouchon, le bouchon comportant également une série d'ar- cades reliant le bouchon à la bague de sécurité, chaque arcade étant située dans une encoche et allant d'un premier point respectif sur la bague de sécurité à un second point respectif sur la jupe du bouchon situé avant le premier point dans le sens de rotation dans lequel, selon le filetage sur le bouchon et le col du conteneur, on doit tourner le bouchon pour le visser sur le col du conteneur, la bague de sécurité étant dimensionnée pour ne pas toucher le pas de vis sur le col du conteneur pendant le vissage du bouchon, mais pour buter sur le collet, la configuration du collet et de la bague de sécurité facilitant la déformation élas- tique de la bague de sécurité pour permettre à cette dernière de passer par-dessus le collet lorsque le bou- chon est vissé pour la première fois, mais pour empêcher la bague de sécurité de repasser ultérieurement en sens inverse par dessus le collet, grâce à quoi, quand on visse -le bouchon pour la première fois sur le col du conteneur, une fois la bague de sécurité engagée sur le collet, la poursuite du vissage du bouchon fait appuyer le bord de jupe de la jupe du bouchon contre le bord opposé de la bague de sécurité après, au plus, une flexion relative- ment modérée des arcades au niveau des premier et second points pour permettre à la partie bouchon de faire passer de force la bague de sécurité au-delà du collet, cependant qu'après que le bouchon ait été vissé à fond sur le col du conteneur et ait ultérieurement été dévissé, une fois la bague de sécurité en butée contre le collet qui l'em- pêche de remonter davantage, les arcades sont soumises à une flexion relativement grande au niveau des premier et second points tout en subissant une traction pendant le dévissage de la partie bouchon, ce qui les amène à se briser, ce qui-permet d'enlever le bouchon. Pour assurer un bon fonctionnement du bouchon et le rendre mieux adapté à des utilisations particulières, l'invention envisage des détails supplémentaires pouvant être inclus dans la conception décrite ci-dessus du bou- chon L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limita- tifs et sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un bouchon vissable réalisant l'invention; la figure 2 est une vue en coupe axiale du bouchon vissable de la figure 1, vissé sur un conteneur; la figure 3- est une vue en perspective d'une autre forme de réalisation de bouchon vissable selon l'invention; la figure 4 est une vue en coupe d'un bouchon avec deux éléments d'étanchéité annulaires; la figure 5 est une vue détaillée latérale et en coupe montrant un point d'affaiblissement sur la bague de sécurité; la figure 6 est une vue de la figure 5 suivant l'axe IV-IV. En se référant aux figures 1 et 2, un bouchon vis- sable pour col de conteneur comporte une partie bouchon 1 à tête plate et jupe réalisée avec un filetage intérieur 2 correspondant à un pas de vis complémentaire sur le col du conteneur, et à stries extérieures 3 sous la forme de nervures axiales permettant la tenue du bouchon pour visser et dévisser ce dernier Une rondelle 4 annulaire d'étanchéité est serrée entre la tête de la partie bouchon 1 et l'extrémité libre du col du conteneur. Le col du conteneur, sous le pas de vis extérieur réalisé sur lui, comporte à l'extérieur un collet 5 annu- laire qui l'entoure, en forme de dent de scie en coupe transversale, qui réalise un plan de glissement dont le diamètre extérieur augmente progressivement vers le bas jusqu'à rencontrer, sur une arête relativement vive, un plan de butée dirigé vers le bas et à peu près per- pendiculaire à l'axe du col du conteneur Une bague de sécurité 6 est fixée au bord inférieur de la jupe de la partie bouchon au moyen d'un minimum de quatre arcades 7 dont deux sont représentées sur les dessins Les arcades sont réparties-à intervalle régulier tout autour du bouchon La bague de sécurité est contigue au bord libre de la juge du bouchon et constitue en fait un prolon- gement de la jupe à l'opposé de la tête du bouchon Les arcades 7 sont chacune de forme allongée, chacune étant fixée à une extrémité, au niveau d'un premier point respectif, à la bague de sécurité et à son autre extré- mité, au niveau d'un second point respectif, à-la jupe du bouchon. Les arcades sont inclinées vers l'avant et vers le haut dans le sens du vissage du bouchon, de telle sorte que chaque second point se trouve avant le premier point correspondant dans le sens de rotation dans lequel est vissé le bouchon L'inclinaison de chaque arcade, c'est- à-dire la pente d'une droite imaginaire passant par les premiers et seconds points respectifs, par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du bouchon, est de 45 dans l'agencement représenté et, de préférence, est comprise entre 450 et 90 Chaque arcade se trouve dans un espace respectif défini par une encoche respec- tive 8 dans la jupe du bouchon et une encoche 3 corres- pondante respective dans le bord de la bague de sécurité, chaque arcade allant du fond de l'encoche respective 8 au-fond de l'encoche respective 9, A cause de cette construction et de ce mode de fixation, quand on fait tourner très légèrement la partie bouchon par rapport à la bague de sécurité dans le sens approprié au vissage, pendant le vissage du bouchon pour la première fois sur le col du conteneur, une fois la bague de sécurité enga- gée sur le plan de glissement du collet 5, la bague de sécurité vient en appui contre la jupe du bouchon, le bord de la jupe appuyant contre le bord opposé de la bague de sécurité, c'est-à-dire que l'espace étroit 10 entre la partie bouchon et la bague d'assujettissement est provisoirement fermé Du fait du frottement ainsi obtenu entre la partie bouchon et la bague de sécurité, les arcades ne subissent qu'une traction limitée pendant la partie suivante de la phase de vissage au cours de laquelle la bague de sécurité est poussée vers le bas, et donc vers l'extérieur par élasticité, par-dessus le collet 5 Les arcades peuvent donc être réalisées rela- tivement peu solides et sont donc relativement faciles à briser lors du dévissage abordé plus bas. Dans une autre forme de réalisation du bouchon vis- sable représentée à la figure 3, les bords opposés de la jupe du bouchon et de la bague de sécurité comportent un dispositif de coopération 11 pour assurer que la bague de sécurité est entraînée en rotation solidairement du bouchon quand on visse le bouchon Le dispositif 11 de la forme de réalisation représentée à la figure 3 com- porte une ou plusieurs dents 12 sur le bord de la jupe et un ou plusieurs crans 13 correspondants sur le bord de la bague de sécurité leur faisant face, les dents 12 et les crans 13 étant en forme de dents de scie ou de dents de roue à rochet dans l'agencement représenté. Quand le bouchon est vissé, les dents et les crans coo- pèrent entre eux et assurentce cefait que la bague d'assujettissement est entraînée en rotation avec la par- tie bouchon Quand on dévisse le bouchon, la séparation axiale Qui se produit quand la bague de sécurité bute contre le collet 5 cesse et le dispositif incliné 14 sur le bord postérieur des dents et des crans facilite la séparation entre la bague de sécurité et la partie bouchon en intensifiant l'effort exercé sur les arcades. Quand on dévisse pour la première fois la partie chapeau, la bague de sécurité commence par suivre le mouvement rotatif et axial de la partie bouchon, mais elle ne peut être retirée au-delà du plan de butée du collet 5 Les arcades sont donc fléchies vers, puis au-delà du parallélisme avec l'axe du bouchon tout en étant mises en traction pendant la suite du dévissage de la partie bouchon En raison de la position initia- lement inclinée des arcades, les arcades sont localement affaiblies au niveau de leurs points de fixation sur la jupe et la bague de sécurité et, si on poursuit le dévis- sage, les arcades se brisent au niveau de ces points de fixation La flexion des arcades au niveau de leurs points de fixatioxysur la jupe et la bague de sécurité affaiblit les arcades en ces points et facilite leur rupture ulté- rieure sous traction Ainsi, la bague de sécurité reste sous le collet, indiquant que le conteneur a été ouvert. En induisant un affaiblissement à l'une ou l'autre extré- mité des arcades pendant la fabrication du bouchon vis- sable, on peut amener les arcades à se briser à 1 'extré- mité voulue, de préférence du côté relié à la jupe du bouchon afin que les arcades restent en formant une frange autour de la bague d'assujettissement On peut aussi induire différents degrés d'affaiblissement des arcades pour permettre une maîtrïse de l'ordre dans le- quel se brisent les arcades On peut aussi maîtriser l'ordre de rupture des arcades en modifiant l'inclinaison des arcades, puisqu'une arcade presque parallèle à l'axe de rotation est placée sous contrainte plus tôt quand on dévisse le bouchon qu'une arcade dont l'inclinaison est, par exemple, de 45 . Comme on le voit sur les dessins, les arcades sont de préférence plus minces dans le sens radial que la jupe du bouchon Dans d'autres formes de réalisation, le nom- bre des arcades peut varier des 3 à 12, de préférence de 4 à 8, les arcades étant dans chaque cas de préférence réparties à intervalles réguliers autour du bouchon afin que la distance sur la périphérie entre les arcades voisines soit constante. Pour permettre à la bague de sécurité de se briser et de suivre le bouchon quand on dévisse le bouchon, la bague 6 peut, comme représenté aux figures 5 et 6, com- porter un ou plusieurs points d'affaiblissement 17 si- tués en correspondance étroite avec les arcades, de pré- férence sur la face antérieure de l'arcade vue dans le sens du vissage quand on visse le bouchon sur la bou- teille. Comme le bouchon doit être dévissé sur une certaine distance avant que les arcades ne commencent à se briser pour indiquer que le bouchon a été ouvert, il peut arri- ver que la rondelle annulaire 4 n'adhère plus au sommet de la bouteille et une fuite peut se produire, dans un sens ou dans l'autre, à ce niveau Afin d'empêcher ou de limiter ces fuites, on peut, comme représenté à la figure 4, munir le bouchon d'un ou plusieurs éléments 15, 16 d'étanchéité annulaires placés autour de la surface inté- rieure du bouchon juste au-dessus et/ou légèrement au- dessous de la partie filetée Ces éléments d'étanchéité sont réalisés avec un diamètre intérieur approprié pour qu'elles assurent l'étanchéité contre les parties cylin- driques -lisses du col de la bouteille au-dessus et au- dessous de la partie filetée. Chacun des bouchons vissables décrits en référence aux dessins est fabriqué de manière avantageuse en une pièce Éomogène unique, c'est-àdire d'un seul bloc, par exemple dans une matière plastique appropriée telle que le polyéthylène ou, de préférence, le polypropène. Quoiqu'il en soit, la matière utilisée est de préférence une matière déformable par élasticité ou un-élastomère. La fabrication se fait de préférence par moulage par in- jection d'une manière connue et par éjection directe par vis à la sortie du moule. Alors que, dans les formes de réalisation repré- sentées, chaque arcade est située dans un espace défini par la coïncidence de deux encoches, une dans la jupe du bouchon et l'autre dans la bague de sécurité, seule la jupe, ou seule la bague de sécurité peut, si on le désire, être pourvue d'encoches, chaque arcade s'éten- dant dans ce cas entre le fond d'une encoche respective et le bord opposé, sans encoches, de la bague de sécu- rité-ou de la jupe du bouchon. 11 - REVENDICATIONS 1 Bouchon vissable pour col de conteneur à pas de vis, le bouchon comprenant une partie bouchon ( 1) à file- tage-intérieur ( 2) qui comporte une tête et une jupe s'étendant entre la tête et un bord de jupe, et comprenant également une bague de sécurité contigue au bord de jupe et dont un bord fait face au bord de jupe, la bague de sécurité ( 6) constituant en fait un prolongement de la jupe, séparé de la tête, au-delà du bord de jupe, au moins un des bords opposés de la jupe et de la bague de sécu- rité comportant une série d'encoches ouvertes vers l'autre bord, ces encoches étant réparties sur le pourtour du bouchon, le bouchon comportant également une série d'ar- cades ( 7) reliant le bouchon à la bague de sécurité, chaque arcade étant située dans une encoche et allant d'un premier point respectif sur la bague de sécurité à un second point respectif sur la jupe du bouchon situé avant le premier point dans le sens de rotation dans lequel, selon le filetage intérieur du bouchon, le bou- chon doit être tourné pour être vissé sur un col de conteneur, grâce à quoi, quand on visse le bouchon sur un col de conteneur ayant un collet ppur l'assemblage avec la bague de sécurité, une fois la bague de sécurité engagée sur le collet, la poursuite du vissage du bouchon fait appuyer le bord de jupe de la jupe du bouchon contre le bord opposé de la bague de sécurité après, au plus, une flexion relativement modérée des arcades au niveau des premier et second points pour permettre à la partie bouchon de faire passer de force la bague de sécurité au-delà du collet, cependant qu'après que le bouchon ait été vissé à fond sur un conteneur et un col et qu'il en ait ultérieurement été retiré par dévissage, après que la bague de sécurité soit venue appuyer contre le collet pour être retenue par lui, les arcades subissent une flexion relativement forte au niveau des premier et second points pendant la traction, ce qui les amène à se casser. 2 Bouchon vissable selon la revendication 1, carac- térisé 'en ce que le bord de la jupe comporte une série d'en- coches dans lesquelles, et en ce que le bord opposé de la bague de sécurité comporte, pour chaque encoche sur le bord de la jupe, une encoche correspondante coïncidant avec l'en- coche de la jupe, chaque arcade allant du fond d'une encoche au fond de l'encoche correspondante. 3 Bouchon vissable selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les encoches dans lesquelles les arcades se trouvent sont réalisées uniquement dans la jupe du bouchon, 4 Bouchon vissable selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les encoches *dans lesquelles les arcades sont fixées, sont réalisées uniquement sur la bague de sécurité. Bouchon vissable selon la revendication 1, carac- térisé en ce que, sur chaque arcade, les premier et second points se trouvent sur une droite respective faisant un angle compris entre 450 et 90 par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du bouchon vissable. 6 Bouchon vissable selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comporte de 3 à 12 arcades. 7 Bouchon vissable selon la revendication 1, carac- térisé par une série d'arcades réparties à intervalles réguliers sur le pourtour du bouchon. 8 Bouchon vissable selon la revendication 1, carac- térisé par-le fait que la partie bouchon, la bague d'as- sujettissement et les arcades sont solidaires entre elles et constituent un ensemble unique homogène en matière plastique. 9 Bouchon vissable selon la revendication 8, carac- térisé par le fait que la matière plastique est du polypropylène. Bouchon vissable selon la revendication 4, carac- térisé par le fait que le bouchon a été fabriqué d'une seule pièce par moulage par injection. 11 Bouchon vissable selon la revendication 1, carac- térisé par un dispositif de coopération sur la jupe du bouchon et sur la bague de sécurité, le dispositif de coopération de la jupe coopérant avec le dispositif de coopération de-la bague de sécurité pour transmettre à la bague de sécurité un effort appliqué sur la partie bouchon pour visser la partie bouchon sur un col de conteneur. 12 Bouchon vissable selon la revendication 11, ca- ractérisé en ce que le dispositif de coopération comporte des dents et des crans complémentaires. 13 Bouchon vissable selon la-revendication 12, ca- ractérisé par le fait que les dents et les crans complé- mentaires ont des bords antérieurs orientés axialement qui coopèrent quand on visse le bouchon sur la bouteille et des bords postérieurs inclinés qui sont en contact au début du dévissage du bouchon. 14 Bouchon vissable selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'une ou plusieurs des arcades-sont réalisées avec des points de faiblesse au niveau de la jonction avec la partie bouchon. Bouchon vissable selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 et 14, caractérisé en ce que les arcades sont réalisées avec au moins deux inclinaisons différentes. 16 Bouchon vissable selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 et 14-15, caractérisé en ce que la bague de sécurité comporte des points de faiblesse au niveau d'une ou plusieurs jonctions avec les arcades. 17 Bouchon vissable selon la revendication 16, ca- ractérisé en ce que les points de faiblesse sur la bague de sécurité se trouvent sur lafaceantérieure des arcades. 18 Bouchon vissable selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 et 14 à 17, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs éléments d'étanchéité annulaires sont placés autour de la surface intérieure du bouchon au- dessus et/ou au-dessous de la partie filetée du bouchon. 19 Conteneur comportant un col terminé par une ou- verture, un pas de vis extérieur autour du col et un collet ( 5) extérieur entourant le col, plus éloigné de l'ouverture que du pas de vis extérieur,aet un bouchon vissable pour le col, le bouchon comportant une partie bouchon à filetage intérieur pour visser sur le col, la partie bouchon comportant une tête et une jupe qui va de la tête à un bord de jupe, et comportant également une bague de sécurité coopérant avec le collet, la bague de sécurité étant contigue au bord de jupe et ayant un bord qui fait face au bord de jupe, la bague de sécuri- té constituant en fait un prolongement de la jupe, séparé de la tête, audelà du bord de jupe, au moins un des bords opposés de la jupe et de la bague de sécurité comportant une série d'encoches ouvertes vers l'autre bord, ces encoches étant réparties sur le pourtour du bouchon, le bouchon comportant également une série d'ar- cades reliant le bouchon à la bague de sécurité, chaque arcade étant située dans une encoche et allant d'un premier point respectif sur la bague de sécurité à un second point respectif sur la jupe du bouchon situé avant le premier point dans le sens de rotation dans lequel, selon le filetage sur le bouchon et le col du conteneur, on doit tourner le bouchon pour le visser sur le col du conteneur, la bague de sécurité étant dimensionnée pour ne pas toucher le pas de vis sur le col du conteneur pendant le vissage du bouchon, mais pour buter sur le collet, la configuration du collet et de la bague de sécurité facilitant la déformation élas- tique de la bague de sécurité pour permettre à cette dernière de passer par-dessus le collet lorsque le bou- chon est vissé pour la première fois, mais pour empêcher la bague de sécurité de repasser ultérieurement en sens inverse par-dessus le collet, grâce à quoi, quand on visse le bouchon pour la première fois sur le col du conteneur, une fois la bague de sécurité engagée sur le collet, la poursuite du vissage du bouchon fait appuyer le bord de jupe de la jupe du bouchon contre le bord opposé de la bague de sécurité après, au plus, une flexion relative- ment modérée des arcades au niveau des premier et second points pour permettre à la partie bouchon de faire passer de force la bague de sécurité au-delà du collet, cependant qu'après que le bouchon ait été vissé à fond sur le col du conteneur et ait ulérieurement été dévissé, une fois la bague de sécurité en butée contre le collet qui l'em- pêche de remonter davantage, les arcades sont soumises à une flexion relativement grande au niveau des premier et second points tout en subissant une traction pendant le dévissage de la partie bouchon, ce qui les amène à se briser, ce qui permet d'enlever le bouchon.