Brevet FR2570055A1 — publié le 19860314

ENSEMBLE D'UN TUBE, D'UNE CAPSULE A VIS ET D'UN OPERCULE D'ETANCHEITE INTERMEDIAIRE L'invention concerne le domaine du bouchage et plus précisément l'ensemble d'un tube muni d'un goulot fileté, d'une capsule à vis réalisant normalement son bouchage et d'un opercule d'étanchéité intermédiaire. EXPOSE DU PROBLEME Divers produits à l'état de crème ou de pâte semi-fluide sont livrés dans des tubes souples fermés par une capsule à vis. C'est notamment le cas de produits à usage hygiénique ou cosmétique. Lors des transports et des manipulations, ou lors de chocs ou de pressées involontaires du tube, le produit vient facilement en contact avec l'intérieur de la capsule, ce qui entraîne un défaut de propreté lors de l'ouverture et lors des rebouchages. De façon à subvenir à cet inconvénient, on a cherché à mettre au point un moyen de fermeture de l'orifice du goulot du tube qui soit à la fois facile à mettre en place, correctement retenu sur le goulot, et facile à enlever. ETAT DE LA TECHNIQUE CONNU Le brevet FR 1 119 :L13 décrit un obturateur pour emballage tubulaire, constitué par un disque dont le diamètre "permet de constituer un débor dement qui, tout en dépassant le diamètre externe" de la portion de tête non filetée du goulot, "est inférieur à la périphérie interne du filetage" intérieur du bouchon. L'arrêt du filetage de la tête du goulot avant d'atteindre l'extrémité de ce goulot constitue une gorge permettant de procéder à l'arrachement de l'obturateur qui est collé à l'extrémité du goulot. Dans cette solution, le diamètre extérieur de l'opercule inférieur au diamètre interne du filetage de la capsule permet de mettre en place cet opercule au fond de la capsule ou bien de visser la capsule sur le goulot surmonté de l'opercule correctement positionné par collage. Mais il ne permet pas la rétention de l'opercule au fond de la capsule en position de vissage par le haut, c'est-à-dire le tube à boucher étant situé endessous de la capsule. Ce défaut de rétention de l'opercule au fond de la capsule empêche d'utiliser un tel opercule dans une bouchonneuse moderne. Par ailleurs, la fixation de l'opercule par collage ne permet pas de réutiliser l'opercule après la première ouverture. L'homme de métier connais également de nombreuses capsules mises en place par encliquetage. Le problème à résoudre est la mise au point d'un opercule possédant à la fois des moyens de préhension ou d'arrachement, comme en possède l'obturateur de FR 1 119 113, et des moyens de retenue sur le goulot du tube, comme en possèdent les capsules à encliquetage, cet opercule étant compatible avec une mise en place par une bouchonneuse moderne et aussi avec une mise en place par bouchage ou rebouchage manuel. EXPOSE DE L'INVENTION L'ensemble de bouchage de l'invention comprend un tube muni d'un goulot fileté terminé par une portion de tête non filetée connue en elle-même, une capsule à vis se vissant sur ce goulot fileté, et un opercule d'étanchéité intermédiaire comportant un voile de fond et une jupe latérale continue ou discontinue, le ou les moyens de préhension de cet opercule et de retenue de l'opercule sur le goulot coopérant respectivement avec le filetage de la capsule et avec un moyen de retenue complémentaire porté par la portion de tête non filetée du goulot. De façon plus précise, le moyen de préhension de l'opercule consiste en un élément mince et suffisamment souple qui déborde légèrement du voile de fond de l'opercule. L'épaisseur et le diamètre hors tout de cet élément débordant constituant le moyen de préhension doivent être choisis de sorte que cet élément soit suffisamment résistant pour l'arrachage de l'opercule et qu'il puisse s'insérer par simple pression soit entre les filets du filetage intérieur de la capsule, soit entre le fond de la capsule et l'ex- trémité correspondante dudit filetage.Ces conditions sont réalisées avec un opercule dont l'élément débordant a un diamètre hors tout supérieur au diamètre intérieur et plus faible que le diamètre à fond de filet du filetage de la capsule soit en pratique compris entre le diamètre intérieur du filetage augmenté de 0,15 à 0,8 fois la différence entre le diamètre à fond de filet et ledit diamètre intérieur du filetage de la capsule, et dont l'épaisseur est inférieure à 0,8 fois le pas de ce filetage.Par ses essais, la demanderesse a déterminé deux conditions préférentielles, indépendantes ou associées pour cet élément débordant constituant le moyen de préhension - diamètre hors tout égal à la somme du diamètre intérieur du filetage de la capsule et de 0,3 à 0,7 fois la différence entre le diamètre à fond de filet et ledit diamètre intérieur du filetage de la capsule, - épaisseur comprise entre 0,35 fois et 0,65 fois le pas du filetage de la capsule. L'opercule muni de son moyen de préhension, par exemple en polyéthylène moulé, peut alors être enfoncé au fond de la capsule par simple poussée, soit au moyen d'un poussoir sur un dispositif de bouchonnage, soit par dépose manuelle dans la capsule et vissage de la capsule sur le goulot. Dans le premier cas, l'opercule une fois poussé est retenu au fond de la capsule ce qui permet un bouchonnage facile. En outre, l'opercule d'étanchéité intermédiaire de l'invention ainsi que le goulot du tube portent des moyens qui coopèrent pour la fixation de l'opercule sur le goulot lors de la fermeture du tube par la capsule garnie intérieurement de l'opercule et pour la retenue de l'opercule sur le goulot lors du dévissage de la capsule. Ces moyens consistent respectivement en un moyen d'accrochage porté par la jupe latérale de l'opercule et en un moyen de retenue porté par la portion de tête non filetée du goulot du tube. Ils interviennent aussi, pour les rebouchages secondaires à l'aide de l'opercule seul. Plusieurs formes de réalisation du moyen de préhension sont possibles, en particulier - un rebord continu, semi-rigide par suite de son épaisseur faible et du choix de matière effectué pour l'opercule, - des oreilles, de contour de préférence arrondi, de nombre typiquement compris entre 3 et 6. Ces oreilles permettent un passage encore plus facile du filetage de la capsule et une bonne préhension, - un rebord en forme d'anneau relié au voile de fond de l'opercule par des ponts facilement cassables et par un pont plus large formant charnière Cet anneau est alors un moyen d'inviolabilité. Et, une fois les ponts cassés, il permet un arrachage commode de l'opercule par traction ; - les extrémités débordantes de deux languettes repliables reliées à la zone centrale du dessus du voile de fond de l'opercule.La préhension commode de ces languettes par leurs extrémités débordantes permet de les pincer sensiblement selon l'axe de symétrie principal du goulot et de-l'opercule et d'arracher l'opercule par traction comme précédemment. Plusieurs formes de réalisation sont également possibles pour les moyens de fixation de l'opercule de l'invention sur le goulot, servant à la fois à cette fixation et à la retenue de l'opercule sur le goulot lors du dévissage de la capsule, ce qui implique que la résistance à la traction de ces moyens de fixation doit être supérieure à l'effort exercé par le filetage de la capsule sur l'opercule pendant le dévissage. On a observé que, lorsque le moyen de préhension débordant de l'opercule a à la fois un diamètre hors tout et une épaisseur situés dans les intervalles préférentiels, le dévissage est normal, sans aucun effet d'accrochage, ce qui semble signifier que ce moyen de préhension constitué par un rebord mince continu ou discontinu se loge entre les filets du filetage intérieur de la capsule pendant le dévissage. Ceci est particulièrement manifeste avec l'opercule à oreilles donné plus loin en exemple. En pratique, pour avoir une résistance à la traction/ arrachement suffisante pour le dévissage, et pas trop grande pour permettre un désoperculage facile à la main, les moyens de fixation de l'opercule de l'invention sur le goulot peuvent être par exemple - soit des moyens d'encliquetage connus en eux-mêmes, consistant d'une part en une nervure concentrique de retenue portée par la portion de tête non filetée du goulot, et d'autre part en un jonc concentrique d'accro chage porté par l'intérieur de la jupe latérale de l'opercule ou bien en un rebord intérieur en forme de griffe porté-paflajupe latérale de l'o- percule, ou de façon équivalente en des rebords intérieurs portés par les portions de jupe latérale lorsque celle-ci est discontinue, - soit des moyens de serrage également connus en eux-mêmes consistant en une surface intérieure de la jupe latérale de l'opercule qui emboite avec serrage la surface extérieure lisse de la portion de tête non file tée du goulot. Dans ce cas également, la jupe latérale de l'opercule peut être discontinue, c'est-à-dire composée de plusieurs portions sec torielles séparées par des fentes ou écartées. Les surfaces lisses stem- bottant avec serrage ont alors les fonctions "d'accrochage" et de "rete nue" de l'opercule sur le goulot. L'invention s'applique typiquement à des tubes à goulot fileté de diamètre compris entre 6 et 22 mm et à des capsules dont les filetages normalisés ont des pas allant de 1,25 à 2,50 mm. L'épaisseur du moyen de préhension débordant de l'opercule de l'invention est habituellement comprise entre 0,5 et 1,2 mm, et de préférence entre 0,6 et 0,9 mm dans le cas des filetages M9, Mll, M15 selon la norme ISO-E-03001 de Février 1959, ces filetages ayant respectivement un pas de 1,25, 1,50 et 1,50 mm. Le goulot du tube, faisant partie d'une tête monobloc ou surmoulée, est de préférence en polyéthylène Sasse densité ou haute densité, tandis que l'intérieur fileté de la capsule est en polypropylène, et que l'opercule, de préférence plus souple que la portion de tête du goulot du tube, est en polyéthylène basse densité ou en polyéthylène haute densité. La description des exemples et des dessins qui les illustrent permettra de mieux expliquer les différents aspects de l'invention. EXEMPLES La figure 1 représente l'ensemble d'un tube muni d'un goulot fileté terminé par une portion de tête non filetée (figure la), d'un opercule d'étanchéité intermédiaire selon l'invention (figure lb) et d'une capsule à vis (figure lc), selon une même coupe axiale longitudinale par un plan repéré I-I sur la figure 2. La figure 2 représente l'opercule de la figure lb, en vue de dessus. La figure 3 représente un opercule déposé à llintérieur d'une capsule à vis selon l'invention, en coupe axiale longitudinale. La figure 4 représente le même opercule poussé au fond de la capsule, en coupe axiale longitudinale. La figure 5 représente l'opercule retenu sur la portion de tête du goulot après dévissage de la capsule, en coupe axiale longitudinale. La figure 6 représente un opercule dont le moyen de préhension est en même temps un moyen d'inviolabilité, en vue de dessus. La figure 7 représente le même opercule en coupe axiale longitudinale selon le plan II-II. La figure 8 représente un opercule à deux languettes débordantes, en vue de dessus. La figure 9 représente le même opercule en coupe axiale longitudinale selon le plan IIIS La figure 10 représente le même opercule selon la même coupe, avec les languettes repliées en position d'arrachage de l'opercule par traction. Les éléments semblables de même fonction portent les mêmes repères. La figure 1 représente dans un but de clarté les trois éléments de l'ensemble selon l'invention dans leur ordre successif pour la réalisation du rebouchage. Le tube (1) (figure la) est surmonté d'une tête (2) dont l'épaule (3) est surmoulée sur la jupe cylindrique (4) et comporte au-dessus de l'épaule (3) un goulot (5) portant un filetage (6) qui laisse au-dessus de son extrémité supérieure (7) une portion de tête non filetée (8). Cette portion de tête (8) porte un moyen de retenue constitué ici par une nervure concentrique (9).L'opercule (10) (figure lb) comporte un voile de fond (11), portant un rebord mince (12) qui en déborde, et une jupe latérale (13) portant sur sa surface intérieure une nervure d'accrochage (14), l'espace subsistant entre la nervure (14) et la surface intérieure du voile de fond (11) étant au moins égal à l'espace compris entre le dessous de la nervure de retenue (9) de la portion de tête (8) du goulot (5) et l'extrémité supérieure (15) dudit goulot (5). La figure îc montre le filetage intérieur (16) de la capsule (17) dont on a représenté les parois les plus en relief situées en arrière du plan de coupe. Il y a au fond de la capsule un double-jonc concentrique (18) qui permet à la capsule (17) vissée sur le goulot (5) d'assurer une bonne étanchéité. La figure 2 montre l'opercule (10) selon l'invention en vue de dessus, son rebord mince (12) consiste en quatre oreilles (120) non jointives débordant du contour extérieur du voile de fond (11), contour dont il subsiste des portions non modifiées (110) entre les oreilles (120). Les figures 1 (la, lb, lc) et 2 correspondent à un exemple réel pour lesquelles les dimensions essentielles sont les suivantes - la tête du goulot (5) en polyéthylène haute densité et l'intérieur de la capsule (17) en polypropylène ont des filetages (6) et (16) "MIS" se cor respondant, de pas 1,50 mm et pour la capsule un diamètre intérieur de 13 mm et un diamètre à fond de filet de 15 mm, - le voile de fond (11) de l'opercule (10) en polyéthylène basse densité a un diamètre extérieur correspondant aux portions (110) entre les oreilles (120) et à l'extérieur de la jupe latérale (13i, de 12 mm.Les quatre oreilles (120), espacées régulièrement, ont un contour arrondi selon un rayon de 4 mm et elles débordent en leur milieu de 1 mm du voile de fond de l'opercule, portant le diamètre hors tout {D) de l'opercule à 14 mm. Ce diamètre (D) de 14 mm est ainsi intermédiaire entre le diamètre inté rieur de filetage de la capsule (17) et son diamètre à fond de filet; eut exactement égal à ce diamètre intérieur du filetage (16) augmenté de 0,5 fois la différence entre le diamètre à fond de filet et ledit diamètre intérieur dudit filetage (16) de la capsule (120) est de 0,7 à 0,8 mm, correspondant à la moitié du pas du filetage de la capsule, - l'extrémité (7) de la portion de tête (8) du goulot (5) a un diamètre extérieur de 8 mm, et la nervure de retenue (9) portée par sa portion de tête (8) a un diamètre extérieur de 10 mm, sa partie'renflée étant à en viron 1 mm de l'extrémité (7), - la jupe latérale (13) de l'opercule (10) a un diamètre intérieur légè rement supérieur à 10 mm, une hauteur intérieure de 3 mm environ, la nervure d'accrochage -(14) laissant encre elle-même et la surface inté rieure du voile de fond (11) une hauteur de 1,7 mm environ permettant l'insertion de l'extrémité de la portion de tête (8) du goulot (5) et de sa nervure d'accrochage tel4) après encliquetage de cette nervure (14) au-delà de la nervure de retenue (9). Avec cet ensemble selon l'invention, on a fait l'expérience suivante (figures 3 à 5) : l'opercule (10) a d'abord été posé dans la capsule (17) renversée, à la main : il repose alors en oblique à l'intérieur du filetage (16) (figure 3), - ensuite, à l'aide d'un pressoir quelconque, on a repoussé l'opercule (10) facilement au fond de la capsule (17) (figure 4) : la capsule (17) peut alors être retournée sans que l'opercule (10) se décroche, - puis on a vissé la capsule (17) garnie de l'opercule (10) sur le goulot (5). Le vissage s'arrête un peu plus tôt que normalement à cause de la présence de l'opercule (10). On a alors dévissé la capsule (17) sans aucune difficulté, et on a constaté que l'opercule (10) était resté accroché sur la portion de tête (8) du goulot (5) (figure 5). On a aussi vissé directement la capsule (17) sur le goulot (5) opérant de ce fait par l'intermédiaire du goulot une poussée sur l'opercule (10) au fur et à mesure du vissage (non représenté). Le résultat après dévissage de la capsule est identique (figure 5), ce qui montre qu'alors la progression de l'opercule jusqu'au fond -de la capsule estKobtenue sans difficulté. Ce dernier essai a été répété plusieurs dizaines de fois avec le même opercule, avec les mêmes résultats. Ceci montre que l'opercule peut servir non seulement pour un bouchage initial, mais aussi pour des rebouchages. L'opercule (10) (figure 5) peut être arraché facilement du goulot (8), soit en agissant sur le rebord mince (12), soit en pinçant sa jupe (13) et en le soulevant, soit encore en agissant avec un doigt ou un ongle sur l'extré- mité inférieure de cette jupe (13). Les figures 6 à 10 présentent d'autres formes de moyen de préhension de l'opercule de l'invention, et accessoirement (figure 7) un opercule (101) à jupe latérale intérieurement lisse (131) se fixant par emboltement avec serrage sur la portion de tête du goulot elle aussi lisse (non représentée). Tout d'abord, l'opercule (101) (figures 6 et 7) a comme moyen de préhension débordant du voile de fond (11) un anneau circulaire mince L'opercule (101) comporte une jupe latérale (131) dont la surface intérieure lisse serre de 0,2 mm au diamètre la surface extérieure lisse de la portion de tête du goulot du tube (non représenté), ce qui procure un accrochage suffisant pour résister au dévissageode la capsule, et pour que les ponts (121a) se cassent lors de la soll citation d ouverture par vanneau (121). Le serrage habituellement convenable dans le domaine d'application de l'invention est de 0,15 à 0,25 mm de différence entre le diamètre de la portion de tête du goulot et le diamètre de la surface intérieure de la jupe latérale de l'opercule. L'opercule (102) (figures 8 à 10) porte sur son voile de fond (11) deux pattes (112) à extrémités débordantes arrondies (122). A la sortie du moulage, les pattes (112) sont repliées sur le dessus du voile de fond (11), et leurs extrémités (122) ont une épaisseur et un diamètre hors tout compris dans les fourchettes préférentielles de l'invention. La jupe latérale (13) de l'opercule (102) comporte, comme l'opercule (10), une nervure inté- rieure d'accrochage (14), permettant l'encliquetage sur la portion de tête du goulot du tube en fin de vissage de la capsule, ou lors d'un rebouchage. Les ajustements entre la géométrie de l'opercule et celle de la portion de tête du goulot portant une nervure de retenue sont les mêmes que dans le premier exemple (figures la et lb). L'opercule, après avoir été placé à l'intérieur de la capsule, est fixé sur le goulot par le vissage de la capsule, et reste fixé après son dévissage. Pour enlever l'opercule (102) du goulot non représenté, on pince les extrémités débordantes (122) en les soulevant et alors les pattes (112) se trouvent dressées et réunies (figure 10) et, en les tirant toutes deux vers le haut, on arrache facilement l'opercule (102). Les deux derniers exemples pourraient aussi bien avoir des moyens d'accrochage (131, 14) de l'opercule (101, 102) sur le goulot inversés. De nombreuses variantes sont possibles en respectant l'esprit de l'invention. L'opercule de l'invention, associé à une capsule filetée et à un tube goulot à vis adaptés, s'applique à des tubes de crème, gel ou pate hygiénique ou cosmétique, ainsi qu'à des tubes de produits alimentaires ou d'entretien de consistances analogues. REVENDICATIONS 10/ Ensemble d'un tube (l) muni d'un goulot fileté (5) terminé par une portion de tête non filetée (8), d'une capsule à vis (17) se vissant sur ledit goulot (5) et d'un opercule d'étanchéité intermédiaire (10) comportant un voile de fond (11) et une jupe latérale (13) continue ou discontinue, caractérisé par les particularités suivantes a) l'opercule d'étanchéité (10) porte un moyen de préhension (12) débordant de son voile de fond (11), l'épaisseur dudit moyen de préhension (12) étant inférieur à 0,8 fois le pas du filetage (16) de la capsule (17) et son diamètre hors tout (D) étant compris entre la somme du diamètre intérieur du filetage (16) de la cap sule (17) et de 0,15 à 0,8 fois la différence entre le diamètre à fond de filet et ledit diamètre intérieur dudit filetage (16) de la capsule (17), b) l'opercule d'étanchéité (10) et le goulot (5) du tube (1) portent l'un et l'autre des moyens (14, 9) qui coopèrent pour la fixation de l'opercule (10) sur le goulot (5) lors de la fermeture du tube (1) soit par la capsule (17) garnie intérieurement de l'opercule (10) soit par l'opercule (10) seul, ces moyens qui coopèrent consis tant respectivement en :: bl) un moyen d'accrochage (14) porté par la jupe latérale (13) de l'opercule (10), h2) un moyen de retenue (9 porté par la portion de tête .non file tée (8) du goulot (5) du tube tell. 20/ Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de préhension porté par l'opercule d'étanchéité (10) a un diamètre hors tout (D) égal à la somme du diamètre intérieur du filetage (16) de la capsule (17) et de 0,3 à 0,7 fois la différence entre le diamètre à fond de filet et ledit diamètre intérieur dudit filetage (16) de ladite capsule (17). 30/ Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de préhension porté par l'opercule d'étanchéité (10) a une épaisseur comprise c-ntre-0t35 et 0,65 fois le pas du filetage (16) de la capsule (17).' 40/ Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen de préhension porté par l'opercule d'étanchéité (10) est constitué par 3 à 6 oreilles 1120). 50/ Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen de préhension porté par l'opercule d'étanchéité (10) est constitué par un rebord continu. 60/ Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen de préhension porté par l'opercule (101) est constitué par un anneau de traction (121) relié au voile de fond (11) par des ponts facilement cassables (121a) et par un pont plus large formant charnière (121b). 70/ Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé le en ce que moyen de préhension porté par l'opercule (10) est constitue par les extrémités débordantes (122) de deux languettes repliabels (112) reliées à la zone centrale voile de fond (11) dudit opercule (102). 80/ Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens qui coopèrent pour la fixation de l'opercule (10) sur le goulot (5) sont des moyens d'encliquetage consistant respectivement en : - une nervure concentrique de retenue (9) portée par la portion de tête non filetée (8) du goulot (5), - un jonc concentrique d'accrochage (14) porté par l'intérieur de la jupe latérale (13) de l'opercule (10), le diamètre intérieur dudit jonc d'ac crochage (14) étant compris entre le diamètre de la partie lisse de la portion de tête non filetée (8) du goulot (5) et le diamètre extérieur de la nervure concentrique de retenue (9) de ladite portion de tête (8) dudit goulot (5). 9 > / Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens qui coopèrent pour la fixation de l'opercule sur le goulot sont des moyens d'encliquetage consistant respectivement en - une nervure concentrique de retenue portée par la portion de tête non filetée du goulot, - un rebord intérieur en forme de griffe porté par la jupe latérale de l'opercule ou des rebords intérieurs portés par les portions de jupe latérale lorsque ladite jupe est discontinue. 100/ Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens qui coopèrent pour la fixation de l'opercule (101) sur le goulot du tube consistent en une surface extérieure lisse de la portion de tête non filetée du goulot et en une surface intérieure lisse de la jupe latérale (131) de l'opercule (101), ladite surface intérieure de la jupe latérale (131) de l'opercule (101 > emboîtant avec serrage ladite surface extérieure de la portion de tête non filetée du goulot.