Brevet FR2573734A1 — publié le 19860530

EMBALLAGE DISTRIBUTEUR DE PRODUITS SOLIDES MOUS Le domaine de l'invention concerne les emballages distributeurs de produits solides mous, tels que colles solides, bâtons de rouge à lèvres, déodorants solides etc... Ces produits sont en général d'une composition complexe et contiennent un ou plusieurs constituants susceptibles de s'évaporer et, en conséquence, les emballages et leurs organes de fermeture doivent présenter la plus grande étanchéité. Pour en permettre la consommation progressive, le produit solide mou conditionné se présente sous la forme d'un bâton propulsé par le bas par un système de vis et piston associés. La vis est entraînée en rotation par un bouton moleté ou non, en général placé à la base de l'emballage. Ce mouvement de rotation de la vis provoque un déplacement axial du piston, pour autant que celui-ci soit empêché de tourner, par exemple par un système de crans et de nervures conjuguées. Les produits solides sont en général moulés à l'état ramolli ou fondu par l'extrémité supérieure de l'emballage, c'est-à-dire par l'extrémité correspondant au capuchon de fermeture enlevé, à l'opposé de la base. Ceci impose une étanchéité particulière du mécanisme d'entraînement en rotation pour éviter que le produit fondu ne fuie à l'extérieur, par le plan de joint séparant ledit mécanisme et le corps de l'emballage. L'invention concerne un emballage distributeur de produits solides mous dont le mécanisme d'entraînement du produit comprend une vis réalisée en deux parties au moins, susceptibles de s'encliqueter pour former un ensemble solidaire en rotation et un piston, la vis étant agencée de façon à permettre le remplissage de l'emballage par le produit conditionné par la partie inférieure. L'emballage est, pendant cette opération, fermé par son capuchon qui possède à l'intérieur une coupelle, de telle sorte que le produit conditionné reproduit la forme de calotte sphérique de la coupelle. L'invention sera mieux comprise à l'aide des dessins annexés à la présente description dans lesquels on peut voir Figure 1: une coupe axiale de l'ensemble des éléments de l'emballage assemblés. . Figure 2 : une coupe transversale suivant Il Il de l'emballage monté. Figure 3 : une demi-élévation demi-coupe axiale de la partie inférieure de la vis du mécanisme d'entraînement démonté. L'emballage distributeur en matière plastique pour produits solides mous présentés sous forme de bâtons est constitué d'un corps extérieur en matière rigide (1), telle que le polystyrène ou ses copo lymêres, le polychlorure de vinyle non plastifié etc..., ouvert aux deux extrémités, comportant à l'extrémité supérieure un capuchon de fermeture coiffant (7) muni d'un joint d'étanchéité (9) et à l'extrémité inférieure un bouton d'entraînement à la main (4) actionnant un mécanisme propulseur constitué d'une vis (3b) et d'un piston en matière semi-rigide (5), ce dernier n'étant susceptible que d'un mouvement de translation à l'exception de tout mouvement de rotation. La vis et le bouton d'entraînement sont réalisés en deux pièces distinctes (3) et (4) munies de moyens d'encliquetage irréversibles, (3) étant introduite par l'ouverture supérieure (lu) du corps (1), et (4) étant introduite par l'ouverture inférieure (1v), I'encliquetage ayant lieu après conditionnement du contenu. La matière semi-rigide le plus souvent employée est le polypropylène. Le joint d'étanchéité (9) est réalisé dans une matière souple qui est le plus souvent le polyéthylène de basse densité ou un copolymère de plusieurs oléfines. Le capuchon (7) est dans une réalisation préférée muni de filetages (non représentés sur la Fig. 1) permettant de presser le joint (9) contre l'ouverture supérieure (lu) du corps (1) assurant ainsi l'étanchéité de cet interface. On donne aussi à ce joint (9) en dehors de sa portée périphérique plane sur l'ouverture (lu) du corps (1) une forme de coupelle sphérique dont la concavité est tournée vers l'ouverture du capuchon (7). Vers sa partie basse, le corps du distributeur présente un alésage plus petit (lc) qui participe à l'étanchéité comme cela sera développé dans la suite. Plus bas, et avant son extrémité inférieure (1v), le corps (1) comporte un nouveau rétreint (le) qui sert, comme on le verra, de butée à (3) I'un des deux éléments du mécanisme poussant le solide mou conditionné vers le haut au fur et à mesure de la consommation du produit. Le corps cylindrique (1) de l'emballage possède en outre sur sa paroi intérieure une ou plusieurs nervures (6) devant guider comme des rails le piston cranté (5) servant à pousser le solide mou vers le haut. Ces nervures (6) présentent une saillie telle qu'à la partie basse elles se trouvent sur un diamètre supérieur à celui de (lc) sur lequel sera réalisée l'étanchéité du mécanisme de poussée du solide conditionné, en coopération avec l'organe d'actionnement (3) comme on le verra plus loin. Le mécanisme de poussée du solide mou est constitué d'au moins deux pièces distinctes La vis (3) dont la partie basse est réalisée en forme de cloche et possède une pluralité de dents (3d, Fig. 3) et une- pluralité de lumières (3r, Fig. 1), la partie haute étant constituée du filetage (3b) actionnant le piston propulseur (5) par son filetage conjugué. L'ensemble vis(3)1cloche (3g) entre dans le corps (1) par son ouverture supérieure (lu). Le bouton d'entraînement (4) qui comporte une jupe extérieure, moletée ou non, et à l'intérieur, une autre jupe munie sur son diamètre intérieur d'un profil en contre dépouille (4m), capable de coopérer avec les talons (3m) dont est munie de place en place la cloche (3) sur de petits arcs correspondant au fond des dégagements (3r) pour assurer un encliquetage axial. L'entraînement en rotation de l'ensemble du mécanisme de poussée intervient grâce à des dents de crabot (3a) (4a) dont on a judicieusement muni les parois en regard des pièces (3) et (4). Ces dents de crabot présentent une section rectangulaire comme il est montré sur la figure 2, ou plus avantageusement un profil en queue d'aronde, selon une réalisation préférée de l'invention. Ceci permet d'assurer la concentricité du diamètre extérieur de la base de la cloche (3) par rapport au diamètre intérieur du corps (11). Le mouvement de rotation est produit par action de la main sur la surface extérieure du bouton (4). Du fait de la ou des nervures (6) et du crantage (5b) de la surface extérieure du piston (5), ce dernier ne peut tourner et il est contraint par la taille en filet hélicoïdal de la vis (3b) et d'un filet conjugué dans le piston (5) de se déplacer suivant l'axe (11). Ce mouvement axial produit la montée ou la descente du pain de solide mou conditionné dans le corps de l'emballage (1). La vis (3b) est moulée de façon monobloc avec le reste de la cloche (3). Des ouvertures (3p) sont aménagées å la partie supérieure de la cloche (3), de telle sorte qu'on puisse faire passer à travers elles la canne de remplissage (10) du produit conditonné à l'état fondu. Une particularité importante de la présente invention est que l'emballage a été prévu pour être rempli à l'envers. L'opération de montage de l'emballage et de remplissage se déroule comme suit Le corps (1) de l'emballage reçoit l'ensemble vislcloche et piston (3) (5). La cloche (3g) vient en butée en (le/3e). Le talon de verrouillage (3k) permet après qu'il ait chaussé le chanfrein (1k) le maintien en position de l'ensemble précité (3) (5), le piston (5) étant, alors au montage, placé en position basse. Le capuchon (7) muni de sa coupelle intérieure (9) est vissé sur la partie supérieure de l'emballage. On retourne alors l'emballage tête en bas et on procède au remplissage en produit conditionné par la canne (10) qui traverse la cloche par les lumières (3p) et le piston évidé comme on le volt sur la figure 1 ne comporte que sa paroi extérieure (5a), son moyeu fileté (5c) et quelques nervures de liaison (5d). Le produit fondu remplit la coupelle (9) qui joue en ce moment le rôle du fond de l'emballage. Son niveau monte dans le corps (1) jusqu'à atteindre le niveau du piston (5), ce que l'on peut parfaitement maîtriser par les doseuses-remplisseuses modernes. La solidification du produit fondu commence par le fond actuel, c'est-àdire la coupelle (9), ce qui garantit, à l'ouverture de l'emballage en position normale, un dôme sphérique sans retassures. Après la fin du remplissage, on procède à l'encliquetage du bouton d'entraînement (4) par les talons (3m) et la contre dépouille (lit). Ce bouton est ainsi mis en place comme un capuchon habituel en position supérieure. L'emballage est alors replacé en position naturelle, c'est-à-dire bouton (4) en position inférieure et capuchon (7) en position supérieure. Contrairement à ce que l'on observe dans l'art antérieur des distributeurs à mécanisme propulseur, où le remplissage par la partie supérieure laisse, du fait des retassures, une surface inégale qu'il est le plus souvent nécessaire d'araser, I'emballage selon l'invention permet d'obtenir directement ùn pain solide terminé à la partie supérieure par un dôme sphérique de belle présentation. Les compositions des produits solides mous conditionnés comportent le plus souvent un ou plusieurs constituants volatils. C'est pourquoi l'emballage distributeur doit posséder des moyens d'étanchéité aux interfaces des diverses pièces le constituant. - A l'interface vis-cloche (3)/corps (1) Au dessus du niveau (le) (3e) de la butée de la cloche (3), on a prévu plusieurs lèvres flexibles (3h) sur la paroi extérieure (3g) de la cloche (3). On donne cette paroi extérieure (3g) une forme tronconique de façon à obtenir une flexibilité de ces lèvres croissant de bas en haut. La petite base du tronc de- cône se trouve du côté du capuchon et sa conicité totale est comprise entre 10 et 300 (angle au sommet). La flexibilité des lèvres est fonction de leur longueur moyenne comme on le voit sur la coupe (3h, Fig. 3). Une réalisation préférée de ces lèvres comporte un angle de 100 sur l'horizontale en ce qui concerne leur surface supérieure et de 150 en ce qui concerne leur surface inférieure. Grâce au mode de montage en deux pièces séparées (3) et (4), les lèvres d'étanchéité (3h) ont-pu être placées selon la logique entre le produit conditionné et la butée (le) (3e), ce qui présente un intérêt fondamental lorsque la composition du produit conditionné comporte un ou plusieurs constituants volatils. Le processus de solidification du produit fondu ayant commencé de la coupelle vers l'extrémité opposée, il est clair que les lèvres d'étanchéité sont soumises à une pression hydrostatique négligeable lorsque l'emballage est replacé dans sa position naturelle, puisque le dôme est solide au moment du retournement. Les fuites à la base de la cloche en direction du bouton d'entraînement sont donc inexistantes, et c'est un des avantages principaux de l'invention. - A l'interface vis-cloche (3)/bouton d'entratnement (4) On a prévu sur les diamètres (3s/4s) un ajustage serrant permettant l'étanchéité. L'étanchéité est appréciée à l'aide d'un test dans lequel le produit conditionné est remplacé par l'alcool éthylique coloré au bleu de méthylène. Aucune fuite ne doit être constatée au bout de cinq minutes. Les emballages conformes à l'invention satisfont parfaitement à ce critère d'étanchéité. REVENDICATIONS 1. Emballage distributeur en matière plastique pour produits solides mous présentés sous forme de bâtons constitué d'un corps extérieur en matière rigide (1), ouvert aux deux extrémités, comportant à l'extrémité supérieure un capuchon de fermeture coiffant (7) muni d'un joint d'étanchéité (9) et à l'extrémité inférieure un bouton d'entratnement à la main (4) actionnant un mécanisme propulseur constitué d'une vis (3b) et d'un piston en matière semi-rigide (5), ce dernier n'étant susceptible que d'un mouvement de translation à l'exception de tout mouvement de rotation, caractérisé en ce que la vis et le bouton d'entraînement sont réalisés en deux pièces distinctes (3) et (4) munies de moyens d'encliquetage irréversibles, (3) étant introduite par l'ouverture supérieure (lu) du corps (1), et (4) étant introduite par l'ouverture inférieure (1v), I'encliquetage ayant lieu après conditionnement du contenu. 2. Emballage distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le remplissage en produit solide mou à l'état fondu est réalisé par la partie inférieure, le bouton d'entraînement (4) étant supposé non assemblé par encliquetage avec la vis (3) et l'emballage étant supposé retourné, de telle sorte que l'ouverture inférieure du corps (1v) se trouve dirigée vers le haut, ce remplissage étant effectué à travers les ouvertures (3p) pratiquées dans la base en forme de cloche de la vis t3) et à travers les évidements du piston (5). 3. Emballage distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (9) dont est muni le capuchon de fermeture (7) se présente sous la forme d'une calotte sphérique réalisée en matière plastique souple, jouant le double rôle de joint d'étanchéité sur ses bords et de forme de moulage pour le produit solide mou conditionné lorsque l'emballage est retourné. 4. Emballage distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la liaison en rotation entre le bouton d'entraînement (4) et la vis (3) est réalisée par des dents de crabot (3a) (4a) existant sur les deux parois cylindriques en regard de la cloche (3) et du bouton d'entraînement (4) et dont la section est de préférence en queue d'aronde. 5. Emballage distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que aù moment de l'opération de remplissage la cloche (3) et le piston (5) faisant partie du mécanisme d'entraînement sont maintenues en position par la coopération du talon (3k) et du chanfrein (1k) appartenant respectivement à la vis (3) et au corps de l'emballage (1). 6. Emballage distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la base de la vis t3) a une forme extérieure tronconique (3g), la petite base du tronc de cône se trouvant en direction de l'ouverture supérieure du distributeur, du côté de son capuchon (7) et est munie d'une pluralité de lèvres flexibles (3h), faisant avec l'axe (11) un angle compris entre 750 et 800, la flexibilité de ces lèvres croissant de bas en haut, ces lèvres étant implantées dans une position intermédiaire entre le produit conditionné et la butée (le) (3e) du mécanisme d'entraînement et coopérant avec la surface non nervurée (tic) pour réaliser l'étanchéité au liquide vers l'ouverture inférieure de l'emballage distributeur. 7. Emballage distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un ajustage serrant et étanche aux liquides est réalisé en (3s/4s) à l'interface de la vis-cloche (3) et du bouton d'entraînement 14).