Brevet FR2646404A1 — publié le 19901102

La présente invention concerne un dispositif de fermeture étanche pour des récipients ou des conteneurs, quelle que soit leur forme et leur contenu. Elle trouve une application particulièrement intéressante dans le domaine du b bouchage des récipients contenant des produits pharmaceuti- ques liquides, en poudres ou en granules, comme par exemple les antibiotiques, qui doivent rester steriles. Les dispositifs de fermeture actuellement connus sont généralement constitues par un simple bouchon qui est I0 fabrique en une matière plastique ou un élastomère de qualité dite "pharmaceutique" et qui peut âtre recouvert par une cape d'inviolabilité, cette dernière étant le plus souvent realisée en aluminium, sertie sur les bords du recipient et munie d'une partie arrachable. L'étancheéite est icl assurée par l'élasticité propre a la matière plastique du bouchon qui applique plus ou moins fortement la surface latérale de ce dernier sur la paroi Intérieure de l'embouchure du récipient. Elle s'avère toute- lois insuffisante dans de nombreux cas, et le but principal de la présente invention est de fournir une fermeture dont l'étancheite soit très supérieure à celle des dispositifs connus. Selon l'invention, ce but et d'autres qui apparai- tront par la suite, comme celui de fournir une fermeture qui soit facile a mettre en place et a enlever, qui soit relati- vement peu coteuse et qui puisse etre réutilisée presque indéfiniment, sont atteints grace à une fermeture qui est caractérisée par le fait qu'elle comprend un obturateur souple en forme tie pot dont la paroi latérale épouse la forme de l'embouchure du récipient, sur une partie au moins de celle-ci; une bague annulaire qui s'étend & l'intérieur de l'obturateur, le long de sa paroi latérale et à la hauteur de l'embouchure du récipient; deuX flasques pouvant âtre loges dans l'obturateur, de part et d'autre de sa bague >t annulaire, leurs bords en regard épousant la forme des flancs de cette bague; et des moyens pour serrer l'un vers l'autre les deux flasques précités depuis l'extérieur du récipient. On comprend que ces flasques forment une sorte d'étau qui est ouvert radialement vers l'extérieur de l'obturateur et qui enserre les flancs conJugués de la bague annulaire située à l'intérieur de cet obturateur. Il en résulte que le serrage de ces mors l'un vers l'autre refoule principalement vers l'extérieur la matière de la bague en question qui applique énergiquement la paroi latérale de l'obturateur contre l'intérieur de l'embouchure du réci- pient, ce qui crée l'étanchéité voulue. Dans le cas ou, selon une forme de réalisation avan- tageuse, la bague annulaire spécifiée ci-avant est réalisée en une seule pièce avec l'obturateur sous la forme d'une nervure qu'il présente sur sa paroi intérieure, le mécanisme de pincement avec refoulement de matière vers l'extérieur qui vient d'être décrit est rigoureusement le méme et le résultat produit est identique. 2C Dans ce cas, toutefois, il est nécessaire que la matière de l'obturateur soit suffisamment élastique pour que la bague annulaire qui en fait alors partie intégrante puisse laisser passer vers le fond de l'obturateur, par étirement manuel, un flasque dont le diamètre extérieur est, par définition, supérieur au diamètre intérieur de la bague, puisque son bord doit pouvoir reposer sur le flanc oblique de cette dernière. Un notera encore que l'expression "bague annulaire" qui a été* utilisée ci-avant désigne en fait une bague torique, au sens géométrique du terme, la surface génératri- ce du tore qu'elle constitue pouvant être quelconque, et par exemple circulaire. Toutefois, dans une forme de réalisation avantageuse de la présente invention, cette surface généra- trice est un trapèze dont la petite base est tournée vers l'intérieur de l'obturateur. Les moyens qui servent a serrer l'un vers l'autre les flasques de la fermeture selon l'invention, et donc à comprimer la bague ou la nervure spécifiée ci-avant, peuvent être quelconques. Avantageusement, ils peuvent comprendre un levier commandé par un excentrique ou un boulon qui traverse les deux flasques, par exemple en leur centre, et dont la tête s'appuie sur la surface extérieure de l'un de ces flasques, cependant que son écrou s'appuie sur la surface extérieure de l'autre. La tête ou l'écrou de ce boulon prend place nécessairement entre le flasque inférieur du dispositif de fermeture et le tond de son obturateur, de sorte qu'il est inacessible depuis l'extérieur. Il serait possible de placer l'écrou à cet endroit, de le rendre solidaire du flasque correspondant et de munir la tête du boulon de moyens permettant de visser facilement depuis l'extérieur la vis du boulon dans son écrou, ces moyens pouvant être constitues tout simplement par une fente dans la tête de la vis et l'utilisation d'un tournevis. Cependant, on preéfère la solution inverse selon laquelle la tête du boulon est solidaire du flasque inférieur, et un écrou est vissé depuis l'extérieur sur la tige filetée du boulon qui fait saillie vers l'extérieur. Avantageusement, l'écrou spécifié ci-avant peut être coiffé avec un faible Jeu par un bouton moleté qui est donc amovible et qui facilite le vissage et le dévissage de l'écrou. Pour faciliter la mise en place du dispositif de fermeture selon l'invention, et pour éviter qu'il ne tombe dans le recipient, ce dernier comporte de preéféerence un épaulement intérieur continu ou non au fond de son embouchure. Selon une forme de réalisation avantageuse, la paroi latérale de l'obturateur précité peut être d'une hauteur telle qu'elle fasse saillie au-dessus de l'embouchure du récipient lorsqu'elle est en place, ce qui permet de retrousser sa partie en saillie sur l'extérieur de l'embou- chure du récipient, afin, par exemple, de pouvoir conserver une atmosphère exempte de poussières sur la périphérie extérieure de cette embouchure. b La fermeture selon l'invention peut être complétée par une cape d'inviolabilité de type connu que l'on sertit sur l'embouchure du récipient et qui peut comporter une partie arrachable. En outre, l'obturateur selon l'invention peut comporter un jonc annulaire sur la face intérieure de sa paroi latérale, au-dessus de la bague annulaire précitée, afin d'éviter, lors du démontage de la fermeture, que son flasque inférieur n'exerce une pression sur la bague annulaire en coinçant le dispositif. Enfin, en vue de faciliter l'enlèvement de l'obtura- teur selon l'invention, ce dernier peut également comporter une languette de préhension au voisinage de l'extreémité libre de sa paroi latérale La description qui va suivre, et qui ne présente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre com- ment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard des dessins annexés dont la figure unique montre une vue en coupe axiale de la fermeture selon l'invention qui est représentée au cours de sa mise en place sur la partie de gauche de la figure, et une fois sa pose achevée sur la partie de droite. Cette fermeture sert à obturer un récipient dont seule la partie supérieure, désignée par son ensemble par le repère 1, est représentée sur la figure, et on supposera que son embouchure 2 présente une symétrie de révolution autour d'un axe X-X. Il est toutefois clair que ce qui va suivre pourrait s'appliquer, moyennant des changements évidents, a un récipient ou A un conteneur dont l'embouchure présente- rait une forme différente. OUn supposera en outre que l'axe X-X du récipient est vertical, comme indiqué sur la figure. ce qui donne tout b leur sens à des expressions comme "supérieur", "intérieur", "latéral" ou "horizontal". La fermeture selon l'invention est désignée dans son ensemble par le repère 3, et elle est constituée, pour l'essentiel, par un obturateur souple 4 qui est réalisé en une matière plastique ou en un élastomère de qualité pharmaceutique tel qu'un halogénobutyle, et qui présente la forme d'un pot à parois minces dont le fond 4b est plat. Sa surface latérale 5 épouse pratiquement sans Jeu la forme de l'intérieur de l'embouchure 2, et elle fait saillie vers le haut au-dessus de celle-ci par un col 4a, pour des raisons qui seront expliquées plus loin. Son bord inférieur est arrêté vers le bas par un épaulement annulaire 6 qui est ménage à la base de l'embouchure 2 et dirigé vers l'inté- rieur de cette dernière. L'obturateur 4 présente intérieurement, sur sa surftace latérale 5, une large nervure -annulaire 7 qui s'étend, dans le sens vertical, sur presque toute la hauteur de l'embouchure 2, et qui, lorsqu'elle est coupée-selon un plan passant par l'axe X-X, présente sensiblement la forme d'un trapèze dont la petite base est tournée vers l'inté- rieur de l'obturateur 4. Deux flasques horizontaux de serrage 8 et 9 en forme de disque enserrent symétriquement entre leurs bords les flancs obliques de la nervure annulaire trapezoidale '7, le bord supérieur 8a du flasque intérieur 8 et le bord inférieur Ya du flasque supérieur 9 épousant respectivement la forme des flancs obliques inférieur et supérieur de cette nervure. En d'autre termes, les bords 8a et ga des flasques 8 et 9 forment un étau à mors obliques ouvert vers la surface latérale de l'obturateur 4. Un boulon 10 traverse de bas en haut les flasques 8 et 9 selon l'axe X-X, à travers un trou central que présente chacun d'eux, et il comprend une vis 11 dont la tête est rendue solidaire, par exemple par soudage, de la surface extérieure du flasque inférieur b, ainsi qu'un écrou 12 que & l'on peut visser au-dessus du flanque supérieur Y dans lequel il est librement serti. L'écrou 1E peut être coiffté par un bouton moleté 13 de diamètre relativement important. Ce bouton 13 facilite le vissage et le dévissage de l'écrou 12, et le fait qu'il soit amovible évite qu'il ne doive accompagner en permanence le récipient 1 lorsqu'il est fermé, ce qui diminue le poids du dispositif, ainsi que le nombre de boutons moletés à prévoir. Toutefois, l'ensemble forme par l'écrou 12 et le bouton moleté 13 pourrait aussi être réalisé en une seule pièce. Inversement, le bouton 13 pourrait être supprimé et remplacé par une simple clef ou par un écrou à oreilles. Le mode de fonctionnement de cette fermeture est le suivant. Un commence par loger le flasque inférieur 8 muni de la vis 11 dans l'obturateur 4 entre son fond 4b et la nervure annulaire 7, son bord -8a oblique faisant face au flanc oblique inférieur de cette dernière, ainsi que cela a été dit plus haut. Bien que le diam4tre extérieur du flasque 8 soit supérieur au diamètre intérieur de la nervure 7 - car sinon le bord Sa du flasque 8 ne pourrait pas s'appuyer sur la nervure 7 - cette opération est rendue possible grâce à l'élasticité de la matière qui compose l'obturateur 4 auquel appartient la nervure 7. Lors de cette mise en place du flasque 8 dans l'obturateur 4, la tête de la vis Il déforme légèrement par élasticité le fond 4b de ce dernier, ainsi que cela est représenté sur la figure. On pose ensuite le flasque Y par son bord oblique inférieur ga sur le flanc oblique supérieur de la nervure annulaire 7, la vis Il passant à travers son trou central, puis on insère l'obturateur ainsi équipé dans l'embouchure 2 du récipient 1 jusqu'à butée sur l'epaulement 6. Il suffit alors de visser l'écrou 12, par exemple par l'intermédiaire du bouton moleté 13, pour serrer l'un vers l'autre les deux flasques 8 et 9, la vis Il étant fixe, puisqu'elle est solidaire du flasque intérieur 8 et que ce dernier, a son tour, est maintenu par frottement dans l'obturateur 4. Les fliasques 8 et Y compriment verticalement la nervure annulaire ' entre leurs bords 8a et Ya, et, du fait b de l'obliquité des mors que lorment ces derniers, ils refou- lent radialement vers l'extérieur la matière de la nervure 'Y qui pousse énergiquement la surlace latérale b de l'obtura- teur 4 vers l'embouchure 2 du récipient 1, ce qui assure une excellente étanchéité à cet endroit. C'est ainsi que, lors 1 d'essais sous vide externe ou interne, une telle fermeture résiste à une difterence de pression supérieure à 1.000 millibars, alors qu'une valeur courante pour des bouchons en élastomère classiques est de l'ordre de 400 millibars. Pour parachever la fermeture, on peut rouler sur lb l'extérieur de l'embouchure 2 la partie supérieure 4a de l'obturateur 4 qui tait saillie au-dessus du recipient 1, ainsi que cela est représente en 4a' sur la figure. Cette operation permet notamment de conserver une atmosphère exempte de poussières sur la péripherie externe de l'embou- chure 2 du récipient 1. Par ailleurs, une cape d'inviolabilité 14 peut être sertie sur l'embouchure 2 munie de la fermeture qui vient d'être décrite. Cette cape est par exemple en aluminium, et elle peut être munie sur sa partie supérieure d'une partie arrachable qui, une alois qu'elle est enlevée, permet d'accé- der à l'écrou 12. Le dévissage de cet écrou 12 supprime la pression axiale exercée par la nervure annulaire ? de l'obturateur 4 sur la paroi interieure de l'embouchure 2 du récipient 1, ce SU qui permet d'enlever facilement l'obturateur 4 avec les flasques 8 et 9. Toutefois, lors de son enlevement, la partie incli- nee 8a du flasque intérieur 8 pourrait exercer une pression sur le flanc inférieur de la bague ? et appliquer la paroi Jzb latérale de l'obturateur sur l'intérieur de l'embouchure 2 du récipient. four éviter cela, l'obturateur 4 est avanta- geusement muni d'un Jonc intérieur lb qui est d'un seul tenant avec lui et qui est disposé immédiatement au-dessus de la bague annulaire ?. C'est sur ce jonc lb qu'est reportée la traction verticale lors de l'enlèvement de l'obturateur 4. Pour faciliter encore plus cet enlèvement, une languette de préhension It est présente sur le bord supérieur de l'obturateur 4, et elle est dirigée vers l'intérieur avant que la partie supérieure 4a de ce dernier ne soit roulée sur l'extérieur de l'embouchure 2 du récipient 1, comme on le voit sur la partie de gauche de la figure. Bien entendu, elle vient se placer vers l'extérieur du dispositif de fermeture après l'opération qui consiste a rabattre la partie supérieure 4a sur l'extérieur de -15 l'embouchure 2, ainsi que cela est représenté sur la partie de droite de la ligure. Dans l'exemple représenté, la nervure annulaire trapézoidale 7 tait partie intégrante de l'obturateur 4, et elle est fabriquée en une seule pièce avec ce dernier. Elle pourrait toutefois tre réalisée sous la forme d'un Joint trorique indépendant, la paroi latérale b de l'obturateur 4 étant alors une surface cylindrique lisse. Pour le reste, le mécanisme de la fermeture resterait identique a celui qui vient d'être décrit. Comme on l'a déjà indiqué, la forme de la section transversale de la nervure 7 pourrait être différente de celle, trapézoidale, qui a eté décrite et représentée. En outres l'épaulement annulaire b mgnagé à l'intérieur de l'embouchure 2 du récipient 1 pourrait être remplacé par une pluralité de butéeS discontinues. - RkVEI'DlIAIIUN.S - 1. Dispositif de fermeture étanche pour récipients, caractérise par le fait qu'il comprend un obturateur souple (4) en torme de pot dont la paroi latérale (5) épouse la forme de l'embouchure (2) du récipient (1), sur une partie au moins de celle-ci; une bague annulaire (7) qui s'étend à l'intérieur de l'obturateur (4), le long de sa paroi latéra- le et à la hauteur de l'embouchure (2) du récipient (1); deux flasques (8, -9) pouvant être logés dans l'obturateur (4), de part et d'autre de sa bague annulaire (7), leurs 1u bords en regard (8a, 9a> épousant la forme des flancs de cette bague (7); et des moyens (103 pour serrer l'un vers l'autre lesdits flasques (8, 9) depuis l'extérieur du récipient (t1). 2. Dispositif de fermeture selon la revendication 1, caractérise par le tait que ladite bague annulaire (?7) est réalisée en une seule piece avec ledit obturateur (4) sous la forme d'une nervure qu'il presente sur sa paroi intérieure. 3. Dispositif de fermeture selon l'une quelconque des z0 revendications I et 2, caractérisé par le fa t que la section transversale de ladite bague annulaire (7) présente la forme d'un trapèze dont la petite base est tournée vers l'intérieur dudit obturateur (4>. 4. Dispositit de fermeture selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens pour serrer l'un vers l'autre lesdits flasques levier commande pa- un excentrique. 5. Dispositif de fermeture selon l'une quelconque des revendications 1 & 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens pour serrer l'un vers l'autre lesdits flasques (8, 9) depuis l'extérieur du récipient (1) comprennent au moins un boulon (10). Dispositif de fermeture selon la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens pour serrer l'un vers l'autre lesdits flasques (8, 9) depuis l'extérieur du récipient (1) comprennent un boulon central (10) qui t traverse lesdits flasques (8, 9) et dont la tête.11) est solidaire de la surface extérieure du flasque inférieur (8), cependant que son écrou (12) est vissé depuis l'extérieur sur la tige filetée du boulon (10) qui fait saillie vers l'extérieur. ?. Dispositif de fermeture selon la revendication b, caractérisé par le fait que ledit écrou (12) peut être coiffé avec un faible jeu par un bouton moleté (13). 8. Dispositif de fermeture selon la revendication b, caractérisé par le tait que ledit écrou (12) est solidaire i5 d'un bouton molete (13). 9. Dispositif de fermeture selon l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisé par le fait que ledit récipient (1) comporte au moins un épaulement intérieur (t> au fond de son embouchure (2). 10. Dispositif de fermeture selon l'une quelconque des revendications I a 9, caractérisé par le tait que la parai latérale (5) dudit obturateur est d'une hauteur telle qu'elle fasse saillie au-dessus de l'embouchure (2) dudit récipient (1) lorsque ledit obturateur (4) est en place et qu'elle puisse étre rabattue sur l'extérieur de ladite embouchure (2). 11. Dispositif de fermeture selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'elle est complétée par une cape d'inviolabilité (14) sertie sur l'embouchure (2) du récipient (1) et comportant une partie arrachable. 12. Dispositif de fermeture selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que ledit obturateur (4> comporte un jonc annulaire (15) sur la face intérieure de sa paroi latérale {eY, entre ladite bague annulaire (97) et son extrémité libre. 13. Dispositit de fermeture selon l'une quelconque des revendications I à 12, caractérisé par le fait que ledit obturateur au voisinage de l'extrémité libre de sa paroi latérale