Brevet FR2659298A1 — publié le 19910913

ENSEMBLE D'UN TUBE EN MATIERE PLASTIQUE ET D'UN ACCESSOIRE DE DECOUPAGE DE SON OPERCULE, ET PROCEDE DE DECOUPAGE CORRESPONDANT L'invention a pour objet un tube à goulot à vis en matière plastique fermé par un opercule monobloc ainsi qu'un accessoire de découpage de cet opercule. I1 a aussi pour objet le procédé particulier de découpage utilisé au moyen de cet accessoire. Par le document FR-A-2 505 784, on connaît un tube en matière plastique dont le goulot à vis est surmonté d'une membrane de fermeture monobloc, ce tube étant associé à un capuchon à vis en matière plastique muni d'un cylindre creux dont l'extrémité comporte un tranchant annulaire. Le haut de la membrane est maintenu fermement par friction dans le cylindre creux lors du vissage du capuchon, tandis que ledit tranchant annulaire pénètre dans une zone de liaison horizontale de la membrane puis la découpe, la séparation définitive de cette membrane se produisant par cisaillement. Dans cette opération, le tranchant annulaire d'angle de coupe 450 agit progressivement sur tout le pourtour de la zone de liaison à découper. Dans ce dispositif et ce procédé, -la friction du cylindre creux sur le pourtour de la membrane et le découpage simultané de tout le pourtour de cette membrane entraînent un découpage difficile. Dans le cas semblable d'un tube en matière plastique à opercule monobloc avec le goulot, la demanderesse a cherché à mettre au point une solution permettant un découpage plus facile de l'opercule et le vidage ou le transvasement d'un produit contenu dans le tube, sans contact de l'opérateur avec ce produit. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention a pour objet, comme connu par le document cité, l'ensemble d'un tube à goulot fileté en matière plastique obturé de façon étanche par un opercule monobloc avec ledit goulot et d'un accessoire également en matière plastique se vissant sur le goulot, cet accessoire portant un élément saillant servant "alors", c'est-à-dire au moyen de ce vissage et pendant ce vissage, à découper ledit opercule.Selon l'invention: a) ledit accessoire est en matière plastique plus dure que celle dudit goulot et dudit opercule; b) ledit accessoire forme une sorte de manchon chevauchant le goulot au vissage, ledit opercule étant situé à l'intérieur du goulot et ledit accessoire comportant une couronne intérieure qui porte à son extrémité inférieure ledit élément saillant et pénètre au vissage dans ledit goulot; c) ledit élément saillant vient en contact local avec ledit opercule après un vissage dudit accessoire sur le goulot d'au moins 2/3 tours, et la fin dudit vissage correspond à un découpage de l'opercule sur 290 à 3300; d) la portion pénétrante dudit élément saillant est suivie sur ladite couronne intérieure d'une portion d'extrémité inférieure en forme de rampe inclinée appuyant et rabattant ledit opercule à l'intérieur du tube au fur et à mesure de son découpage. L'accessoire peut typiquement être soit un manchon ouvert, dont l'ouverture centrale forme une surface d'écoulement pour le vidage ou le transvasement du produit contenu, liquide, crémeux ou en granulés ou poudre, soit être muni d'une canule de transvasement dont la partie en forme de manchon est la base. Pour rendre le découpage suffisamment facile, on choisit pour l'élément saillant, c'est-à-dire pour ledit accessoire, une matière plastique plus dure que celle de l'opercule et du goulot. Pour le choix de cette matière plastique, on adopte les règles données par notre FR 2 574 372 = EP O 192 011 dans le cas d'un capuchon à reliefs intérieurs à arêtes effilées striant la surface latérale d'un capuchon pour immobiliser ce capuchon et I'entraîner en rotation relative jusqu'à rupture, soit pour mémoire:: OPERCULE ELEMENT SAILLANT i (Goulot) I (accessoire) N PE-BD PE HD, PP, ou (X)(résines thermodurcissables H I Il (polycarbonates I I' H (styréniques I I H (résines acétal I | H (polyesters I PE-HD IPP ou une des matière du groupe (X) I I I I PP une des matières du groupe (X) I La découpe de l'opercule avec cet élément saillant, avantageusement selon une zone circulaire amincie d'épaisseur 0,1 à 0,3 mm de cet opercule, se fait progressivement et de proche en proche par le vissage de l'accessoire, l'extension périphérique totale de ce découpage étant réglée à 290 à 330 à l'aide d'une fin de vissage qui est de préférence un relief formant butée. L'arrière de l'élément saillant est suivi d'un bord inférieur de ladite couronne intérieure de l'accessoire en forme de rampe inclinée de façon à s'appuyer sur la bordure de l'opercule intérieure à la découpe et à exercer de proche en proche une action de poussée vers le bas puis de rabattage de l'opercule découpé à l'intérieur du tube.Ce rabbatage progressif se termine avec l'arrêt du vissage, le bord inférieur incliné ayant en pratique une extension circonférentielle d'au moins 2600 de façon à agir sur tout ou presque tout le périmètre découpé de l'opercule, de sorte qu'à l'arrêt du vissage l'opercule est replié à l'intérieur du tube autour de sa portion non découpée, et maintenu dans cette position par le bord inférieur incliné. L'élément saillant vient seulement en contact local avec l'opercule à la différence de celui du document cité qui est annulaire, et il s'enfonce progressivement par le jeu du vissage. Sa portion pénétrante se termine de préférence par une arête parallèle à une surface cylindrique extérieure de ladite couronne intérieure, cette arête étant effilée selon un angle de 15 à 400 ayant un contour convexe de rayon de courbure compris entre 1,5 et 5 mm, de préférence encore entre 1,8 et 3 mm. La première phase de la pénétration de l'élément saillant dans l'opercule consiste en un marquage en forme de sillon du dessus de l'opercule, avec une déformation plastique correspondante de l'envers.Cette première phase de déformation plastique pure correspond par exemple à 0,3 mm de pénétration de ladite arête effilée. I1 se produit ensuite une deuxième phase où la déformation plastique plus accentuée est relayée par un défonçage local de l'opercule par effet d'entaille. Cette deuxième phase correspond dans le même exemple à 1 mm de pénétration supplémentaire de l'arête effilée de l'élément saillant, alors que l'épaisseur de la portion circulaire de l'opercule à découper est 0,2 mm, à cause de l'importance de la déformation de la matière plastique pendant cette opération. Une portion pénétrante particulièrement intéressante par son efficacité et sa facilité d'obtention comporte une arête effilée qui est l'intersection d'une face plane dont la ligne de plus grande pente est inclinée de 15 à 400 sur l'axe longitudinal de l'accessoire, et d'une surface extérieure cylindrique circulaire de la couronne intérieure dudit acccessoire, cette face plane et cette surface extérieure cylindrique formant les faces de ladite portion pénétrante. Ladite surface extérieure cylindrique permet d'obtenir un bord découpé droit et net à l'intérieur du goulot. Cette face plane oblique est typiquement obtenue par fraisage. Le bord inférieur en forme de rampe inclinée de ladite couronne intérieure se développe de préférence selon une hélice de même pas que le pas du vissage dudit accessoire sur le goulot. Le début d'appui de cette rampe sur l'opercule se situe de préférence pendant la deuxième phase du travail local de la portion pénétrante, de préférence encore peu après la fin de la première phase de déformation plastique pure, de façon à rigidifier la portion voisine de matière plastique en l'empêchant de se déformer élastiquement. Le début d'appui de la rampe inclinée se situe ainsi de préférence 0,3 à 0,6 mm au-dessus de l'extrémité inférieure de l'arête effilée de la portion pénétrante. L'opercule à découper est typiquement plus épais dans sa zone centrale, avec une zone circulaire amincie à découper d'épaisseur 0,1 à 0,3 mm, cette zone étant donc à l'aplomb dudit élément saillant. L'épaisseur de l'opercule découpé, le rendant rigide, facilite son rabattement dans le tube. La couronne intérieure dudit accessoire est de préférence munie d'un jonc extérieur d'étanchéité rentrant avec forcement dans ledit goulot. Ce jonc procure une garantie d'étanchéité par rapport à l'extrémité et l'extérieur du goulot pendant le transvasement du produit, le produit versé ne pouvant plus cheminer autour de l'extrémité de ce goulot au moment et à la suite de ce transvasement, et il améliore le guidage de la descente de la portion pénétrante au moyen du vissage. L'invention a aussi pour objet le procédé de découpage correspondant. C'est, comme il est connu par le document cité, un procédé de découpage de l'opercule étanche d'un tube en matière plastique à goulot fileté, cet opercule étant monobloc avec ledit goulot et le tube étant rempli d'un produit, au moyen d'un accessoire en matière plastique se vissant sur le goulot et comportant un élément saillant monobloc servant à faire ledit découpage.Selon l'invention: A) la matière plastique dudit accessoire est plus dure que celle dudit goulot; B) on prépare ledit élément saillant en lui donnant une arête d'extrémité effilée selon un angle de 15 à 400 et ayant un contour de rayon de courbure compris entre 1,5 et 5 mm, cette arête ayant du côté avant une hauteur d'au moins trois fois l'épaisseur de la zone à découper dudit opercule; C) on visse ledit accessoire sur ledit goulot sur au moins 2/3 de tour; D) on continue le vissage, appuyant ledit élément saillant sur ledit opercule et y produisant un marquage en forme de sillon; E) continuant le vissage, on découpe de proche en proche par effet d'entaille ledit opercule, et on limite ce découpage à 290 à 3300 de son pourtour par arrêt du vissage sur une butée;; F) pendant ce découpage (E) et au fur et à mesure du vissage, on appuie le pourtour dudit opercule découpé avec un bord d'extrémité inférieure dudit accessoire, et on le rabat ainsi progressivement par pliage de sa portion non découpée en (E); G) on maintient ledit accessoire vissé à fond pour transvaser ledit produit contenu dans ledit tube, cet accessoire maintenant l'opercule rabattu dans le tube. De préférence, on prépare l'élément saillant en faisant une coupe plane d'une portion cylindrique circulaire dudit accessoire pénétrant dans ledit goulot, le plan de cette coupe faisant un angle compris entre 15 et 400 avec la direction longitudinale du vissage. AVANTAGE DE L'INVENTION Elle fournit un découpage facile et régulier de l'opercule, le couple maximal de vissage restant typiquement compris entre 0,1 et 0,2 N x m pour une épaisseur de matière plastique découpée de 0,15 à 0,2 mm, ce couple étant particulièrement faible. Le vidage ou le transvasement du produit se fait sans dévissage de l'accessoire et sans contact de l'opérateur avec ce produit. Un jonc d'étanchéité entre la couronne d'étanchéité dudit accessoire et l'intérieur du goulot procure une garantie pour cette absence de contact en empêchant les cheminements éventuels de produit par l'extrémité du goulot. On peut découper typiquement avec ce procédé jusqu'à 0,6 mm d'épaisseur de matière plastique, le couple de vissage restant acceptable lorsque le diamètre de découpage est inférieur ou égal à 30 mm. EXEMPLE La figure 1 représente un ensemble selon l'invention, en coupe axiale. La figure 2 représente le bas de la couronne intérieure de l'accessoire de découpage dudit ensemble, en vue de droite, selon la direction A repérée sur la figure 1. La figure 3 représente l'opercule et le sillon formé par le début de la pénétration de l'élément saillant, selon une demi-coupe axiale partielle du goulot et de l'élément saillant. La figure 4 représente un accessoire de découpage muni d'une canule de transvasement. Le dispositif ou ensemble de l'invention représenté en figure 1 comprend d'abord un tube 1 dont le goulot 2 en polyéthylène basse densité (PE-BD) comprend un opercule étanche intérieur 3 monobloc avec ce goulot 2, ce goulot 2 étant rapporté par moulage sur une jupe métalloplastique 4 comportant elle-même une couche barrière 5 entre 2 couches extérieure et intérieure de PE. L'opercule 3 a une portion centrale 6 d'épaisseur 1 mm entouree d'une zone amincie 7 d'épaisseur 0,2 mm qui va être utilisée pour le découpage. L'ensemble de l'invention comprend en outre un accessoire 8 en forme de manchon, dont la paroi extérieure 9 comprend un filetage intérieur 10 de même pas 1,5 mm/tour que le filetage extérieur 11 du goulot 2 et se vissant sur lui pour opérer le découpage. Cet accessoire 8 comporte une couronne intérieure 12 rentrant dans le goulot 2, avec une partie haute 13 portant extérieurement une nervure circulaire 14 de diamètre extérieur 10,2 mm rentrant avec forcement dans l'intérieur de diamètre 10 mm du goulot 2, et avec une partie basse 15 cylindrique circulaire de diamètre extérieur 8 mm portant à son extrémité inférieure une portion ou élément saillant 16 se trouvant à l'aplomb de la zone amincie 7 de l'opercule 3 quand on visse l'accessoire 8 sur le goulot 2. L'élément saillant 16 est en polypropylène (PP) comme le reste de l'accessoire 8, celui-ci étant moulé monobloc. Pour décrire l'élément saillant 16 et sa portion pénétrante 160, il faut se référer à la fois aux figures 1 et 2. L'élément saillant 16 a pour surface extérieure 170 une portion 170 de la surface cylindrique extérieure 17 de la partie basse 15 de la couronne 12, et elle a une surface intérieure 18 plane (Fig. 1), dont la ligne de plus grande pente est contenue dans le plan de symétrie radial 19 de l'arête 21 (Fig. 2) et fait un angle de 250 avec la direction axiale ou longitudinale 20 (Fig. 1) de l'accessoire 8 ou encore les génératrices longitudinales 200 de la surface extérieure 17. Son arête effilée 21 est l'intersection des deux surfaces 17 et 18, c'est une portion d'ellipse 21 dont l'extrémité du grand axe ou extrémité inférieure 22 a un rayon de courbure de 2,25 mm. Selon l'action de cet élément saillant 16 sur la zone amincie 7 de l'opercule 3 au fur et à mesure du vissage, on peut distinguer schématiquement deux zones ou niveaux de l'avant 23 de l'arête 21 et des portions 26 de l'élément saillant 16 qui sont adjacentes à cet avant 23. Ces éléments actifs 23 et 26 comprennent ainsi schématiquement deux niveaux intervenant successivement: - le niveau de la portion inférieure 24 de l'arête 21 ne faisant que de la déformation plastique pure, le début du travail se faisant en 240 un peu au-dessus de l'extrémité 22, en dépouille négative n = 250. Cette portion inférieure 24 est de hauteur s = 0,3mm; - le niveau de la portion haute 25 de l'arête 21, de hauteur d = 1 mm au-dessus de la portion 24, faisant à la manière d'une étrave un travail d'entaillage au fur et à mesure que l'enfoncement de l'élément 16 par sa portion inférieure 24 continue, ce travail essentiellement frontal se terminant par une rupture par effet d'entaille. La couronne intérieure 12 de l'accessoire 8 comporte à son extrémité inférieure une rampe hélicoïdale 27 de même pas 1,5 mm/tour qui sert à rabattre l'opercule 3 à l'intérieur du tube 1, en-dessous de l'orifice découpé par l'élément saillant 16. Cette rampe rejoint en 270 la surface cylindrique extérieure 17 y succédant à l'arrière 210 de l'arête effilée 21 à 0,45 mm de hauteur au-dessus de l'extrémité inférieure 22.On s'est aperçu que cette rampe 27 améliorait étonnament la facilité et la régularité de la découpe, ce qui semble correspondre à deux effets: l'appui de la rampe 27 sur le pourtour de l'opercule 3 en cours de découpe ou déjà découpé localement empêche toute vibration et toute déformation élastique; et cet appui de la rampe 27 pousse vers le bas ledit pourtour de l'opercule 3 à l'arrière de l'arête 21, ce qui est favorable à son travail d'entaillage. On remarque que la surface extérieure de l'élément saillant 16 épouse le bord intérieur de l'orifice 28 en cours de découpe. La figure 3 schématise le résultat obtenu à la fin de la première phase de découpe, la portion en cours de découpe présentant un sillon 29 du côté endroit et un relief 30 sensiblement correspondant du côté envers, l'épaisseur au fond de ce sillon 29 étant toutefois légèrement affaiblie. L'élément saillant 16 est décollé de l'opercule 3 sur la figure 3 dans un but de clarification, il est en fait à ce stade encastré sur 0,3 mm de hauteur dans le sillon 29, tandis que la rampe hélicoïdale 27 est sur le point d'entrer en action en s'appuyant sur le pourtour 31 de l'opercule 3. La rampe 27 se déroule sur un tour de vissage (1,5 mm de hauteur),on en voit le premier demi-tour sur la figure 1 En fin de vissage, l'appui de la rampe 27 sur le pourtour 31 de l'opercule 3 termine plus rapidement le rabattage de l'opercule à l'intérieur du tube et verrouille l'opercule ainsi rabattu. L'arrêt du vissage, ici au bout de 3200 de découpe c'est-à-dire 3400 après le premier contact de l'extrémité 22 de l'élément saillant 16 avec l'opercule 3, est obtenu soit par la butée de l'extrémité 9 de l'accessoire 8 sur un relief extérieur 32 du tube 1 (fig.l), soit par la butée de la partie haute 13 de la couronne intérieure 12 de l'accessoire 8 sur un relief intérieur 33 de l'intérieur du goulot (figures 1 et 3). La figure 4 montre un accessoire 80 selon l'invention surmonté d'une cheminée à vis 34, sur laquelle s'adapte une canule 35 de transvasement. L'accessoire 80 est livré fixé sur le tube operculé tel que 1, le découpage de l'opercule 3 par vissage de l'accessoire 80 étant contrôlé par une bande de garantie arrachable 36. APPLICATIONS Le dispositif ou ensemble de l'invention, permettant l'ouverture d'un tube sans risque de contact avec le produit obtenu, s'applique principalement en cosmétologie, pharmacie, hygiène ainsi que dans les domaines des produits alimentaires et des produits d'entretien. REVENDICATIONS 1. Ensemble d'un tube (1) à goulot fileté (2) en matière plastique fermé de façon étanche par un opercule (3) monobloc avec ledit goulot (2) et d'un accessoire (8) en matière plastique se vissant sur ledit goulot (2), cet accessoire (8) portant un élément saillant (16) servant alors à découper ledit opercule (3), caractérisé en ce que:: a) ledit accessoire (8) est en matière plastique plus dure que celle dudit goulot (2) et dudit opercule (3); b) ledit accesoire (8) forme une sorte de manchon chevauchant le goulot (2) au vissage, ledit opercule (3) étant situé à l'intérieur du goulot (2) et ledit accessoire (8) corportant une couronne intérieure (12) qui porte à son extrémité inférieure ledit élément saillant (16) et pénètre au vissage dans ledit goulot (2); c) ledit élément saillant (16) vient en contact local avec ledit opercule (3) après un vissage dudit accessoire (8) sur le goulot d'au moins 2/3 tours, et la fin de ce vissage correspond à un découpage de l'opercule (3) sur 290 à 3300;; d) la portion pénétrante (16) dudit élément saillant (16) est suivie sur ladite couronne intérieure (12,15) d'un bord d'extrémité inférieure (27) en forme de rampe inclinée appuyant et rabattant ledit opercule (3) à l'intérieur du tube (1) au fur et à mesure de son découpage. 2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel ladite portion pénétrante (16) se termine par une arête (21) parallèle à une surface cylindrique circulaire extérieure (17) de ladite couronne intérieure (12,15), cette arête (21) étant effilée selon un angle de 15 à 400 et ayant un contour (21) convexe de rayon de courbure compris entre 1,5 et 5 mm. 3. Ensemble selon la revendication 2, dans lequel ladite arête (21) est l'intersection d'une face plane (18), dont la ligne de plus grande pente est inclinée de 15 à 400 sur l'axe longitudinal (20) dudit accessoire (8), et de ladite surface cylindrique circulaire extérieure (17) de ladite couronne intérieure (12,15), ladite face (18) et ladite surface (17) formant les faces (18 et 170) de ladite portion pénétrante (16). 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ladite portion d'extrémité inférieure (27) en forme de rampe inclinée se développe selon une hélice de même pas que ledit vissage dudit accessoire (8) sur ledit goulot (2). 5. Ensemble selon la revendication 4; dans lequel le début d'appui de ladite rampe (27) sur ledit opercule (3) se situe à 0,3 à 0,6 mm au-dessus de l'extrémité inférieure (22) de ladite arête effilée (21) de ladite portion pénétrante (16). 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ledit opercule (3) comporte une zone circulaire amincie (7) d'épaisseur comprise entre 0,1 et 0,3 mm, à l'aplomb dudit élément saillant (16) dudit accessoire (8). 7. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel ladite portion pénétrante (16) dudit élément saillant (16) dudit accessoire (8) a une hauteur au moins égale à trois fois l'épaisseur de ladite zone amincie (7) dudit opercule (3). 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ladite couronne intérieure (12,13) dudit accessoire est munie d'un jonc extérieur d'étanchéité (14) rentrant avec forcement dans ledit goulot (2). 9. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel ledit accesoire (8) est muni d'une canule (35) de transvasement. lO.Procédé de découpage de l'opercule étanche (3) d'un tube (1) en matière plastique à goulot filetée (2), ledit opercule (3) étant monobloc avec ledit goulot (2) et le tube (1) étant rempli d'un produit, au moyen d'un accessoire en matière plastique (8) se vissant sur le goulot (2) et comportant un élément saillant (16) monobloc servant à faire ledit découpage, caractérisé en ce que: A) la matière plastique dudit accessoire (8) est choisie plus dure que celle dudit goulot (2); B) on prépare ledit élément saillant (16) en lui donnant une arête d'extrémité (21) effilée selon un angle de 15 à 400 et ayant un contour convexe (21)de rayon de courbure compris entre 1,5 et 5 mm; cette arête (21) ayant du côté avant (23 et 24) une hauteur (s+d) d'au moins trois fois l'épaisseur de la zone à découper dudit opercule (3). C) on visse ledit accessoire (8) sur ledit goulot (2) sur au moins 2/3 de tour; D) on continue le vissage, appuyant ledit élément saillant (16) sur ledit opercule (3) et y produisant un marquage en forme de sillon (29); E) continuant le vissage, on découpe de proche en proche par effet d'entaille ledit opercule (3), et on limite ce découpage à 290 à 3300 de son pourtour par arrêt du vissage sur une butée (32,33); F) pendant ce découpage (E) et au fur et à mesure du vissage, on appuie le pourtour (31) dudit opercule découpée (3) avec un bord d'extrémité inférieure (27) dudit accessoire (8) et on le rabat ainsi progressivement par pliage de sa portion non découpée en (E); G) on maintient ledit accessoire (8) vissé à fond pour transvaser ledit produit contenu dans ledit tube. 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel on prépare ledit élément saillant (16) en faisant une coupe plane (18) d'une portion cylindrique circulaire (15) dudit accessoire (8) pénétrant dans ledit goulot (2), le plan (18) de cette coupe faisant un angle compris entre 15 et 400 avec la direction longitudinale (22) dudit vissage de l'accessoire (8) sur le goulot (2).