Brevet FR2752561A1 — publié le 19980227

La présente invention se rapporte à une capsule de distribution injectée comportant un embout de distribution équipé d'un bouchon amovible. Cette capsule est apte à équiper un récipient contenant un produit liquide. L'invention se rapporte aussi à un procédé de fabrication simultanée de la capsule et du bouchon, par bi-injection de deux matériaux différents. Plus particulièrement, ce procédé permet d'obtenir, dans un seul moule, la capsule comportant le bouchon mis en place sur l'embout. La capsule de l'invention est destinée, notamment, à équiper un récipient tel qu'un flacon à col, à parois plus ou moins compressibles contenant, par exemple, un shampooing, une crème de soin, un fond de teint liquide, une lotion capillaire, ou tout autre produit cosmétique, pharmaceutique ou parapharmaceutique. Ces produits sont vendus sur le marché en grande quantité; aussi le prix de leur emballage doit être aussi faible que possible. Actuellement, les flacons munis d'une capsule de ce genre sont obtenus, généralement, en fixant, après remplissage du liquide à distribuer, la capsule sur le col du récipient, par exemple par claquage ou vissage. Lors d'une étape supplémentaire, le bouchon est mis en place sur l'embout de la capsule pour empêcher l'écoulement du liquide pendant le stockage ou le transport. Un premier objectif de la présente invention est d'équiper un flacon de produit d'une capsule de distribution, dont le prix de fabrication et de montage est très avantageux. Notamment, I'invention vise à réduire les prix de fabrication et de conditionnement d'un flacon équipé d'une capsule de distribution à bouchon. Aussi, I'invention propose une capsule équipée d'un bouchon qui peut être obtenue par moulage en une seule opération par la technique de la bi-injection de deux matériaux différents dans un moule approprié. L'invention présente, notamment, I'avantage que le bouchon peut être surmoulé sur l'embout de la capsule, évitant ainsi une opération supplémentaire de mise en place du bouchon sur l'embout. Aussi, I'invention se rapporte à une capsule de distribution injectée apte à équiper un récipient contenant un produit liquide, comportant un embout de distribution allongée, un bouchon pour la fermeture de l'embout, des premiers moyens de fixation portés par l'embout et des seconds moyens de fixation portés par le bouchon, les premiers moyens étant complémentaires aux seconds, L'embout étant formé d'un premier matériau thermoplastique et le bouchon étant formé d'un second matériau thermoplastique, les premier et second matériaux étant incapables de former une liaison entre eux lors du thermoformage du bouchon et de la capsule. Cette capsule se caractérise en ce que la surface extérieure du bouchon présente une forme homothétique de la surface externe de l'embout. Avantageusement, les premiers moyens de fixation qui sont prévus pour la fixation du bouchon sur l'embout, sont constitués par un bourrelet annulaire situé sur l'embout, les seconds moyens étant constitués par une gorge annulaire située sur le bouchon. Au lieu de réaliser un bourrelet, il est possible, également, de réaliser les premiers moyens de fixation par un filetage, dans ce cas, les seconds moyens étant constitués par un taraudage. Dans ces deux cas, le bouchon présente, sur sa surface externe un bourrelet ou un filetage respectivement. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, L'embout présente une forme en tronc de cône traversé par un canal de distribution du produit. Ceci permet une application précise du produit à l'endroit souhaité. Avantageusement, cet embout comporte un orifice de distribution cylindrique, et le bouchon comporte un picot cylindrique interne, la forme du picot étant complémentaire à la forme de l'orifice afin que ce dernier puisse rentrer à friction dans l'orifice et assurer ainsi une fermeture fiable de l'orifice. La capsule peut comporter, en outre, des moyens de raccordement au réservoir. Lorsqu'on utilise, par exemple un flacon à col fileté, ces moyens peuvent être constitués par une bague de vissage complémentaire, cette bague étant prévue sur une extrémité de la capsule opposée à l'embout. Afin d'assurer l'amovibilité du bouchon, les premiers et second matériaux ne doivent pas former une liaison mécanique entre eux, par thermofusion. Ceci peut être obtenu, en choisissant judicieusement ces matériaux. Ainsi, il est avantageux de choisir les premier et second matériaux de sorte que la température de fusion du premier matériau est égale ou supérieure à la température de fusion du second matériau, par exemple supérieure d'environ 20"C à 30 C. A titre d'exemple non limitatif, on citera un couple de premier et second matériaux utilisables selon l'invention : polyéthylène (température de fusion environ 120"C) - polypropylène (température de fusion environ 1700C). Un second objet de l'invention est constitué par un procédé de fabrication d'une capsule de distribution telle que décrite précédemment. La capsule est pourvue d'un axe A et comporte un embout de distribution fermé par un bouchon. Ce procédé consiste à exécuter successivement les étapes suivantes: - injecter un premier matériau thermoplastique dans un moule de forme déterminée, comportant une partie interne et une partie externe, à une première température déterminée pour former la capsule avec l'embout; - effectuer une translation axiale de la partie externe du moule par rapport à la partie interne duJnoule pour- former un espace délimité par la surface externe de l'embout et la surface interne de la partie externe du moule; - injecter un second matériau thermoplastique dans cet espace à une seconde température déterminée pour former le bouchon sur l'embout, et - démouler, après refroidissement, la capsule équipée du bouchon. Selon ce procédé, avantageusement, la première température d'injection est au moins égale à la seconde température d'injection. En particulier, lorsqu'on injecte la capsule en polypropylène et le bouchon en polyéthylène, ces températures sont, par exemple, de 190"C et 220"C respectivement. Généralement, la température d'injection de ces matériaux est supérieure à sa température de fusion respective. Enfin, un troisième objet de l'invention se rapporte à un récipient contenant un liquide à distribuer et équipé d'une capsule de distribution telle que définie ci-dessus ou réalisée par le procédé ci-dessus. Ce récipient peut se présenter sous forme de flacon en plastique ou en verre, de section cylindrique ou ovale, sous forme de tube ou de flacon-tube. Généralement, tout type de récipient utilisable dans les domaines cosmétique, pharmaceutique ou parapharmaceutique peut être équipé de la capsule de l'invention. On décrira maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et nullement limitatif, un mode de réalisation particulier de la capsule de l'invention et son procédé de fabrication, en référence aux dessins annexés. La figure 1 représente une vue en coupe axiale d'un distributeur comprenant un flacon et une capsule conforme à l'invention, cette capsule étant équipée d'un bouchon. La figure 2 représente une coupe axiale agrandie de la capsule et du bouchon de la figure 1. La figure 3 représente une vue schématique en coupe axiale partielle d'un moule pour la capsule de la figure 2, la capsule étant en cours de fabrication dans le moule. La figure 4 représente une vue schématique du moule de la figure 3, en coupe axiale partielle, ce moule contenant la capsule de la figure 2, le bouchon étant en cours de fabrication. Par référence aux figures 1 et 2, on voit représenté un distributeur I constitué d'un récipient 2 en forme de flacon, rempli d'un produit liquide P et surmonté d'une capsule de distribution C, conforme à l'invention. La capsule C comporte un embout de distribution 4 traversé par un canal central de distribution, lui-même obturé par un bouchon B. Le flacon 2 présente une forme cylindrique et comporte un fond 6 fermé. Du côté opposé au fond,-le flacon 2 présente un épaulement 8. A cet épaulement 8 se raccorde un col cylindrique 10 pourvu d'un filetage externe 12. Sur le col 10 0 est fixée, par vissage, la capsule C. Elle comporte une bague de vissage 14 entourant le col 10 et muni d'un taraudage interne 16 coopérant avec le filetage 12 du col. L'extrémité opposée au flacon 2 de cette bague 14 comporte un épaulement 18 qui se prolonge dans la direction opposée au flacon sous forme de tubulure 20 dont le diamètre diminue vers son extrémité libre 22. Cette tubulure 20 constitue un embout d'application du produit P. L'extrémité libre 22 de l'embout 20 est conformé extérieurement en tronc de cône, pourvu d'un alésage central 24 qui constitue un orifice de distribution 24. Cet orifice est mis en communication avec l'intérieur de la capsule par un canal axial 26, en communication avec le produit P. Pour assurer une bonne étanchéité de la capsule sur le flacon 2, cette dernière comporte une jupe d'étanchéité circulaire s'appliquant contre le bord intérieur 28 du col 10. Sur l'extrémité conique de l'embout 20 s'applique le bouchon B. Le bouchon B est pourvu d'une surface externe et d'une surface interne. Comme visible sur la figure 2, la surface interne du bouchon B est tronconique 29, épousant la forme externe du tronc de cône 22. Le cône 22 est pourvu d'un bourrelet de fixation 30 situé environ à mi-hauteur du cône, le bourrelet coopérant avec une gorge annulaire complémentaire 32 pratiquée dans la surface interne 29 du bouchon. Ce système à bourrelet I gorge constitue un moyen de fixation du bouchon B sur la capsule C. II est possible, bien entendu, de remplacer le système bourrelet/gorge par un système de filetage mâlelfemelle. Comme visible sur les figures 1 et 2, au sommet du tronc de cône 22 de l'embout est pourvu un picot de bouchage 34 rentrant à étanchéité dans l'alésage 24 de la capsule. Selon l'invention, la surface externe du bouchon B est homothétique de la surface externe du tronc de cône 22, c'est-à-dire, on y trouve un tronc de cône 36, un bourrelet externe 38 et un alésage 40, de dimensions sensiblement identiques à celles du tronc de cône 22. Avantageusement, la capsule C est formée, par un premier matériau thermoplastique relativement rigide, par exemple du polypropylène. Le bouchon est formé, de préférence par un matériau thermoplastique semirigide, par exemple du polyéthylène basse densité (PEBD). En raison de sa structure en matériau semi-rigide, le bouchon s'applique, de façon étanche sur l'embout 4. Notamment, lors de la mise en place du bouchon B, par l'utilisateur, sur l'embout 4, I'engagement du bourrelet 30 dans la gorge 32 est facilitée. La capsule C de l'invention munie de son bouchon B peut être obtenue par injection de deux matériaux thermoplastiques différents, dans un seul moule appropriée. On voit sur la figure 3 une coupe schématique partielle d'un moule ouvrant en deux parties M1 et M2, montrant l'embout 4 de la capsule en cours de réalisation. Les deux parties du moule M1 et M2 définissent un volume V1 correspondant à la forme de la capsule. II est à noter, que la seconde partie M2 du moule est cylindrique (partie M21), s'emboîtant, selon une distance d déterminée, dans une zone cylindrique creuse correspondante M,1 de la première partie M1 du moule. Pour la réalisation de la capsule, on injecte, au travers d'un canal d'injection / > , dans le volume V1 un premier matériau thermoplastique, ici du polypropylène, à une température T1 déterminée, par exemple 220"C. Après la réalisation de la capsule C, on écarte les deux parties M1 et M2 du moule selon l'axe A. Cette translation est symbolisée sur la figure 4 par la flèche t. La longueur de la flèche t est inférieure à celle de la distance d. Par cette translation t, on crée un volume V2, défini entre la partie M2 du moule et l'embout 4 de la capsule qui vient d'être injectée. Par un canal d'injection 12, aménagé pour l'injection d'un second matériau, ici du polyéthylène de basse densité, on injecte alors dans le volume V2 ce second matériau à une température déterminée T2, par exemple 1900C. De manière générale, il est avantageux de choisir les premier et second matériaux de sorte que le point de fusion du premier matériau soit égal ou supérieur au point de fusion du second matériau, par exemple supérieur de 20"C. Après refroidissement et démoulage de l'ensemble capsule C - bouchon B, I'ensemble B+C peut être fixé, par simple vissage, sur un flacon 2 approprié, préalablement rempli d'un produit liquide P (voir figure 1). Ainsi, le distributeur 1 est prêt pour la commercialisation. Pour l'application du produit P sur l'endroit désiré, l'utilisateur retire, de façon habituelle, le bouchon B de l'embout 4. Ce bouchon se retire sans effort excessif: grâce au choix des conditions de moulage et grâce au choix des premier et second matériaux qui viennent d'être décrites, le bouchon ne colle pas sur l'embout. Le procédé de fabrication simultané d'une capsule C et de son bouchon B, conformément à l'invention, est avantageux du point de vue économique, car il ne nécessite qu'un seul moule de fabrication. En outre, on évite une opération supplémentaire de montage du bouchon B sur l'embout de la capsule C. II en résulte des frais de fabrication et d'emballage nettement inférieurs aux frais correspondants d'un distributeur classique. REVENDICATIONS 1. - Capsule de distribution injectée (C) apte à équiper un récipient (2) contenant un produit liquide (P), comportant un embout de distribution (4) allongée, un bouchon (B) pour la fermeture de l'embout, des premiers moyens de fixation (30) portés par l'embout (4) et des seconds moyens de fixation (32) portés par le bouchon (B), les premiers moyens (30) étant complémentaires aux seconds (32), L'embout (4) étant formé d'un premier matériau thermoplastique et le bouchon étant formé d'un second matériau thermoplastique, les premier et second matériaux étant incapables de former une liaison entre eux lors du thermoformage du bouchon (B) et de la capsule (C), caractérisée en ce que la surface extérieure (36) du bouchon a une forme homothétique de la surface externe (22) de l'embout. 2 - Capsule selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premiers moyens de fixation (30) sont constitués par un bourrelet annulaire, les seconds moyens (32) étant constitués par une gorge annulaire. 3 - Capsule selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'embout (4) présente une forme un tronc de cône. 4 - Capsule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'embout (4) comporte un orifice de distribution cylindrique (24) et que le bouchon (B) comporte un picot cylindrique interne (34), la forme du picot étant complémentaire à la forme de l'orifice. 5 - Capsule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre des moyens de raccordement (14,16) au récipient (2). 6. - Capsule selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la température de fusion du premier matériau thermoplastique est au moins égale à la température de fusion du second matériau thermoplastique. 7. - Capsule selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la différence entre la température de fusion du premier matériau thermoplastique et la température de fusion du second matériau thermoplastique est au moins égale à 20"C. 8. - Capsule selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les premiers et second matériaux sont constitués par le couple : polyéthylène polypropylène. 9. - Procédé de fabrication d'une capsule de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, consistant à effectuer successivement les opérations suivantes: - injecter un premier matériau thermoplastique dans un moule (M1, M2) de forme (V1) déterminée, comportant une partie interne et une partie externe, à une température (T1) pour former la capsule (C) avec l'embout (4); - effectuer une translation axiale de la partie externe (M2) du moule par rapport à la partie interne du moule pour former un espace (V2) délimité par la surface externe de l'embout (4) et la surface interne de la partie externe (M2) du moule; - injecter un second matériau thermoplastique dans l'espace (V2) à une température (T2) pour former le bouchon (B) sur l'embout, et - démouler, après refroidissement, la capsule équipée du bouchon. 10. - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la température (T1) est au moins égale à la température (T2). 11. - Récipient contenant un produit liquide P, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une capsule conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8.