Brevet FR3013689A1 — publié le 20150529

BOUCHON DE FERMETURE ETANCHE D'UN CONTENANT DESCRIPTION Domaine technique La présente invention concerne un bouchon de fermeture en matière plastique, du type constitué par un plateau supérieur se prolongeant par une jupe périphérique sur la paroi interne de laquelle sont réalisés, en relief, des segments de filets hélicoïdaux destinés à coopérer en vissage avec des filets correspondants réalisés sur la paroi externe du haut du col d'un contenant, ladite jupe se prolongeant, à son extrémité inférieure libre, par une bande d'inviolabilité. Etat de la technique Une caractéristique essentielle de ce type de bouchon concerne le profil de segments de filet interne du bouchon, qui doit être conçu pour faciliter la pose et le centrage de celui-ci sur le col du récipient à fermer. C'est ainsi qu'il est connu de réaliser des pentes sous les filets du bouchon, mais sous la totalité de la longueur de ceux-ci. Dans ce domaine d'activité, une grande problématique concerne le démoulage des zones qui se trouvent fortement en contre dépouille. Le démoulage des filets est très sensible et leur construction géométrique répond à des règles très strictes. La bonne éjection du filet du bouchon au démoulage est fonction des paramètres suivants : - Valeur de la contre dépouille du filet, en millimètre ; - Pente du filet ; - Rayons de raccordement entre la pente du filet et la coque du bouchon ; - Largeur du filet ; - Filet continu ou non ; - Epaisseur de paroi du bouchon ; - Diamètre du bouchon ; - Taille des nervures extérieures ; - Formes des nervures extérieures ; - Températures de la matière au niveau des zones en contre- dépouille ; - Etat de surface des formes du filet ; - Respect des formes lié au type d'usinage au niveau du moule. Tous ces paramètres doivent être clairement définis afin d'obtenir un filet de qualité. La modification d'un seul de ces paramètres peut dégrader le démoulage des filets et remettre en cause l'ensemble de cet équilibre précaire, donc dégrader l'éjection complète du bouchon. Afin d'améliorer les caractéristiques techniques du bouchon (vissage, couple ouverture, etc.), une augmentation de la pente sous les filets a déjà été proposée. Cette augmentation de la pente apporte : - Une diminution du jeu entre le filet du bouchon et celui du col du contenant ; - Une amélioration de l'accostage entre bouchon et col, lors de sa pose sur ligne de fabrication ; - Une rigidification du filet (amélioration du survissage). Mais cette solution présente plusieurs risques, à savoir : - Augmentation trop importante de la masse du filet, donc de la température dans cette zone, donc il y a un risque de dégradation lors de l'éjection du bouchon au démoulage. Pour obtenir une bonne éjection du bouchon dans ce cas, cela reviendrait à dégrader le temps de cycle en l'allongeant. - Augmentation de manière trop importante de la masse du bouchon. Selon une première phase de la démarche inventive, il a été cherché à concilier tous les avantages connus de l'ajout d'une pente plus importante sous les filets, mais sans les inconvénients que représentent l'augmentation de la masse, la dégradation du démoulage, des déformations et du temps de cycle. Il a été alors estimé qu'il ne fallait utiliser ces pentes que sur une partie du filet. Restait alors à définir à quel endroit placer cette pente. En un seul endroit au centre, en deux endroits, réaliser une multitude de nervures très fines ou une seule plus épaisse. Diverses solutions ont été étudiées : - Positionner une seule nervure au centre aurait partiellement apporté l'effet voulu, mais au risque de créer au milieu du filet un obstacle sur lequel le filet du col aurait pu venir en collision, ce qui aurait dégradé la qualité de pose du bouchon. - Mettre une multitude de nervures très fines (épaisseur 0,8 mm par exemple) aurait également permis d'atteindre l'objectif partiellement car cela aurait : compliqué leur usinage au niveau du mouliste ; rendu impossible un polissage manuel (il est connu que des surfaces brutes d'érosion non polies peuvent provoquer des problèmes de démoulage) ; augmenté les surfaces de contact entre le plastique et le moule, avec un risque d'augmenter l'adhérence du plastique, et donc de dégrader le démoulage. - Mettre une seule nervure au début du filet aurait partiellement apporté l'effet voulu car rendu dissymétrique, le filet aurait présenté un risque de déformation lié au retrait de la matière plastique lors de son refroidissement. - Mettre une seule nervure à la fin du filet aurait partiellement apporté l'effet voulu car, rendu dissymétrique, le filet aurait présenté un risque de déformation lié au retrait de la matière plastique lors de son refroidissement. Cela aurait créé, en fin de filet, un obstacle sur lequel le filet du col aurait pu venir en collision, ce qui aurait dégradé la qualité de pose du bouchon. Description de l'invention La présente invention a pour but de remédier à l'ensemble des inconvénients des solutions existantes ou envisagées telles qu'énoncées ci-dessus et concerne à cet effet un bouchon de fermeture en matière plastique, du type constitué par un plateau supérieur se prolongeant par une jupe périphérique sur la paroi interne de laquelle sont réalisés, en relief, des segments de filets hélicoïdaux destinés à coopérer en vissage avec des filets correspondants réalisés sur la paroi externe du haut du col d'un contenant, ladite jupe se prolongeant, à son extrémité inférieure libre, par une bande d'inviolabilité, caractérisé en ce que chaque segment de filet dudit bouchon est rigidifié, localement et de manière discontinue, par deux nervures de renfort, réalisées aux deux extrémités du segment de filet, selon une pente d'angle dégressif, issue du sommet de ce dernier et se raccordant à la paroi interne de la jupe du bouchon. La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles. Cette description donnée à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur lesquels : Brève description des figures - La figure 1 représente, en perspective, vu de dessous, le bouchon selon l'invention. - La figure 2 représente une vue à échelle agrandie, le détail A selon la figure 1, représentant un segment de filet associé à deux nervures de renfort selon l'invention. La figure 3 représente une vue en coupe axiale d'un demi bouchon selon l'invention monté sur une partie de col d'un contenant. Description détaillée Le bouchon 1 globalement désigné sur les figures est constitué par un plateau supérieur 2 se prolongeant par une jupe périphérique 3 sur la paroi interne 3a de laquelle sont réalisés, en relief, des segments de filets hélicoïdaux 4 destinés à coopérer en vissage avec des filets correspondants 5 réalisés sur la paroi externe 6a du haut du col 6 d'un contenant 7, ladite jupe 3 se prolongeant, à son extrémité inférieure libre, par une bande d'inviolabilité 8. Selon l'invention, chaque segment de filet 4 dudit bouchon 1 est rigidifié, localement et de manière discontinue, par deux nervures de renfort 9A,9B, réalisées aux deux extrémités du segment de filet 4, selon une pente d'angle a dégressif, issue du sommet 4a de ce dernier et se raccordant à la paroi interne 3a de la jupe 3 du bouchon 1. Préférentiellement, les nervures de renfort 9A,9B d'un segment de filet 4 sont réalisées sous celui-ci, selon des formes identiques et symétriques. Ceci permet d'obtenir une homogénéité lors du retrait de la matière plastique dans laquelle est réalisé le bouchon par moulage. Comme bien visible sur la figure 3, chaque nervure de renfort 9A,9B d'un segment de filet 4 présente une face frontale trapézoïdale « a », dont la petite base supérieure « b » se confond avec le sommet 4a du segment 4, et dont la grande base inférieure « c » se confond avec la paroi interne 3a de la jupe 3. La largeur de la grande base « c » est préférentiellement de 2,6 mm. Ainsi l'usinage du filet 4 se fera en une seule et même étape, en fraisage à commande numérique, pour un gain de précision. Cette largeur permettra également, si besoin, d'effectuer un polissage manuel dans le sens du démoulage. La grande base inférieure « c » de la face frontale « a » des nervures 9A,9B de chaque segment de filet 4 est raccordée, de manière tangente, à la paroi de la jupe, par l'intermédiaire d'un congé « d » de rayon 20 prédéterminé. Ceci permet d'obtenir une continuité de la pente et des nervures 9A,9B. Ainsi, lors de l'accostage et du vissage du bouchon, aucune forme ne viendra faire obstacle de manière brutale à l'avancé du filet 5 du col 6. 25 Chaque nervure de renfort 9A,9B d'un segment de filet 4 présente des faces latérales « h », « f », également en pente, pour former un bloc globalement tronc-pyramidal. 30 Ceci permet de limiter au maximum tous chocs avec le filet 5 du col 6. Ainsi, tout contact se fait de la manière la plus progressive possible. Le pourtour de la forme défini par le segment de filet 4 et de ses deux nervures d'extrémité 9A,9B forme des rayons « d », « g », « e » avec la paroi interne 3a de la jupe 3 du bouchon 1. Ceci a pour but d'améliorer le démoulage. La rigidification des portions de filet 4 par les nervures de renfort d'extrémité 9A,9B apporte les avantages suivants : - Rigidification des segments de filets 4 de bouchon 1, sans ajout de masse : ces nervures 9A,9B renforcent la résistance en flexion de chaque filet 4. Mais comme ces renforts ont été placés localement aux seuls endroits nécessaires, ils permettent, tout en assurant la rigidité voulue, un gain de masse significatif. Cette rigidification permet, lors d'un survissage du bouchon 1, de mieux résister aux efforts. Ces portions permettent donc d'obtenir un couple de survissage plus élevé. - Gain de masse : en n'utilisant que deux portions de pente positionnées uniquement aux endroits nécessaires, cela permet de gagner en masse, point très important dans ce domaine d'activité. - Diminution des zones chaudes : le fait qu'il y ait moins de matière plastique au niveau des filets 4 permet de diminuer les zones chaudes de la pièce. Limiter les zones chaudes dans une zone aussi sensible au démoulage que les filets permet d'améliorer l'éjection du bouchon 1. Cela permet donc de garder les caractéristiques techniques, tout en améliorant la qualité du démoulage (diminution des déformations), ainsi que la diminution du temps de cycle. - Diminution du frottement : le fait de ne rajouter les nervures 9A,9B que par portion permet de diminuer les surfaces en contact entre le filet 5 du col 6 et le filet 4 du bouchon 1. Cette diminution du frottement permet une amélioration des conditions de vissage et facilite donc la pose du bouchon 1 sur les cols 6. Cette réduction des frottements permet également de diminuer l'effort de dévissage lors de l'ouverture du bouchon 1, ce qui est une caractéristique très recherchée de la part des utilisateurs. REVENDICATIONS1. Bouchon de fermeture (1) en matière plastique, du type constitué par un plateau supérieur (2) se prolongeant par une jupe périphérique (3) sur la paroi interne (3a) de laquelle sont réalisés, en relief, des segments de filets hélicoïdaux (4) destinés à coopérer en vissage avec des filets correspondants (5) réalisés sur la paroi externe (6a) du haut du col (6) d'un contenant (7), ladite jupe (3) se prolongeant, à son extrémité inférieure libre, par une bande d'inviolabilité (8), caractérisé en ce que chaque segment de filet (4) dudit bouchon (1) est rigidifié, localement et de manière discontinue, par deux nervures de renfort (9A,9B), réalisées aux deux extrémités du segment de filet (4), selon une pente d'angle (a) dégressif, issue du sommet (4a) de ce dernier et se raccordant à la paroi interne (3a) de la jupe (3) du bouchon (1). 2. Bouchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nervures de renfort (9A,9B) d'un segment de filet (4) sont réalisées sous celui-ci, selon des formes identiques et symétriques. 3. Bouchon selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque nervure de renfort (9A,9B) d'un segment de filet (4) présente une face frontale trapézoïdale (a), dont la petite base supérieure (b) se confond avec le sommet (4a) du segment (4), et dont la grande base inférieure (c) se confond avec la paroi interne (3a) de la jupe (3). 4. Bouchon selon la revendication 3, caractérisé en ce que la grande base inférieure (c) de la face frontale (a) des nervures (9A,9B) de chaque segment de filet (4) est raccordée, de manière tangente, à la paroi de la jupe, par l'intermédiaire d'un congé (d) de rayon prédéterminé. 5. Bouchon selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque nervure de renfort (9A,9B) d'un segment de filet (4) présente des faces latérales (h,f), également en pente, pour former un bloc globalement tronc-pyramidal. 6. Bouchon selon la revendication 5, caractérisé le pourtour de la forme défini par le segment de filet (4) et de ses deux nervures d'extrémité (9A,9B) forme des rayons (d,g,e) avec la paroi interne (3a) de la jupe (3) du bouchon (1). 10