Brevet FR3023836A1 — publié le 20160122

DISPOSITIF DE SURBOUCHON DE MANOEUVRE POUR UNE BOUTEILLE A BOUCHON VISSANT La présente invention concerne un dispositif de surbouchon de manoeuvre pour une bouteille à bouchon vissant, typiquement une bouteille d'eau minérale ou de boissons gazeuses en polytéréphtalate d'éthylène, connu aussi sous l'abréviation PET. Ces bouteilles sont fabriquées en très grand nombre pour le conditionnement de l'eau minérale ou de boissons gazeuses mais aussi pour d'autres applications comme les jus de fruits. En effet le procédé de fabrication des bouteilles par étirage-soufflage est extrêmement rapide et la quantité de matière utilisée est très limitée, ce qui conduit à des prix de revient extrêmement compétitifs et limite la concurrence par d'autres produits. De plus, les fabricants visent à réduire toujours plus la quantité de matière, à rendre les procédés de fabrication encore plus rapides, ce qui augure d'un usage pendant de nombreuses années encore. Ces bouteilles sont fabriquées à partir de préformes comportant un corps qui est déformé pour donner le corps de la bouteille. La préforme comporte également une partie supérieure qui est définitive et qui subsiste pendant et après l'étape d'étirage-soufflage incluant une étape de chauffage. En effet cette partie supérieure n'est pas soumise aux différentes actions de ce procédé. Cette partie supérieure comprend, de façon connue, une bague fixe ménagée au-dessus du corps de bouteille, ce qui permet notamment de soutenir la préforme pendant l'étape d'étirage-soufflage, cette partie restant en dehors de la zone de chauffe et de déformation. L'extrémité de la bouteille, au-dessus de cette bague est munie d'une gorge de sécurité. A l'extrémité de la bouteille, il est ménagé un goulot dont la surface extérieure porte un pas de vis, disposé au-dessus de la gorge de sécurité. Ces bouteilles reçoivent en partie supérieure un bouchon dont la partie intérieure est munie d'un pas de vis de profil conjugué de celui porté par le goulot de façon à coopérer par vissage. Le bouchon peut aussi être muni d'une lèvre périphérique intérieure, si nécessaire, pour assurer une parfaite étanchéité avec le goulot. La partie périphérique du bouchon est généralement munie de microcannelures verticales de façon à améliorer le grip lors de la préhension en vue de manoeuvrer en rotation ledit bouchon. Ces microcannelures sont de faible profondeur, l'objectif étant uniquement une amélioration du grip. La hauteur d'un tel bouchon est limitée de façon à réduire la quantité de matière utilisée et cette hauteur est d'ailleurs en réduction constante. La surface de préhension périphérique est de plus en plus petite. Le bouchon porte aussi une collerette de sécurité qui est séparable dudit bouchon ainsi que cela sera expliqué ci-après. En production et conditionnement des liquides à commercialiser, les bouteilles sont généralement fabriquées à proximité immédiate du lieu de remplissage afin d'éviter le transport de bouteilles vides d'une part et d'éviter le stockage d'autre part, celui-ci pouvant notamment altérer les caractéristiques mécaniques desdites bouteilles. La production in situ est aussi avantageuse pour les questions de sanitarisation des contenants, même si les contenants sont lavés et stérilisés. Une fois les bouteilles remplies sur la ligne de conditionnement, elles reçoivent le bouchon avec sa collerette de sécurité. L'ensemble bouchon-collerette est vissé, généralement par une machine à tête tournante. Compte tenu des cadences de plus de 10 à 15 000 bouteilles par heure, l'étape est très courte et il faut ajuster le vissage car on comprend qu'il s'agit là d'un point essentiel , cette étape étant l'étape mécanique finale. En effet, si le bouchon est trop peu serré, la bouteille pourra fuir, surtout pour les boissons gazeuses, libérant alors le gaz et surtout le bouchon pourra laisser la possibilité à des microorganismes de pénétrer dans ladite bouteille. Si le bouchon est fortement serré, cela est très satisfaisant pour l'étanchéité mais par contre, le consommateur final peut rencontrer les plus grandes difficultés à ouvrir la bouteille par rotation du bouchon. Les enfants ou toute personne ayant une puissance physique limitée ont encore plus de difficultés à faire tourner le bouchon. Il faut aussi mentionner que les bouteilles contenant des boissons gazeuses sont soumises à une pression interne qui la rend rigide avant ouverture mais dont le corps redevient souple dès la baisse de pression liée à l'ouverture, la rendant moins préhensible. De plus, il faut aussi assurer la rupture entre le bouchon et la collerette de sécurité, ce qui nécessite un effort supplémentaire, ponctuellement, jusqu'à la rupture de cette collerette Cette rupture est assurée par la rotation du bouchon. En effet, la collerette est retenue dans la gorge de sécurité. Cette collerette pénètre aisément du fait du profil de la gorge qui facilite la pénétration par un bord en pente mais qui retient cette collerette dans le sens opposé, toujours par le même profil de la gorge qui est cette fois radial. De fait, lorsque le bouchon est mis en rotation, le pas de vis conduit à un déplacement en translation, simultanément à la rotation. La translation par rapport à la gorge provoque un éloignement du bouchon d'avec la collerette et de fait exerce une traction qui, elle-même, assure la rupture des liens entre ladite collerette de sécurité et le bouchon, confirmant ainsi le caractère inviolé du contenu de ladite bouteille à la première ouverture. De nombreuses études ont montré que le réglage du couple de serrage est délicat. De plus, même avec un couple de serrage identique, la difficulté d'ouverture par rotation du bouchon est variable suivant la température, suivant les contenus, suivant la raideur du corps de la bouteille, liée à la température et à la pression interne et suivant de très nombreux autres paramètres, ceci de façon totalement indépendante des phases de conditionnement, de transport et de stockage, avant consommation. Il existe même des applications du dispositif selon la présente invention à des bouteilles en verre qui sont obturées par des bouchons en liège, surmontés d'une tête en matière plastique. Ces têtes en matière plastique sont de taille limitée et de préhension très difficile. Ceci est d'autant plus vrai que le contenu de la bouteille peut comprendre du sucre ou des matières à fort coefficient de friction qui rendent le bouchon très difficilement extractible, surtout après une période de non ouverture assez longue. C'est dans ce contexte que se présente un bouchon en matière plastique, notamment associé à une bouteille en PET et la présente invention se propose de répondre au problème posé de la difficulté de la manoeuvre en rotation de ce bouchon, afin de permettre à tout utilisateur de pouvoir ouvrir ladite bouteille, par rotation du bouchon, ceci quelles que soient les variations du couple de serrage, postérieurement à l'embouteillage, grâce au dispositif selon la présente invention. Le dispositif de surbouchon selon l'invention permet aussi de retirer un bouchon avec uniquement la tête en matière plastique et le corps en liège, ceci par une action de rotation d'une part et de traction d'autre part. Le dispositif de surbouchon de manoeuvre selon l'invention est éventuellement réutilisable, confère un caractère esthétique, reste susceptible de recevoir une inscription telle qu'une écriture semi-figurative ou figurative, notamment à des fins de communication, voire un traitement de surface afin de le rendre compatible avec l'aspect esthétique du contenant de façon générale. Le dispositif de surbouchon de manoeuvre selon la présente invention est aussi attractif dans sa simplicité d'utilisation, de stockage et par son coût réduit, surtout compte tenu du très grand nombre d'utilisations possibles, permettant d'en rentabiliser l'achat. Le dispositif de surbouchon de manoeuvre d'un bouchon de bouteille, notamment d'une bouteille d'eau minérale ou d'une boisson gazeuse, est maintenant décrit en regard des dessins annexés, dessins illustrant un mode de réalisation particulier, non limitatif ainsi qu'une variante. Ces dessins incluent plusieurs figures représentant : Figure 1 : une vue en élévation latérale avec arrachement partiel d'un col de bouteille PET avec son bouchon et le dispositif de surbouchon de manoeuvre selon la présente invention, Figure 2 : une vue en perspective de dessous du dispositif de surbouchon selon la présente invention, avec un arrachement partiel, Figure 3 : une vue en coupe longitudinale du dispositif de surbouchon selon la présente invention, Figure 4 : une vue en coupe du dispositif de surbouchon selon l'invention dans une application à une bouteille équipée d'un bouchon mixte liège/plastique. Sur la figure 1, on a représenté un col 10 de bouteille 12 du type bouteille en PET, destinée plus particulièrement au conditionnement d'eaux minérales ou de boissons gazeuses. Comme représenté sur les figures 1, 2 et 3, le col 10 de bouteille comprend un épaulement 14 surmonté d'une première bague 16, dite de maintien, venue de fabrication avec le col 10. Cette première bague 16 est liée à la préforme ayant servi à la réalisation de ladite bouteille afin d'en permettre le maintien pendant la fabrication par le procédé d'étirage-soufflage. Il est prévu une gorge 18 de sécurité délimitée en partie inférieure par ladite première bague 16 de maintien et au-dessus, lorsque la bouteille est verticale, par une seconde bague 20 de retenue. Cette seconde bague 20 de retenue présente une section de profil particulier puisque la section comprend une pente radiale en pente vers l'extérieur sur la partie supérieure et une partie radiale parfaitement perpendiculaire à l'axe longitudinal XX' de la bouteille sur la partie inférieure. Cet agencement autorise une introduction périphérique dans le sens haut vers le bas pour une bouteille tenue verticalement et une retenue dans le sens inverse. Au-dessus de cette seconde bague 20 de retenue, le col 10 se prolonge et porte sur sa surface périphérique extérieure un pas de vis 22. Le bouchon 24 destiné à venir obturer la bouteille comprend de façon connue un pas de vis 26 intérieur, le pas étant prévu pour coopérer par vissage/dévissage avec le pas de vis 22 du col 10. Le bouchon 24 présente sur sa périphérie extérieure, des moyens 28 de grip, en l'occurrence des microcannelures 30, de faible profondeur, généralement de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre afin de ne pas pénaliser la résistance mécanique du bouchon et/ou de ne pas nécessiter un surplus de matière. Le diamètre d d'un tel bouchon est couramment de l'ordre de 30 mm. La hauteur h d'un tel bouchon est de l'ordre de 5 à 15 mm. Le bouchon 24 comporte également des moyens 32 de contrôle de l'inviolabilité entre les étapes de conditionnement et le moment de la consommation, en l'occurrence une collerette 34 de sécurité. Cette collerette 34 est liée par des ponts 36 au bouchon et plus particulièrement des ponts avec la base périphérique dudit bouchon. Ces ponts 36 sont de dimensions et en nombre adaptés de façon à permettre une rupture sous un effort donné. Cette collerette 34 est destinée à venir se loger dans la gorge 18 de sécurité et à y être retenue. La collerette 34 est plus mince que le bouchon 24 si bien que le bord périphérique inférieur, libre, du bouchon forme un ressaut 38. Le dispositif 40 de surbouchon de manoeuvre selon la présente invention comprend un corps 42 de forme cylindrique, d'un diamètre extérieur D1, le diamètre intérieur dudit corps étant supérieur au jeu près d'introduction, à celui du bouchon 24 de la bouteille. Le dispositif 40 de surbouchon de manoeuvre selon la présente invention est muni à sa périphérie 44 supérieure d'une couronne 46 crantée. Dans le mode de réalisation préférentiel selon la présente invention, la couronne 46 crantée est en déport et son diamètre extérieure D2 est supérieur au diamètre extérieur D1 du corps. Le crantage de la couronne crantée 46 est un crantage à relief marqué, de façon à assurer un très bon accrochage manuel. Le corps 42 comprend en partie intérieure, une première zone 48 périphérique d'une hauteur H1 qui comprend des moyens 50 anti-rotation, en l'occurrence des ergots 51 en saillie radiale de la surface intérieure de ce corps 42, d'une épaisseur de saillie supérieure à la profondeur des microcannelures 30 des moyens de grip 22. Ces ergots 51 anti-rotation sont orientés suivant des génératrices de ladite surface intérieure. Ces ergots 51 anti-rotation sont aptes à coopérer par emboîtement avec les moyens de grip du bouchon et plus particulièrement avec les microcannelures 30. Par emboîtement, on entend le maintien mécanique en rotation de chaque ergot 51 entre deux microcannelures 30. L'épaisseur supérieure assure un effort de pressage mécanique. La valeur de la hauteur H1 est de façon préférentielle inférieure ou égale à la hauteur h du bouchon 24. En dessous des ergots 48 anti-rotation, le corps 40 comporte, en partie intérieure, une seconde zone 52 périphérique, d'une hauteur H2 réduite, munie de moyens 54 de clipsage, sous forme de butées 56 régulièrement réparties sur la périphérie, par exemple 4 butées. Ces moyens 54 de clipsage sont prévus pour coopérer avec le ressaut 38 du bord périphérique du bouchon comme cela sera expliqué plus avant. Le corps 42 est complété par une troisième zone 58 terminale, d'une hauteur H3 qui vient de façon préférentielle s'emboîter sur la première bague 16 et se prolonge jusqu'à l'épaulement 14 de la bouteille. Le dispositif de surbouchon de manoeuvre selon la présente invention est utilisé de la façon qui est maintenant décrite. L'utilisateur introduit le dispositif de surbouchon selon la présente invention sur le bouchon 24 d'une bouteille d'eau par exemple. Le dispositif doit être introduit de façon préférentielle jusqu'à ce que la troisième zone 58 terminale vienne en appui sur l'épaulement 14 de ladite bouteille. Le dispositif se trouve donc au passage emboîté sur la bague 20 de retenue. Les ergots 51 anti-rotation, en saillie radiale de la surface intérieure de ce corps 42, viennent se loger dans certaines au moins des microcannelures 30 puisque les ergots et les microcannelures sont orientés dans le même sens. Parallèlement, les butées 56 des moyens 54 de clipsage du corps 40 de la seconde zone 50 périphérique, viennent se bloquer sous le ressaut 38 périphérique inférieur du bouchon 24. Ceci interdit le retrait intempestif du dispositif de surbouchon selon la présente invention, hors de la bouteille. Le dispositif une fois installé sur la partie supérieure de la bouteille peut alors être manoeuvré en rotation. Le crantage à relief marqué de la couronne 46 crantée et le diamètre plus important facilite grandement l'action de l'utilisateur qui, même s'il ne dispose pas de la puissance nécessaire pour ouvrir le bouchon directement, réalise une ouverture sans effort. On note que cet accroissement de diamètre et l'amélioration de la préhension permettent aussi de provoquer la rupture de la collerette 34 de sécurité sans problème, le dispositif selon l'invention permettant de générer ce supplément de puissance nécessaire par l'augmentation du diamètre qui augmente lui-même le bras de levier et donc le couple émis par l'utilisateur. Lorsque l'utilisateur a ouvert la bouteille il consomme en totalité ou partiellement le contenu le bouchon restant solidaire du dispositif de surbouchon. La fermeture est également facilitée avec une certitude d'exercer un effort suffisant pour assurer l'étanchéité. Lorsque le contenu a été entièrement consommé, l'utilisateur remet le bouchon en place comme pour refermer la bouteille. Il existe deux options, soit il met l'ensemble au recyclage soit il retire le dispositif de surbouchon par traction sur ledit dispositif, si les moyens 54 de clipsage le permettent. Dans ces cas, le fait que la couronne crantée 46 possède un diamètre supérieur au corps 42 et déborde périphériquement facilite la préhension. Le bouchon reste alors sur la bouteille vide prête à être recyclée. Le dispositif de surbouchon et de manoeuvre est alors de nouveau disponible pour une autre utilisation. Le dispositif de surbouchon, dans le cas d'une bouteille avec un bouchon mixte liège/tête plastique, est représenté sur la figure 4. Les références des dessins sont identiques et sont conservées avec adjonction de 100. Sur cette figure 4, on a prévu un dispositif de surbouchon 140 de manoeuvre avec des moyens 150 anti-rotation munis d'ergots 151, des moyens 154 de clipsage et une collerette 46 crantée de façon identique au mode de réalisation principal. L'application vise une bouteille 112, généralement en verre, qui est obturée par un bouchon 124 mixte comportant un corps 125 en liège destiné à pénétrer dans le goulot du col 110 de cette bouteille et une tête 127, en matière plastique, collée sur le liège généralement, analogue à celle des bouchons de bouteilles en PET, souvent d'une hauteur inférieure, munie de microcannelures 130. Le but est le retrait par un effet combiné de rotation/traction et la remise en place dudit 15 bouchon. On note l'absence de collerette de sécurité car les bouchons mixtes sont couverts d'une capsule qui assure la sécurité nécessaire. La tête 127 en matière plastique se trouve donc débordante du corps 127 en liège du bouchon 124. 20 Aussi, les moyens 154 de clipsage, par les butées 156, prennent appui sur le ressaut 138, libre, inférieur de la tête 127 en matière plastique. Il est à noter que, dans ce cas, les butées 156 des moyens de clipsage peuvent être réalisées sous forme d'un anneau continu ou quasi continu de façon à permettre une introduction mais à interdire le retrait de façon définitive ou quasi définitive, dudit dispositif de 25 surbouchon après mise en place. Le dispositif de surbouchon selon l'invention trouve là aussi une application intéressante. De façon avantageuse, le dispositif de surbouchon selon la présente invention est réalisé à partir de matériaux recyclés ou pour le moins est fabriqué dans un matériau recyclable. REVENDICATIONS1. Dispositif (40,140) de surbouchon de manoeuvre d'un bouchon (24,124) de hauteur h d'une bouteille (12,112), contenant notamment une eau minérale ou une boisson gazeuse, ladite bouteille comprenant un col (10,110) et ledit bouchon comportant des moyens (28,128) de grip, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (42,142) avec : une couronne (46,146) crantée à sa périphérie (44,144) supérieure, et des moyens (50,150) anti-rotation sur une première zone (48,148) périphérique d'une hauteur H1, sur sa surface intérieure, lesdits moyens anti-rotation étant en saillie radiale de ladite surface intérieure de ce corps (42,142) et aptes à coopérer par emboîtement avec les moyens (28,128) de grip du bouchon (24,124). 2. Dispositif (40,140) de surbouchon de manoeuvre d'un bouchon (24,124) d'une bouteille (12,112), selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (50,150) antirotation sont des ergots (51,151) de manoeuvre, orientés suivant des génératrices de ladite surface intérieure du corps (42,142). 3. Dispositif (40,140) de surbouchon de manoeuvre d'un bouchon (24,124) d'une bouteille (12,112), selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, lorsque les moyens (28,128) de grip sont des microcannelures (30,130), les ergots (51,151) anti-rotation ont une épaisseur de saillie supérieure à la profondeur desdites microcannelures (30,130). 4. Dispositif (40,140) de surbouchon de manoeuvre d'un bouchon (24,124) d'une bouteille (12,112), selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ergots (51,151) se prolongent sur une hauteur H1, inférieure ou égale à la hauteur h du bouchon (24,124). 5. Dispositif (40,140) de surbouchon de manoeuvre d'un bouchon (24,24) d'une bouteille (12,112), selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (42,142) comprend une seconde zone (52,152) périphérique, d'une hauteur I-12 munie de moyens (54,154) de clipsage avec le bouchon (24,124). 6. Dispositif (40,140) de surbouchon de manoeuvre d'un bouchon (24,124) d'une bouteille (12,112), selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (54,154) de clipsage avec le bouchon (24,124) sont des butées (56,156) prévues pour coopérer avec le bord périphérique dudit bouchon formant un ressaut (38,138). 7. Dispositif (40,140) de surbouchon de manoeuvre d'un bouchon (24,124) d'une bouteille (12,112), selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ceque le corps (42,142) comprend une troisième zone (58,158) terminale, d'une hauteur H3, qui se prolonge jusqu'à l'épaulement (14,114) de la bouteille. 8. Dispositif (40,140) de surbouchon de manoeuvre d'un bouchon (24,124) d'une bouteille (12,112), selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (42,142) est réalisé en matériau recyclable et/ou biodégradable. 9. Utilisation du dispositif pour le dévissage/vissage d'un bouchon (24) d'une bouteille en PET contenant de l'eau minérale ou une boisson gazeuse, ladite bouteille comportant un pas de vis (22), ledit bouchon comprenant un pas de vis (26) apte à coopérer avec le pas de vis (22) du col (10). 10. Utilisation du dispositif pour le retrait et la remise en place d'un bouchon (124) mixte d'une bouteille (112) en verre, ledit bouchon comprenant un corps (125) en liège destiné à pénétrer dans le goulot du col (110) et une tête (127), en matière plastique, collée.