EP0899204A1 - Bouchon a bande d'inviolabilité pour flacon à col de grand diametre - Google Patents

Bouchon a bande d'inviolabilité pour flacon à col de grand diametre Download PDF

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EP0899204A1
EP0899204A1 EP98402044A EP98402044A EP0899204A1 EP 0899204 A1 EP0899204 A1 EP 0899204A1 EP 98402044 A EP98402044 A EP 98402044A EP 98402044 A EP98402044 A EP 98402044A EP 0899204 A1 EP0899204 A1 EP 0899204A1
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EP
European Patent Office
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container according
bottle
neck
plug
notches
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EP98402044A
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EP0899204B1 (fr
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désignation de l'inventeur n'a pas encore été déposée La
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MOB
Original Assignee
NOVEMBAL FLACONNAGE AN Ste
Novembal Flaconnage SA
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Publication date
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Publication of EP0899204B1 publication Critical patent/EP0899204B1/fr
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D41/00—Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
    • B65D41/32—Caps or cap-like covers with lines of weakness, tearing-strips, tags, or like opening or removal devices, e.g. to facilitate formation of pouring openings
    • B65D41/34—Threaded or like caps or cap-like covers provided with tamper elements formed in, or attached to, the closure skirt
    • B65D41/3404—Threaded or like caps or cap-like covers provided with tamper elements formed in, or attached to, the closure skirt with ratchet-and-pawl mechanism between the container and the closure skirt or the tamper element
    • B65D41/3409—Threaded or like caps or cap-like covers provided with tamper elements formed in, or attached to, the closure skirt with ratchet-and-pawl mechanism between the container and the closure skirt or the tamper element the tamper element being integrally connected to the closure by means of bridges

Definitions

  • the invention relates to a material stopper.
  • one-piece plastic of the type comprising a wall transverse, a side skirt provided with a thread internal, a tamper-evident ring extending the skirt opposite the transverse wall and connected to the skirt at least by frangible connecting bridges.
  • the invention also relates to an assembly comprising such a stopper and a bottle whose neck comprises an external thread which can cooperate with the thread internal plug.
  • the invention finally relates to this assembly including a contained in the bottle.
  • the invention aims, for this type of cap and assembly, improve sealing and inviolability for bottles whose neck may have a large diameter, of the order of 4 to 20 centimeters.
  • this lip having for function, in the first place, to receive and ensure the joining of a cover of original closure of the bottle and, secondly, the cover having been removed at the first screwing of the bottle, to form a sealing surface cooperating with the plug.
  • the plug is without seal, sealing being ensured by crushing the lip by screwing the cap.
  • This bottle 1 comprises a body 2 with a bottom wall 3 and side wall 4.
  • the upper end of the side wall 4 forms the neck 5 of the bottle 1, defining an orifice end 6.
  • this body 2 is of revolution around an axis 7 substantially perpendicular to the bottom wall 3.
  • this body 2 can be, in cross section perpendicular to axis 7, square, rectangular, oval, polygonal, or any other outline related to transport, sales conditions for example.
  • the body 2 is, in the embodiment shown, substantially cylindrical, axis 7.
  • the body 2 is tapered or has one or more several smaller diameter zones.
  • the bottle 1 is, in one embodiment, made of high density polyethylene by extrusion blowing.
  • blow molding which appeared in France in the 1950s for the manufacture of plasticized PVC bottles for packaging detergents and cleaning products, consists of extruding a warm and soft parison of synthetic material the inside of a mold in at least two pieces, then at blow air into said parison, through the opening of the mold corresponding to the neck of the container, to press the parison on the mold surfaces.
  • Bottle 1 can be produced by extrusion blowing in a material chosen from the group comprising polyvinyl chloride, possibly bi-oriented, polyolefins such as low density polyethylene, high density polyethylene or low polyethylene blend and high density, cellulose triacetate, polymers acrylic, polypropylene and its copolymers, polycarbonate, bi or tripolymer complexes, polyethylene polypropylene blends.
  • a material chosen from the group comprising polyvinyl chloride, possibly bi-oriented, polyolefins such as low density polyethylene, high density polyethylene or low polyethylene blend and high density, cellulose triacetate, polymers acrylic, polypropylene and its copolymers, polycarbonate, bi or tripolymer complexes, polyethylene polypropylene blends.
  • the blend of high and low density polyethylene could be chosen for example when the body 2 must have some flexibility.
  • Polyethylene of great chemical inertness and free of extractable additives can be chosen by example when body 2 must contain food food or detergents.
  • Polypropylene possibly bi-stretched and rendered thus transparent can be chosen when the body 2 must resist sterilization.
  • Cellulose triacetate could be considered when the bottle is intended to contain products containing oil or essences.
  • Acrylic polymers very impermeable to oxygen could be considered for body packaging fatty, possibly food.
  • Polycarbonate could be considered in certain specific applications, particularly in the environment hospital, for sterilizable bottles.
  • polyamide / polyolefin complexes will be to consider for medical applications.
  • polypropylene / ethylene and copolymer complexes vinyl acetate, the complexes in which one of constituent is polyvinylidene chloride can be chosen when the bottle should be both enough impermeable to gas, water vapor and present a fairly good mechanical resistance.
  • the neck 5 of the bottle 1 has an external thread 8.
  • This thread 8 comprises, in the embodiment shown, three threads 9a, 9b and 9c extending over a ring height h 1 .
  • the start of the threads h 2 is, in the embodiment shown, substantially equal to the thickness h 3 of the threads 9a, 9b, 9c and slightly greater than the pitch h 4
  • the difference between the diameter on thread D 1 and the diameter at the bottom of thread D 2 is slightly greater than the thickness e 1 of the neck 5 of the bottle 1.
  • the unblocking diameter D 3 is substantially less than the diameter at the bottom of the thread D 2 .
  • the neck 5 has indeed, at its extreme part upper, an inclined lip 10 disposed between the rim 11 of neck 5 and the peripheral surface substantially vertical 12 located above the thread 9a.
  • the first face 13 is inclined by about 15 ° relative to the plane transverse P.
  • Connection leave 15, 16 thus links the first face 13 to the second face 14 of the lip 10 and the second face 14 to the vertical peripheral surface 12 of the ring, respectively.
  • the threads 9a, 9b, 9c are inclined at an angle ⁇ 3 between 5 and 15 ° relative to the plane P.
  • the height h 5 of the second net surface 18 is of the order of a tenth of the step h 4 .
  • the threads extend over 300 ° on the periphery of the col 5, in the embodiment shown.
  • the threads are interrupted in the joint plane of the neck, in order to prevent possible material burrs plastic do not interfere with the screwing of the cap, this to take into account possible wear and aging of the blow molding mold.
  • the ring of height h 1 is arranged above a shoulder 20.
  • This shoulder with an outside diameter D 4 , greater than the diameter on the thread D 1 , extends over a height h 6 .
  • a reservation zone 21, of height h 7 is arranged below and contiguous to this shoulder 20, below and contiguous to this shoulder 20, and is arranged a reservation zone 21, of height h 7 .
  • This reserved area 21 has an outside diameter D 5 slightly greater than the outside diameter D 4 of the shoulder 20.
  • Reservations or notches 22 define tamper-evident notches cooperating with projections of the tamper-evident band of the cap or associated cap thus that it will be described later.
  • the outside diameter D 6 defined by this side wall is slightly greater than the outside diameter D 5 of the zone 21.
  • the zone 21 and the wall lateral 4 respectively limit the value of the coefficient stress concentration and mitigate the effect of residual stresses.
  • notches 22 are regularly distributed over the periphery from pass 5, in zone 21.
  • three or four notches are arranged in zone 21, regularly distributed or not.
  • the notches 22 are delimited by a bottom wall 23 defined by a diameter D 7 between the diameter on the thread D 1 and the diameter at the bottom of the thread D 2 .
  • Projections 24 separate the notches 22 from each other others.
  • each projection 24 defines the maximum external diameter D 5 of the zone 21.
  • Each projection 24 is limited, laterally, by two substantially flat surfaces 26 and 27 inclined relative to a tangential vertical plane T of an angle ⁇ 6 between 30 ° and 60 °.
  • the angle ⁇ 6 is of the order of 45 °.
  • connection radius 28 between the surface rear 26 of each projection 24 and the lateral surface 25 is smaller than the connecting radius 29 between the front surface 27 of each projection 24 and the external lateral surface 25.
  • the radius of connection between the surface rear 26 of each projection 24 and the bottom wall 23 is smaller than the radius of connection between the surface front of each projection and the outer lateral surface 25.
  • each projection 24 is used with reference to the direction of screwing V of the cap on the neck.
  • the size of the bottle 1 naturally depends the amount of liquid, pasty or powdery product that we want to condition.
  • cap or cap 30 we will now describe the cap or cap 30.
  • the bottom transverse wall 31 has a thinned central part 36.
  • This thinned part 36 has a diameter and a thickness such that the bottles are easily stackable and storable.
  • the side skirt 32 has ridges 37 or gadroons on its external surface, facilitating the unscrewing of the cap 30.
  • the internal thread 33 is of a form complementary to the external thread 8 of the neck 5 of the bottle 1.
  • This internal thread 33 has three threads 38a, 38b, 38c, extending over 285 °.
  • the threads 38a, 38b, 38c are interrupted.
  • the outer surface of the side skirt 32 is slightly tapered, its diameter decreasing from the bottom to the top.
  • the inner surface of the skirt is, in turn, substantially vertical, between the threads 38a, 38b, 38c.
  • the threads 38a, 38b, 38c define contours, in longitudinal section, symmetrical with respect to the plane P, the angles ⁇ 7 ⁇ 8 of inclination of the surfaces 39, 41 relative to this plane being of About 20 °.
  • a shoulder 42 is provided at the base of the skirt, below the threads 38a, 38b, 38c, so that the thickness e 2 of the lower end of the skirt is substantially equal to the thickness e 3 of the skirt , between the nets.
  • This shoulder makes it easier to guide the plug when of its implementation and is part of the means allowing to avoid overstepping.
  • Frangible bridges 35 connecting the strip tamper evident 34 to the side skirt 32 are triangular conical.
  • Figure 7 shows that the cross section high bridges, in their area of association with the edge lower of the skirt 32, is of homothetic surface and less than the lower cross section of these bridges, in their area of association with the inviolability band 34.
  • this cross section, substantially triangular, bridges 35 is surface decreasing from base 45 to summit 46 of bridges 35.
  • each bridge 35 is limited, towards the inside of the cap, by a surface substantially vertical 47 of trapezoidal outline, and is limited, towards the outside of the stopper, by an inclined surface 48.
  • the inclined surface 48 is such that each bridge 35 has symmetry with respect to a radial plane R.
  • the angle between the inclined surface 48 and the vertical is, in this radial median plane R, of the order of 10 °, as shown in Figure 10.
  • the base surface 45 of the bridges 35 extends over a thickness less than that of the tamper-evident band 34.
  • bridges 35 presented above ensures a rupture of these bridges, at the first unscrewing, near the bottom edge of the skirt side, the cap once unscrewed therefore not comprising little or no reliefs at the base of this skirt.
  • Frangible bridges can be chosen from different section, in other embodiments.
  • These bridges can for example be cylindrical, prismatic with square, rectangular or triangular base.
  • Frangible bridges 35 are arranged between support zones 49.
  • the tamper-evident ring is pressed against the plug at the support zones 49 under the effect of pressure which decreases the forces of shear that usually occurs on bridges 35.
  • the support zones 49 thus make it possible to minimize the size of the bridges 35, to provide comfort in use by lowering the effort required to break these bridges.
  • the conical triangular shape of bridges 35 is calculated to avoid unscrewing at an angle, the slope of the inclined surface 48 facilitates the priming of break in the direction of unscrewing.
  • Frangible bridges 50 of rectangular section are arranged between the bearing surface 49 and the face lower 51 of the skirt 32.
  • the tamper-evident ring has, projecting internal, notches 52 coming to lock in the notches 22 from the neck of the bottle 1 at the start of the first unscrewing.
  • These notches 52 have a rear face 60 and a front 61.
  • the rear face 60 is substantially radial and defines an angle ⁇ 1 of the order of zero to a few degrees relative to the radial direction.
  • the front face 61 is inclined at an angle ⁇ 2 relative to the radial direction, ⁇ 2 being of the order of 50 °.
  • each notch 52 When placing the cap on the bottle, on the packaging line, the front surface 61 of each notch 52 can slide on the rear surface 26 of the corresponding projection 24 of the neck (screwing direction V).
  • the ring 34 remaining on the neck 5 cannot be accidentally mix with the contents of the vial.
  • the ring remains associated with the bottle, even when shaking manually the bottle, in particular due to the contact between the base of the shoulder 20 and the upper surface 63 of each notch 52.
  • the stopper can be manufactured by injection.
  • the size of the cap depends of course from that of bottle 1.
  • the 1-cap bottle assembly 30 has improved tamper and sealing characteristics compared to the known assemblies of the prior art, for bottles whose neck can have a large diameter, on the order of 4 to 20 centimeters.
  • a seal not shown, can be sealed on the neck 5, thus blocking the end orifice 6.
  • the seal can be obtained by gluing, induction, thermal, ultrasonic or high welding frequencies, or equivalent.
  • the cover may be tearable and / or peelable.
  • the cover can be repositioned.
  • the cover may include a tab facilitating its removal or a thinner line facilitating its smashing.
  • the cover may be made of a material mono or multilayer polymer, or composite polymer / metals to ensure, for example, good tightness, in particular to gases and water vapor, in multilayer paper cardboard.
  • the cover is in aluminum.
  • the fitting of the cap 30 on the bottle 1 can be manual but is easily mechanized.
  • the cap can be screwed or clipped thanks to the angle of the threads and the rigidity of the neck 5.
  • This slope 64 is inclined by an angle ⁇ 3 of the order of 35 °, in the embodiment shown.
  • Third turn screwing and bridge calibration 35 make it possible to avoid screwing and unscrewing at an angle, even for large cap and neck diameters.
  • the side skirt 32 is, in the embodiment shown, in the vertical extension of the wall lateral 4 of body 2, which improves the aesthetics of the whole compared to existing products.
  • Body 2 cape 30 alignment can be obtained, in an embodiment, using a mold retractable cores for the production of the cape 30.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Abstract

Contenant du type comprenant un flacon et un bouchon, le flacon présentant un col de grand diamètre, typiquement compris entre 4 et 20 centimètres, ce col présentant une lèvre (10) permettant la solidarisation d'un opercule de fermeture et formant en outre portée d'étanchéité, le bouchon comportant de plus une bande d'inviolabilité, l'ensemble présentant une inviolabilité et une étanchéité améliorée. <IMAGE>

Description

L'invention concerne un bouchon en matière plastique monobloc du type comprenant une paroi transversale, une jupe latérale pourvue d'un filetage interne, une bague d'inviolabilité prolongeant la jupe latérale à l'opposé de la paroi transversale et reliée à la jupe au moins par des ponts de liaison frangibles.
L'invention concerne également un ensemble comprenant un tel bouchon et un flacon dont le col comporte un filetage externe pouvant coopérer avec le filetage interne du bouchon.
L'invention concerne enfin cet ensemble incluant un contenu dans le flacon.
On connaít déjà des bouchons et des ensembles bouchon-flacon tels que ceux mentionnés ci-dessus.
L'invention a pour objectif, pour ce type de bouchon et d'ensemble, d'améliorer l'étanchéité et l'inviolabilité pour des flacons dont le col peut présenter un grand diamètre, de l'ordre de 4 à 20 centimètres.
L'amélioration de l'étanchéité et de l'inviolabilité est requise avec, simultanément, une réalisation commodément industrialisable et susceptible de garder son efficacité malgré les variations dimensionnelles des cols des récipients du fait de la technique de transformation utilisée, par exemple l'extrusion soufflage.
A cette fin, l'invention se rapporte à un contenant de type comprenant :
  • un flacon présentant un col fileté définissant une ouverture d'extrémité de grand diamètre, typiquement compris entre 4 et 20 centimètres ;
  • un bouchon dont la jupe latérale présente des filets complémentaires aux filets du col du flacon, ledit flacon et ledit bouchon étant réalisés en matière plastique,
  • le col du flacon comporte une zone à encoches, ces encoches étant séparées par des saillies ;
  • le bouchon comporte une bague d'inviolabilité reliée à la jupe par des ponts frangibles, ladite bague étant pourvue d'une pluralité de crans situés et dirigés vers l'extérieur de la bague ;
les encoches et les saillies du col coopérant avec les crans de la bague de manière à interférer lors du premier dévissage du bouchon, tout en permettant la rupture des ponts,
l'ouverture d'extrémité du flacon étant délimitée par une lèvre inclinée par rapport à un plan transversal P au bouchon,
cette lèvre ayant pour fonction, en premier lieu, de recevoir et d'assurer la solidarisation d'un opercule de fermeture originel du flacon et, en deuxième lieu, l'opercule ayant été enlevé au premier vissage du flacon, de former une portée d'étanchéité coopérant avec le bouchon.
Dans un mode de réalisation, le bouchon est dépourvu de joint d'étanchéité, l'étanchéité étant assurée par l'écrasement de la lèvre par vissage du bouchon.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaítront plus clairement au cours de la description suivante d'un mode de réalisation, description qui va être faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue latérale d'un ensemble bouchon-flacon, avant première ouverture ;
  • la figure 2 est une vue latérale de la partie extrême supérieure du flacon ;
  • la figure 3 est une vue montrant, en partie droite, une coupe selon la ligne III-III de la figure 2 et, en partie gauche, une vue de dessus selon la flèche F de la figure 2 ;
  • la figure 4 est une vue du cran d'inviolabilité suivant le plan de joint IV-IV de la figure 3 ;
  • la figure 5 est une vue en coupe longitudinale du bouchon ;
  • la figure 6 est une vue partielle en coupe transversale selon la ligne VI-VI de la figure 5 ;
  • la figure 7 est une vue en coupe transversale selon la ligne VII-VII de la figure 5 ;
  • la figure 8 est une vue de détail d'une partie de la figure 7 ;
  • la figure 9 est une vue de détail de la figure 6 ;
  • la figure 10 est une vue en coupe selon la ligne X-X de la figure 8.
Dans ce texte, sauf mention contraire, les termes "supérieur", "inférieur", "haut", "bas", "latéral", "interne", "externe", sont utilisés en référence à un point situé au milieu du flacon.
Ce flacon 1 comporte un corps 2 à paroi de fond 3 et paroi latérale 4.
La partie extrême supérieure de la paroi latérale 4 forme le col 5 du flacon 1, définissant un orifice d'extrémité 6.
Dans le mode de réalisation représenté, ce corps 2 est de révolution autour d'un axe 7 sensiblement perpendiculaire à la paroi de fond 3.
Dans d'autres modes de réalisation, non représentés, ce corps 2 peut être, en section transversale perpendiculaire à l'axe 7, de contour carré, rectangulaire, ovale, polygonal, ou de tout autre contour lié aux conditions de transport, de vente par exemple.
Le corps 2 est, dans le mode de réalisation représenté, sensiblement cylindrique, d'axe 7.
Dans d'autres modes de réalisation, non représentés, le corps 2 est tronconique ou comporte une ou plusieurs zones de diamètre plus faible.
Le flacon 1 est, dans un mode de réalisation, élaboré en polyéthylène haute densité par extrusion soufflage.
On rappelle que l'extrusion soufflage, apparue en France dans les années 1950 pour la fabrication de bouteilles en PVC plastifié pour le conditionnement de détergents et de produits d'entretien, consiste à extruder une paraison de matière synthétique chaude et molle à l'intérieur d'un moule en au moins deux pièces, puis à souffler de l'air dans ladite paraison, à travers l'ouverture du moule correspondant au goulot du récipient, pour plaquer la paraison sur les surfaces du moule.
Le flacon 1 peut être élaboré par extrusion soufflage en un matériau choisi parmi le groupe comprenant le polychlorure de vinyle, éventuellement biorienté, les polyoléfines telles que polyéthylène basse densité, polyéthylène haute densité ou mélange de polyéthylène basse et haute densité, le triacétate de cellulose, les polymères acryliques, le polypropylène et ses copolymères, le polycarbonate, les complexes bi ou tripolymères, les mélanges polyéthylènes polypropylènes.
Le mélange polyéthylène haute et basse densité pourra être choisi par exemple lorsque le corps 2 doit présenter une certaine souplesse.
Le polyéthylène, de grande inertie chimique et dépourvu d'additifs extractibles pourra être choisi par exemple lorsque le corps 2 doit contenir des denrées alimentaires ou des détergents.
Le polypropylène, éventuellement biétiré et rendu ainsi transparent pourra être choisi lorsque le corps 2 doit résister à la stérilisation.
Le triacétate de cellulose pourra être envisagé lorsque le flacon est destiné à contenir des produits renfermant de l'huile ou des essences.
Les polymères acryliques, très imperméables à l'oxygène pourront être envisagés pour l'emballage de corps gras, éventuellement alimentaires.
Le polycarbonate pourra être envisagé dans certaines applications spécifiques, notamment en milieu hospitalier, pour des flacons stérilisables.
Parmi les complexes bi ou tripolymères envisageables, les complexes polyamides/polyoléfines seront à considérer pour les applications médicales.
Les complexes polypropylène/copolymères éthylène et acétate de vinyle, les complexes dans lesquels un des constituant est le chlorure de polyvinylidène peuvent être choisis lorsque le flacon doit être à la fois assez imperméable au gaz, à la vapeur d'eau et présenter une assez bonne résistance mécanique.
Le col 5 du flacon 1 présente un filetage externe 8.
Ce filetage 8 comprend, dans le mode de réalisation représenté, trois filets 9a, 9b et 9c s'étendant sur une hauteur de bague h1.
Le départ des filets h2 est, dans le mode de réalisation représenté, sensiblement égal à l'épaisseur h3 des filets 9a, 9b, 9c et légèrement supérieur au pas h4
La différence entre le diamètre sur filet D1 et le diamètre en fond de filet D2 est légèrement supérieure à l'épaisseur e1 du col 5 du flacon 1.
Le diamètre de débouchage D3 est sensiblement inférieur au diamètre en fond de filet D2.
Le col 5 présente en effet, à sa partie extrême supérieure, une lèvre inclinée 10 disposée entre le buvant 11 du col 5 et la surface périphérique sensiblement verticale 12 située au-dessus du filet 9a.
La structure de cette lèvre inclinée 10, telle que représentée sur les figures, peut être décrite comme suit.
Partant du bord de l'orifice d'extrémité 6, la lèvre inclinée 10 comporte :
  • une première face 13, inclinée d'un angle α1 compris entre 1 et 20° par rapport au plan transversal P,
  • une deuxième face 14, inclinée d'un angle α2 compris entre 40 et 60° par rapport au plan transversal P.
Dans le mode de réalisation représenté, la première face 13 est inclinée de 15° environ par rapport au plan transversal P.
Pour assurer une bonne résistance mécanique et compte-tenu des particularités du procédé de fabrication, une attention particulière a été portée aux raccordements entre les différentes sections du flacon 1.
Des congés de raccordement 15, 16 relient ainsi la première face 13 à la deuxième face 14 de la lèvre 10 et la deuxième face 14 à la surface périphérique verticale 12 de la bague, respectivement.
Ces congés de raccordement 15, 16 permettent d'atténuer les concentrations de contrainte et l'effet des contraintes résiduelles.
Les filets 9a, 9b, 9c sont inclinés d'un angle α3 compris entre 5 et 15° par rapport au plan P.
Chaque filet 9a, 9b, 9c définit, en coupe longitudinale perpendiculaire au plan P, du haut vers le bas :
  • une première surface de filet 17, inclinée d'un angle α4 de l'ordre de 45° par rapport au plan P ;
  • une deuxième surface de filet 18, sensiblement verticale ;
  • une troisième surface de filet 19, inclinée d'un angle α5 de l'ordre de 10° par rapport au plan P.
La hauteur h5 de la deuxième surface de filet 18 est de l'ordre du dixième du pas h4.
Les filets s'étendent sur 300° sur la périphérie du col 5, dans le mode de réalisation représenté.
Dans un autre mode de réalisation, non représenté, les filets sont interrompus dans le plan de joint du goulot, afin d'éviter que d'éventuelles bavures de matière plastique ne viennent gêner le vissage du bouchon, ceci afin de tenir compte de l'usure éventuelle et du vieillissement du moule d'extrusion soufflage.
La bague de hauteur h1 est disposée au-dessus d'un épaulement 20.
Cet épaulement, de diamètre extérieur D4, supérieur au diamètre sur filet D1, s'étend sur une hauteur h6.
En dessous et contigu à cet épaulement 20, est disposée une zone à réservations 21, de hauteur h7.
Cette zone à réservation 21 présente un diamètre extérieur D5 légèrement supérieur au diamètre extérieur D4 de l'épaulement 20.
Des réservations ou encoches 22 définissent des crans d'inviolabilité coopérant avec des saillies de la bande d'inviolabilité du bouchon ou cape associée ainsi qu'il sera décrit par la suite.
En dessous et contigu à la zone de réservation 21 se trouve la paroi latérale 4 du corps 2.
Le diamètre extérieur D6 défini par cette paroi latérale est légèrement supérieur au diamètre extérieur D5 de la zone 21.
Ainsi qu'il a été dit précédemment, des congés de raccordement entre l'épaulement 20, la zone 21 et la paroi latérale 4 respectivement limitent la valeur du coefficient de concentration de contraintes et atténuent l'effet des contraintes résiduelles.
La géométrie des encoches 22 apparaít sur les figures 3 et 4 notamment.
Dans le mode de réalisation représenté, six encoches 22 sont régulièrement réparties sur la périphérie du col 5, dans la zone 21.
Dans d'autres modes de réalisation, non représentés, trois ou quatre encoches sont disposées dans la zone 21, régulièrement réparties ou non.
Les encoches 22 sont délimitées par une paroi de fond 23 définie par un diamètre D7 compris entre le diamètre sur filet D1 et le diamètre en fond de filet D2.
Des saillies 24 séparent les encoches 22 les unes des autres.
Ces saillies s'étendent, dans un plan transversal, sur un secteur angulaire de l'ordre de 3 à 20°.
La surface latérale externe 25 de chaque saillie 24 définit le diamètre extérieur maximal D5 de la zone 21.
Chaque saillie 24 est limitée, latéralement, par deux surfaces sensiblement planes 26 et 27 inclinées par rapport à un plan vertical tangentiel T d'un angle α6 compris entre 30° et 60°.
Dans le mode de réalisation représenté, l'angle α6 est de l'ordre de 45°.
Le rayon de raccordement 28 entre la surface arrière 26 de chaque saillie 24 et la surface latérale externe 25 est plus petit que le rayon de raccordement 29 entre la surface avant 27 de chaque saillie 24 et la surface latérale externe 25.
De même, le rayon de raccordement entre la surface arrière 26 de chaque saillie 24 et la paroi de fond 23 est plus petit que le rayon de raccordement entre la surface avant de chaque saillie et la surface latérale externe 25.
L'expression surface "arrière" 26 de chaque saillie 24 est utilisée ici en référence au sens de vissage du bouchon sur le col ainsi qu'il sera expliqué plus complètement ultérieurement.
De même, l'expression surface "avant" 27 de chaque saillie 24 est utilisée en référence au sens de vissage V du bouchon sur le col.
Le dimensionnement du flacon 1 dépend naturellement de la quantité de produit liquide, pâteux ou pulvérulent que l'on souhaite conditionner.
A titre indicatif, les dimensions suivantes sont données, pour un mode de réalisation :
  • diamètre de débouchage D3 : 80 mm ;
  • diamètre au congé de raccordement D15 : 89 mm ;
  • diamètre au congé de raccordement D16 : 91 mm (égal au diamètre en fond de filet D2) ;
  • diamètre sur filet D1 : 94,1 mm ;
  • diamètre sur épaulement 20 D4 : 96,2 mm ;
  • diamètre externe D6 de la paroi latérale 4 : 99 mm ;
  • diamètre D7 en fond d'encoches 22 dans la zone 21 : 92,8 mm ;
  • diamètre extérieur D5 de la zone 21 : 97,2 mm ;
  • hauteur de la zone 21, h7 : 7,3 mm ;
  • hauteur de l'épaulement 20, h6 : 2,2 mm ;
  • hauteur h8 correspondant à la première face 13 de la lèvre 10 : 0,92 mm ;
  • hauteur h9 correspondant à la deuxième face 14 de la lèvre 10 : 1,5 mm ;
  • pas h4 : 12 mm ;
  • trois filets s'étendant sur 300° ;
  • hauteur de la face verticale des filets : 1 mm ;
  • angle α1 : 15° ;
  • angle α2 : 45° ;
  • angle α3 : 10°.
L'on décrit maintenant le bouchon ou cape 30.
Ce bouchon 30 comporte :
  • une paroi transversale de fond 31 ;
  • une jupe latérale 32 pourvue d'un filetage interne 33 ;
  • une bague d'inviolabilité 34 prolongeant la jupe latérale 32 et reliée à celle-ci par des ponts de liaison frangibles 35.
La paroi transversale de fond 31 comporte une partie centrale amincie 36.
Cette partie amincie 36 présente un diamètre et une épaisseur telle que les flacons sont aisément gerbables et stockables.
La jupe latérale 32 comporte des stries 37 ou godrons sur sa surface externe, facilitant le dévissage du bouchon 30.
Le filetage interne 33 est d'une forme complémentaire au filetage externe 8 du col 5 du flacon 1.
Ce filetage interne 33 comporte trois filets 38a, 38b, 38c, s'étendant sur 285°.
Les filets 38a, 38b, 38c sont interrompus.
Successivement ces filets sont pleins sur 45°, creux sur 60°, pleins sur 60°, creux sur 60° pleins sur 60°, ainsi qu'il apparaít sur les figures.
La surface extérieure de la jupe latérale 32 est légèrement tronconique, son diamètre allant en décroissant du bas vers le haut.
La surface intérieure de la jupe est, quant à elle, sensiblement verticale, entre les filets 38a, 38b, 38c.
Chaque filet 38a, 38b, 38c définit, du haut vers le bas, en coupe longitudinale :
  • une première surface 39 inclinée d'un angle α7 de 10 à 30° par rapport au plan P ;
  • une deuxième surface 40, sensiblement verticale ;
  • une troisième surface 41, inclinée d'un angle α8 de 10 à 30° par rapport au plan P.
Dans le mode de réalisation représenté, les filets 38a, 38b, 38c définissent des contours, en coupe longitudinale, symétriques par rapport au plan P, les angles α7 α8 d'inclinaison des surfaces 39, 41 par rapport à ce plan étant de 20° environ.
A la base de la jupe, en dessous des filets 38a, 38b, 38c, un épaulement 42 est prévu de sorte que l'épaisseur e2 de l'extrémité inférieure de la jupe est sensiblement égale à l'épaisseur e3 de la jupe, entre les filets.
Cet épaulement facilite le guidage du bouchon lors de sa mise en place et fait partie des moyens permettant d'éviter le survissage.
Les ponts frangibles 35 reliant la bande d'inviolabilité 34 à la jupe latérale 32 sont triangulaires coniques.
L'examen de la figure 5 montre que ces ponts 35 présentent en vue latérale ou radiale une forme de trapèze dont les deux côtés 43, 44 sont symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan radial R.
La figure 7 montre que la section transversale haute des ponts, dans leur zone d'association avec le bord inférieur de la jupe 32, est de surface homothétique et inférieure à la section transversale basse de ces ponts, dans leur zone d'association avec la bande d'inviolabilité 34.
En d'autres termes, cette section transversale, sensiblement triangulaire, des ponts 35, est de surface décroissante depuis la base 45 jusqu'au sommet 46 des ponts 35.
Plus précisément, chaque pont 35 est limité, vers l'intérieur du bouchon, par une surface sensiblement verticale 47 de contour trapézoïdal, et est limité, vers l'extérieur du bouchon, par une surface inclinée 48.
La surface inclinée 48 est telle que chaque pont 35 présente une symétrie par rapport à un plan radial R.
L'angle entre la surface inclinée 48 et la verticale est, dans ce plan médian radial R, de l'ordre de 10°, comme le montre la figure 10.
La surface de base 45 des ponts 35 s'étend sur une épaisseur inférieure à celle de la bande d'inviolabilité 34.
Le dimensionnement des ponts 35 présenté ci-dessus permet d'assurer une rupture de ces ponts, au premier dévissage, à proximité du bord inférieur de la jupe latérale, le bouchon une fois dévissé ne comportant donc pas ou peu de reliefs de rupture à la base de cette jupe.
Les ponts frangibles peuvent être choisis de section différente, dans d'autres modes de réalisation.
Ces ponts peuvent par exemple être cylindriques, prismatiques à base carrée, rectangulaire ou triangulaire.
Les ponts frangibles 35 sont disposés entre des zones d'appui 49.
Lors du vissage, la bague d'inviolabilité se plaque contre le bouchon au niveau des zones d'appui 49 sous l'effet de la pression ce qui diminue les forces de cisaillement qui s'exercent habituellement sur les ponts 35.
Les zones d'appui 49 permettent ainsi de minimiser la taille des ponts 35, d'apporter un confort d'utilisation en abaissant l'effort nécessaire à la rupture de ces ponts.
La forme triangulaire conique des ponts 35 est calculée pour éviter le dévissage de biais, la pente de la surface inclinée 48 permet de faciliter l'amorçage de rupture dans le sens du dévissage.
Des pontets frangibles 50 de section rectangulaire sont disposés entre la surface d'appui 49 et la face inférieure 51 de la jupe 32.
Ces pontets 50 sont contraints lors de la mise en place du bouchon, ce qui permet de limiter encore l'effort appliqué sur les ponts frangibles 35.
La bague d'inviolabilité comporte, en saillie interne, des crans 52 venant se bloquer dans les encoches 22 du col du flacon 1 au début du premier dévissage.
Ces crans 52 présentent une face arrière 60 et une face avant 61.
Les termes "avant", "arrière" sont utilisés ici en référence au sens de vissage V.
La face arrière 60 est sensiblement radiale et définit un angle β1 de l'ordre de zéro à quelques degrés par rapport à la direction radiale.
La face avant 61 est inclinée d'un angle β2 par rapport à la direction radiale, β2 étant de l'ordre de 50°.
Lors de la mise en place du bouchon sur le flacon, sur la chaíne de conditionnement, la surface avant 61 de chaque cran 52 peut glisser sur la surface arrière 26 de la saillie 24 correspondante du col (sens de vissage V).
A l'inverse, lors du premier dévissage, la surface arrière 60 de chaque cran 52 va venir buter contre la surface avant 27 de la saillie 24 correspondante du col.
De sorte que la bague d'inviolabilité ne peut plus tourner. La poursuite de l'effort de dévissage entraíne la désolidarisation de la bague par rapport à la jupe, par rupture des ponts frangibles 35 et des pontets 50.
Il existe, dans un mode de réalisation, un espace (i) entre la surface inférieure 62 de la bague 34 et la surface latérale du corps 2. De sorte que la bague 34 "tombe" lors de la première ouverture du bouchon, ce qui facilite la détection d'une ouverture frauduleuse ou malveillante.
Ainsi, après rupture des ponts 35, la bague 34 est libre sur le col 5, ce qui permet de visualiser l'ouverture.
La bague 34 restant sur le col 5 ne peut se mélanger accidentellement au contenu du flacon.
En particulier, lorsque l'on retourne le flacon, la bague reste associée au flacon, même en agitant manuellement le flacon, notamment du fait du contact entre la base de l'épaulement 20 et la surface supérieure 63 de chaque cran 52.
Le bouchon peut être fabriqué par injection.
Le dimensionnement du bouchon dépend bien entendu de celui du flacon 1.
A titre indicatif, les dimensions suivantes sont données, pour un mode de réalisation :
  • diamètre sur filet D'1 : 92,9 mm ;
  • diamètre en fond de filet D'2 : 96 mm ;
  • hauteur des crans h10 : 4,73 mm ;
  • hauteur de la jupe 32, h11 : 18,8 mm ;
  • hauteur totale du bouchon h12 : 26,3 mm ;
  • départ filet : 15,75 mm ;
  • trois filets s'étendant sur 285° ;
  • pas h'4 : 12 mm ;
  • diamètre maximum, stries 37 comprises D8 : 100,3 mm ;
  • dix ponts frangibles 35 ;
  • dix zones d'appui 49 ;
  • hauteur des ponts 35 : 0,6 mm.
L'ensemble flacon 1-bouchon 30 présente des caractéristiques d'inviolabilité et d'étanchéité améliorées par rapport aux ensembles connus de l'art antérieur, pour des flacons dont le col peut présenter un grand diamètre, de l'ordre de 4 à 20 centimètres.
Un opercule, non représenté, peut être scellé sur le col 5, bouchant ainsi l'orifice d'extrémité 6.
Le scellage de cet opercule est facilité par la plage de scellage à renvoi d'angle défini par la lèvre 10.
Le scellage peut être obtenu par collage, induction, soudage thermique, ultrasonore ou hautes fréquences, ou équivalent.
L'opercule peut être déchirable et/ou pelable.
Le cas échéant, l'opercule est repositionnable.
L'opercule peut comporter une languette facilitant son enlèvement ou une ligne de plus faible épaisseur facilitant son défonçage.
L'opercule pourra être réalisé en un matériau polymère mono ou multicouches, ou en composite polymère/métaux permettant d'assurer par exemple une bonne étanchéité, notamment aux gaz et à la vapeur d'eau, en multicouche papier carton.
Dans un mode de réalisation, l'opercule est en aluminium.
L'association de la bague d'inviolabilité 34 et de l'opercule conduisent à une double inviolabilité intégrée.
La plage de scellage à renvoi d'angle, formée par la lèvre 10 assure :
  • l'étanchéité après ouverture de l'opercule aluminium ;
  • l'étanchéité en l'absence de joint.
Cette étanchéité est obtenue notamment par écrasement de la lèvre 10 au contact de la saillie annulaire interne 65 du bouchon, disposée à proximité de la paroi de fond 31, à une distance b de celle-ci.
La pose du bouchon 30 sur le flacon 1 peut être manuelle mais est aisément mécanisable.
Le bouchon peut être vissé ou bien clipé grâce à l'angle des filets et à la rigidité du col 5.
La pente 64 à la base de chaque cran 52 de la bague d'inviolabilité facilite le passage sur l'épaulement 20.
Cette pente 64 est inclinée d'un angle β3 de l'ordre de 35°, dans le mode de réalisation représenté.
Le vissage tiers de tour et le calibrage des ponts 35 permettent d'éviter le vissage et le dévissage de biais, même pour des grands diamètres de bouchon et col.
Lorsque le bouchon 30 est en place sur le flacon 1, la jupe latérale 32 se trouve, dans le mode de réalisation représenté, dans le prolongement vertical de la paroi latérale 4 du corps 2, ce qui améliore l'esthétique de l'ensemble par rapport aux produits existants.
L'alignement corps 2 cape 30 peut être obtenu, dans un mode de réalisation, en mettant en oeuvre un moule à noyaux rétractables pour la fabrication de la cape 30.
L'emploi d'un moule à noyaux rétractables permet notamment, de plus :
  • de préserver des hautes cadences, typiques de celles accessibles par des moules à dévissage, le moule à noyaux rétractables étant moins coûteux que les moules à dévissage ;
  • de ne pas solliciter les ponts (35) ou les pontets (50) lors du démoulage, de sorte que le dimensionnement des pontets peut être réalisé au plus juste d'où un meilleur confort d'utilisation.

Claims (20)

  1. Contenant du type comprenant :
    un flacon (1) présentant un col (5) fileté définissant une ouverture d'extrémité (6) de grand diamètre, typiquement compris entre 4 et 20 centimètres ;
    un bouchon (30) dont la jupe latérale (32) présente des filets (38a, 38b, 38c) complémentaires aux filets (9a, 9b, 9c) du col (5) du flacon (1),
       ledit flacon (1) et ledit bouchon (30) étant réalisés en matière plastique,
       caractérisé en ce que
    le col (5) du flacon (1) comporte une zone (21) à encoches (22), ces encoches (22) étant séparées par des saillies (24) ;
    le bouchon (30) comporte une bague d'inviolabilité (34) reliée à la jupe (32) par des ponts frangibles (35), ladite bague (34) étant pourvue d'une pluralité de crans (52) situés et dirigés vers l'extérieur de la bague (34) ;
    les encoches (22) et les saillies (24) du col (5) coopérant avec les crans (52) de la bague (34) de manière à interférer lors du premier dévissage du bouchon (30), tout en permettant la rupture des ponts (35),
    l'ouverture d'extrémité (6) du flacon (1) étant délimitée par une lèvre (10) inclinée par rapport à un plan transversal P au bouchon (30),
    cette lèvre (10) ayant pour fonction, en premier lieu, de recevoir et d'assurer la solidarisation d'un opercule de fermeture originel du flacon (1) et, en deuxième lieu, l'opercule ayant été enlevé au premier dévissage du flacon (1), de former une portée d'étanchéité coopérant avec le bouchon (30).
  2. Contenant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bouchon est dépourvu de joint d'étanchéité, l'étanchéité étant assurée par l'écrasement de la lèvre (10) par vissage du bouchon (30).
  3. Contenant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la lèvre (10) comporte, en partant du bord de l'orifice d'extrémité (6) :
    une première face (13), inclinée d'un angle (α1) par rapport au plan transversal P ;
    une deuxième face (14), inclinée d'un angle (α2) supérieur à (α1), par rapport au plan transversal.
  4. Contenant selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'angle (α1) est compris entre 1 et 20°.
  5. Contenant selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'angle (α1) vaut sensiblement 15°.
  6. Contenant selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'angle (α2) est compris entre 40 et 60°.
  7. Contenant selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'angle (α2) vaut sensiblement 45°.
  8. Contenant selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les crans (52) sont au nombre de six, les encoches (22) et les saillies (24) du col (5) étant au nombre de six.
  9. Contenant selon la revendication 8, caractérisé en ce que les encoches (22) et les saillies (24) du col (5) sont régulièrement réparties sur le pourtour du col (5).
  10. Contenant selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les ponts frangibles (35) sont triangulaires coniques et sont limités vers l'intérieur du bouchon, par une surface sensiblement verticale (47) de contour trapézoïdal, et vers l'extérieur du bouchon (30), par une surface (48) inclinée par rapport à la verticale.
  11. Contenant selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison de la surface (48) par rapport à la verticale est compris entre 5 et 15°.
  12. Contenant selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison de la surface (48) par rapport à la verticale vaut sensiblement 10°.
  13. Contenant selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que des zones d'appui (49) de la bague (34) sur la jupe (32) sont disposés entre les ponts frangibles (35), de sorte que, lors de la mise en place du bouchon (30) sur le flacon (1), la bague (34) se plaque contre la jupe (32) au niveau des zones d'appui (49), ce qui diminue les forces de cisaillement sur les ponts frangibles (35).
  14. Contenant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flacon est élaboré en un matériau choisi parmi le groupe comprenant : le polychlorure de vinyle, les polyoléfines telles que polyéthylène basse densité, polyéthylène haute densité, ou mélange de polyéthylène basse et haute densité, le triacétate de cellulose, les polymères acryliques, le polycarbonate, les complexes bi ou tripolymères, le polypropylène et ses copolymères, les mélanges polyéthylène polypropylène.
  15. Contenant selon la revendication 14, caractérisé en ce que le flacon est élaboré par extrusion soufflage.
  16. Contenant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bouchon (30) est élaboré en un matériau choisi parmi le groupe comprenant : le polychlorure de vinyle, les polyoléfines telles que polyéthylène basse densité, polyéthylène haute densité, ou mélange de polyéthylène basse et haute densité, le triacétate de cellulose, les polymères acryliques, le polycarbonate, les complexes bi ou tripolymères, le polypropylène et ses copolymères, les mélanges polyéthylène polypropylène.
  17. Contenant selon la revendication 16, caractérisé en ce que le bouchon (30) est réalisé par injection.
  18. Contenant selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que le col (5) comporte au moins deux filets (9a, 9b, 9c), le bouchon (30) comportant trois filets complémentaires (38a, 38b, 38c).
  19. Contenant selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que le bouchon (30) est réalisé dans un moule rétractable.
  20. Contenant selon la revendication 19, caractérisé en ce que la jupe latérale (32) du bouchon (30) se trouve dans le prolongement vertical de la paroi latérale (4) du corps (2).
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