EP2125556B1

EP2125556B1 - Bouchon articule en matiere plastique

Info

Publication number: EP2125556B1
Application number: EP08775603A
Authority: EP
Inventors: Grégory ANTIER; Véronique BERNARD
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2028-02-27
Also published as: PL2125556T3; MX2009009152A; ES2355539T3; FR2913002B1; CA2678826A1; FR2913002A1; WO2008132295A1; DE602008003763D1; EP2125556A1; CA2678826C; PT2125556E; ATE490193T1; US20110000871A1

Description

La présente invention concerne un bouchon en matière plastique pour un col de récipient. L'invention s'intéresse plus particulièrement aux bouchons dits « articulés », c'est-à-dire aux bouchons comportant un couvercle basculable par rapport à une base destinée à entourer fixement un col de récipient, par déformation d'une articulation à charnière(s) reliant de façon monobloc la base et le couvercle. Des exemples de ce type de bouchon sont donnés par WO-A-03/006333 et WO-A-03/059770 . Le document US-A-4 403 712 décrit un bouchon selon le préambule de la revendication 1.
Ce type de bouchon peut poser des problèmes de sécurité vis-à-vis des enfants : si un enfant joue avec le couvercle articulé et le soumet à des sollicitations autres que la sollicitation normale de basculement autour de sa ou ses charnières, telles que des sollicitations de torsion et/ou de traction, cette ou ces charnières risquent de se déchirer, ce qui désolidarise le couvercle de la base. L'enfant peut alors inhaler par la bouche le couvercle et risque donc de s'étouffer.
Le but de la présente invention est de proposer un bouchon plastique articulé qui, tout en permettant une articulation fiable et satisfaisante de son couvercle par rapport à sa base pour ouvrir et fermer le bouchon, limite le risque qu'un enfant puisse arracher le couvercle lorsqu'il joue avec le bouchon. En particulier, l'invention se propose de fournir un bouchon plastique articulé qui réponde à la norme française relative à la sécurité des enfants, référencée NF EN 71-1 ou classée sous l'indice S 51-212, qui prévoit d'appliquer, dans certaines conditions de test, un effort de torsion puis un effort de traction sur un objet à tester.
A cet effet, l'invention a pour objet un bouchon en matière plastique pour un col de récipient, comportant une base globalement tubulaire, qui est destinée à entourer le col, et un couvercle d'obturation, qui est venu de matière, dans une partie périphérique de la base, avec une première extrémité longitudinale de la base, en formant une articulation à charnière(s) qui définit un axe géométrique de basculement du couvercle par rapport à la base entre des positions de service ouverte et fermée, caractérisé en ce que la base présente deux zones allongées de moindre résistance mécanique, qui s'étendent en longueur de la première extrémité de la base vers la seconde extrémité longitudinale de celle-ci, en étant situées, au niveau de cette première extrémité, de part et d'autre de l'articulation à charnières, et qui sont adaptées pour se rompre avant que l'articulation ne puisse se déchirer totalement lorsque le couvercle, dans sa position ouverte, est entraîné en rotation sur lui-même autour d'un axe géométrique de torsion, transversal à l'axe de basculement.
Pour garantir la sécurité d'un enfant jouant avec un bouchon articulé du type évoqué plus haut, notamment selon la norme française précitée, il est demandé que le couvercle d'un tel bouchon présente soit un diamètre supérieur à une valeur prédéterminée, qui est prévue pour empêcher que le couvercle, s'il devait être arraché de la base, ne puisse être introduit dans la trachée d'un enfant, soit une résistance suffisante au niveau de sa zone de liaison avec la base pour ne pas se désolidariser totalement de la base lorsqu'une torsion de cette zone de liaison est appliquée sous une intensité prédéterminée ou bien lorsqu'elle est appliquée jusqu'à retournement complet du couvercle sur iui-même, autour d'un axe géométrique de test perpendiculaire à l'axe de basculement normal du couvercle entre ses positions ouverte et fermée. L'idée à la base de l'invention est de garantir que le couvercle du bouchon conforme à l'invention puisse être retourné sur lui-même, c'est-à-dire entraîné en rotation sur lui-même autour de l'axe géométrique de torsion, notamment dans les conditions spécifiées par la norme précitée, sans appliquer à l'articulation à charnière(s) des contraintes significatives, évitant ainsi de déchirer totalement cette articulation qui présente pourtant une faible résistance à la rupture en raison de sa souplesse relative. En effet, si on considère que la base du bouchon conforme à l'invention s'étend en longueur à la verticale, avec le couvercle tourné vers le haut, la base dispose, de part et d'autre de la partie périphérique de son extrémité haute articulée avec le couvercle, des deux zones allongées de moindre résistance, qui s'étendent de son extrémité haute vers son extrémité basse. Lorsque le couvercle est testé en flexion, chacune de ces deux zones se rompt quasi instantanément, c'est-à-dire avant que l'articulation ne soit soumise à des contraintes de torsion significatives. De la sorte, les contraintes de torsion, au lieu de se concentrer à l'extrémité haute de la base, c'est-à-dire au niveau de l'articulation, sont réparties dans la portion de matière plastique portant cette articulation et délimitée entre les deux zones de moindre résistance, sur toute la longueur de ces zones. On limite ainsi grandement le risque que le lien de matière reliant le couvercle à la base ne soit totalement déchiré sous l'effet de surcontraintes locales lorsque ce lien est sollicité en torsion, notamment lorsque le couvercle en position ouverte est retourné sur lui-même.
Ainsi, la sécurité d'un enfant jouant avec un bouchon conforme à l'invention, notamment tordant le couvercle par rapport à la base au niveau de l'articulation, est renforcée quelle que soit la dimension transversale maximale du couvercle, en particulier quel que soit son diamètre pour un couvercle à base circulaire. Autrement dit, l'invention peut être appliquée à des bouchons articulés en matière plastique de dimensions très diverses. En outre, contrairement à une solution au problème posé plus haut, qui chercherait à augmenter la résistance de l'articulation entre le couvercle et la base, notamment en renforçait les abords de cette articulation par des nervures ou des surépaisseurs de matière plastique, les zones de moindre résistance conformes à l'invention sont réalisées en diminuant la quantité de matière plastique utilisée, réduisant donc le poids total du bouchon.
Par ailleurs, on comprend que lorsque le couvercle du bouchon conforme à l'invention est sollicité dans ses conditions normales de service, c'est-à-dire est basculé entre ses positions ouverte et fermée par rapport à la base, la présence des deux zones de moindre résistance conformes à l'invention n'a aucune incidence, c'est-à-dire que ces zones ne perturbent pas le basculement normal du couvercle et ne limitent en rien les performances mécaniques relatives à ce basculement. En particulier, les deux zones de moindre résistance conformes à l'invention peuvent être intégrées à un bouchon articulé présentant les aménagements avantageux présentés dans WO-A-03/006333 . Autrement dit, lorsque deux charnières successives suivant la périphérie de la base du bouchon conforme à l'invention sont prévues au niveau de l'articulation entre le couvercle et la base, le couvercle est avantageusement pourvu d'une saillie adaptée pour venir en appui contre une languette ménagée par la première extrémité de la base, entre les deux charnières, pour bloquer le couvercle dans sa position ouverte avec un angle d'ouverture d'au moins 180°.
Suivant un mode de réalisation préféré, les deux zones de moindre résistance sont dimensionnées et configurées relativement à la base de sorte que, après leur rupture, elles délimitent entre elles une portion de matière de la base, qui porte l'articulation et qui est adaptée pour travailler en torsion sans se rompre lorsque le couvercle est entraîné en rotation sur lui-même autour de l'axe de torsion sur au moins 180°. De la sorte, le couvercle peut être complètement retourné sur lui-même par rapport à la base, sans pouvoir se désolidariser de la base, notamment par rupture de l'articulation, ce qui satisfait au test de torsion de la norme précitée.
Conformément à un dimensionnement pratique avantageux, chaque zone de moindre résistance présente, suivant la direction longitudinale de la base, une dimension supérieure au quart, de préférence à la moitié, de la longueur de la base.
Suivant un aménagement préféré, les deux zones de moindre résistance s'étendent en longueur de manière convergente l'une vers l'autre en s'éloignant de la première extrémité de la base. De la sorte, lorsque le couvercle est retourné sur lui-même autour de l'axe géométrique de torsion, une partie importante, voire l'essentiel des contraintes de torsion du lien de matière entre la base et le couvercle est concentré dans la portion de matière entre les extrémités basses des deux zones de moindre résistance. Autrement dit, ces contraintes de torsion sont encaissées au niveau longitudinal de la partie courante de la base, à bonne distance de la ou des charnières d'articulation, ce qui préserve autant que possible l'intégrité structurelle de cette ou ces charnières.
Suivant des dimensionnements pratiques avantageux relatifs à la portion de matière de la base, qui est délimitée par les deux zones de moindre résistance, entre leur extrémité opposée à la première extrémité de la base et dans la partie périphérique de la base associée à l'articulation :

cette portion présente, dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale de la base, une section supérieure ou égale à celle de la ou des charnières de l'articulation ; et/ou
cette portion présente une épaisseur strictement supérieure à celle de la ou des charnières de l'articulation.

Pour permettre au couvercle du bouchon conforme à l'invention de résister à un effort de traction appliqué suivant l'axe géométrique de torsion, notamment dans le cadre d'un test de traction subséquent au test de torsion prévu par la norme française précitée, une partie de matière longitudinale de la base, qui s'étend entre l'extrémité longitudinale d'au moins une des zones de moindre résistance, opposée à la première extrémité de la base, et la seconde extrémité de la base, présente, suivant la direction longitudinale de la base, une dimension supérieure à 10 % de la longueur de la base. De la sorte, après que les zones de moindre résistance conformes à l'invention aient joué leur rôle de préservation de l'intégrité structurelle de l'articulation entre le couvercle et la base, ces zones sont dimensionnées relativement à la base pour limiter le risque d'arracher le couvercle retourné sur lui-même, en tirant dessus par rapport à la base. Cependant, on comprend que, même dans le cas où l'application de l'effort de traction devait entraîner la déchirure de la base, par propagation de fissures, dans la matière plastique, dans le prolongement vers le bas des zones de moindre résistance jusqu'à l'extrémité inférieure de la base, le bouchon déchiré en résultant présente alors une dimension transversale très grande qui, en pratique, empêche ce bouchon de pouvoir être inhalé par un enfant.
Suivant un aménagement alternatif ou cumulatif à l'aménagement qui précède, en vue d'améliorer le maintien de l'intégrité structurelle de la base lorsque le couvercle est ainsi sollicité en traction, au moins une des zones de moindre résistance est prolongée, à son extrémité longitudinale opposée à la première extrémité de la base, par une ouverture allongée ménagée dans la base, qui s'étend en longueur depuis cette zone suivant une direction sensiblement périphérique de la base et en direction opposée à l'autre zone de moindre résistance. De la sorte, des fissures dans la matière, amorcées aux extrémités basses des zones de moindre résistance conformes à l'invention, sont guidées par ces ouvertures suivant la périphérie de la base, c'est-à-dire suivant une direction où ces déchirures peuvent progresser sur une grande étendue de matière avant de compromettre l'intégrité structurelle de la base.
Suivant une forme de réalisation pratique, chaque zone de moindre résistance comprend, d'une part, une fente traversante, qui s'étend en longueur de la première extrémité vers la seconde extrémité de la base, et, d'autre part, au moins un élément frangible reliant l'un à l'autre les bords longitudinaux de la fente, qui est adapté pour se rompre avant que l'articulation ne puisse se déchirer totalement lorsque le couvercle, dans sa position ouverte, est entraîné en rotation sur lui-même autour de l'axe de torsion. Avantageusement, le ou les éléments frangibles sont disposés à l'extrémité longitudinale de la fente, située au niveau de la première extrémité de la base.
Suivant un mode de réalisation possible, les deux zones de moindre résistance délimitent entre elles une portion de matière de la base, qui porte l'articulation et qui est pourvue, dans sa partie médiane suivant la périphérie de la base, d'un orifice traversant de forme allongée suivant la direction longitudinale de la base. Cet orifice traversant permet, en quelque sorte, de subdiviser la portion de matière précitée en deux sous-portions de matière, disposées de part et d'autre de cet orifice. De la sorte, lorsque la portion précitée de la base travaille en torsion lors du retournement sur lui-même du couvercle, chacune de ces sous-portions se déforme de manière particulièrement souple, en limitant l'apparition de surcontraintes locales.
En outre, cet orifice traversant peut être aménagé conformément à l'enseignement de WO-A-03/059770 , c'est-à-dire que cet orifice traversant forme un passage d'insertion d'une languette d'inviolabilité dans un espace de rangement que la base et le col sont destinés à délimiter entre eux, cette languette d'inviolabilité associant la base et le couvercle en dehors de l'articulation à charnières, en étant reliée à cette base et à ce couvercle par des moyens frangibles adaptés pour se rompre pour retirer la languette lors de la première utilisation du bouchon afin d'ouvrir le couvercle.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels :

La figure 1 est une vue en perspective d'un bouchon conforme à l'invention ;
la figure 2 est une vue en élévation selon la flèche Il de la figure 1;
la figure 3 est une coupe longitudinale du col d'un récipient obturé par le bouchon des figures 1 et 2 ;
la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, représentant un couvercle du bouchon en position ouverte par rapport à une base du bouchon ;
la figure 5 est une vue en perspective du bouchon des figures 1 et 2, illustrant le retournement sur lui-même du couvercle en position ouverte ; et
les figures 6 à 9 sont des vues analogues à la figure 2, illustrant respectivement des variantes de réalisation du bouchon, conformes à l'invention.

Sur les figures 1 à 5, un bouchon 1 est représenté soit seul, soit monté sur le col 2 d'un récipient 3, telle qu'une bouteille, figurée seulement en partie. Par commodité, la suite de la description est orientée de manière que les termes « supérieur » et « inférieur », ainsi que des termes analogues, sont définis en référence à un bouchon posé à plat sur une surface globalement horizontale dans la position des figures 1, 2 et 5, ce qui revient à considérer que ce bouchon est monté sur le col 2 alors que ce dernier s'étend en longueur à la verticale en étant dirigé vers le haut par rapport au reste du récipient 3, dans la configuration illustrée aux figures 3 et 4. De la sorte, le côté supérieur du dispositif 1 est orienté vers le haut sur les figures, alors que son côté inférieur est orienté vers le bas.
Le bouchon 1, réalisé par moulage d'une matière plastique sous forme d'une pièce monobloc, comporte une base inférieure 10 présentant une forme tubulaire à base circulaire et d'axe longitudinal central X-X. La base 10 est pourvue de nervures internes 11, situées à un même niveau longitudinal de la base, en y étant réparties suivant la périphérie de la base, comme visible à la figure 5. Comme représenté aux figures 3 et 4, ces nervures 11 sont adaptées pour coopérer avec une collerette annulaire externe 4 du col 2 à des fins d'immobilisation de la base autour du col.
Le bouchon 1 comporte également un couvercle supérieur 20 articulé sur l'extrémité supérieure 10A de la base 10, dans une zone périphérique restreinte de la base, correspondant en pratique à l'arrière du bouchon 1. A cet effet, l'articulation arrière correspondante, référencée 30, entre la base et le couvercle comporte deux lamelles souples 31 reliant directement l'extrémité supérieure 10A de la base et l'extrémité inférieure 21A d'une paroi principale tubulaire 21 du couvercle, en étant venues de matière avec ces extrémités. Les lamelles 31 forment respectivement des charnières qui, par déformation, permettent de basculer le couvercle 20 entre une position fermée, représentée sur les figures 1 à 3, dans laquelle le couvercle obture le col 2, et une position ouverte, représentée sur la figure 4, dans laquelle le liquide contenu dans le récipient 3 peut librement être déversé à l'extérieur de ce récipient, via le col 2, sans être retenu par le couvercle. Les lamelles 31 définissent ainsi un axe géométrique A-A de basculement du couvercle entre ces positions fermée et ouverte, étant entendu que, en pratique, en raison de la déformation souple des lamelles, la position de cet axe A-A n'est pas rigoureusement fixe par rapport à la base 10 mais que, durant tout le mouvement de basculement du bouchon, cet axe est défini de manière instantanée du côté arrière du bouchon 1, en s'étendant suivant une direction orthoradiale à l'axe X-X. Les lamelles 31 présentent avantageusement une épaisseur moindre que celle des extrémités 10A et 21A de la base et du couvercle, facilitant leur déformation.
Pour faciliter l'entraînement en basculement du couvercle 20 par l'utilisateur, ce couvercle est muni, dans sa partie périphérique avant, d'un onglet 22 s'étendant en saillie vers l'avant par rapport à la paroi principale 21. Lorsque l'utilisateur veut ouvrir le bouchon 1, il peut alors exercer sur la face inférieure de l'onglet 22 un effort F₁ dirigé vers le haut, comme indiqué sur la figure 3.
Dans le mode de réalisation considéré aux figures 1 à 5, le bouchon 1 présente avantageusement des aménagements conformes à l'enseignement de WO-A-03/006333 , auquel le lecteur peut se reporter pour disposer de détails et de variantes de réalisation correspondants. Suivant cet enseignement, le couvercle 20 est muni, à l'opposé de l'onglet 22, c'est-à-dire dans sa partie périphérique arrière, d'un onglet 23 qui s'étend en saillie vers l'arrière par rapport à la paroi principale 21, tandis que la base 10 comporte, dans sa partie périphérique arrière, une languette 12 venue de matière avec la base et s'étendant en saillie vers le haut depuis l'extrémité supérieure 10A. Suivant la périphérie de la base, cette languette 12 est disposée entre les deux lamelles d'articulation 31. Au cours du basculement du couvercle autour de l'axe A-A, l'onglet 23 vient s'appuyer par l'extérieur contre la languette 12 sous l'effet d'un effort élastique exercé par les lamelles 31. Du fait de cet effort, la languette 12 est plaquée contre la surface externe du col 2, cette surface exerçant alors un effort de réaction sur l'onglet 23, de sorte que cet effort, combiné à l'effort élastique exercé par les lamelles 31, bloque le couvercle dans sa position ouverte, comme représenté à la figure 4. Avantageusement, l'angle d'ouverture du couvercle 20 est alors maintenu supérieur à 180°, de sorte que l'accès au col est clairement dégagé.
Le bouchon 1 comporte également une languette d'inviolabilité 40 qui, avant la première ouverture du bouchon, associe la base 10 et le couvercle 20 sur l'essentiel de la périphérie du bouchon 1, à l'exception de la partie périphérique arrière de la base où sont formés l'articulation 30 et un créneau 41 venu de matière avec la base et s'étendant en saillie vers le haut depuis l'extrémité supérieure 10A. Cette languette 40 forme ainsi un lien de matière périphérique entre la base et le couvercle lors du moulage du bouchon. Des moyens frangibles, destinés à être rompus lors du retrait de la languette, relient cette languette à l'extrémité supérieure 10A de la base et à l'extrémité inférieure 21A du couvercle, notamment sous forme de lignes déchirables respectives 42 et 43 s'étendant de manière continue suivant la périphérie du bouchon. Tant que ces lignes 42 et 43 ne sont pas déchirées, la languette 40 s'oppose au basculement du couvercle 20 depuis sa position fermée. Lorsque l'utilisateur souhaite ouvrir pour la première fois le bouchon, il saisit une extrémité longitudinale de la languette, avantageusement conformée en une palette de préhension 44, et retire totalement la languette, en déchirant les lignes 42 et 43, ce qui libère le couvercle qui peut alors être basculé en position ouverte. Lorsque le couvercle est rebasculé ensuite en position fermée, son extrémité inférieure 21A vient buter contre le créneau 41 pour arrêter son mouvement de basculement.
Dans le mode de réalisation considéré aux figures, le bouchon 1 présente avantageusement des aménagements conformes à l'enseignement de WO-A-03/059770 , auquel le lecteur peut se reporter pour connaître des détails et des variantes de réalisation correspondants. Suivant cet enseignement, un orifice 13 est ménagé au travers de la paroi de la base 10, dans sa partie périphérique arrière, à un niveau longitudinal sensiblement médian de la base. Cet orifice 13 forme un passage pour la languette 40 une fois que les lignes 42 et 43 sont totalement déchirées, dans le sens où la languette peut être insérée, à travers l'orifice 13, dans un espace de rangement 45 délimité radialement entre la face externe du col 2 et la face interne de la base 10, comme représenté sur la figure 4.
Pour limiter le risque que le couvercle 20 en position ouverte ne puisse être totalement arraché de la base 10, notamment lorsque ce couvercle est sollicité en dehors de son mouvement de basculement normal autour de l'axe A-A par un enfant s'amusant avec le bouchon 1, la base 10 est munie de deux lignes de moindre résistance mécanique 14, situées dans la partie périphérique arrière de la base. Les deux lignes 14 sont symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan longitudinal diamétral de la base correspondant au plan de coupe des figures 3 et 4, étant remarqué que ce plan correspond, pour les deux lamelles d'articulation 31, à un plan de symétrie l'une de l'autre, ainsi qu'à un plan médian de symétrie pour, à la fois, la languette 12 et l'orifice 13. Chaque ligne de moindre résistance 14 comporte une fente 15 qui traverse radialement de part en part la paroi de la base 10 et qui s'étend globalement suivant une direction longitudinale de cette base, depuis l'extrémité supérieure 10A de cette dernière en direction de son extrémité inférieure 10B. Dans l'exemple considéré aux figures 1 à 5, les fentes 15 s'étendent en longueur suivant des directions respectives qui ne sont pas rigoureusement parallèles à l'axe X-X, mais qui, en projection dans un plan diamétral perpendiculaire au plan de symétrie des lignes 14, sont chacune légèrement incurvées, avec une concavité tournée vers l'articulation 30, avec la droite géométrique reliant leurs extrémités opposées 14A et 14B qui forme avec l'axe X-X un angle α (figure 2) tourné vers le haut, dont la valeur est inférieure à 45°. Ainsi, comme bien visible à la figure 2, les deux fentes 15 convergent l'une vers l'autre lorsqu'on les parcourt en s'éloignant de l'extrémité supérieure 10A de la base, en présentant chacune un contour longitudinal légèrement incurvé, de concavité globalement centrée sur l'articulation 30.
Les extrémités supérieures respectives 14A des deux lignes de moindre résistance 14, qui correspondent respectivement à l'extrémité supérieure de la fente 15 correspondante, débouchant à l'extrémité supérieure 10A de la base 10, sont situées de part et d'autre de l'articulation 30, c'est-à-dire de part et d'autre des côtés latéraux respectifs des lamelles 31 les plus éloignés l'un de l'autre. Dans l'exemple de réalisation considéré aux figures, chaque ligne 14 débouche, au niveau de son extrémité supérieure 14A, dans un interstice séparant la lamelle correspondante 31 et, soit la languette d'inviolabilité 40, soit le créneau 41.
Chaque ligne de moindre résistance 14 comporte également un pontet frangible 17 reliant les deux bords longitudinaux de la fente correspondante 15, au niveau de l'extrémité supérieure 14A de la ligne. Les pontets 17 sont configurés et dimensionnés pour que la présence des lignes de moindre résistance 14 ne perturbe pas le comportement dynamique de l'articulation 30 lorsque le couvercle 20 est basculé autour de l'axe A-A entre ses positions fermée et ouverte. En revanche, lorsque le couvercle 20, alors qu'il est en position ouverte, est sollicité en rotation sur lui-même autour d'un axe géométrique B-B à la fois sensiblement perpendiculaire à l'axe A-A et s'étendant suivant un plan diamétral au couvercle 20, comme indiqué par la flèche F₂ à la figure 5, les pontets 17 sont configurés et dimensionnés pour se rompre quasi instantanément, c'est-à-dire pour se rompre avant que les lamelles 31 de l'articulation 30 ne soient soumises à des contraintes telles qu'elles entraîneraient la déchirure totale de ces lamelles. De la sorte, dès que les pontets 17 sont rompus, la portion de matière 10_14/14 de la base 10, qui est délimitée entre les deux lignes de moindre résistance 14 suivant la périphérie de la base et qui porte l'articulation 30, n'est plus reliée au reste de la base sur toute la dimension longitudinale l₁₅ des fentes 15. Cette portion de matière 10_14/14 peut alors travailler en torsion autour de l'axe géométrique B-B, sur toute la longueur l₁₅ des fentes 15, notamment jusqu'à retournement complet du couvercle 20 sur lui-même, par une rotation F₂ de 180° autour de l'axe B-B, comme représenté sur la figure 5.
Les contraintes liées à la torsion de la portion de matière 10_14/14 étant réparties sur toute la longueur l₁₅ des fentes 15, l'intensité de contrainte au niveau des lamelles 31 reste modérée et est en pratique insuffisante pour entraîner leur complète déchirure et, par là, l'arrachement du couvercle 20 par rapport à la base 10. A cet effet, suivant un dimensionnement pratique, la longueur l₁₅ vaut au moins le quart, de préférence la moitié, de la longueur totale L de la base, mesurée entre ses extrémités supérieure 10A et inférieure 10B.
En pratique, la présence de l'orifice traversant 13 subdivise la portion de matière 10_14/14 en deux sous-portions élémentaires 10₁₄₁₁₃ et 10_13/14, de part et d'autre de cet orifice suivant la direction périphérique de la base, de sorte que chacune de ces sous-portions travaille individuellement en torsion, en limitant les surcontraintes potentielles, notamment au niveau de la zone périphérique médiane de la portion 10_14/14. Lorsque le bouchon 1 atteint la configuration de la figure 5, ces sous-portions 10_14/13 et 10_13/14 s'entrecroisent.
En outre, dans la mesure où les deux lignes de moindre résistance 14 convergent l'une vers l'autre au niveau de leur extrémité inférieure 14B, on comprend que les contraintes de torsion les plus intenses supportées par la portion de matière 10_14/14 sont appliquées à la portion 10_14B/14B qui, comme indiqué par une région hachurée horizontale à la figure 2, s'étend entre les extrémités inférieures 14B suivant la périphérie de la base. Dans l'exemple de réalisation des figures 1 à 5, cette portion 10_14B/14B est en fait interrompue en son milieu par l'orifice 13. Ainsi, le dimensionnement de cette portion 10_14B/14B est critique, dans le sens où cette dernière doit conserver son intégrité structurelle durant la torsion autour de l'axe B-B. En particulier, comparativement aux lamelles 31, prévues pour conserver leur intégrité structurelle tout en étant soumises à une intensité de contrainte minimale eu égard à la convergence vers le bas des lignes 14, cette portion 10_14B/14B présente avantageusement une section totale de matière, dans un plan perpendiculaire à l'axe X-X, supérieure ou égale à celle des lamelles 31, et/ou une épaisseur strictement supérieure à celle des lamelles.
Avantageusement, en plus de conserver l'intégrité structurelle de l'articulation 30 lorsque le couvercle 20 est retourné complètement sur lui-même autour de l'axe B-B, les lignes de moindre résistance 14 sont prévues pour limiter le risque d'arrachement de la portion 10_14/14 lorsque le couvercle 20, après avoir été ainsi retourné sur lui-même, est tiré à l'opposé de la base 10, suivant l'axe B-B, comme indiqué par la flèche F₃ à la figure 5. En effet, lorsqu'on considère le bouchon 1 dans sa configuration de la figure 5 et qu'on tire le couvercle 20 suivant la flèche F₃, la partie basse de la base 10 supporte les contraintes de traction correspondantes, dans le prolongement longitudinal des fentes 15. Pour garantir un niveau de résistance à la traction élevé, chaque fente 15 est prolongée par une ouverture allongée 18 qui est ménagée dans la base et qui s'étend en longueur depuis l'extrémité inférieure 14B de la ligne correspondante 14 suivant une direction sensiblement périphérique de la base et en direction opposée à l'autre ligne 14. De la sorte, lors de la traction F₃ du couvercle, les déchirures et les fissures de la matière plastique constituant la base 10 ne se propagent pas dans le prolongement longitudinal direct des fentes 15, mais sont renvoyées, par l'intermédiaire des ouvertures 18, dans une direction périphérique de la base 10, axialement entre le niveau des extrémités 14B des lignes 14 et l'extrémité inférieure 10B de la base. En pratique, comme bien visible à la figure 2, les ouvertures 18 s'étendent en longueur suivant des directions respectives qui ne sont pas rigoureusement orthoradiales à l'axe X-X mais qui, projetées dans un plan diamétral perpendiculaire au plan de symétrie des lignes 14, forment chacune avec cet axe un angle p tourné vers le bas, dont la valeur est comprise entre 45 et 90°.
Ainsi, le bouchon 1 satisfait, entre autres, aux exigences de la norme française NF EN 71-1 ou S 51-212 relative à la sécurité des enfants, dans le sens où son couvercle 20 est apte à être retourné sur lui-même, notamment sur 180°, et à être tracté à l'opposé de la base 10 dans des conditions prédéterminées imposées par la norme, sans que le lien de matière entre le couvercle et la base ne soit totalement rompu, en particulier au niveau des lamelles de charnière 31 de l'articulation 30 qui sont pourtant des parties du bouchon 1 fragiles en raison de leur faible épaisseur relative.
Sur les figures 6 à 9, quatre variantes du bouchon 1 sont respectivement représentées. Ci-dessous, seules les différences entre chacune de ces variantes et le mode de réalisation des figures 1 à 5 sont détaillées.
Le bouchon de la variante de la figure 6 est dépourvu des ouvertures allongées 18. Cette disposition facilite la fabrication du bouchon. Pour garantir à la portion de matière 10_14/14 un niveau de résistance à la traction suffisamment élevé, les extrémités inférieures respectives 14B des lignes 14 sont prévues suffisamment distantes de l'extrémité inférieure 10B de la base 10, de manière que les deux parties longitudinales de matière 14_14B/10B, s'étendant entre l'extrémité inférieure 14B de chaque ligne 14 et l'extrémité inférieure 10B de la base et indiquées par deux régions hachurées verticales sur la figure 6, supportent des contraintes en traction importantes sans se rompre. A cet effet, la dimension longitudinale I_14B/10B de ces parties 10_14B/10B vaut au moins 10 % de la longueur L de la base.
Bien entendu, ce dimensionnement longitudinal des parties 10_14B/10B peut être prévu dans le mode de réalisation des figures 1 à 5, en étant ainsi avantageusement combiné à la présence des deux ouvertures 18.
A la figure 7, on envisage une variante du bouchon 1 qui associe, pour l'une des lignes de moindre résistance mécanique 14, à savoir celle représentée dans la partie gauche de cette figure, la présence d'une des ouvertures allongées 18 et, pour l'autre ligne 14, à savoir celle représentée à droite, l'absence d'une telle ouverture, tout en dimensionnant la longueur I_14B/10B comme à la figure 6. De cette façon, le comportement de la portion 10_14/14 demeure sensiblement homogène de part et d'autre de l'orifice 13, les sous-portions 10_14/13 et 10_13/14 étant symétriques l'une de l'autre, lors de la sollicitation F₂ du couvercle 20 en torsion autour de l'axe B-B. En revanche, lors de la sollicitation F₃ en traction suivant l'axe B-B, la partie basse de la base 10, entre les extrémités 14B des deux lignes de moindre résistance 14 et l'extrémité 10B de la base, se comporte de manière dissymétrique de part et d'autre du plan de symétrie des lignes 14 : du côté pourvu de l'ouverture 18, les déchirures et les fissures de la matière plastique sont guidées selon une direction essentiellement périphérique à la base, comme expliqué en détail plus haut en regard de la figure 2, tandis que, du côté dépourvu d'ouverture du type de l'ouverture 18, les déchirures et les fissures de la matière plastique se propagent directement dans le prolongement longitudinal de la ligne correspondante 14, essentiellement au sein de la partie longitudinale correspondante 10_14B/10B, indiquée par une région hachurée verticale sur la figure 7.
Comparativement, pour une intensité de traction F₃ donnée, les déchirures de la partie basse de la base 10 sont plus marquées et se rapprochent davantage de l'extrémité 10B du côté de la base représenté dans la partie droite de la figure 7 que du côté représenté dans la partie gauche. A l'extrême, si l'intensité de traction est suffisamment grande, la base 10 se rompt au niveau de la partie 10_14B/10B dépourvue de l'ouverture 18 mais ne se rompt pas dans le prolongement de l'ouverture 18, de sorte que le bouchon 1, avec sa base ainsi rompue sur toute sa longueur L, reste en une seule pièce, avec notamment son couvercle 20 lié de manière sûre à la base, étant remarqué que cette pièce s'avère présenter des dimensions telles que son inhalation par un enfant est en pratique impossible.
La variante du bouchon 1 envisagée à la figure 8 est dépourvue de l'orifice traversant 13, ce qui empêche de pouvoir ranger la languette 40 entre le col 2 et la base 10 une fois que cette languette est déchirée, mais ce qui permet de disposer de la portion de matière 10_14B/14B sous une forme continue, sans interruption par l'orifice 13.
La variante du bouchon 1 envisagée à la figure 9 se distingue du mode de réalisation des figures 1 à 5 par le fait que, d'une part, l'articulation 30 ne comporte qu'une unique lamelle de charnière 31 et, d'autre part, les deux lignes de moindre résistance mécanique 14, qui s'étendent depuis l'extrémité supérieure 10A de la base 10 de part et d'autre de cette articulation 30, sont rigoureusement parallèles à l'axe X-X.
Divers aménagements et variantes au bouchon 1 et à ses variantes décrits ci-dessus sont par ailleurs envisageables. A titre d'exemples, d'autres formes allongées que les lignes 14 peuvent être prévues en ce qui concerne les zones de moindre résistance mécanique ménagées par la base 10 en vue de permettre le retournement sur lui-même du couvercle 20 sans entraîner la déchirure totale de l'articulation 30. En outre, les fentes 15 des lignes 14 n'ont pas à être incurvées comme sur les figures 1 à 8 pour être efficaces : leur courbure peut être inversée par rapport à celle représentée sur ces figures, ou, comme envisagé à la figure 9, ces fentes peuvent également être rectilignes, ou bien ces fentes peuvent inclure des segments successifs rectilignes et/ou incurvés, avec les deux signes de courbure possibles. De même, plusieurs pontets frangibles, tel que le pontet 17, peuvent être intégrés aux zones de moindre résistance, notamment selon la géométrie précise de ces zones.

Claims

Bouchon (1) en matière plastique pour un col (2) d'un récipient (3), comportant une base (10) globalement tubulaire, qui est destinée à entourer le col (2), et un couvercle d'obturation (20), qui est venu de matière, dans une partie périphérique de la base, avec une première extrémité longitudinale (10A) de la base, en formant une articulation (30) à charnière(s) (31) qui définit un axe géométrique (A-A) de basculement du couvercle par rapport à la base entre des positions de service ouverte et fermée,
caractérisé en ce que la base (10) présente deux zones allongées de moindre résistance mécanique (14), qui s'étendent en longueur de la première extrémité (10A) de la base vers la seconde extrémité longitudinale (10B) de celle-ci, en étant situées, au niveau de cette première extrémité, de part et d'autre de l'articulation à charnières (30), et qui sont adaptées pour se rompre avant que l'articulation ne puisse se déchirer totalement lorsque le couvercle (20), dans sa position ouverte, est entraîné en rotation sur lui-même autour d'un axe géométrique de torsion (B-B), transversal à l'axe de basculement (A-A).
Bouchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux zones de moindre résistance (14) sont dimensionnées et configurées relativement à la base (10) de sorte que, après leur rupture, elles délimitent entre elles une portion de matière (10_14/14) de la base, qui porte l'articulation (30) et qui est adaptée pour travailler en torsion sans se rompre lorsque le couvercle (20) est entraîné en rotation sur lui-même autour de l'axe de torsion (B-B) sur au moins 180°.
Bouchon selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque zone de moindre résistance (14) présente, suivant la direction longitudinale (X-X) de la base (10), une dimension (l₁₅) supérieure au quart, de préférence à la moitié, de la longueur (L) de la base.
Bouchon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux zones de moindre résistance (14) s'étendent en longueur de manière convergente l'une vers l'autre en s'éloignant de la première extrémité (10A) de la base (10).
Bouchon selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux zones de moindre résistance (14) délimitent, entre leur extrémité (14B) opposée à la première extrémité (10A) de la base (10) et dans la partie périphérique de la base associée à l'articulation (30), une portion de matière (10_14B/14B) de la base, qui présente, dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale (X-X) de la base, une section supérieure ou égale à celle de la ou des charnières (31) de l'articulation.
Bouchon selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les deux zones de moindre résistance (14) délimitent, entre leur extrémité (14B) opposée à la première extrémité (10A) de la base (10) et dans la partie périphérique de la base associée à l'articulation (30), une portion de matière (10_14B/14B) de la base (10), qui présente une épaisseur strictement supérieure à celle de la ou des charnières (31) de l'articulation.
Bouchon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une partie de matière longitudinale (10_14B/10B) de la base (10), qui s'étend entre l'extrémité longitudinale (14B) d'au moins une des zones de moindre résistance (14), opposée à la première extrémité (10A) de la base, et la seconde extrémité (10B) de la base, présente, suivant la direction longitudinale (X-X) de la base, une dimension (l_14B/10B) supérieure à 10 % de la longueur (L) de la base.
Bouchon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins une des zones de moindre résistance (14) est prolongée, à son extrémité longitudinale (14B) opposée à la première extrémité (10A) de la base (10), par une ouverture allongée (18) ménagée dans la base, qui s'étend en longueur depuis cette zone suivant une direction sensiblement périphérique de la base et en direction opposée à l'autre zone de moindre résistance (14).
Bouchon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque zone de moindre résistance (14) comprend, d'une part, une fente traversante (15), qui s'étend en longueur de la première extrémité (10A) vers la seconde extrémité (10B) de la base (10), et, d'autre part, au moins un élément frangible (17) reliant l'un à l'autre les bords longitudinaux de la fente, qui est adapté pour se rompre avant que l'articulation (30) ne puisse se déchirer totalement lorsque le couvercle (20), dans sa position ouverte, est entraîné en rotation sur lui-même autour de l'axe de torsion (B-B).
Bouchon selon la revendication 9, caractérisé en ce que le ou les éléments frangibles (17) sont disposés à l'extrémité longitudinale (14A) de la fente (15), située au niveau de la première extrémité (10A) de la base (10).
Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux zones de moindre résistance (14) délimitent entre elles une portion de matière (10_14/14) de la base (10), qui porte l'articulation (30) et qui est pourvue, dans sa partie médiane suivant la périphérie de la base, d'un orifice traversant (13) de forme allongée suivant la direction longitudinale (X-X) de la base.