BOUCHON A OBTURATEUR COULISSANT
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention se rapporte à un bouchon à fixer par accrochage sur un col de récipient, notamment sur un col de bouteille contenant un liquide, particulièrement des boissons. Ce type de bouchons permet une obturation et une ouverture aisées de la part de l'utilisateur. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002] Ce type de bouchons comprend généralement trois éléments principaux à savoir un corps principal qui se visse sur le col de la bouteille, un élément d'obturation et un capot de protection. De façon fonctionnelle, il s'agit pour l'utilisateur de pouvoir passer d'un état (ouvert par exemple) à un autre état (fermé par exemple) de façon simple, par intervention de la bouche ou d'une seule main, avec de plus un débit contrôlé du liquide. Les sportifs en particulier trouvent ici un intérêt dans la mesure où ils peuvent boire tout en continuant leur activité physique. Les jeunes enfants peuvent favorablement utiliser des récipients équipés de tels bouchons car leur manipulation est très facile et le débit de liquide est contrôlé. [0003] On connaît le document EP 1 065 150 Al qui divulgue un bouchon du type décrit ci-dessus dans lequel le corps principal comprend une projection cylindrique coaxiale à une ouverture centrale ; la projection cylindrique est recouverte sur la majeure partie de sa hauteur d'un élément d'obturation comprenant deux cylindres coaxiaux et un moyen de régulation de débit disposé sur l'axe du bouchon et muni d'orifices pour le passage du liquide. La paroi cylindrique extérieure de la projection comprend deux protubérances annulaires qui coopèrent avec une collerette intérieure du cylindre extérieur de l'élément d'obturation ; ainsi l'élément d'obturation qui est mobile en translation vis-à-vis de la projection, peut prendre les deux positions classiques d'ouverture et de fermeture pour le passage du liquide. On comprend aisément que d'une part l'utilisateur doit exercer une certaine traction pour ouvrir l'élément d'obturation car il doit alors vaincre la force exercée au niveau de la butée de l'une des protubérances, puis une fois cette force vaincue, l'élément d'obturation peut coulisser librement jusqu'à atteindre la protubérance distale de la projection qui sert de butée de fin de course pour l'obturateur. Un tel dispositif présente plusieurs inconvénients : d'abord l'utilisateur doit exercer une force non négligeable à l'ouverture ; ce pic en début de course n'est pas bienvenu notamment lorsque l'on sait que l'avantage principal et attendu de ce type de bouchon est une ouverture aisée. [0004] On connaît encore la demande WO 2006/053845 selon laquelle la projection cylindrique comprend une paroi extérieure de section plus faible sur une partie de sa hauteur qui correspond à la course de l'élément d'obturation. En effet dans cette zone une collerette intérieure de l'obturateur est en contact avec la paroi extérieure de la projection. De plus ce bouchon présente à la fois un passage central et des ouvertures disposées selon un cercle, pour le liquide. La section de passage est de ce fait assez importante de sorte que la poussée du liquide sur les parois de l'obturateur, éventuellement associée avec une traction trop forte de l'utilisateur risque de dissocier l'obturateur vis-à-vis du corps principal du bouchon ; une projection inopinée et intempestive de liquide hors de la bouteille s'en suit. [0005] Le document WO 2006/094415 montre un bouchon qui diffère de celui précédemment décrit essentiellement par le profil de la paroi extérieure de la projection : un filetage grossier est prévu selon ce document, de sorte que c'est une rotation de l'élément d'obturation vis-à-vis du corps principal du bouchon qui permet de changer l'état du bouchon. On ne rencontre pas ici le principal problème évoqué ci-avant, à savoir l'ouverture inopinée et incontrôlée du bouchon, mais plutôt celui de la difficulté à manoeuvrer une partie dudit bouchon. [0006] L'art antérieur comprend en outre le brevet US 3 439 842 qui décrit un bouchon muni d'une projection tubulaire dont l'extrémité libre présente une unique ouverture centrale de section variable, ainsi que des picots qui en dépassent. L'obturateur qui coiffe cette projection présente des formes conjuguées assez complexes afin d'assurer soit l'étanchéité soit le passage du liquide. Une telle réalisation présente différents inconvénients : la forme complexe de ses éléments en augmente le coût ; en outre certaines parties notamment les picots peuvent être fragiles vu leur forme, de sorte que l'étanchéité n'est pas garantie. De même les formes complexes qui coopèrent doivent être particulièrement bien ajustées pour assurer une bonne étanchéité, d'où des tolérances de fabrication serrées qui ont un coût elles aussi. [0007] La figure 1 illustre une partie d'un bouchon conçu par le demandeur qui comprend une projection tubulaire 1 dont l'extrémité libre comprend une paroi annulaire 10 qui coopère avec une partie d'un obturateur 2 cylindrique coaxial qui recouvre extérieurement la projection tubulaire 1. L'obturateur 2 est mobile en translation selon l'axe du bouchon entre une position d'obturation et une position d'ouverture qui est celle illustrée sur la figure 1. Dans cette position, le liquide peut s'écouler à travers un espace entre l'extrémité libre 10 et le fond 3 de l'obturateur 2, notamment à travers des trous 4 ménagées dans le fond 3. Cependant cette solution ne donne pas entière satisfaction notamment à cause des projections de liquide engendrées lors du mouvement de fermeture du bouchon dans certaines circonstances ; avant la fermeture du bouchon, du liquide a tendance a être retenu dans l'espace entre les deux éléments, aux endroits repérés comme des gouttes sur la figure 1. Pendant la fermeture du bouchon, lorsque l'obturateur 2 est rapproché de l'extrémité 10, du liquide est brutalement expulsé vers l'extérieur du bouchon et provoque des éclaboussures ; cet effet dit geyser est particulièrement désagréable pour l'utilisateur. EXPOSE DE L'INVENTION [0008] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et notamment à fournir un bouchon de conception simple donc peu coûteux, dont la fiabilité et la robustesse soient quasi parfaites. On cherche particulièrement à éviter l'effet geyser énoncé précédemment. [0009] Pour ce faire est proposé selon un premier aspect de l'invention un bouchon à fixer sur un col de récipient pour liquide, comprenant : un verseur pourvu d'un moyen de liaison avec le col surmonté d'une projection tubulaire définissant un axe de référence du bouchon, la projection tubulaire présentant une extrémité libre ouverte pourvue d'une paroi tubulaire, un obturateur tubulaire recouvrant extérieurement l'extrémité libre du verseur, l'obturateur étant mobile en translation axiale vis-à-vis du verseur entre une position obturée et une position ouverte autorisant le passage du liquide, l'obturateur comprenant un fond s'étendant perpendiculairement à l'axe de référence, une lèvre annulaire interne élastique qui coopère en position obturée avec la paroi tubulaire de la projection tubulaire pour former une étanchéité annulaire, le fond étant traversé de plusieurs trous évasés vers l'extérieur du bouchon et disposé(s) radialement à l'extérieur de la lèvre annulaire. [0010] Les trous, répartis à la périphérie de l'obturateur, permettent la sortie du liquide en position ouverte. La forme spécifique des trous permet d'éviter ou en tout cas de diminuer notablement les d'éclaboussures lors de la fermeture car la vitesse du liquide, suivant la loi de Bernouilli, diminue à mesure que la section de passage augmente, depuis la base du ou des trous vers l'extérieur. [0011] En outre, par comparaison avec un fond pourvu de trous à paroi cylindrique, la surface de contact avec le liquide est plus importante de sorte que la tension surfacique y est plus importante, retenant donc davantage le liquide sur la surface. On crée ainsi une sorte de frein à l'écoulement du liquide. [0012] Les trous présentent chacun une section minimale d'aire 4 :DI vers le verseur et une section maximale d'aire 4)2 tournée vers l'extérieur, vérifiant préférentiellement : 1,40≤5 (DI et de préférence : 2s2 s6 (DI [0013] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, la paroi de fond présente au moins trois trous, et préférentiellement cinq à neuf trous disposés en cercle autour de l'axe de référence.
[0014] De façon plus spécifique, chacun des trous a une forme générale tronconique avec une petite base de diamètre compris entre 2 et 3 mm, une grande base de diamètre compris entre 1,2 et 2 fois le petit diamètre et une hauteur comprise entre 0,5 et 1, 5 mm.
[0015] Avantageusement, les trous forment une arête vive du côté du verseur. Cette arête vive tend à contrecarrer les effets de la tension superficielle du liquide, facilitant son retour vers le récipient lors de la fermeture du bouchon.
[0016] Selon un mode de réalisation, la paroi tubulaire du verseur présente une zone évasée, qui d'une part favorise le guidage axial de l'obturateur lors de la fermeture, et d'autre part est dimensionnée de manière à favoriser le retour du liquide vers le récipient lors de la fermeture, limitant ainsi la quantité de liquide emprisonnée entre verseur et obturateur, et donc les projections intempestives de liquide. Selon une variante, cette zone évasée présente des cannelures orientées parallèlement à l'axe de référence, pour constituer des voies d'écoulement privilégiées pour le liquide lors de la fermeture du bouchon. II est à noter que ce type de zone évasée et de cannelures est également utilisable avec un verseur à trous cylindriques.
[0017] Par ailleurs, l'extrémité libre de la projection tubulaire présente une paroi distale annulaire ou sensiblement annulaire perpendiculaire à l'axe de référence du bouchon, qui en position obturée, obstrue les trous de l'obturateur. 5 [0018] Selon un mode de réalisation de l'invention, la paroi tubulaire est tournée radialement vers l'intérieur, l'obturateur comportant une jupe annulaire faisant saillie à l'intérieur de la projection tubulaire à partir de la paroi transversale, la jupe annulaire formant la lèvre et présentant une protubérance annulaire tournée radialement vers l'extérieur, en contact avec la paroi tubulaire. Selon une variante, la jupe annulaire présente des cannelures orientées parallèlement à l'axe de référence, pour constituer des voies d'écoulement privilégiées du liquide vers le récipient lors de la fermeture du bouchon. On limite ainsi la quantité de liquide emprisonné entre l'obturateur et le verseur lors de la fermeture. [0019] Il est à noter que ce type de cannelures est également utilisable avec un verseur à trous cylindriques. De fait, selon un autre mode de réalisation de l'invention, celle-ci a trait à un bouchon dont le fond est traversé d'un ou de plusieurs trous disposés radialement à l'extérieur de la lèvre annulaire, la paroi tubulaire étant tournée radialement vers l'intérieur, l'obturateur comportant une jupe annulaire faisant saillie à l'intérieur de la projection tubulaire à partir de la paroi transversale, la jupe annulaire formant la lèvre et présentant une protubérance annulaire tournée radialement vers l'extérieur, en contact avec la paroi tubulaire, la jupe annulaire présentant des cannelures orientées parallèlement à l'axe de référence et réparties circonférentiellement autour de l'axe de référence. Les trous de l'obturateur sont disposés de préférence chacun en regard d'une des cannelures de la jupe annulaire. [0020] En accord avec un autre mode de réalisation de l'invention, la paroi tubulaire est tournée radialement vers l'extérieur, l'obturateur comportant une jupe annulaire faisant saillie à partir de la paroi transversale vers le corps principal pour entourer la projection tubulaire, la jupe annulaire formant la lèvre et présentant une protubérance annulaire tournée radialement vers l'intérieur en contact avec la paroi tubulaire. [0021] Préférentiellement, le fond de l'obturateur comprend au moins trois trous de même dimension. On obtient ainsi, lorsque le bouchon est ouvert et que l'utilisateur boit, plusieurs jets de liquide simultanés, d'où une oxygénation particulière et une vitesse de jet plus importante, que ce que l'on obtiendrait avec un seul jet issu d'un trou unique ayant pour section la somme des sections des trous de l'obturateur selon l'invention. [0022] L'invention vise en outre un ensemble de bouchage comprenant un col de récipient pourvu extérieurement de moyen de liaison réversible avec un bouchon tel que décrit. [0023] Sans sortir du cadre de l'invention, l'ensemble peut comprendre en outre un capot fixé de façon amovible sur le bouchon.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0024] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : la figure 1, une vue de coupe partielle d'un bouchon selon l'art antérieur 15 déjà commentée ; la figure 2, une vue en coupe d'un bouchon selon un mode de réalisation de l'invention ; et les figures 3A, 3B, 3C sont des vues en coupe longitudinale partielle d'un bouchon selon l'invention, dans trois positions différentes ; 20 la figure 4 représente un détail en coupe partielle d'un bouchon selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. [0025] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures.
25 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION [0026] Comme visible sur la figure 2, le bouchon selon l'invention est constitué d'un verseur 100 destiné à être monté, par exemple par vissage ou encliquetage, sur le col d'un récipient, d'un obturateur mobile 2 et d'un capuchon optionnel 200. Le verseur 100 est pourvu d'une projection tubulaire 1 définissant un axe de référence X du bouchon et dont l'extrémité distale libre forme une paroi annulaire 10 extérieure et une paroi 11 intérieure, reliée à la paroi extérieure 10 par une zone de jonction évasée 110. [0027] L'obturateur 2 présente une jupe tubulaire extérieure 20 recouvrant la paroi annulaire extérieure 10 du verseur et fermée par un fond discoïdal 3. Du côté opposé au verseur, l'obturateur 2 est pourvu d'un rebord d'extrémité 7 de forme générale tronconique s'évasant depuis le fond discoïdal vers son extrémité libre. Une jupe intérieure 5 d'étanchéité fait saillie du fond 3 vers le verseur. Le fond discoïdal 3 est en outre pourvu, selon ce mode de réalisation de l'invention, de plusieurs trous 4 répartis à sa périphérie et traversant le fond 3 dans sa portion située radialement entre la jupe extérieure 20 et la jupe intérieure 5. La jupe intérieure 5 est conformée de manière à venir, dans la position d'obturation de la figure 2, au contact de la paroi intérieure 11, pour former une étanchéité élastique, l'ouverture délimitée par la paroi intérieure 11 étant alors obturée par la partie centrale du fond discoïdal 3. [0028] Dans l'exemple de réalisation, la paroi intérieure 11 est essentiellement cylindrique, aux angles de démoulage près. Sans sortir du cadre de l'invention, la paroi 11 peut présenter une section légèrement variable et la lèvre 5 présente alors une variation de section dans le même sens, adaptée. [0029] Conformément à l'invention, la paroi interne 40 des trous 4 est en forme de tronc de cône, évasée vers l'extérieur. La plus petite section 't des trous 4 se trouve vers le volume intérieur du bouchon, tandis que leur plus grande section (D2 est située sur l'extérieur. Le rapport des aires des sections est tel que : 1,40 1 9 et de préférence tel que 2szs6 (DI [0030] En tout état de cause, la conicité des trous est sensiblement supérieure à l'angle de dépouille qui pourrait être préconisé uniquement pour favoriser le démoulage de l'obturateur. En pratique, l'angle est choisi de préférence entre 30° et 60°. Le plus petit diamètre Dl de chaque trou étant de l'ordre de 1,5 mm à 3mm, la section (D, est de l'ordre de 1,75 mm2 à 7 mm2. La hauteur H des trous est quant à elle définie par l'épaisseur du fond 3, et de l'ordre de 0,4 mm à 2 mm, de préférence proche de 1 mm. [0031] Sans sortir du cadre de l'invention, la section des trous 4 pourrait être non pas circulaire mais ovale par exemple, avec la caractéristique de section croissante vers l'extérieur du bouchon. Dans l'exemple de réalisation, cinq trous 4 sont prévus, régulièrement réparties selon un cercle périphérique du fond 3. Mais naturellement, le nombre de trous peut être inférieur ou supérieur, pair ou impair, et notamment égal à 3, 8 ou 9. [0032] La forme évasée des trous 4 permet de diminuer significativement les éclaboussures lorsque l'obturateur passe de la position d'ouverture de la figure 3C à la position intermédiaire de la figure 3B en piégeant le liquide contenu entre les jupes intérieure 5 et extérieure 20 de l'obturateur. La forme évasée crée une diminution de la vitesse du liquide depuis la base des trous jusque vers l'extrémité de section plus importante. [0033] La figure 2 montre également que la jonction tournée radialement vers l'intérieur entre la base des trous 4 et la paroi intérieure de l'obturateur 2 présente une ligne de rebroussement, qui forme une arête vive circulaire 8 qui tend à éviter la retenue d'une goutte de liquide à cet endroit. [0034] II est en outre visible sur la figure 2 et les figures 3A à 3C qu'une zone de jonction 110 orientée radialement vers l'intérieur du bouchon est prévue, entre la paroi annulaire 10 et la paroi tubulaire intérieure 11. Cette zone de jonction 110 présente un profil particulier, ici un double chanfrein, ou double pente. Ce profil facilite le retour, vers l'intérieur de la projection tubulaire 1 du verseur 100, du liquide situé entre les jupes intérieure 5 et extérieure de l'obturateur 2 au moment de la fermeture du bouchon, lors du passage de la position d'ouverture de la figure 3C à la position intermédiaire de la figure 3B. [0035] En outre, les profils conjugués d'une protubérance annulaire 6 prévue à l'extrémité distale extérieure de la jupe interne 5, et de la zone chanfreinée 110 assurent un bon guidage et une bonne étanchéité du bouchon en position de fermeture. [0036] Selon un autre mode de réalisation de l'invention non représenté, la paroi tubulaire 11 peut être tournée radialement vers l'extérieur et l'obturateur comporte alors une jupe annulaire qui entoure la paroi ; la jupe annulaire présente une lèvre qui part du fond et entoure la paroi annulaire en position d'obturation, avec une protubérance annulaire distale tournée radialement vers l'intérieur, en contact avec la paroi tubulaire en position d'obturation. En position d'ouverture, le liquide passe à travers la paroi tubulaire 11, puis il s'écoule annulairement entre la paroi tubulaire 11 et la paroi de l'obturateur 2, avant de déboucher à travers les orifices 40. [0037] Selon encore un autre mode de réalisation, illustré sur la figure 4, il est en outre possible de prévoir, pour l'extrémité de la lèvre 5, un profil cannelé destiné à favoriser davantage le retour bouteille . Les cannelures 55 ont pour effet de prolonger l'écoulement de liquide depuis l'espace délimité par les jupes intérieure 5 et extérieure 20 vers l'intérieur de la protubérance 1 et vers l'intérieur du récipient, lors du passage de la position d'ouverture à la position d'obturation, le liquide étant progressivement poussé par le mouvement de piston de l'obturateur. Naturellement, les cannelures sont formées de manière à ne pas pénaliser l'étanchéité de la lèvre 5. De préférence, elles sont situées chaque trou 4 est situé en regard d'au moins une cannelure 55. [0038] Selon une autre variante non représentée, des cannelures peuvent être formées sur la partie évasée 110 de jonction entre la paroi intérieure 11 et la paroi extérieure du verseur 100. Ces cannelures, s'étendant axialement, constituent des canaux favorisant également le retour du liquide vers le récipient lors de la fermeture du bouchon. [0039] La présente invention est par ailleurs de mise en oeuvre très simple ; les formes des différentes pièces minimisent leur usure. [0040] L'invention vise en outre un ensemble de bouchage comprenant notamment un col de récipient pourvu extérieurement d'un moyen de liaison réversible avec un bouchon tel que décrit précédemment. Le col peut être fileté et coopérer de cette façon avec le corps principal dudit bouchon. Tout autre moyen de liaison réversible (tel que collerette d'accrochage...) ou irréversible peut être prévu sans sortir du cadre de l'invention. [0041] Par ailleurs, un moyen tel qu'un anneau d'inviolabilité peut avantageusement être prévu entre le col et le bouchon afin de garantir à l'utilisateur l'absence d'utilisation antérieure du bouchon. Cet anneau, connu en lui même, peut être disposé dans le prolongement de la partie proximale du corps principal du bouchon, et y être relié par des pontets sécables régulièrement espacés et séparés les uns des autres par des incisions. L'anneau peut en outre être pourvu d'une protubérance de retenue qui interfère avec une collerette prévue sur le col du récipient, afin de retenir l'anneau une fois détaché du corps principal du bouchon. [0042] En outre un capot de protection peut être prévu pour protéger et coiffer le bouchon, plus précisément la projection dudit bouchon. Le capot peut prendre différentes formes adaptées à la forme extérieure de la projection. Il est relié de façon réversible au bouchon par tout moyen connu en soi qui de ce fait ne sera pas davantage décrit. 5 10 15 20 25