FR3106818A1

FR3106818A1 - Bouchon à étanchéité renforcée

Info

Publication number: FR3106818A1
Application number: FR2001101A
Authority: FR
Inventors: Bruno TACCOEN; Alain GALLY
Original assignee: NOUVELLE MANUFACTURE BOURGUIGNONNE DE PLASTIQUE; Now Manufacture Bourguignonne De Plastique
Current assignee: NOUVELLE MANUFACTURE BOURGUIGNONNE DE PLASTIQUE; Now Manufacture Bourguignonne De Plastique
Priority date: 2020-02-04
Filing date: 2020-02-04
Publication date: 2021-08-06
Anticipated expiration: 2040-02-04
Also published as: FR3106818B1

Abstract

L’invention se rapporte à un bouchon (3) destiné à être rapporté sur un récipient (2) pour fermer de manière étanche ce dernier, et comportant une base (5) destinée à s’attacher au récipient (2), un bec (7) verseur prolongeant une ouverture (4) de la base (5) et un élément (9) de fermeture du bouchon (3) par recouvrement au moins du bec (7) verseur. Selon l’invention, le bouchon (3) comporte un dispositif (21) d’étanchéité entre l’élément (9) de fermeture et le bec (7) verseur formé d’éléments (22a, 22b) de coopération de formes correspondantes et de modules d’élasticité différents afin de garantir une étanchéité améliorée à chaque fermeture du bouchon (3). Figure pour l’abrégé : [Fig. 1]

Description

Bouchon à étanchéité renforcée

Domaine technique de l’invention

L’invention concerne un bouchon à étanchéité renforcée et, notamment, un tel bouchon destiné à fermer des récipients de produits manufacturés dans le domaine de l’agroalimentaire.

Arrière-plan technique de l’invention

Dans le domaine de l’agroalimentaire, comme par exemple pour les bouteilles d’huile ou de sirop, la coopération entre le bouchon et le récipient doit être le plus étanche possible pour, d’une part, ne pas laisser sortir le contenu du récipient après la première utilisation et, d’autre part, maintenir le gaz inerte entre le niveau supérieur du contenu du récipient et le bouchon afin d’empêcher toute oxydation du contenu du récipient au contact de l’air ambiant pour mieux conserver le contenu du récipient jusqu’à la première utilisation.

On comprend donc que, jusqu’à la première utilisation, une étanchéité supérieure est nécessaire pour garantir le maintien du gaz inerte entre le récipient et le bouchon fermé, que, après la première utilisation, une étanchéité inférieure est nécessaire pour garantir le maintien du contenu généralement liquide (plus ou moins visqueux) entre le récipient et le bouchon fermé.

Actuellement, l’étanchéité supérieure est obtenue par un opercule venu de matière avec le bouchon afin de garantir la conservation du contenu de ce récipient. Toutefois, cet opercule, qui est généralement rendu frangible par un amincissement localisé de matière, est difficile à retirer du bouchon et est, pour cette raison, souvent pourvu d’une boucle permettant une meilleure préhension. De plus, cet opercule est généralement jeté car il est désolidarisé de la bouteille ce qui crée un problème de filière de recyclage alors que le reste de l’emballage est totalement recyclé après usage complet.

L'invention a notamment pour but de fournir un bouchon évitant les petits déchets plastiques tel qu’un opercule tout en maintenant possible les étanchéités supérieure et inférieure une fois le bouchon attaché sur le récipient de l’emballage final.

À cet effet, l’invention a pour objet un bouchon destiné à être rapporté sur un récipient pour fermer de manière étanche ce dernier, et comportant une base destinée à s’attacher au récipient, un bec verseur prolongeant une ouverture de la base et un élément de fermeture du bouchon par recouvrement au moins du bec verseur, caractérisé en ce que le bouchon comporte un dispositif d’étanchéité entre l’élément de fermeture et l’bec verseur formé d’éléments de coopération de formes correspondantes et de modules d’élasticité différents afin de garantir une étanchéité améliorée à chaque fermeture du bouchon.

Avantageusement selon l'invention, le bouchon permet ainsi avec un même dispositif d’étanchéité d’obtenir lesdites étanchéités supérieure et inférieure. De plus, aucun déchet n’est produit par le bouchon. Enfin, la différence de module d’élasticité garantit la possibilité de coopération étanche par déformation élastique d’au moins un des éléments de coopération et de manière reproductible, c'est-à-dire sans dégradation majeure de l’étanchéité au fur et à mesure des ouvertures/fermetures du bouchon.

L’invention peut également comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises seules ou en combinaison.

La différence de modules d’élasticité entre les éléments de coopération peut être comprise entre 0,5 et 0,9GPa afin de garantir une étanchéité suffisante. En effet, un des éléments de coopération est plus souple que l’autre et permet une meilleure adaptation des formes complémentaires.

Un premier élément de coopération, dit dur, comporte un module d’élasticité qui peut être compris entre 0,6 et 1,2GPa et un deuxième élément de coopération, dit souple, comporte un module d’élasticité qui peut être compris entre 0,1 et 0,3GPa ce qui permet à l’élément dur de garantir une bonne résistance mécanique et, à l’élément souple, une coopération optimale contre l’élément dur.

Les éléments de coopération peuvent être montés sur des parois du bouchon se faisant faces lorsque le bouchon est fermé ce qui autorise une orientation facilitée des éléments de coopération lors de la fermeture du bouchon et un emboîtage optimal des formes correspondantes ce qui permet une étanchéité robuste et reproductible.

Deux éléments de coopération peuvent comporter respectivement une gorge se couplant avec une nervure de forme correspondante afin de garantir une étanchéité optimale. Selon une variante de mise en œuvre, la gorge peut, par exemple, être montée sur l’élément de fermeture et, la nervure, être montée sur le bec verseur. Bien entendu, l’implantation inverse est également possible.

Pour des considérations de recyclabilité, le bouchon peut être formé entièrement en matériaux polymères recyclables ou recyclés et, notamment, à partir d’au moins deux matériaux plastiques différents.

Le bouchon peut également comporter un dispositif de sécurité comportant des éléments de verrouillage reliant la base à l’élément de fermeture autorisant l’ouverture du bouchon uniquement par rupture mécanique des éléments de verrouillage afin d’informer l’utilisateur du bouchon si ce dernier a déjà été ouvert.

L’invention se rapporte également à un emballage comportant un récipient destiné à stocker un fluide et étant fermé par un bouchon, caractérisé en ce que le bouchon est tel que présenté plus haut. Selon une variante de mise en œuvre, le bouchon pourrait être, par exemple, attaché sur le récipient par vissage. Bien entendu, d’autres variantes sont possibles. Ainsi, le bouchon pourrait également être soudé au récipient.

Brève description des figures

D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
est une vue de dessus en perspective d’un bouchon en position ouverte selon l'invention;
est une vue de dessous en perspective d’un bouchon en position ouverte selon l'invention;
est une vue de dessus en perspective d’un bouchon en position fermée selon l'invention;
est une vue en écorché selon le plan IV-IV de la figure 3.

Description détaillée

Sur les différentes figures, les éléments identiques ou similaires portent les mêmes références, éventuellement additionnés d’un indice. La description de leur structure et de leur fonction n’est donc pas systématiquement reprise.

Dans tout ce qui suit, les orientations sont les orientations des figures. En particulier, les termes «supérieur», «inférieur», «gauche», «droit», «au-dessus», «en-dessous», «vers l’avant» et «vers l’arrière» s’entendent généralement par rapport au sens de représentation des figures.

L’invention concerne un emballage 1 de produits manufacturés dans le domaine de l’agroalimentaire tel qu’une bouteille d’huile de céréales ou d’olives ou qu’une bouteille de sirop de fruit ou d’un autre élément végétal.

L’emballage 1 comporte un récipient 2 (partiellement représenté à la figure 4) destiné à stocker un fluide (non représenté) et étant fermé par un bouchon 3 également objet de la présente invention. Selon une variante de mise en œuvre illustrée à la figure 4, le bouchon 3 est attaché sur le récipient 2 par vissage. Bien entendu, le bouchon 3 pourrait être attaché selon un autre type de fixation ou même être soudé au récipient 2 du moment que le bouchon 3 est attaché de manière étanche avec le récipient 2.

Le bouchon 3 comporte principalement une base 5, un bec 7 verseur et un élément 9 de fermeture. Dans l’exemple des figures 1 à 3, le bouchon 3 est monobloc, c'est-à-dire formé en une seule pièce. Pour des considérations de recyclabilité, le bouchon 3 peut être formé entièrement en matériaux polymères recyclables et/ou recyclés et, notamment, comme expliqué ci-dessous à partir d’au moins deux matériaux plastiques chacun de type différent par rapport à l’autre comme, par exemple, à partir de polyéthylène et/ou de polypropylène.

La base 5 est destinée à s’attacher au récipient 2 et à supporter le bec 7 verseur. Plus précisément, le bec 7 verseur est monté en prolongement et autour d’une ouverture 4 de la base 5 et est destiné à faciliter l’extraction par gravité d’un fluide présent dans le récipient 2, typiquement en penchant le récipient 2. Dans l’exemple de la figure 1, le bec 7 verseur comporte essentiellement une paroi 11 cylindrique (partiellement tronquée) destinée à guider le contenu du récipient 2 lors du basculement de ce dernier et au moins partiellement prolongée d’une collerette 12 formée à l’extrémité libre non tronquée de la paroi 11 destinée à former un rebord courbe (mieux visible à la figure 4) apte éviter la formation de goutte du contenu du récipient 2 lors du repositionnement en position verticale du récipient 2 lorsque la fin de l’extraction est souhaitée. Enfin, le bec 7 verseur comporte également un élément 10 de rigidification formé dans l’exemple des figures 1 et 2 par une étoile à trois branches s’étendant à l’intérieur de l’ouverture 4 afin de garantir la géométrie locale du bec 7 verseur et absorber une partie du flux d’extraction du contenu du récipient 2 lors du basculement de ce dernier.

Dans l’exemple des figures 1 à 4, la base 5 comporte une jupe 13 cylindrique à section circulaire dont le diamètre interne est destiné à coopérer avec le diamètre externe de l’extrémité libre du récipient 2. La base 5 comporte une platine 14 annulaire monté sensiblement perpendiculairement par rapport à la jupe 13 afin de la fermer partiellement en ne laissant que le centre, formant l’ouverture 4, en communication entre le dessus et le dessous du bouchon 3.

Dans l’exemple des figures 1 et 2, la platine 14 est partiellement bornée par un épaulement 15 destiné à recevoir un dispositif 17 d’articulation entre la base 5 et l’élément 9 de fermeture. Le dispositif 17 d’articulation comporte essentiellement au moins une charnière 16 (trois à la figure 1) formée par deux plaques liées entre elles par un amincissement de matière afin de pouvoir déplacer les plaques l’une par rapport à l’autre selon un axe de rotation correspondant à la forme de l’amincissement de matière sans rompre ce dernier afin d’ouvrir et fermer le bouchon 3 en maintenant une liaison mécanique entre la base 5 et l’élément 9 de fermeture.

L’élément 9 de fermeture est destiné à fermer le bouchon 3 par recouvrement au moins du bec 7 verseur. L’élément 9 de fermeture comporte principalement un couvercle 8 solidaire du dispositif 17 articulation et prolongé partiellement d’une jupe 18 afin de compenser la hauteur formée par l’épaulement 15 de la base 5 pour former un bouchon 3 d’aspect homogène comme illustré à la figure 3.

Avantageusement selon l'invention, le bouchon 3 comporte un dispositif 21 d’étanchéité entre l’élément 9 de fermeture et le bec 7 verseur formé d’éléments 22a, 22b de coopération de formes correspondantes et de modules d’élasticité différents afin de garantir une étanchéité améliorée à chaque fermeture du bouchon.

Avantageusement selon l'invention, le bouchon 3 permet ainsi avec un même et seul dispositif 21 d’étanchéité d’obtenir lesdites étanchéités supérieure et inférieure expliquées ci-dessus. Cela permet incidemment de s’affranchir des opercules existants permettant d’éviter de générer des déchets par le bouchon. Enfin, la différence de module d’élasticité garantit la possibilité de coopération étanche par déformation élastique d’au moins un des éléments 22a, 22b de coopération et de manière reproductible, c'est-à-dire sans dégradation majeure de l’étanchéité au fur et à mesure des ouvertures/fermetures du bouchon 3.

Il a été remarqué qu’une différence de modules d’élasticité en traction (module d’Young) entre les éléments de coopération comprise entre 0,5 et 0,9GPa, c'est-à-dire notamment 0,5, 0,55, 0,6, 0,65, 0,7, 0,75, 0,8, 0,85 et 0,9GPa permettait d’obtenir une étanchéité suffisante. En effet, un des éléments 22a, 22b de coopération est plus souple que l’autre et permet une meilleure adaptation des formes complémentaires. Une coopération optimale a été jugée pour une différence des modules d’élasticité en traction (module d’Young) entre les éléments de coopération sensiblement égale 0,7GPa.

À titre nullement limitatif, un premier élément 22a, 22b de coopération, dit dur, peut comporter un module d’élasticité compris entre 0,6 et 1,2GPa, c'est-à-dire notamment 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1 et 1,2GPa et un deuxième élément 22b, 22a de coopération, dit souple, peut comporter un module d’élasticité compris entre 0,1 et 0,3GPa, c'est-à-dire notamment 0,1, 0,125, 0,15, 0,175, 0,2, 0,225, 0,25, 0,275 et 0,3GPa ce qui permet à l’élément dur de garantir une bonne résistance mécanique et, à l’élément souple, une coopération optimale contre l’élément dur. Une coopération optimale a été jugée pour un premier élément 22a, 22b dur avec un module d’élasticité en traction (module d’Young) sensiblement égal à 0,9GPa (limite élastique comprise entre 19 et 30 MPa) et un deuxième élément 22b, 22a souple avec un module d’élasticité en traction (module d’Young) sensiblement égal à 0,2GPa (limite élastique comprise entre 6 et 20 MPa).

Dans l’exemple des figures 1 et 2, les éléments 22a, 22b de coopération sont montés sur des parois 11, 23 du bouchon 3 se faisant faces lorsque le bouchon 3 est fermé (comme visible à la figure 4) ce qui autorise une orientation facilitée des éléments 22a, 22b de coopération lors de la fermeture du bouchon 3 et un emboîtage optimal des formes correspondantes ce qui permet une étanchéité robuste et reproductible. Dans l’exemple des figures 1 et 2, les parois 11, 23 sont cylindriques à section circulaire. La paroi 11 du bec 7 verseur est ainsi partiellement tronqué au niveau de l’épaulement 15 de la base 5 afin de faciliter la pénétration du diamètre externe de la paroi 23 contre le diamètre interne de la paroi 11 lors du rapprochement de l’élément 9 de fermeture de la base 5 à l’aide du dispositif 17 d’articulation. Préférentiellement, l’élément souple est formé par le bec 7 verseur et le reste du bouchon 3 est formé par l’élément dur.

Les éléments 22a, 22b de coopération comporte, de manière préférée, une gorge (évidement de matière) se couplant avec une nervure (bourrelet de matière) de forme correspondante afin de garantir une étanchéité optimale. Selon l’exemple illustré aux figures 1 et 2, la gorge 22b peut, par exemple, être montée sur l’élément 9 de fermeture et, la nervure 22a, être montée sur le bec 7 verseur. Bien entendu, l’implantation inverse est également possible sans perdre les avantages de l’invention.

Le bouchon 3 peut également comporter un dispositif 25 de sécurité comportant des éléments 26, 27 de verrouillage reliant la base 5 à l’élément 9 de fermeture autorisant l’ouverture du bouchon 3 uniquement par rupture mécanique des éléments 26, 27 de verrouillage afin d’informer l’utilisateur du bouchon si ce dernier a déjà été ouvert. Dans l’exemple illustré aux figures 1 à 4, les éléments 26, 27 de verrouillage comportent des ergots 26 formant crochets montés sur la platine 14 de la base 5 destinés à se coupler avec des boucles 27 montés sur l’élément 9 de fermeture à l’aide de parties sécables. Ainsi, les ergots 26 emboîtés dans les boucles 27 empêchent l’ouverture du bouchon 3. Lors de la première utilisation, l’utilisateur va donc devoir exercer une contrainte sur le bouchon 3 apte à rompre les parties sécables pour libérer les boucles 27 par rapport à l’élément 9 de fermeture. Incidemment, les boucles 27 restent emboîtées dans les ergots 26 en ne formant aucun déchet à jeter pendant l’utilisation de l’emballage. De plus, l’utilisateur du bouchon 3 peut immédiatement s’apercevoir si le bouchon 3 a déjà été ouvert par les parties sécables rompus.

L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et variantes présentés et d'autres modes de réalisation et variantes apparaîtront clairement à l'homme du métier. Ainsi, les modes de réalisation et variantes sont combinables entre eux sans sortir du cadre de l’invention. À titre nullement limitatif, il peut être envisagé d’autres formes et/ou dimensions de la base 5, du bec 7 verseur et/ou de l’élément 9 de fermeture sans sortir du cadre de l’invention.

De plus, on comprend donc que l’élément 22a, 22b souple peut être aussi bien la paroi 11 du bec 7 verseur que celle 23 de l’élément 9 de fermeture. En variante, seule la nervure 22a ou la gorge 22b pourrait être l’élément souple avec des parois 11, 23 en élément dur.

En outre, l’invention ne saurait se limiter à un emballage 1 de produits manufacturés dans le domaine de l’agroalimentaire tel qu’une bouteille d’huile de céréales ou d’olives ou qu’une bouteille de sirop de fruit ou d’un autre élément végétal. Ainsi, l’invention pourrait également être appliquée dans d’autres domaines tels que, par exemple, le bricolage, la santé, l’automobile ou l’aéronautique.

Claims

Bouchon (3) destiné à être rapporté sur un récipient (2) pour fermer de manière étanche ce dernier, et comportant une base (5) destinée à s’attacher au récipient (2), un bec (7) verseur prolongeant une ouverture (4) de la base (5) et un élément (9) de fermeture du bouchon (3) par recouvrement au moins du bec (7) verseur,caractérisé en ce quele bouchon (3) comporte un dispositif (21) d’étanchéité entre l’élément (9) de fermeture et le bec (7) verseur formé d’éléments (22a, 22b) de coopération de formes correspondantes et de modules d’élasticité différents afin de garantir une étanchéité améliorée à chaque fermeture du bouchon (3).
Bouchon (3) selon la revendication précédente, dans lequel un premier élément (22a, 22b) de coopération, dit dur, comporte un module d’élasticité compris entre 0,6 et 1,2GPa et un deuxième élément (22b, 22a) de coopération, dit souple, comporte un module d’élasticité compris entre 0,1 et 0,3GPa.
Bouchon (3) selon la revendication précédente, dans lequel la différence de modules d’élasticité entre les éléments (22a, 22b) de coopération est comprise entre 0,5 et 0,9GPa afin de garantir une étanchéité suffisante.
Bouchon (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les éléments (22a, 22b) de coopération sont montés sur des parois (11, 23) du bouchon (3) se faisant faces lorsque le bouchon (3) est fermé.
Bouchon (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel deux éléments (22a, 22b) de coopération comportent respectivement une gorge (22b) se couplant avec une nervure (22a) de forme correspondante.
Bouchon (3) selon la revendication précédente, dans lequel la gorge (22b) est montée sur l’élément (9) de fermeture et la nervure (22a) est montée sur le bec (7) verseur.
Bouchon (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, formé entièrement en matériaux polymères.
Bouchon (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un dispositif (25) de sécurité comportant des éléments (26, 27) de verrouillage reliant la base (5) à l’élément (9) de fermeture autorisant l’ouverture du bouchon (5) uniquement par rupture mécanique des éléments (26, 27) de verrouillage afin d’informer l’utilisateur du bouchon si ce dernier a déjà été ouvert.
Emballage (1) comportant un récipient (2) destiné à stocker un fluide et étant fermé par un bouchon (3),caractérisé en ce quele bouchon (3) est selon l'une quelconque des revendications précédentes.
Emballage (1) selon la revendication précédente, dans lequel le bouchon (3) est attaché sur le récipient (2) par vissage.