WO2001051375A1 - Dispositif de bouchage d'un col filete par bouchon a ceinture d'inviolabilite - Google Patents

Dispositif de bouchage d'un col filete par bouchon a ceinture d'inviolabilite Download PDF

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WO2001051375A1
WO2001051375A1 PCT/FR2001/000059 FR0100059W WO0151375A1 WO 2001051375 A1 WO2001051375 A1 WO 2001051375A1 FR 0100059 W FR0100059 W FR 0100059W WO 0151375 A1 WO0151375 A1 WO 0151375A1
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reliefs
notches
neck
lip
belt
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Philippe Odet
Niels Damkjaer
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Tetra Pak Closures Developpement
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    • 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
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D41/34—Threaded or like caps or cap-like covers provided with tamper elements formed in, or attached to, the closure skirt
    • B65D41/3423—Threaded or like caps or cap-like covers provided with tamper elements formed in, or attached to, the closure skirt with flexible tabs, or elements rotated from a non-engaging to an engaging position, formed on the tamper element or in the closure skirt
    • B65D41/3428—Threaded or like caps or cap-like covers provided with tamper elements formed in, or attached to, the closure skirt with flexible tabs, or elements rotated from a non-engaging to an engaging position, formed on the tamper element or in the closure skirt the tamper element being integrally connected to the closure by means of bridges

Definitions

  • the present invention relates to a tamper-evident device for closing a container with a threaded neck (which is directly formed on the container or attached to it) comprising a screw cap having a bottom and a cylindrical skirt internally threaded to cooperate with the corresponding thread produced on the collar, and extended by a tamper-evident belt attached by frangible means, the collar having at its base a plurality of external radial notches oriented circumferentially and the belt having a plurality of internal radial reliefs of profile complementary to that of the notches, the orientations and the dimensions of the notches and of the reliefs being determined so as to allow the passage of the second over the first in the direction of screwing thanks to the elastic deformation of the constituent material, and to oppose this passage in the opposite direction.
  • this asepsis can be broken even without breaking the tamper-evident band, since a very slight unscrewing of the cap over an angle of a few degrees (for example 5 °), which is generally insufficient to cause for sure the stop of the reliefs of the stopper against the notches of the neck and the rupture of the frangible connections (in certain devices on the market, the stopper must be unscrewed at least 90 ° before breaking the tamper-evident band), but may be sufficient to destroy the sealing and asepsis of the closure. It is therefore important to design a closure device that allows to solve this problem without excessive construction complication.
  • the object of the invention is to propose a closure structure of the general type described above, which can be molded and demolded more easily, and therefore makes it possible to lower the cost price of the stopper without sacrificing the quality of the stopper, on the contrary.
  • the object of the invention is achieved by the fact that the internal reliefs of the tamper-evident belt are no longer formed directly on its internal periphery but on an inverted annular lip coming from the belt, this lip forming, at the outlet of molding, a frustoconical annular appendage converge slightly inwards and bear reliefs on the outside.
  • the stopper of the invention it is possible to more easily adapt the notches and the reliefs so as to better guarantee the asepsis of the stopper, even for very small unscrewing angles, for example of around 3 °.
  • p and q differ from each other by said angle a, a being a sub-multiple of the steps p and q of said reliefs and notches (i.e.
  • the notches and the reliefs are formed on only part of the periphery of the neck and of the tamper-evident belt, preferably substantially on two opposite quadrants.
  • FIG. 1 shows in perspective with partial cutaway an embodiment of a stopper according to the invention screwed onto its neck
  • Figures 2 and 3 show schematically in radial section the relief skirt according to the invention, respectively before and after turning
  • Figure 4 is a schematic top view showing the cooperation of the reliefs of the skirt of Figures 2 and 3 with the neck to which the plug adapts
  • FIG. 5 shows in perspective the neck of the plug of FIG. 1,
  • Figure 6 shows in perspective the cap itself of Figure 1
  • Figure 7 shows in section in the plane E-E of Figure 1 the cap and the neck.
  • Figure 1 shows a plug 1 for screwing onto the neck 2 of a container.
  • the neck 2 (cf. FIGS. 1, 5 and 7) comprises a cylindrical section 3 rising from an annular edge 4.
  • the section 3 carries on the upper part of its external periphery a screw thread 5, and, on the lower part of this periphery, an annular rib 6 below which are formed projections 7 forming notches, distributed around the periphery or only part thereof (substantially on two opposite quadrants in the illustrated embodiment ).
  • the plug molded for example from polyethylene (PE), comprises (cf. FIGS. 1, 6 and 7) a bottom 8 from which comes a cylindrical outer skirt 9 comprising on its outer periphery of the gripping grooves or similar reliefs 10 and on its inner periphery a screw thread 11 intended to cooperate with the thread 5 of the neck 2.
  • the grooves 10 stop at an annular excess thickness 12 below which is formed the tamper-evident device comprising a tamper-evident belt 5 13 attached to the skirt by sectionable bridges 20.
  • the inverted lip 14 carries reliefs 15 which are oriented radially inwards (after inversion of said lip) and cooperate with the notches 7 of the neck 2 to prevent rotation of the plug 1 on the neck 2.
  • the inverted lip 14 is housed under the annular rib 6 of the neck.
  • the plug lo also comprises, coming from the bottom 8, a sealing sleeve 21 cooperating with the inside of the neck 2.
  • FIG. 2 schematically shows the position of the lip 14 at the bottom of the belt 13 at the outlet of molding, the lip 14 then forms a flexible frustoconical annular appendage converging slightly inwards and carrying the reliefs 15 to
  • the lip 14 converges downwards in FIG. 2, that is to say opposite the bottom 8 of the plug.
  • the lip is turned over as known per se, which has the effect of exposing its reliefs 15 opposite the notches 7 of the neck 2 (which has been shown as formed directly on the container in Figure 3).
  • FIG. 4 very schematically shows the operation and the cooperation of the reliefs 15 with the notches 7. Only four pairs of reliefs and notches are shown in engagement for simplicity. These couples work in pawls to prevent rotation of the cap on the neck in the direction of unscrewing but allow the initial screwing thanks to the cooperation of the ramps formed on the notches and
  • the notches 7 and the reliefs 15 are arranged in sufficient number to allow engagement of the notches and the reliefs at regular angles and not too large (to preserve the safety of the asepsis); it is arranged so that all of the reliefs 15 do not engage at the same time
  • the respective pitch of the notches and the reliefs is different and calculated so as to make it possible to ensure engagement of the notches and of the reliefs at a low pitch. equal to the difference of the respective steps.
  • the notches 7 are formed regularly every 10 ° (on two opposite quadrants of the neck)
  • the reliefs 15 are formed with angles of 12.5 °.
  • the neck comprises on a little more than a quadrant nine notches 7a to 7i, identically formed by a ramp 16 and a stop face 17 with the exception of the notch
  • the plug has a first relief 15a extending over 10 ° and followed by eight reliefs 15b at 3 p.m. extending over 12.5 °, said reliefs all also comprising a ramp 18 and a stop face 19.
  • first relief 15a extending over 10 ° and followed by eight reliefs 15b at 3 p.m. extending over 12.5 °, said reliefs all also comprising a ramp 18 and a stop face 19.
  • the next engagement if we continued to screw the cap on the neck, would be 7d with 15th (after a 2.5 ° step), then 7c with 15d, then 7b with 15c.
  • the step p of the reliefs is 12.5 °
  • the step q of the notches is 10 °
  • the resulting step a for the engagements between notches and reliefs is 2.5 °.
  • the longer ramp notch 7 tends to retain the stopper behind and therefore reduce the play of the stopper on the neck.

Landscapes

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

Abstract

Ce dispositif de fermeture inviolable d'un récipient à col fileté comprend un bouchon à vis (1) comportant un fond (8) et une jupe cylindrique (9) filetée intérieurement pour coopérer avec le filetage (5) correspondant réalisé sur le col (2), et prolongée par une ceinture d'inviolabilité (13) attachée par des moyens frangibles (20), le col présentant à sa base une pluralité de crans radiaux extérieurs (7) orientés circonférentiellement et la ceinture présentant une pluralité de reliefs radiaux intérieurs (15) de profil complémentaires de celui des crans (7), les orientations et les dimensions des crans (7) et des reliefs (15) étant déterminées de manière à permettre le passage des seconds sur les premiers dans le sens du vissage grâce à la déformation élastique du matériau constitutif, et à s'opposer en sens inverse. Les reliefs (15) sont formés sur une lèvre annulaire (14) retournée issue de la ceinture d'inviolabilité (13), cette lèvre (14) formant, en sortie de moulage, un appendice annulaire tronconique convergent légèrement vers l'intérieur et qui porte les reliefs (15) à l'extérieur.

Description

DISPOSITIF DE BOUCHAGE D'UN COL FILETE PAR BOUCHON A CEINTURE D'INVIOLABILITE
La présente invention concerne un dispositif de fermeture inviolable d'un récipient à col fileté (qui est directement formé sur le récipient ou lui est rapporté) comprenant un bouchon à vis comportant un fond et une jupe cylindrique filetée intérieurement pour coopérer avec le filetage correspondant réalisé sur le col, et prolongée par une ceinture d'inviolabilité attachée par des moyens frangibles, le col présentant à sa base une pluralité de crans radiaux extérieurs orientés circonférentiellement et la ceinture présentant une pluralité de reliefs radiaux intérieurs de profil complémentaire de celui des crans, les orientations et les dimensions des crans et des reliefs étant déterminées de manière à permettre le passage des seconds sur les premiers dans le sens du vissage grâce à la déformation élastique du matériau constitutif, et à s'opposer à ce passage en sens inverse. Cette déformation permet de mettre en place par vissage le bouchon et sa ceinture d'inviolabilité. En cas d'ouverture ou de tentative d'ouverture du bouchon par dévissage, les reliefs de la ceinture d'inviolabilité butent sur les crans et s'opposent à la rotation de la ceinture, dont les liaisons frangibles avec la jupe du bouchon se brisent alors.
Un tel dispositif est bien connu de l'art antérieur et est illustré par exemple dans le document EP 0 261 037 A. Des dispositifs semblables sont couramment utilisés dans l'industrie alimentaire, pour les boissons notamment. Dans de nombreux cas, il est important de garantir non seulement que le bouchon n'a pas été ouvert et le contenu du récipient vidé ou modifié, mais aussi que l'asepsie du conditionnement a été conservée. Or dans certains dispositifs, cette asepsie peut être rompue même sans rupture de la bande d'inviolabilité, car un très léger dévissage du bouchon sur un angle de quelques degrés (par exemple 5°), qui est généralement insuffisant pour provoquer à coup sûr la butée des reliefs du bouchon contre les crans du col et la rupture des liaisons frangibles (dans certains dispositifs sur le marché, il faut dévisser le bouchon d'au moins 90° avant . de rompre la bande d'inviolabilité), mais peut être suffisant pour détruire l'étanchéité et l'asepsie du bouchage. Il est donc important de concevoir un dispositif de bouchage qui permette de résoudre ce problème sans complication excessive de construction.
D'autre part, dans les dispositifs connus, il faut mouler les reliefs de la ceinture intérieurement à celle-ci, ce qui complique le moulage du bouchon et en augmente le prix de revient, surtout si l'on cherche à adapter les crans et les reliefs à la solution du problème d'asepsie mentionné ci-dessus.
Le but de l'invention est de proposer une structure de bouchage du type général décrit ci-dessus, qui puisse se mouler et se démouler plus facilement, et donc permette d'abaisser le prix de revient du bouchon sans sacrifier la qualité du bouchage, bien au contraire. Le but de l'invention est atteint du fait que les reliefs intérieurs de la ceinture d'inviolabilité sont formés non plus directement sur sa périphérie interne mais sur une lèvre annulaire retournée issue de la ceinture, cette lèvre formant, en sortie de moulage, un appendice annulaire tronconique convergent légèrement vers l'intérieur et portant les reliefs à l'extérieur. Dans ce cas, il est aisé de former les reliefs par moulage à l'extérieur de la lèvre avant retournement, en même temps qu'on moule le bouchon lui-même, et de procéder au retournement de la lèvre de préférence préalablement à la mise en place du bouchon sur le col. Une telle lèvre à retournement attachée à une bande d'inviolabilité est connue en soi (cf. par exemple le document FR 2768 131 A, lèvre 31) mais elle n'était utilisée jusque là que pour le blocage axial de la bande d'inviolabilité sous une contrebague du col. Un avantage résultant du placement des reliefs sur la lèvre à retournement tient à la souplesse de celle-ci et à sa facilité de déformation qui rend plus aisée l'opération de vissage du bouchon parce que les couples de vissage sont réduits. Le caractère continu de la lèvre induit une répartition circulaire d'un effort d'expansion radiale subi par la lèvre en cas de tentative d'ouverture frauduleuse du bouchon.
Grâce à la simplicité accrue de fabrication du bouchon de l'invention, il est possible d'adapter plus facilement les crans et les reliefs de manière à mieux garantir l'asepsie du bouchage, même pour des angles de dévissage très petits, par exemple de l'ordre de 3°. Pour y parvenir, on prévoit avantageusement d'espacer les reliefs de la ceinture et les crans du col selon des pas p et q différents, choisis de préférence pour assurer l'engagement d'au moins un cran avec au moins un relief, avec une périodicité angulaire a inférieure de préférence à 3°. Avantageusement, p et q diffèrent entre eux dudit angle a, a étant un sous-multiple des pas p et q desdits reliefs et crans (c'est-à-dire p ≈ m x a et q ≈ n x a, m et n étant des entiers avec m - n = +/- 1) de sorte qu'il y ait, avec cette périodicité angulaire a, toujours au moins un et de préférence deux engagements entre crans et reliefs, les autres crans et reliefs n'étant alors pas engagés. La valeur de a est choisie faible, par exemple inférieure à
3°, pour assurer que l'angle de dévissage qui entraîne la rupture de la ceinture d'inviolabilité sera inférieur à une valeur (par exemple 3°) qui entraînerait la perte d'asepsie.
Avantageusement, les crans et les reliefs sont formés sur seulement une partie de la périphérie du col et de la ceinture d'inviolabilité, de préférence sensiblement sur deux quadrants opposés.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence à la lecture de la description qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 montre en perspective avec arrachement partiel un mode de réalisation de bouchon conforme à l'invention vissé sur son col,
Les figures 2 et 3 montrent de façon schématique en coupe radiale la jupe à reliefs conforme à l'invention, respectivement avant et après retournement, La figure 4 est une vue schématique de dessus montrant la coopération des reliefs de la jupe des figures 2 et 3 avec le col auquel le bouchon s'adapte, La figure 5 montre en perspective le col du bouchon de la figure 1 ,
La figure 6 montre en perspective le bouchon lui-même de la figure 1, La figure 7 montre en coupe dans le plan E-E de la figure 1 le bouchon et le col.
La figure 1 montre un bouchon 1 destiné à se visser sur le col 2 d'un récipient.
Le col 2 (cf. figures 1, 5 et 7) comporte un tronçon cylindrique 3 s'élevant à partir d'un bord annulaire 4. Le tronçon 3 porte sur la partie supérieure de sa périphérie externe un filet de vissage 5, et, sur la partie inférieure de cette périphérie, une nervure annulaire 6 en dessous de laquelle sont formées des saillies 7 formant des crans, répartis sur le pourtour ou une partie seulement de celui-ci (sensiblement sur deux quadrants opposés dans l'exemple de réalisation illustré).
Le bouchon, moulé par exemple en polyéthylène (PE), comporte (cf. figures 1, 6 et 7) un fond 8 dont est issue une jupe extérieure cylindrique 9 comportant sur sa périphérie externe des cannelures de préhension ou reliefs analogues 10 et sur sa périphérie intérieure un filet de vissage 11 destiné à coopérer avec le filet 5 du col 2. Les cannelures 10 s'arrêtent au niveau d'une surépaisseur annulaire 12 en dessous de laquelle est formé le dispositif d'inviolabilité comprenant une ceinture d'inviolabilité 5 13 attachée à la jupe par des pontets sectionnables 20. Issue de la ceinture 13, la lèvre à retournement 14 porte des reliefs 15 qui sont orientés radialement vers l'intérieur (après retournement de ladite lèvre) et viennent coopérer avec les crans 7 du col 2 pour empêcher la rotation du bouchon 1 sur le col 2. La lèvre 14 retournée vient se loger sous la nervure annulaire 6 du col. De manière connue en soi, le l o bouchon comporte aussi, issu du fond 8, un manchon d'étanchéité 21 coopérant avec l'intérieur du col 2.
La figure 2 montre schématiquement la position de la lèvre 14 au bas de la ceinture 13 en sortie de moulage, la lèvre 14 forme alors un appendice annulaire tronconique souple convergeant légèrement vers l'intérieur et portant les reliefs 15 à
15 l'extérieur. La lèvre 14 converge vers le bas de la figure 2, c'est-à-dire à l'opposé du fond 8 du bouchon. Lors de la mise en place du bouchon sur le col, la lèvre est retournée comme connu en soi, ce qui a pour effet d'exposer ses reliefs 15 en regard des crans 7 du col 2 (lequel a été représenté comme formé directement sur le récipient dans la figure 3).
20 La figure 4 montre de manière très schématique le fonctionnement et la coopération des reliefs 15 avec les crans 7. On a représenté seulement quatre couples de reliefs et de crans en prise pour simplifier. Ces couples fonctionnent en cliquets pour empêcher la rotation du bouchon sur le col dans le sens du dévissage mais permettre le vissage initial grâce à la coopération des rampes formées sur les crans et
25 les reliefs.
En fait et comme l'illustre précisément la figure 7, on préfère disposer les crans 7 et les reliefs 15 en nombre suffisant pour permettre un engagement des crans et des reliefs à des angles réguliers et pas trop grands (pour préserver la sécurité de l'asepsie) ; on s'arrange pour que tous les reliefs 15 ne s'engagent pas en même
30 temps avec tous les crans 7, ceci afin d'éviter l'éclatement du bouchon qui pourrait en résulter lorsque tous les reliefs chevauchent tous les crans et minimiser les frottements. Enfin, le pas respectif des crans et des reliefs est différent et calculé de manière à permettre d'assurer un engagement de crans et de reliefs à un pas faible égal à la différence des pas respectifs. Ainsi que le montre l'exemple de la figure 7, alors que les crans 7 sont formés régulièrement tous les 10° (sur deux quadrants opposés du col), les reliefs 15 sont formés avec des angles de 12,5°. Plus précisément, le col comporte sur un peu plus d'un quadrant neuf crans 7a à 7i, formés identiquement d'une rampe 16 et d'une face de butée 17 à l'exception du cran
7b dont la rampe est plus longue ; les butées consécutives sont espacées de 10° sauf entre les faces de butées des deux premiers crans 7a, 7b où l'espace angulaire est de 20°. Le bouchon comporte un premier relief 15a s'étendant sur 10° et suivi de huit reliefs 15b à 15h s'étendant sur 12,5°, lesdits reliefs comprenant tous aussi une rampe 18 et une face de butée 19. Dans la position représentée sur la figure 7, on voit que seules sont en butée les faces de butée des couples 7a, 15b et 7e, 15f, alors que les autres couples ne peuvent coïncider et entraîneront donc une légère expansion du bouchon à leur niveau. Comme on peut le voir sur la figure 7, le prochain engagement, si l'on continuait de visser le bouchon sur le col, serait 7d avec 15e (après un pas de 2,5°), puis 7c avec 15d, puis 7b avec 15c. Ainsi, le pas p des reliefs est de 12,5°, le pas q des crans est de 10°, et le pas a qui en résulte pour les engagements entre crans et reliefs est de 2,5°. Le cran à rampe plus longue 7 tend à retenir en arrière le bouchon et donc à réduire le jeu du bouchon sur le col.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de fermeture inviolable d'un récipient à col fileté comprenant un bouchon à vis (1) comportant un fond (8) et une jupe cylindrique (9) filetée intérieurement pour coopérer avec le filetage (5) correspondant réalisé sur le col (2), et prolongée par une ceinture d'inviolabilité (13) attachée par des moyens frangibles (20), le col présentant à sa base une pluralité de crans radiaux (7) extérieurs orientés circonférentiellement et la ceinture présentant une pluralité de reliefs radiaux (15) intérieurs de profil complémentaire de celui des crans, les orientations et les dimensions des crans (7) et des reliefs (15) étant déterminées de manière à permettre le passage des seconds sur les premiers dans le sens du vissage grâce à la déformation élastique du matériau constitutif, et à s'opposer à ce passage en sens inverse, caractérisé en ce que lesdits reliefs (15) sont formés sur une lèvre annulaire (14) retournée issue de la ceinture d'inviolabilité (13), ladite lèvre formant, en sortie de moulage, un appendice annulaire tronconique convergent légèrement vers l'intérieur et portant lesdits reliefs (15) à l'extérieur.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les reliefs (15) sont formés par moulage à l'extérieur de la lèvre (14) avant retournement.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les crans (7) et les reliefs (15) sont formés sur seulement une partie de la périphérie du col (2) et de la ceinture d'inviolabilité (14), de préférence sensiblement sur deux quadrants opposés.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les crans (7) et les reliefs (15) sont formés avec des pas respectifs q et p différents.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les pas respectifs des crans (7) et des reliefs (15) sont tels qu'ils assurent l'engagement d'au moins un cran (7a) avec au moins un relief (15b) avec une périodicité a inférieure de préférence à 3°.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pas p et q sont des multiples entiers de la périodicité d'engagement a et diffèrent entre eux de la valeur a.
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