EP2361199A1 - Bouchon à obturateur amélioré - Google Patents

Bouchon à obturateur amélioré

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Publication number
EP2361199A1
EP2361199A1 EP09755934A EP09755934A EP2361199A1 EP 2361199 A1 EP2361199 A1 EP 2361199A1 EP 09755934 A EP09755934 A EP 09755934A EP 09755934 A EP09755934 A EP 09755934A EP 2361199 A1 EP2361199 A1 EP 2361199A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wall
shutter
tubular
skirt
stopper according
Prior art date
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Granted
Application number
EP09755934A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2361199B1 (fr
Inventor
Robert Bet
Philippe Nusbaum
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Bericap SARL
Original Assignee
Bericap SARL
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Filing date
Publication date
Application filed by Bericap SARL filed Critical Bericap SARL
Publication of EP2361199A1 publication Critical patent/EP2361199A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2361199B1 publication Critical patent/EP2361199B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D47/00—Closures with filling and discharging, or with discharging, devices
    • B65D47/04—Closures with discharging devices other than pumps
    • B65D47/20—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge
    • B65D47/24—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge with poppet valves or lift valves, i.e. valves opening or closing a passageway by a relative motion substantially perpendicular to the plane of the seat
    • B65D47/241—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge with poppet valves or lift valves, i.e. valves opening or closing a passageway by a relative motion substantially perpendicular to the plane of the seat the valve being opened or closed by actuating a cap-like element
    • B65D47/243—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge with poppet valves or lift valves, i.e. valves opening or closing a passageway by a relative motion substantially perpendicular to the plane of the seat the valve being opened or closed by actuating a cap-like element moving linearly, i.e. without rotational motion

Definitions

  • the invention relates to a cap to be fixed on a container neck, in particular on a bottle neck containing a liquid, particularly drinks.
  • This type of plug allows easy closure and opening on the part of the user.
  • This type of plug generally comprises three main elements namely a pourer which is screwed on the neck of the bottle, a shutter member movable in translation and an optional protective cover. It is for the user to be able to move from a state (open for example) to another state (closed for example) in a simple way, by intervention of the mouth or one hand, with a further flow controlled liquid. Athletes in particular find here an interest in that they can drink while continuing their physical activity. Young children can favorably use containers equipped with such caps because their handling is very easy and the flow of liquid is controlled.
  • EP 1 065 150 A1 discloses a cap of the type described above wherein the pourer comprises a coaxial cylindrical projection having a central opening; the cylindrical projection is covered over most of its height with a shutter element comprising two coaxial cylinders and a flow control means disposed on the axis of the stopper and provided with orifices for the passage of the liquid.
  • the outer cylindrical wall of the projection comprises two annular protuberances which cooperate with an inner flange of the outer cylinder of the closure member; and the shutter member, which is movable in translation vis-à-vis the projection, can take the two conventional positions of opening and closing for the passage of the liquid.
  • the cylindrical projection comprises an outer wall of smaller section over a portion of its height which corresponds to the stroke of the closure member. Indeed in this area an inner flange of the shutter is in contact with the outer wall of the projection.
  • this plug has both a central passage and openings arranged in a circle for the liquid. The passage section is therefore quite important so that the thrust of the liquid on the walls of the shutter, possibly associated with excessive traction of the user may dissociate the shutter vis-à-vis the pourer of the cap; Unexpected and unexpected projection of liquid out of the bottle follows.
  • WO 2006/094415 shows a plug which differs from that previously described essentially by the profile of the outer wall of the projection: a coarse thread is provided according to this document, so that it is a rotation of the shutter element vis-à-vis the plug pourer that allows to change the state of the plug.
  • a coarse thread is provided according to this document, so that it is a rotation of the shutter element vis-à-vis the plug pourer that allows to change the state of the plug.
  • curves are obtained according to FIG. 1C which show the variations of the axial forces as a function of the position of the shutter during its axial stroke relative to the annular projection 1. More precisely, three curves are represented in FIG. 1C: the curve marked A relates to the axial tensile stress (or resultant friction) of an elastic annular skirt (not shown) on a tubular wall (not shown) of the tubular projection 1. This effort is first constant (catch-up game), then decreasing to zero when there is more contact between this skirt and said tubular wall.
  • the curve marked B is relative to the resultant axial friction between the outer wall of the tubular projection 1 and the inner wall of the shutter 2.
  • curve C which is the "sum" of curves A and B, has a specific profile, with a sharp increase in the first phase of opening followed by an equally abrupt decrease; a stabilization phase is then observed over most of the race which ends with an increase followed by a fall in the axial force.
  • this known concept is not satisfactory in particular because a large traction force is required at the beginning of the opening; in addition, there is not a uniform distribution of the tractive force throughout the axial stroke of the shutter 2 along the tubular projection 1; in fact, the user must first exercise a significant effort at the beginning of the opening, so that once the point of the race corresponding to the maximum of force is passed, the shutter is precipitated to the open position, which is not satisfactory and requires a strengthening of the opening limit stop.
  • a cap to be fixed on a liquid container neck comprising:
  • a pourer provided with a means of connection with the neck surmounted by a tubular projection defining a reference axis of the stopper, the tubular projection having an outer guide wall and a tubular wall delimiting a mouth to empty the container, and
  • a tubular obturator externally covering the mouth of the pourer, the shutter comprising:
  • an outer guide skirt cooperating with the outer guide wall to guide the shutter in axial translation vis-à-vis the pourer between a closed position and an open position allowing the passage of liquid
  • the outer wall of the tubular projection and the guide skirt of the shutter are shaped so as to sliding relative to each other so that in a first opening phase from the closed position to an intermediate position between the closed position and the open position the guide skirt slides on the outer wall with an axial friction resultant not exceeding a predetermined maximum value F1, and that in a subsequent opening phase, the elastic annular skirt no longer in contact with the tubular wall, the axial resultant friction between the outer wall and the
  • the guide skirt increases continuously up to a maximum value F 2 such that 10 N ⁇ F 2-F1 ⁇ 20 N.
  • the shutter travels at least 50%, and preferably at least 60% of the stroke between the closed position and the open position.
  • the shutter travels less than 20%, and preferably less than 15% of the stroke between the closed position and the open position.
  • the subsequent opening phase constitutes the major part of the opening race.
  • the force F2 which also corresponds to the maximum force to be printed at the shutter, remains less than 30 N, and preferably less than 25N, and preferably less than 20 N.
  • the opening can be obtained with one hand or with the mouth without difficulty.
  • the force F1 is also advantageous for the force F1 to be less than the maximum of the resultant of the sealing frictional forces between the elastic annular sealing skirt and the tubular wall of the tubular projection. It is also advantageous if the maximum of the resultant of the sealing frictional forces between the elastic annular sealing skirt and the tubular wall of the tubular projection is less than 15N, and more preferably less than 10N. In all cases, it is advantageous for the value of the force F1 to be less than 15 N, and more advantageously less than 10 N.
  • the outer wall of the tubular projection comprises a zone having an increasing section away from the base, and cooperating with the guide skirt in the subsequent opening phase.
  • the region of increasing section preferably extends over at least 50%, and preferably at least 60% of the translational travel of the shutter between the closed position and the open position.
  • the outer wall of the tubular projection further comprises a circumferential snap groove located near its distal end, which cooperates with a flange of the shutter to form an opening stop. This snap gives the user a feeling of end of race
  • the circumferential groove has a height measured along the axis of the plug of the order of 0, 4 mm.
  • the tubular wall of the pourer is rotated radially inwardly, the sealing skirt penetrating in the closed position in the mouth of the pourer, in radial elastic contact with the tubular wall.
  • the hole or holes being located radially outside the sealing skirt.
  • This embodiment is particularly suitable for a distribution of the holes on a circle located radially outside the skirt. This gives a "shower" type flow.
  • the sealing skirt may then have at its distal end an annular protuberance turned radially outwards and intended to reinforce the seal against the inner wall of the tubular projection.
  • the invention is however also applicable to a plug whose pourer has a tubular wall rotated radially outwardly, the sealing skirt cap this tubular wall, with a radially protruding sealing bead if appropriate inwardly in contact with the tubular wall.
  • the hole or holes through the bottom of the shutter will be located radially inside the skirt.
  • tubular projection advantageously has a distal wall which, in the closed position, obstructs the hole or holes of the shutter.
  • FIG. 1A and 1B a sectional view of a cap according to a known embodiment, with a shutter in two different positions, already commented;
  • FIG. 1C shows several curves giving different tensile forces on the shutter as a function of the position of the shutter relative to the tubular projection, for a plug according to FIGS. 1A and 1B;
  • FIG. 2 illustrates an embodiment of a plug according to the invention, in a closed position;
  • Figure 3 illustrates an embodiment of a plug according to the invention, in the open position;
  • - Figures 4A to 4C are sectional views of a cap according to one embodiment of the invention, with the shutter in three different positions;
  • FIG. 5 illustrates several curves giving different tensile forces applied to the shutter, as a function of the position of the shutter relative to the tubular projection, for a plug according to the invention.
  • FIG. 2 one can see in longitudinal section the main elements of a plug according to the invention, in the closed state.
  • the pourer 100 of the plug is fixed for example by screwing its lower portion 110 on the neck of the container containing the liquid to be dispensed. Any other reversible connection means can be envisaged without departing from the scope of the invention.
  • the pourer 100 is surmounted by a tubular projection 1 of specific shape which will be described in more detail below; a tubular shutter 2 is disposed coaxially with the tubular projection 1 vis-à-vis which it is movable in axial translation.
  • the shutter 2 comprises, in known manner, an internal collar 15.
  • the shutter 2 comprises a circular bottom 3 provided with holes 4 arranged in a circle; the holes 4 are arranged vis-à-vis a distal wall of the tubular projection; in the closed position of the plug there is annular or substantially annular contact between these two elements, which contributes to the closure of the plug.
  • the shutter 2 comprises an annular elastic sealing skirt 5 integral with the bottom 3, which projects internally and which cooperates with an inner tubular wall 11 of the projection 1.
  • the skirt 5 is elastic and present at its distal end an annular protuberance 6 (or olive) for reinforcing, in the closed position, the sealing vis-à-vis the inner cylindrical wall of the protrusion 1.
  • the skirt 5 associated with the tubular wall 11 reinforce in addition, the axial guide of the shutter 2. They have substantially the same height measured along the axis of the plug.
  • the outer wall 12 of the tubular projection 1 has a specific profile; FIG. 3, which illustrates the plug in the open position, more legibly shows this profile: starting from the base of the wall 12, the latter is first of all cylindrical with a constant section, then it has a profile of variable section including a zone 13 of increasing section. This area is followed by a groove circumferential 14 serving as a snap for the shutter as will be explained in more detail below.
  • a flange 15 provided on the inner wall of the shutter 2 is in permanent radial contact with the wall 12 of the projection 1.
  • Figures 4A, 4B and 4C show the positions of the shutter 2 and the projection 1 respectively in the closed position, opening start and in the open position.
  • the flange 15 In the closed position, the flange 15 is housed so as to have a very limited radial contact with the outer wall 12 of the tubular projection since the latter has a kind of groove vis-à-vis; at the beginning of opening ( Figure 4B), the flange 15 is in contact with the beginning of the zone 13 of increasing section of the tubular projection 1; then the flange 15 is guided along the zone 13, until it arrives (FIG. 4C) in contact with a circumferential ratchet flange 14 formed near the distal end of the tubular projection 1.
  • Figure 5 comprises three curves: the curve A relates to axial force due to the friction of the elastic annular skirt 5 against the tubular wall 11; this curve is identical to the curve A of FIG. 1C.
  • the curve B relates to the frictional force between the guide skirt 20 and the outer wall 12 of the tubular projection 1.
  • the curve C is the resultant ( or sum) of the two aforementioned efforts.
  • the curve B increases continuously between the beginning of the race and an ordinate point.
  • F1 which corresponds to a maximum local value of effort in this phase of the race.
  • the increase here is of the order of a few Newtons, for example from 2 to 4 N.
  • the curve B decreases between the abscissa points A and B, here a few Newtons, indicating a decrease of the effort up to a value F1 ', here about 5N.
  • the curve B at the beginning of the race near the abscissa point O, lies below the curve A, which reflects lower friction forces at the outer guide surfaces than at the sealing.
  • the tests carried out according to the invention have made it possible to measure a maximum force F1 of the order of 7 N and a force F2 of about 20 N for a total stroke of about 4 mm, comprising about 0.4 mm between points O and B (first phase of the race) and 0, 4 mm between points C and D (final phase of the race).
  • the duration of the opening during these tests is of the order of a few seconds.
  • the opening energy which is measured by the surface area of the curve C, is generally lower.
  • the race of the shutter 2 is limited between the snap which has just been described and, for the closed position, by the axial contact of the bottom 3 with the distal end of the tubular projection 1.
  • the shape and arrangements just described also allow the presence of a first tamper ring 50 located in the lower part of the pourer 1 which it is connected, before the first use, by regularly scored bridges spaced apart and separated by incisions.
  • a cover 55 visible in section in Figure 2, covering the shutter 2 and provided internally with clipping means cooperating with a groove of the tubular projection 1.
  • a second tamper evident ring 60 located in the lower part of the cover 55 to which it is bonded, before the first use, by breakable bridges regularly spaced apart and separated by incisions.

Landscapes

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

Abstract

Bouchon à fixer sur un col de récipient de liquide, comprenant: un verseur (100), un obturateur tubulaire (2), un fond (3) percé d'un ou plusieurs trous (4), caractérisé en ce que la paroi extérieure (12) de la projection tubulaire (1) et la jupe de guidage (20) de l'obturateur sont conformées de manière à coulisser l'une par rapport à l'autre de telle sorte que dans une première phase d'ouverture partant de la position obturée jusqu'à une position intermédiaire entre la position obturée et la position ouverte la jupe de guidage (20) coulisse sur la paroi extérieure (12) avec une résultante de frottement axiale ne dépassant pas une valeur maximale prédéterminée F1, et que dans une phase ultérieure d'ouverture, la jupe annulaire élastique (5) n'étant plus en contact avec la paroi tubulaire (11), la résultante axiale de frottement entre la paroi extérieure (12) et la jupe de guidage (20) croit continûment jusqu'à une valeur maximale F2 telle que 1ON < F2-F1 < 2ON.

Description

BOUCHON À OBTURATEUR AMÉLIORÉ
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001] L'invention se rapporte à un bouchon à fixer 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 verseur qui se visse sur le col de la bouteille, un élément d'obturation mobile en translation ainsi qu'un capot de protection optionnel. 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 A1 qui divulgue un bouchon du type décrit ci-dessus dans lequel le verseur comprend une projection cylindrique coaxiale ayant 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-il 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. 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 verseur 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 verseur du bouchon qui permet de changer l'état du bouchon. On ne rencontre pas ici le principal problème évoqué précédemment, à savoir l'ouverture inopinée et incontrôlée du bouchon, mais plutôt celui de la difficulté à manœuvrer une partie du bouchon.
[0006] On connaît encore des bouchons dont la projection tubulaire 1 et l'obturateur 2 présentent des profils tels que représentés en coupe sur les figures 1 A et 1 B où la figure 1 A montre une position de fermeture du bouchon, et la figure 1 B une position de début d'ouverture du bouchon. De façon connue la paroi extérieure de la projection tubulaire 1 présente notamment une rainure annulaire 22 creusée dans ladite paroi extérieure. Par ailleurs, une collerette 15 sur la paroi intérieure de l'obturateur 2 assure son guidage en translation vis-à-vis de la projection tubulaire 1 ; une collerette 21 formant butée axiale est en outre prévue à l'extrémité distale de la projection 1. Mise à part la section au niveau de la rainure annulaire 22, la section extérieure de la projection tubulaire 1 est constante.
[0007] Avec une telle conception, on obtient des courbes selon la figure 1C qui montrent les variations des efforts axiaux en fonction de la position de l'obturateur lors de sa course axiale relativement à la projection annulaire 1. Plus précisément, trois courbes sont représentées sur la figure 1 C : la courbe repérée A concerne l'effort de traction axiale (ou résultante de frottement) d'une jupe annulaire élastique (non représentée) sur une paroi tubulaire (non représentée) de la projection tubulaire 1. Cet effort est d'abord constant (rattrapage de jeu), puis décroissant jusqu'à être nul lorsqu'il n'y a plus contact entre cette jupe et ladite paroi tubulaire. La courbe repérée B est relative à la résultante de frottement axiale entre la paroi extérieure de la projection tubulaire 1 et la paroi intérieure de l'obturateur 2. On observe un fort accroissement de cette force en début d'ouverture, lorsqu'il s'agit de dégager l'obturateur 2 vis-à-vis de la rainure circonférentielle 22, puis une légère décroissance suivie d'une stabilisation de l'effort jusqu'à un ultime accroissement lié à l'encliquetage final. A noter que la courbe C qui est la « somme » des courbes A et B, présente un profil spécifique, avec un brusque accroissement dans la première phase de l'ouverture suivi d'une décroissance tout aussi brutale ; une phase de stabilisation est ensuite observée, sur la majeure partie de la course qui se termine par un accroissement suivi d'une chute de l'effort axial.
[0008] Comme déjà évoqué, ce concept connu n'est pas satisfaisant notamment parce qu'une importante force de traction est nécessaire au début de l'ouverture ; de plus, on n'a pas une répartition uniforme de la force de traction tout au long de la course axiale de l'obturateur 2 le long de la projection tubulaire 1 ; de fait, l'utilisateur doit tout d'abord exercer un effort important au début de l'ouverture, de sorte qu'une fois le point de la course correspondant au maximum d'effort est passé, l'obturateur est précipité vers la position d'ouverture, ce qui n'est pas satisfaisant et nécessite un renforcement de la butée de fin de course d'ouverture.
EXPOSE DE L'INVENTION [0009] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et notamment à fournir un bouchon qui permette une manœuvre d'ouverture aisée. Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un bouchon à fixer sur un col de récipient de liquides, 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 paroi extérieure de guidage et une paroi tubulaire délimitant une embouchure pour vider le récipient, et
un obturateur tubulaire recouvrant extérieurement l'embouchure du verseur, l'obturateur comprenant :
une jupe extérieure de guidage coopérant avec la paroi extérieure de guidage pour guider l'obturateur en translation axiale vis-à-vis du verseur entre une position obturée et une position ouverte autorisant le passage du liquide,
- un fond percé d'un ou plusieurs trous et s'étendant perpendiculairement à l'axe de référence, le fond comportant une partie obturatrice sans trou,
une jupe annulaire élastique d'étanchéité faisant saillie de la partie obturatrice du fond et au contact de la paroi tubulaire de la projection tubulaire pour former une étanchéité annulaire.
[0010] Conformément à l'invention, la paroi extérieure de la projection tubulaire et la jupe de guidage de l'obturateur sont conformées de manière à coulisser l'une par rapport à l'autre de telle sorte que dans une première phase d'ouverture partant de la position obturée jusqu'à une position intermédiaire entre la position obturée et la position ouverte la jupe de guidage coulisse sur la paroi extérieure avec une résultante de frottement axiale ne dépassant pas une valeur maximale prédéterminée F1 , et que dans une phase ultérieure d'ouverture, la jupe annulaire élastique n'étant plus en contact avec la paroi tubulaire, la résultante axiale de frottement entre la paroi extérieure et la jupe de guidage croît continûment jusqu'à une valeur maximale F2 telle que 10 N< F2-F1 < 20 N.
[0011] Grâce à cette courbe d'efforts de frottement, l'utilisateur doit augmenter son effort au fur et à mesure de l'ouverture. Il s'ensuit une meilleure cinématique de l'ouverture, qui est moins impulsive. L'arrivée en position ouverte est moins brutale, ce qui évite d'éventuels dysfonctionnements au niveau de la butée de fin de course d'ouverture et permet un dimensionnement plus léger de cette butée de fin de course.
[0012] Avantageusement, durant la phase ultérieure d'ouverture, l'obturateur parcourt au moins 50%, et préférentiellement au moins 60% de la course entre la position obturée et la position ouverte. En outre, durant la première phase d'ouverture, l'obturateur parcourt moins de 20%, et préférentiellement moins de 15% de la course entre la position obturée et la position ouverte. En d'autres termes, la phase ultérieure d'ouverture constitue la majeure partie de la course d'ouverture.
[0013] De plus, durant la première phase d'ouverture, la résultante des efforts de frottement entre la jupe de guidage et la paroi extérieure augmente d'une valeur initiale jusqu'à la valeur F1 pour diminuer ensuite jusqu'à une valeur F1 ' telle que 2 <F1 -F1 '< 5N. Ce passage par la valeur maximale relative F1 constitue un point mort haut qui indique à l'utilisateur la proximité de la position de fermeture et peut le cas échéant être accompagné d'un léger clic.
[0014] Par ailleurs, dans une phase ultime d'ouverture, succédant à la phase ultérieure d'ouverture, la résultante axiale de frottement entre la paroi extérieure et la jupe de guidage décroît de la valeur maximale F2 à une valeur F3 telle qu'il existe un écart (F3-F2) compris entre 2 et 10 N. Ce passage par un maximum absolu F2 puis la décroissance de l'effort en fin de course d'ouverture indiquent à l'utilisateur la proximité de la position d'ouverture.
[0015] II est avantageux que l'effort F2, qui correspond également à l'effort maximal à imprimer à l'obturateur, reste inférieur à 30 N, et de préférence inférieur à 25N, et de manière préférentielle, inférieur à 20 N. Ainsi, l'ouverture peut être obtenue d'une main ou avec la bouche sans difficulté.
On a également avantage à ce que la force F1 soit inférieure au maximum de la résultante des efforts de frottement d'étanchéité entre la jupe annulaire élastique d'étanchéité et la paroi tubulaire de la projection tubulaire. On a également avantage à ce que le maximum de la résultante des efforts de frottement d'étanchéité entre la jupe annulaire élastique d'étanchéité et la paroi tubulaire de la projection tubulaire soit inférieur à 15N, et plus avantageusement inférieure à 10N. Dans tous les cas de figures, on a avantage à ce que la valeur de la force F1 soit inférieure à 15N, et plus avantageusement inférieure à 10N. Ces dispositions permette un début d'ouverture avec un effort faible, de sorte que l'on peut avoir dans la phase ultérieure d'ouverture un accroissement sensible de l'effort jusqu'à une valeur F2 qui ne soit pas trop élevée.
[0016] Selon un mode de réalisation préféré, la paroi extérieure de la projection tubulaire comprend une zone ayant une section croissante en s'éloignant de la base, et coopérant avec la jupe de guidage dans la phase ultérieure d'ouverture.
[0017] De façon plus précise, la zone de section croissante s'étend préférentiellement sur au moins 50%, et de préférence au moins 60% de la course de translation de l'obturateur entre la position obturée et la position ouverte.
[0018] Ces données précises sont issues de tests nombreux et variés, et ils permettent d'atteindre les objectifs identifiés précédemment de façon fiable et reproductive. [0019] Avantageusement, la paroi extérieure de la projection tubulaire comprend en outre une rainure circonférentielle d'encliquetage située à proximité de son extrémité distale, qui coopère avec une collerette de l'obturateur pour former une butée d'ouverture. Cet encliquetage donne à l'utilisateur un sensation de fin de course
[0020] De façon intéressante, la coopération entre la collerette et la rainure crée une diminution de l'effort axial résultant comprise entre 2 et 10 N.
[0021] Plus précisément, la rainure circonférentielle présente une hauteur mesurée selon l'axe du bouchon de l'ordre de 0, 4 mm.
[0022] En outre, selon un mode de réalisation préféré, la paroi tubulaire du verseur est tournée radialement vers l'intérieur, la jupe d'étanchéité pénétrant en position obturée dans l'embouchure du verseur, en contact élastique radial avec la paroi tubulaire, le ou les trous étant situés radialement à l'extérieur de la jupe d'étanchéité. Ce mode de réalisation se prête particulièrement à une répartition des trous sur un cercle situé radialement à l'extérieur de la jupe. On obtient ainsi un écoulement de type « douchette ». La jupe d'étanchéité peut alors présenter à son extrémité distale une protubérance annulaire tournée radialement vers l'extérieur et destinée à renforcer l'étanchéité contre la paroi interne de la projection tubulaire.
[0023] L'invention est toutefois également applicable à un bouchon dont le verseur présente une paroi tubulaire tournée radialement vers l'extérieure, la jupe d'étanchéité venant coiffer cette paroi tubulaire, avec le cas échéant un bourrelet d'étanchéité faisant saillie radialement vers l'intérieur en contact avec la paroi tubulaire. Dans ce cas, le ou les trous traversant le fond de l'obturateur seront situés radialement à l'intérieur de la jupe.
[0024] Par ailleurs, la projection tubulaire présente avantageusement une paroi distale qui, en position obturée, obstrue le ou les trous de l'obturateur. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0025] 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 :
- les figures 1 A et 1 B, une vue de coupe d'un bouchon selon un mode de réalisation connu, avec un obturateur dans deux positions différentes, déjà commentées ; la figure 1C montre plusieurs courbes donnant différentes forces de traction sur l'obturateur en fonction de la position de celui-ci relativement à la projection tubulaire, pour un bouchon selon les figures 1 A et 1 B; la figure 2 illustre un mode de réalisation d'un bouchon selon l'invention, en position obturée; la figure 3 illustre un mode de réalisation d'un bouchon selon l'invention, en position ouverte ; - les figures 4A à 4C sont des vues en coupe d'un bouchon selon un mode de réalisation de l'invention, avec l'obturateur dans trois positions différentes ; la figure 5 illustre plusieurs courbes donnant différentes forces de traction appliquées à l'obturateur, en fonction de la position de celui-ci relativement à la projection tubulaire, pour un bouchon selon l'invention.
[0026] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION [0027] Sur la figure 2, on peut voir en coupe longitudinale les principaux éléments d'un bouchon selon l'invention, dans l'état obturé. Le verseur 100 du bouchon vient se fixer par exemple par vissage de sa partie inférieure 110 sur le col du récipient contenant le liquide à distribuer. Tout autre moyen de liaison réversible peut être envisagé sans sortir du cadre de l'invention. [0028] Le verseur 100 est surmonté d'une projection tubulaire 1 de forme spécifique qui sera décrite plus en détail ci-après ; un obturateur tubulaire 2 est disposé coaxialement à la projection tubulaire 1 vis-à-vis de laquelle il est mobile en translation axiale. Par ailleurs l'obturateur 2 comprend de façon connue une collerette interne 15.
[0029] En outre l'obturateur 2 comprend un fond circulaire 3 muni de trous 4 disposées en cercle ; les trous 4 sont disposés en vis-à-vis d'une paroi distale de la projection tubulaire ; en position de fermeture du bouchon il y a contact annulaire ou sensiblement annulaire entre ces deux éléments, ce qui contribue à l'obturation du bouchon.
[0030] L'obturateur 2 comprend une jupe annulaire élastique d'étanchéité 5 solidaire du fond 3, qui fait saillie intérieurement et qui coopère avec une paroi tubulaire interne 11 de la projection 1. De façon plus détaillée la jupe 5 est élastique et présente à son extrémité distale une protubérance annulaire 6 (ou olive) destinée à renforcer, en position d'obturation, l'étanchéité vis-à-vis de la paroi cylindrique interne de la protubérance 1. La jupe 5 associée à la paroi tubulaire 11 renforcent en outre le guidage axial de l'obturateur 2. Elles présentent sensiblement la même hauteur mesurée selon l'axe du bouchon.
[0031] Par ailleurs en position d'ouverture telle que montrée sur la figure 3, les positions respectives, axialement éloignées, de la jupe 5 et de la paroi intérieure 11 de la projection tubulaire 1 , forment une sorte de chicane pour le liquide, contribuant ainsi à une régulation du débit.
[0032] Selon une caractéristique intéressante de l'invention, la paroi extérieure 12 de la projection tubulaire 1 présente un profil spécifique ; la figure 3, qui illustre le bouchon en position d'ouverture, montre de façon plus lisible ce profil : partant de la base de la paroi 12, celle-ci est tout d'abord cylindrique de section constante, puis elle présente un profil de section variable avec notamment une zone 13 de section croissante. Cette zone est suivie d'une rainure circonférentielle 14 servant d'encliquetage pour l'obturateur comme il sera expliqué plus en détail ci-après.
[0033] En effet, une collerette 15 prévue sur la paroi intérieure de l'obturateur 2 est en contact radial permanent avec la paroi 12 de la projection 1.
[0034] Les figures 4A, 4B et 4C montrent les positions de l'obturateur 2 et de la projection 1 respectivement en position de fermeture, de début d'ouverture et en position d'ouverture. En position de fermeture, la collerette 15 est logée de façon à avoir un contact radial très limité avec la paroi extérieure 12 de la projection tubulaire puisque cette dernière présente une sorte de rainure en vis-à- vis; en début d'ouverture (figure 4B), la collerette 15 est en contact avec le début de la zone 13 de section croissante de la projection tubulaire 1 ; puis la collerette 15 est guidée tout au long de la zone 13, jusqu'à arriver (figure 4C) en contact avec une collerette circonférentielle d'encliquetage 14 ménagée à proximité de l'extrémité distale de la projection tubulaire 1.
[0035] II est très intéressant de constater que la force de traction axiale mesurée tout au long du déplacement de l'obturateur 2 se présente comme illustré par la figure 5. Plus précisément, la figure 5 comprend trois courbes : la courbe A concerne l'effort axial dû au frottement de la jupe annulaire élastique 5 contre la paroi tubulaire 11 ; cette courbe est identique à la courbe A de la figure 1 C. La courbe B est relative à l'effort de frottement entre la jupe de guidage 20 et la paroi extérieure 12 de la projection tubulaire 1. Et la courbe C est la résultante (ou somme) des deux efforts précités.
[0036] On constate avantageusement que, lors d'une première phase d'ouverture du bouchon entre les points d'abscisses O et A de la figure 5, la courbe B croît continûment entre le début de la course et un point d'ordonnée F1 qui correspond à une valeur maximale locale d'effort dans cette phase de la course. L'accroissement est ici de l'ordre de quelques Newtons, par exemple de 2 à 4 N. Toujours dans cette première phase d'ouverture, la courbe B décroît entre les points d'abscisse A et B, ici de quelques Newtons, indiquant une diminution de l'effort jusqu'à une valeur F1 ', ici d'environ 5N. Avantageusement, la courbe B, au début de la course à proximité du point d'abscisse O, se trouve en dessous de la courbe A, ce qui traduit des efforts de frottement moins élevé au niveau des surfaces de guidage extérieures qu'au niveau de l'étanchéité. Puis, du fait de la diminution des efforts de frottement d'étanchéité, les efforts de frottements entre la jupe de guidage 20 et la paroi extérieure 12 deviennent prépondérants, ce qui se traduit par un croisement des deux courbes A et B. Par la force des choses, les efforts de frottement d'étanchéité de la courbe A s'annulent au plus tard lorsque le jupe 5 quitte la paroi tubulaire 11 , au point d'abscisse B. On constate donc que la force résultante sur la courbe C au point B est égale à F1 ' qui est, par construction, inférieure à la force maximale F1 exercée sur la courbe B au point A.
[0037] Dans une phase ultérieure de la course, lorsque la jupe 5 n'est plus en contact avec la paroi tubulaire 11 , c'est-à-dire au-delà du point d'abscisse B de la figure 5, la résultante axiale (courbe C, confondue avec la courbe B) croît continûment jusqu'à un point maximum d'abscisse C et d'ordonnée F2. De façon intéressante, les efforts en présence sont tels que 1ON < F2-F1 < 2ON
[0038] Les essais réalisés selon l'invention ont permis de mesurer un effort maximum F1 de l'ordre de 7 N et un effort F2 d'environ 20 N pour une course totale d'environ 4mm, comprenant environ 0, 4 mm entre les points O et B (première phase de la course) et 0, 4 mm entre les points C et D (phase finale de la course). La durée de l'ouverture lors de ces essais est de l'ordre de quelques secondes.
[0039] En fin de course, c'est-à-dire entre les points d'abscisses C et D, il y a un relâchement de la force de traction, due à l'encliquetage dans la rainure 14. On a avantageusement à ce stade de la course une chute de l'effort de traction à fournir, qui est tout à fait perceptible par l'utilisateur ; en outre, cet effet peut s'accompagner d'un léger bruit (clic) caractéristique et audible pour l'utilisateur, lui indiquant la fin de la course de l'obturateur. [0040] Par ailleurs, l'encliquetage ainsi réalisé participe à l'étanchéité du bouchon en position d'ouverture.
[0041] Ainsi, on a une résultante relativement bien répartie et en tout cas on évite en début de course une forte croissance suivie d'une décroissance telle qu'illustré sur la figure 1 C de l'art antérieur. On observe également que la force résultante axiale mise en jeu est bien inférieure à celle nécessaire selon l'art antérieur ; elle atteint au plus 20 N alors que de façon connue (cf figure 1C) 35 N sont nécessaires.
[0042] Enfin, l'énergie d'ouverture, qui se mesure par l'aire de la surface de la courbe C, est globalement plus faible.
[0043] Ainsi, non seulement les pièces du bouchon sont moins sollicitées, mais elles sont mieux sollicitées. De surcroît c'est un effort moindre qui est demandé à l'utilisateur lorsqu'il manipule le bouchon.
[0044] La course de l'obturateur 2 est limitée entre l'encliquetage qui vient d'être décrit et, pour la position de fermeture, par le contact axial du fond 3 avec l'extrémité distale de la projection tubulaire 1.
[0045] Ce sont les effets combinés des caractéristiques nouvelles et inattendues évoquées ci avant qui permettent d'obtenir des effets si avantageux.
[0046] La forme et les dispositions qui viennent d'être décrites permettent en outre la présence d'un premier anneau d'inviolabilité 50 situé en partie basse du verseur 1 auquel il est relié, avant la première utilisation, par des pontets sécables régulièrement espacés et séparés par des incisions.
[0047] Additionnellement, il peut être prévu un capot 55, visible en coupe sur Ia figure 2, recouvrant l'obturateur 2 et pourvu intérieurement de moyens d'enclipsage coopérant avec une rainure de la projection tubulaire 1. De plus, on peut prévoir un deuxième anneau d'inviolabilité 60 situé en partie basse du capot 55 auquel il est lié, avant la première utilisation, par des pontets sécables régulièrement espacés et séparés par des incisions. [0048] De nombreuses variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Bouchon à fixer sur un col de récipient de liquide, comprenant : un verseur (100) pourvu d'un moyen de liaison avec le col surmonté d'une projection tubulaire (1 ) définissant un axe de référence du bouchon, la projection tubulaire présentant une paroi extérieure de guidage (12) et une paroi tubulaire (11) délimitant une embouchure pour vider le récipient, et un obturateur tubulaire (2) recouvrant extérieurement l'embouchure du verseur, l'obturateur (2) comprenant : une jupe extérieure de guidage (20) coopérant avec la paroi externe de guidage (12) pour guider l'obturateur en translation axiale vis-à-vis du verseur entre une position obturée et une position ouverte autorisant le passage du liquide, un fond (3) percé d'un ou plusieurs trous (4) et s'étendant perpendiculairement à l'axe de référence, le fond comportant une partie obturatrice sans trou, - une jupe annulaire élastique d'étanchéité (5) faisant saillie de la partie obturatrice du fond et au contact de la paroi tubulaire (11 ) de la projection tubulaire (1) pour former une étanchéité annulaire, caractérisé en ce que la paroi extérieure (12) de la projection tubulaire (1) et la jupe de guidage (20) de l'obturateur sont conformées de manière à coulisser l'une par rapport à l'autre de telle sorte que dans une première phase d'ouverture partant de la position obturée jusqu'à une position intermédiaire entre la position obturée et la position ouverte la jupe de guidage (20) coulisse sur la paroi extérieure (12)avec une résultante de frottement axiale ne dépassant pas une valeur maximale prédéterminée F1 , et que dans une phase ultérieure d'ouverture, la jupe annulaire élastique (5) n'étant plus en contact avec la paroi tubulaire (11 ), la résultante axiale de frottement entre la paroi extérieure (12) et la jupe de guidage (20) croît continûment jusqu'à une valeur maximale F2 telle que 10N < F2-F1 < 2ON.
2. Bouchon selon la revendication 1 , caractérisé en que durant la phase ultérieure d'ouverture, l'obturateur parcourt au moins 50%, et préférentiellement au moins 60% de la course entre la position obturée et la position ouverte.
3. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que durant la première phase d'ouverture, l'obturateur parcourt moins de 20%, et préférentiellement moins de 15% de la course entre la position obturée et la position ouverte.
4. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que durant la première phase d'ouverture, la résultante des efforts de frottement entre la jupe de guidage (20) et la paroi extérieure (12) augmente d'une valeur initiale jusqu'à la valeur F1 pour diminuer ensuite jusqu'à une valeur F1 ' telle que 2 <F1-F1 '< 5N.
5. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans une phase ultime d'ouverture, succédant à la phase ultérieure d'ouverture, la résultante axiale de frottement entre la paroi extérieure (12) et la jupe de guidage (20) décroît de la valeur maximale F2 à une valeur F3 telle qu'il existe un écart (F3-F2) compris entre 2 et 10 N.
6. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'effort F2 est inférieur à 30 N, et de préférence inférieur à 25N, et de manière préférentielle, inférieur à 20 N.
7. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la force F1 est inférieure au maximum de la résultante des efforts de frottement d'étanchéité entre la jupe annulaire élastique d'étanchéité et la paroi tubulaire de la projection tubulaire, et de manière préférentielle inférieure à 15N, ou inférieure à 1ON.
8. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en que la paroi extérieure (12) de la projection tubulaire comprend une zone (13) ayant une section croissante en s'éloignant de la base, et coopérant avec la jupe de guidage (20) dans la phase ultérieure d'ouverture.
9. Bouchon selon la revendication 6 caractérisé en ce que la zone (13) de section croissante s'étend sur au moins 50%, et de préférence au moins 60% de la course de translation de l'obturateur entre la position obturée et la position ouverte.
10. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la paroi extérieure (12) de la projection tubulaire comprend en outre une rainure circonférentielle (14) d'encliquetage située à proximité de son extrémité distale, qui coopère avec une collerette (15) de l'obturateur pour former une butée d'ouverture.
11. Bouchon selon la revendication 8, caractérisé en ce que la coopération entre la collerette (15) et la rainure (14) crée une diminution de l'effort axial résultant comprise entre 2 et 10 N.
12. Bouchon selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la rainure circonférentielle présente une hauteur mesurée selon l'axe du bouchon de l'ordre de 0, 4 mm.
13. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la paroi tubulaire (11) du verseur est tournée radialement vers l'intérieur, la jupe d'étanchéité (5) pénétrant en position obturée dans l'embouchure du verseur, en contact élastique radial avec la paroi tubulaire, le ou les trous (4) étant situés radialement à l'extérieur de la jupe d'étanchéité (5).
14. Bouchon selon la revendication 11 caractérisé en ce que la jupe d'étanchéité (5) présente à son extrémité distale une protubérance annulaire (6) tournée radialement vers l'extérieur et destinée à renforcer l'étanchéité contre la paroi interne de la projection tubulaire.
15. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la projection tubulaire (1 ) présente une paroi distale qui, en position obturée, obstrue le ou les trous (4) de l'obturateur (2).
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