FR3144984A1 - Dispositif de conditionnement - Google Patents

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Abstract

Dispositif de conditionnement Dispositif (1) de conditionnement d’un produit, comportant : Un récipient (2), un couvercle (3) de fermeture,un joint d’étanchéité (70), le couvercle (3) comportant : Un capot (10),une capsule (20) fixée dans le capot, comportant :une jupe de montage (21),une paroi supérieure ajourée (22), comportant une portion annulaire périphérique (25), se raccordant à la jupe de montage (21), une portion centrale (23),au moins cinq bras (24) reliant la portion centrale (23) à la portion annulaire (25) et ménageant entre eux des ajours (26), ces bras présentant en section un facteur de forme défini par le ratio L/e, où L désigne la largeur du bras et e son épaisseur, compris entre 1 et 2. Figure pour l’abrégé : Fig. 5

Description

Dispositif de conditionnement
La présente invention concerne les dispositifs de conditionnement comportant un récipient pourvu d’un col fileté et un couvercle de fermeture du récipient, agencé pour se visser sur le col.
Il est connu de réaliser le couvercle en deux pièces, à savoir un capot extérieur, procurant l’aspect esthétique recherché, et un insert formé par une capsule intérieure fixée dans le capot extérieur, assurant la fermeture et l’étanchéité de celle-ci.
Cette capsule intérieure est réalisée par moulage par injection de matière thermoplastique, et comporte une jupe de montage filetée intérieurement, servant au vissage du couvercle sur le col du récipient, et une paroi supérieure pleine se raccordant à sa périphérie à l’extrémité supérieure de la jupe de montage.
Le récipient peut être réalisé avec un corps creux extérieur qui définit le col, et un pot intérieur amovible, reçu dans le corps et pouvant être remplacé par un nouveau une fois son contenu épuisé.
Ce pot intérieur présente à son extrémité supérieure un rebord annulaire qui vient en appui sur la tranche d’extrémité du col.
Un joint d’étanchéité en forme de disque est logé dans le fond de la capsule pour être serré entre la paroi supérieure de la capsule et le rebord du pot intérieur quand le couvercle ferme le récipient.
La proposition de solutions éco-responsables, respectueuses de l’environnement, dont la conception et le développement tiennent compte des enjeux environnementaux devient une préoccupation majeure pour contribuer à relever les défis planétaires.
Il se révèle donc essentiel de concevoir des produits permettant de réduire la quantité de matériaux utilisée et/ou de remplacer par des matériaux plus soucieux de l’environnement et/ou d’utiliser des matériaux recyclables afin de diminuer l’empreinte carbone du produit.
Dans le cas d’un couvercle de fermeture tel que défini plus haut, cette diminution de l’empreinte carbone peut passer par un allègement de la capsule de fermeture.
Toutefois, cet allègement doit répondre à plusieurs contraintes.
Tout d’abord, le couvercle doit rester fonctionnel, c’est-à-dire conserver sa fonction de fermeture du récipient et d’étanchéité.
De plus, l’allégement ne doit pas entraîner des difficultés de fabrication susceptibles d’affecter la qualité des pièces, notamment un risque d’emprisonnement d’air dans le moule lors de l’injection.
Enfin, il est souhaitable de limiter autant que possible les modifications apportées aux installations déjà en place.
Dans le cas de la capsule précitée, des tentatives d’allègement ont été effectuées en diminuant l’épaisseur de la paroi supérieure ; toutefois, une telle diminution s’accompagne d’une augmentation significative de la pression d’injection, ce qui accroît la consommation d’énergie lors de la fabrication et peut amener à devoir redimensionner la presse d’injection.
US 8 881 929 décrit un dispositif de conditionnement comportant un récipient ayant un col fileté, sur lequel se visse un couvercle formé d’une capsule ajourée sur laquelle est fixé par encliquetage un bouchon. La capsule comporte une grille en forme de croix, dont la fonction est de limiter la déformation vers l’extérieur d’un opercule disposé entre l’extrémité supérieure du col et la capsule, cette déformation ayant lieu sous l’effet d’un différentiel de pression entre l’intérieur du récipient et l’extérieur après l’opération de remplissage à chaud du récipient.
Il existe un besoin pour alléger la capsule de fermeture d’un dispositif de conditionnement du type ci-dessus, comportant un couvercle de fermeture logeant un joint d’étanchéité.
L’invention vise à répondre à ce besoin en proposant un dispositif de conditionnement d’un produit, comportant :
  • Un récipient pourvu d’un col fileté,
  • un couvercle de fermeture agencé pour se visser sur le col du récipient,
  • un joint d’étanchéité disposé dans le couvercle,
le couvercle comportant :
  • Un capot extérieur,
  • une capsule intérieure formée par injection d’une matière thermoplastique, fixée dans le capot extérieur, comportant :
    • une jupe de montage filetée intérieurement, agencée pour se visser sur le col du récipient,
    • une paroi supérieure ajourée, comportant
      • une portion annulaire périphérique, se raccordant à la jupe de montage, cette portion annulaire venant en appui sur le joint au terme du vissage du couvercle sur le récipient, le joint s’interposant entre le récipient et la capsule lorsque le couvercle ferme le récipient,
      • une portion centrale,
      • au moins cinq bras reliant la portion centrale à la portion annulaire et ménageant entre eux des ajours, ces bras présentant en section un facteur de forme défini par le ratio L/e, où L désigne la largeur etel’épaisseur, compris entre 1 et 2.
L’invention permet d’alléger significativement la capsule tout en gardant celle-ci fonctionnelle.
Le nombre et la disposition des bras, ainsi que le facteur de forme de leur section, limite les zones où une bulle d’air serait susceptible d’être emprisonnée, ce qui assure une bonne qualité de fabrication, et permet une injection de la matière thermoplastique dans le moule sans avoir à augmenter significativement la pression d’injection.
La portion centrale contribue à maintenir le joint sur la capsule lorsque le couvercle est dévissé. Le joint peut être fixé, notamment collé, en son centre à cette portion centrale.
En variante ou en complément, le joint peut être fixé par encliquetage à l’intérieur d’une gorge périphérique formée dans la jupe de montage de la capsule, notamment à la jonction entre celle-ci et la portion annulaire périphérique de la paroi supérieure. En particulier, la gorge périphérique d’encliquetage du joint est définie par la portion annulaire périphérique de la paroi supérieure, la jupe de montage et un jonc périphérique faisant saillie radialement vers l’intérieur depuis la jupe de montage.
En variante ou en complément, le joint peut être fixé, notamment collé, sur la portion annulaire périphérique de la paroi supérieure de la capsule et/ou sur les bras de la paroi supérieure ajourée.
Le joint est par exemple formé par un disque présentant une épaisseur comprise entre 1 mm et 1,5 mm, notamment voisine de 1,2mm.
Le joint peut notamment être réalisé en matériau élastomère ou en matière plastique, en particulier en matière plastique expansée, telle que du Polyéthylène (PE) expansé. La référence commerciale TRESYLENE® est un exemple de Polyéthylène (PE) expansé pouvant être employé pour réaliser le joint. Plus généralement, le joint peut être formé de tout matériau apte à assurer l’étanchéité du récipient et la conservation du produit contenu en son sein, une fois comprimé entre le col du récipient et la portion annulaire périphérique de la paroi supérieure de la capsule, au terme du vissage du couvercle sur le récipient. La longueur des bras peut représenter entre 40 et 60%, mieux entre 45 et 55%, du plus grand rayon intérieur de la jupe de montage.
Le plus grand rayon intérieur de la jupe de montage est celui pris à la base du filet de vis.
Le plus grand rayon de la portion centrale peut représenter entre 15 et 40%, mieux entre 20 et 35%, du plus grand rayon intérieur de la jupe de montage. De préférence, la portion centrale est de contour circulaire. Si toutefois le contour est non circulaire, le plus grand rayon de la portion centrale est celui du cercle circonscrit à la portion centrale.
La largeur de la portion annulaire périphérique peut représenter entre 10 et 35%, mieux entre 15 et 30%, du plus grand rayon intérieur de la jupe de montage. Une telle largeur de la portion annulaire permet d’assurer le maintien du joint et de l’appliquer contre le récipient de manière particulièrement satisfaisante.
Toutes les dimensions relatives ci-dessus contribuent à améliorer encore l’écoulement de la matière dans le moule et à réduire le risque de piégeage de bulles d’air lors de la fabrication.
Le facteur de forme de la section des bras est de préférence compris entre 1,1 et 1.4, mieux entre 1,2 et 1,3.
Les bras sont avantageusement radiaux, ce qui donne une disposition en étoile.
Dans une réalisation préférée, les bras sont au nombre de huit, étant orientés à 45° les uns des autres.
De préférence, la portion centrale est pleine, ce qui permet à la matière de bien circuler lors du remplissage du moule.
La portion centrale et les bras ont de préférence une épaisseur comprise entre 1.1 et 2 mm, mieux entre 1,5 et 1.7 mm. Une épaisseur supérieure à 1mm permet de diminuer la pression d’injection, et une épaisseur entre 1.5 et 1.7 permet d’optimiser le gain de matière et la pression d’injection.
Le récipient peut comporter un corps creux définissant le col et un pot intérieur reçu dans le corps. Cela permet de remplacer aisément le pot intérieur et d’utiliser ce dernier comme une recharge. Le corps extérieur peut ainsi être réutilisé.
De préférence, le pot intérieur comporte un rebord venant en appui sur la tranche du col, le joint s’interposant entre ledit rebord et la portion annulaire de la capsule lorsque le couvercle ferme le récipient.
La capsule intérieure peut présenter au moins un relief d’accrochage agencé pour assurer le maintien de la capsule dans le capot extérieur, le relief d’accrochage étant de préférence formé par un bourrelet porté par une lèvre annulaire concentrique à la jupe de montage et se raccordant par un retour dirigé vers l’intérieur à la base de la jupe de montage.
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’un exemple de mise en œuvre non limitatif de celle-ci, et à l’examen du dessin annexé, sur lequel :
La représente en élévation un exemple de dispositif de conditionnement selon l’invention,
la est une coupe longitudinale du dispositif de la ,
la représente un détail du dispositif,
la est une vue en perspective, avec coupe longitudinale, capot extérieur et joint enlevés,
la représente isolément, en perspective, la capsule intérieure,
la est une coupe partielle de la capsule, et
la représente en section transversale l’un des bras.
 Description détaillée
Le dispositif de conditionnement 1 représenté à la comporte un récipient 2 contenant un produit à appliquer, par exemple une composition cosmétique de maquillage ou de soin, par exemple une crème hydratante ou anti-âge, et un couvercle de fermeture 3, pouvant se visser sur le récipient.
Le couvercle 3 comporte, comme on peut le voir sur les figures 2 à 4 notamment, un capot extérieur 10 et une capsule intérieure 20 fixée dans ce capot.
Le récipient 2 comporte un corps 30 présentant en partie supérieure un col 31 fileté extérieurement. Le corps 30 est par exemple en verre, céramique, métal, bois ou matière plastique.
Le corps 30 est creux et définit un logement de réception d’un pot intérieur 40 qui contient le produit, ce pot 40 étant réalisé par exemple en une matière thermoplastique.
Le pot 40 peut présenter comme illustré un fond arrondi 41 et du côté opposé une ouverture bordée par un rebord 42 venant en appui sur le dessus du col 31.
Le rebord 42 peut se raccorder au reste du pot en formant un décrochement annulaire 43 servant de siège à un bouchon amovible 50, qui peut être retiré par l’utilisateur pour accéder au produit et remis en place ensuite, avant de refermer le récipient.
Une nervure annulaire 44 peut faire saillie sur le dessus du rebord 42, comme visible plus particulièrement sur la . Une telle nervure annulaire 44 est avantageusement prévue pour permettre le scellage d’un opercule adapté pour assurer l’étanchéité du pot intérieur, en particulier lorsque celui-ci est commercialisé sous forme de recharge de produit.
La capsule intérieure 20 comporte une jupe de montage 21 d’axe X, filetée intérieurement, agencée pour se visser sur le col 31.
La jupe de montage 21 se raccorde supérieurement à une paroi supérieure ajourée 22, qui s’étend perpendiculairement à l’axe X.
La paroi 22 comporte une portion centrale 23, qui se raccorde par des bras radiaux 24, au nombre de huit dans l’exemple illustré, à une portion annulaire périphérique 25, laquelle s’étend continûment jusqu’à la jupe de montage 21.
Les bras 24 s’étendent à 45° les uns des autres, et ménagent entre eux des ajours 26.
Chaque bras 24 présente avantageusement, comme visible à la notamment, une section transversale rectangulaire de largeur L supérieure à l’épaisseure, le ratio L/e étant de préférence de l’ordre à 1.25 ; dans l’exemple illustré, L vaut 2mm ete1,6mm. La paroi transversale 22 présente la même épaisseureau niveau de la portion annulaire 25 et de la portion centrale 23.
Si l’on se réfère à la , on voit que la portion centrale 23 présente un rayon D1 qui représente de préférence entre 20 et 35% du plus grand rayon intérieur de la jupe de montage 21, les bras 24 une longueur D2 de l’ordre de 50% et la portion périphérique 25 une largeur D3 entre 15 et 30%.
La portion centrale 23 peut porter une nervure annulaire 27, dirigée vers le capot.
Des crans d’anti-rotation 28 peuvent être formés sur un chanfrein extérieur présent à la jonction de la jupe de montage 21 et de la paroi supérieure 22, ces crans 28 coopérant avec des nervures 15 formées sur la surface intérieure du capot 10, comme visible sur la notamment, pour bloquer en rotation la capsule 20 dans le capot 10.
Dans l’exemple illustré, la capsule 20 est fixée par encliquetage dans le capot extérieur.
La capsule 20 comporte à cet effet un bourrelet annulaire d’encliquetage 60 porté par une lèvre annulaire 61 concentrique à la jupe de montage 21 et s’étendant autour de celle-ci. La lèvre 61 se raccorde à la base de la jupe 21 par un retour 62 dirigé vers l’intérieur.
Le capot 10 présente une gorge annulaire 18 dans laquelle s’encliquète le bourrelet 60.
Un joint d’étanchéité 70 est disposé dans le fond de la capsule 20, contre la paroi supérieure 22 comme illustré sur les figures 1 et 2.
Lorsque le couvercle 3 est vissé sur le col 31, le joint 70 est écrasé entre la nervure 44 du rebord 42 et la portion annulaire 25, ce qui permet d’obtenir une fermeture étanche.
Lorsque le couvercle 3 est enlevé, le joint 70 reste dans le fond de la capsule 20.
Dans l’exemple de réalisation illustré, le joint 70 est fixé par encliquetage à l’intérieur d’une gorge périphérique formée dans la jupe de montage 21 de la capsule, notamment à la jonction entre celle-ci et la portion annulaire périphérique 25 de la paroi supérieure 22. En particulier, et comme visible sur la , la gorge périphérique d’encliquetage du joint 70 est définie par la portion annulaire périphérique 25 de la paroi supérieure 22, la jupe de montage 21 et un jonc périphérique 29 faisant saillie radialement vers l’intérieur depuis la jupe de montage.
En variante ou en complément, le joint 70 peut être fixé, notamment collé, en son centre sur la portion centrale 23, à sa périphérie sur la portion annulaire périphérique 25 et/ou sur les bras 24 de la paroi supérieure ajourée 22.
Exemples
Exemple 1 (comparatif)
On simule la fabrication par injection d’une capsule allégée présentant une paroi supérieure non ajourée de 1mm d’épaisseur réalisée en polypropylène (PP). La masse obtenue est de 6,82g.
Exemple 2 (selon l’invention)
On réalise par injection de ce même polypropylène (PP) une capsule selon l’invention, présentant une paroi supérieure ajourée telle que décrite précédemment, avec une épaisseur de matière de 1,6 mm, et huit bras ayant une largeur L de 2mm. La capsule présente une masse de 6,3 g. La pression d’injection est diminuée de 27% par rapport à l’exemple comparatif.
On peut constater que la capsule permet un bon maintien du joint et offre l’étanchéité recherchée, tout en diminuant l’empreinte carbone de par la moindre quantité de matière utilisée.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à l’exemple qui vient d’être décrit. On peut fixer différemment la capsule dans le capot extérieur, par exemple. La nervure 27 peut être supprimée.

Claims (12)

  1. Dispositif (1) de conditionnement d’un produit, comportant :
    • Un récipient (2) pourvu d’un col fileté (31),
    • un couvercle (3) de fermeture agencé pour se visser sur le col (31) du récipient,
    • un joint d’étanchéité (70) disposé dans le couvercle (3),
    le couvercle (3) comportant :
    • Un capot extérieur (10),
    • une capsule intérieure (20) formée par injection d’une matière thermoplastique, fixée dans le capot extérieur, comportant :
      • une jupe de montage (21) filetée intérieurement, agencée pour se visser sur le col (31) du récipient,
      • une paroi supérieure ajourée (22), comportant
        • une portion annulaire périphérique (25), se raccordant à la jupe de montage (21), cette portion annulaire venant en appui sur le joint (70) au terme du vissage du couvercle sur le récipient, le joint (70) s’interposant entre le récipient et la capsule (20) lorsque le couvercle ferme le récipient,
        • une portion centrale (23),
        • au moins cinq bras (24) reliant la portion centrale (23) à la portion annulaire (25) et ménageant entre eux des ajours (26), ces bras présentant en section un facteur de forme défini par le ratio L/e, où L désigne la largeur du bras eteson épaisseur, compris entre 1 et 2.
  2. Dispositif selon la revendication 1, la longueur (D2) des bras (24) représentant entre 40 et 60%, mieux entre 45 et 55%, du plus grand rayon intérieur de la jupe de montage.
  3. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, le plus grand rayon (D1) de la portion centrale représentant entre 15 et 40%, mieux entre 20 et 35%, du plus grand rayon intérieur de la jupe de montage (21).
  4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, la largeur (D3) de la portion annulaire périphérique (25) représentant entre 10 et 35%, mieux entre 15 et 30%, du plus grand rayon intérieur de la jupe de montage (21).
  5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, le facteur de forme (L/e) de la section des bras (24) étant compris entre 1,1 et 1,4, mieux entre 1,2 et 1,3.
  6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, les bras (24) étant radiaux.
  7. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, les bras (24) étant au nombre de huit, étant orientés à 45° les uns des autres.
  8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, la portion centrale (23) étant pleine.
  9. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, la portion centrale (23) et les bras (24) ayant une épaisseur (e) comprise entre 1,1 et 2 mm, mieux entre 1,5 et 1,7 mm.
  10. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, le récipient (2) comportant un corps creux (30) définissant le col (31) et un pot intérieur (40) reçu dans le corps (30).
  11. Dispositif selon la revendication 10, le pot intérieur (40) comportant un rebord (42) venant en appui sur la tranche du col (31), le joint (70) s’interposant entre ledit rebord (42) et la portion annulaire (25) de la capsule lorsque le couvercle ferme le récipient.
  12. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, la capsule intérieure (20) présentant au moins un relief d’accrochage (60) agencé pour assurer le maintien de la capsule (20) dans le capot extérieur (10), le relief d’accrochage étant de préférence formé par un bourrelet (60) porté par une lèvre annulaire (61) concentrique à la jupe de montage (21) et se raccordant par un retour (62) dirigé vers l’intérieur à sa base.
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