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CAPSULE A ARTICULATION DU TYPE A EFFET RESSORT, ET ENSEMBLE
DE CONDITIONNEMENT EQUIPE D'UNE TELLE CAPSULE
La présente invention a trait à une capsule destinée à équiper un récipient
utilisé
' communément pour le conditionnement de certains produits, notamment
cosmétiques (shampooings, après shampooings, cac.) ou de soin (laits
corporels,
produits hydratants, écrans solaires, etc.).
Typiquement, de tels produits sont conditionnés dans des récipients à parois
déformables, notamment en polypropylène ou polyéthylène, et surmontés d'un
goulot dont un bord libre délimite une ouverture. Sur cette ouverture est
montée
une capsule, comprenant un corps claqué sur le goulot du récipient. Une paroi
transversale du corps est traversée par un orifice de sortie, en communication
avec le récipient. La capsule comprend également un couvercle articulé sur le
corps via une articulation dite "à effet ressort". Le couvercle comprend une
portion,
notamment sous forme d'un picot apte, en position fermée du couvercle, à venir
en engagement avec l'orifice de sortie de la capaule pour l'obturer de
manière.
étanche.
Une articulation à effet ressort désigne une articulation autorisant le
passage du
couvercle d'une première position, dite "de fermeture" à une seconde position
dite
"d'ouverture maximale", en pivotant autour d'un axe (défini par exemple par
une
charnière film), le passage de la première position à la seconde, etlou
réciproquement, s'accompagnant du passage par une position intermédiaire,
d'équilibre instable dans laquelle la déformation élastique (flexion,
compression,
étirement, etc.) d'au moins une partie de la capsule, notamment d'un élément
de
liaison reliant le corps de la capsule au couvercle, passe par une valeur
maximum.
Le franchissement de cette position d'équilibre instable, à l'ouverture et/ou
à la
fermeture résulte d'une force de rappel élastique générée par le (ou les)
éléments) déformés) élastiquement, notamment par l'élément de liaison reliant
le
corps au couvercle.
Comme décrit dans le brevet US-A-4 386 714, l'élément de liaison peut étre
sous
forme d'une genouillère, constituée d'un coude dont l'ouverture est maximale
en
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passant par ladite position intermédiaire. Un autre type d'articulation à
effet
ressort, dans laquelle l'élément de liaison est consi;ituée d'une bande se
déformant
en élongation, est décrit dans le brevet EP 0 147 423. Encore un autre type
d'articulation à effet ressort est décrit dans le brevEa EP 0 56 469. Dans ce
brevet,
les éléments de liaison se déforment pas ou peu. C'est le corps de la capsule,
etlou le couvercle qui se déforment en passant par la position d'équilibre
instable.
De telles articulations rendent possible la réalisati'~on de la capsule en une
seule
pièce, notamment obtenue de moulage. L'obtention d'un effet ressort
satisfaisant
requiert l'utilisation de matériaux relativement rigides tels que certains
polypropylènes. Faute d'une telle rigidité, la capsule est de fonctionnement
mou et
jugée peu satisfaisante.
Dans de telles capsules; il est connu de disposer dans l'orifice de sortie
délimité
par le corps, un clapet, configuré de manière à s'écarter sous la pression du
produit à l'intérieur du récipient, pour autoriser Ila distribution du
produit, et à
reprendre sa position de fermeture lorsque cesse I<~ pression. Un tel clapet
permet
d'empécher (au moins pendant une période de retournement normale du récipient)
le liquide contenu dans le récipient de s'écouler par gravité. En outre, il
permet de
mieux contrôler la distribution du produit, en réponse à la déformation des
parois
du récipient. De plus, un tel clapet doit fermer de manière suffisante pour
empêcher une entrée de liquide (notamment d'E:au) dans le récipient, depuis
l'extérieur. En revanche, un tel clapet peut autoriser' une entrée d'air à
l'intérieur du
récipient, notamment après chaque distribution, pour compenser le volume de
produit distribué.
Un tel clapet doit être suffisamment flexible et souple pour permettre une
distribution aisée du produit. Le matériau doit en outre résister à de
multiples
fléchissements dans un sens et dans l'autre, à chaque distribution du produit.
En
effet, l'articulation reliant le clapet au corps ne doit pas rompre au bout de
quelques utilisations. Elle doit en outre garder son aptitude à revenir
élastiquement en position fermée après chaque utülisation, et ce pendant toute
la
durée de vie du produit. Les exigences relatives à la souplesse du matériau
sont
encore plus grandes lorsque le clapet doit, en reprenant sa position de
fermeture,
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autoriser une reprise d'air à l'intérieur du récipient. En effet, le clapet
est soumis à
des fléchissements aussi répétés, mais selon un 2mgle maximal pouvant être
plus
important.
Partant de ces constats, notamment quant aux propriétés diamétralement
opposées que doivent présenter les matériaux formant d'une part l'articulation
à
effet ressort, et d'autre part le clapet de fermeture sélective, les
spécialistes de
(elles capsules se sont jusqu'alors toujours tournés vers les mêmes solutions.
Une première solution consiste à mouler la capsule équipée d'une articulation
à
effet ressort au moyen d'un matériau rigide, notamment un polypropylène, et de
réaliser le clapet de fermeture de l'orifice de sortie, en un matériau
élastomérique.
Quoi que satisfaisantes du point de vue du fonctionnement, de telles capsules
présentent l'inconvéniént d'être coûteuses à réaliser en raison de
l'utilisation de
deux matériaux distincts: En effet, le moulage est plus compliqué à réaliser:
En
outre, avec certains matériaux élastomériques, se pose le problème de la
compatibilité de l'élastomère avec le produit conditionné dans le récipient.
Selon une second solution, décrite notamment dans la demande de certificat
d'utilité FR 2 558 140, le clapet de fermeture est réalisé en un matériau
identique
au matériau formant le corps de la capsule, et esl: moulé d'une seule pièce
avec
ce dernier. Le matériau utilisé est de rigidité relativement faible, de
manière à
satisfaire aux exigences requises par le bon fonctionnement du clapet. Le
couvercle est réalisé, quant à lui, de façon distinctE~ du corps de la
capsule, et est
monté serrant ou vissé sur le récipient. En d'autres termes, la fonction
articulation
à effet ressort est supprimée. De la même nnanière que pour la solution
précédente, cette solution n'est pas satisfaisante du point de vue du coût. En
outre, le couvercle, non articulé sur le corps de la capsule, peut se perdre
si l'on
ne prend pas garde à le remettre immédiatement en place après chaque
utilisâtion. Enfin, l'accrochage par encliquetage d"une telle capsule,
réalisée en
matériau de relativement faible rigidité, peut être problématique quant à la
solidité
qu'il autorise.
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Selon une troisième solution, il a été proposé de réaliser la capsule en une
seule
pièce, avec un couvercle articulé sur un corps au moyen d'une articulation à
effet
ressort. La capsule est réalisée en un matériau rigide satisfaisant aux
exigences
requises par le bon fonctionnement de l'articulation. En revanche, aucun
clapet
n'est disposé dans l'orifice de sortie. Avec cette solution, sauf à
dimensionner
l'orifice de sortie de manière appropriée en fonction de la viscosité du
produit, ce
dérnièr s'écoule rapidement sous l'effet de son poids lorsque le flacon est
maintenu téte en bas. Du liquide, notamment de l'eau, peut entrer dans le
récipient
depuis l'extérieur, lorsque le couvercle n'est pas rabattu sur le corps. En
outre, la
distribution est difficilement contrôlable.
Aussi, est-ce un des objets de l'invention que df: réaliser une -capsule du
type
mentionné ci-avant, et résolvant, en tout ou partie, les inconvénients
discutés en
référence aux capsules conventionnelles.
C'est en particulier un objet de l'invention que de réaliser une capsule en
une
seule pièce, facile à utiliser et économique à réalisE:r.
C'est encore un autre objet de l'invention que de: réaliser une capsule
équipée
d'une articulation à effet de ressort, présentant un "effet ressort"
satisfaisant, et
permettant une distribution contrôlée du produit; au moyen d'un clapet
fonctionnant de manière satisfaisante tout au long de la durée de vie du
produit.
C'est un autre objet encore de l'invention que de réaliser une capsule
comportant
une articulation à effet ressort, et équipée d'un clapet de fermeture
sélective,
s'ouvrant en réponse à la pression à l'intérieur du récipient, et autorisant
une
reprisé d'air à l'intérieur du récipient, notamment après chaque distribution.
D'autres objets encore apparaitront dans la description détaillée qui suit.
Selon l'invention, ces objets sont atteints en réalüsant une capsule destinée
à
équiper un récipient, ladite capsule comprenant a) un corps comportant des
moyens aptes à assurer le montage de la capsule saur le récipient, ledit corps
étant
traversé par un orifice de sortie ; b) un clapet de fermeture monté dans ledit
orifice
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de sortie, et apte à fléchir en réponse à une pression exercée par le produit
à
l'intérieur du récipient de manière à dégager l'orifice de sortie en vue de la
distribution du produit, et à reprendre sa position initiale lorsque cesse la
pression
et c) un couvercle monté sur le corps par l'intermédiaire d'une articulation à
effet
5 ressort, et destiné à recouvrir de façon amovible ledit orifice de sortie,
pour
assurer la fermeture étanche du récipient, le clapet étant obtenu de moulage
avec
le corps, à partir d'un matériau identique à celui formant l'articulation à
effet
ressort.
Au sens de la présente demande, une articulation à effet ressort s'entend
d'une
articulation autorisant le passage du couvercle d'une première position, dite
"de
fermeture" à une seconde position dite "d'ouverturE: maximale", en pivotant
autour
d'un axe (défini par exemple par une charnière film), le passage de la
première
position à la seconde; etlou réciproquement, s'accompagnant du passage par une
pôsition intermédiaire, d'équilibre instable, dans laquelle la déformation
élastique
(flexionï compression, étirement, etc.) d'au moüns une partie de la capsule,
notamment d'un élément de liaison reliant le cors>s de la capsule au
couvercle,
passe par une valeur maximum. Le franchissement de cette position d'équilibre
instable, à l'ouverture et/ou à la fermeture, résulte d'une force de rappel
élastique
générée par le (ou les) éléments) déformés) élastiquement, notamment par
l'élément de Liaison reliant le corps au couvercle.
A titre d'exemple, l'articulation comprend un élément de liaison sous forme
d'une
bande de matière reliant le corps de la capsule au couvercle. De part et
d'autre de
la bande de liaison sont disposées deux charnières-films définissant un axe
d'articulation. En position fermée de la capsule, la bande de liaison se
trouve d'un
côté de l'axe d'articulation: En position ouverte de la capsule, la bande de
liaison
se trouve de l'autre côté de l'axe d'articulation. En passant de la position
ouverte à
la position fermée, et réciproquement, la bande de liaison passe par une
position
intermédiaire d'élongation maximale dans laquelle elle coupe l'axe
d'articulation.
A titre d'exemple encore, la bande de liaison peut, comme décrit dans le
brevet
US-A-4 386 714, être réalisée sous forme d'une genouillère.
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Ainsi, et en dépit des idées et préjugés ayant cour, dans le milieu des
spécialistes
des capsules du type précité, la demanderesse à découvert que dans une capsule
du type décrit précédemment, les fonctions "articulation à effet ressort" et
"clapet
de fermeture" pouvaient être âssurées de manière satisfaisante en utilisant le
~ même matériau. Les coûts de fabrication s'en trouvent réduits de manière
sensible. Les fonctionnalités sont optimales.
De préférence, le clapet est configuré de sorte que, en revenant à ladite
position
initiale, il autorise une entrée d'air à l'intérieur du récipient de manière à
compenser le volume de produit distribué. Ainsi, après chaque distribution, en
reprenant sa position initiale, le clapet peut aller légèrement au delà de sa
position
de fermeture, de manière à laisser passer de l'air en direction du récipient.
A
l'équilibre des pressions il reprend sa position de fermeture de l'orifice de
sortie.
Ce mouvement rentrant du clapet de fermeture n'Eat toutefois pas nécessaire,
en
fonction notamment du plus ou moins grand Eapace existant entre le bord
périphérique du clapet et le bord délimitant l'orifice ~de sortie.
A titre d'exemple; la distance entre le bord périphérique du clapet et le bord
intérieur délimitant l'orifice de sortie est de l'ordre de 0,2 mm. Avec un tel
espace,
pour un shampooing, sauf à laisser le flacon tëte en bas pendant une durée
relativement longue, le produit ne s'écoule pas sou;> l'effet de son poids.
La capsule est de préférence obtenue de moulage d'un polypropylène,
homopolymère ou copolymère.
De préférence; le clapet de fermeture est relié au corps de la capsule par au
moins un pont de matière formant charnière. De préférence encore, le clapet de
fermeture est relié au corps de la capsule par deux ponts de matière disposés
à
distance non nulle l'un de l'autre.
Selon un mode de réalisation avantageux, l'orifice cle sortie est formé au
fond d'un
renfoncement délimité par le corps, ledit renfoncement, du côté du clapet,
opposé
à celui adjacent au (ou aux) ponts) formant charnière présentant un profil
qui, en
s'éloignant de l'orifice de sortie, converge, de préférence progressivement,
en
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direction d'un axe de ce dernier. Un tel profil pE;rmet d'assurer un
écoulement
sensiblement à la verticale de l'orifice, du produit düstribué.
Sur la paroi du couvercle destinée à venir en regard de la paroi de la capsule
dans
~ laquelle est ménagé l'orifice de sortie, des moyens, notamment sous forme
d'un
picot, peuvent étre prévus pour venir en engagement: avec le renfoncement dans
lequel est ménagé l'orifice de sortie, de manière à parfaire l'étanchéité à la
fermeture, de l'ensemble.
Avantageusement, les moyens de montage sont des moyens aptes à coopérer
avec des moyens correspondants du récipient de manière à permettre
l'accrochage de la capsule sur le récipient par encliquetage ou par vissage.
L'encliquetage constitue toutefois une solution privilégiée.
Selon la présente invention, on réalisé égalE:ment un ensemble pour le
conditionnement et la distribution d'un produit, notamment cosmétique,
comprenant un récipient contenant le produit, ledit récipient présentant un
bord
libre délimitant une ouverture équipée d'une capsule selon l'invention.
De-préférence, le récipient est à parois aptes à se déformer en réponse . une
pression exercée perpendiculairement à leur surface et à reprendre leur forme
initiale lorsque cesse la pression. Un tel récipient peut être réalisé en
polypropylène ou en polyéthylène.
Un tel ensemble est particulièrement adapté pour le conditionnement et la
distribution d'un produit cosmétique, notamment un shampooing, un après-
shampooing, un gel de coiffage, un lait, ou d'un produit de soin.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un
certain nombre d'autres dispositions qui seront explicitées ci-après, à propos
d'exemples de réalisafiion non limitatifs, décrits en référence aux figures
annexées,
parmi lesquelles
- la figure 1 décrit un ensemble de conditionnement et de distribution équipé
d'une capsule selon l'invention ;
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- la figure 2 illustre une vue en coupe d'une capsule selon un mode de
réalisation de la présente invention ;
- la figure 3 représente une vue de détail du clapet de fermeture de la
capsule illustrée à la figure 2 ; et
- la figure 4 représente une vue partielle d'une .capsule présentant une
variante par rapport au mode de réalisation des figures 2 et 3.
A la figure 1, l'ensemble 100 sur lequel est montée la capsule 1 selon
l'invention,
est constitué' d'un flacon 101, par exemple, en polyéthylène ou polypropylène.
Le
flacon 101 comporte un corps 102 fermé par un fond 103. Le corps 102 est de
section transversale allongée et est formé de cieux grandes faces 104, 105,
déformables "élastiquement" sous l'effet d'une pression exercée
perpendiculairement aux grands côtés du flacon.
Sur le goulot du flacon est claquée une capsule 1. La capsule 1 comporte un
corps 2 sur lequel est articulé un couvercle 3, via une charnière ou
articulation à
effet ressort 30. Le corps 2 de la capsule 1 comporte une paroi transversale 4
dans laquelle est ménagé un renfoncement 5 au fond duquel est formé un orifice
de sortie 6. Sur sa face destinée à venir en regard de la paroi transversale
4, le
couvercle 3 porte un picot 7 apte à s'engager de manière étanche dans le
renfoncement 5 de manière à assurer une bonne éi:anchéité à la fermeture
Selon un mode de réalisation préférentiel, une telle capsule est obtenue de
moulage d'une seule pièce, en un polypropylène homopolymère ayant un module
de flexion de 1450 MPa (mesuré avec des essais dont les conditions figurent à
la
norme ISO 178, à 2 mmlmin). Cette capsule fera l'objet d'une description plus
détaillée en référence aux figures qui suivent.
Telle que représentée aux figures 2 et 3, le corps 2 de la capsule comprend
une
jupe d'habillage 8 de section transversale oblongue. La jupe 8 est ouverte en
une
extrémité et fermée en l'autre extrémité par une paroi transversale 4.
La paroi transversale 4 forme une partie en retrait Vil, orientée
perpendiculairement
au grand axe de la capsule 1, et destinée à recevoir le couvercle 3 en
position
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fermée de ce dernier. Dans la partie en retrait 9 de la paroi 4, est formé un
renfoncement 5 au fond duquel est disposé un orifice 6 pour la sortie du
produit.
L'orifice 6 de sortie du produit est disposé selon un axe X distinct de l'axe
Y de la
capsule, lequel coïncide avec l'axe du récipient 101 destiné à recevoir la
capsule
1.
Une jupe d'étanchéité 11 portée par la paroi transversale 4, est formée tout
autour
du renfoncement 5; et centrée sur l'axe Y de la capsule. Cette jupe
d'étanchéité
est destinée à s'insérer de manière étanche à l'intérieur du goulot du
récipient 101.
Entre la jupe d'habillage 8 et la jupe d'étanchéité 11, sont disposées deux
portions
de jupe 12, 13, portant chacune, au voisinage de leur extrémité libre, un
bourrelet
14, 15, apte à coopérer par encliquetage avec un bourrelet correspondant formé
sur la surface extérieure du goulot du récipient 101.
Un clapet 20 est disposé dans l'orifice de sortie 6, fit relié à un bord
délimitant ledit
orifice par deux ponts de matière 21, 22, disposés de manière à former une
charnière, pour permettre au clapet 20 de pivoter en réponse à la pression du
produit contenu dans lé récipient 101. Le clapet 20 est dimensionné de telle
sorte
que, en position fermée,' il subsiste un passage annulaire 23 entre le bord
périphérique du clapet 20 et le bord délimitant l'orifice de sortie 6, de
manière à
autoriser une reprise d'air à l'intérieur du récipient 101.
A titre d'exemple spécifique, l'orifice de sortie 6 a un diamètre de 4 mm. Le
clapet
de fermeture 20 a un diamètre de 3,6 mm, et reliE~ au bord délimitant
l'orifice de
sortie 6 par deux ponts de matière 21, 22, d'une largeur de 0,5 mm chacun et
d'une épaisseur de 0,25 mm. L'épaisseur du clapet de fermeture 20 est de 0,7
mm. Les deux ponts de matière 21, 22, sont séparés d'une distance angulaire
d'environ 25°. Tous ces paramètres sont bien entendus ajustés en
fonction du
matériau utilisé, du produit à distribuer et du confort recherché à la
distribution,
notamment de l'inertie du système.
Ainsi, à l'équilibre des pressions, le clapet 20 est dans la position de
fermeture
représentée en traits pleins. Dans cette position, le degré de fermeture est
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suffisant pour d'une part, lorsque le récipient est retourné tête en bas, au
moins
pendant une durée relativement courte, empêcher le produit contenu dans le
récipient de s'écouler sous l'effet de son poids, et d'autre part empêcher
tout
entrée intempestive de liquide, notamment d'eau, à l'intérieur du récipient.
En
5 revanche, le passage annulaire 23 formé autour du clapet 20 autorise une
reprise
d'air à l'intérieur du récipient 101.
Pour distribuer une dose de produit, l'utilisatrice appuie sur les parois
déformables
104, 105 du récipient 101 de manière à pressuriser le produit. Le produit sous
10 pression provoque le fléchissement du clapet 20 dans la direction opposée
au
récipient 101 de manière à dégager l'orifice de sortie 6, et à permettre la
sortie du
produit. Le clapet 20 est alors dans la position représentée en traits
interrompus.
En relâchant la pression exercée sur les parois du récipient 101, le clapet 20
revient dans sa position de fermeture en laissant passer dans le récipient
101, via
le passage annulaire 23, un volume d'air correspondant au volume de produit
distribué.
Le corps 2 de la capsule 1 est relié à un couvercle 3 via une articulation à
effet
ressort 30 du type à genouillère. Une telle articulation 30 comprend un
élément de
liaison sous forme d'un coude 31 relié d'une part au corps 2 de la capsule et
d'autre part au couvercle 3: De part et d'autre du coude 31 sont formées deux
charnières films 32, 34 définissant un axe de pivotement du couvercle 3 par
rapport au corps 2. A l'ouverture et à la fermeture du couvercle 3, le coude
31
passe par une position intermédiaire dans laquelle son ouverture est maximale.
Après franchissement de cette position d'équilibre instable, il rappelle
élastiquement le couvercle; soit en position dE; fermeture, soit en position
d'ouverture maximale. Le fonctionnement de telles articulations est bien
connu, et
par conséquent, ne nécessite aucune description dfaaillée supplémentaire.
Sur la face intérieure du couvercle 3 est formé un picot 7 qui, en position
fermée
du couvercle est apte à venir en engagement à l'üntérieur du renfoncement 5 de
manière à parfaire l'étanchéité à la fermeture.
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La figure 4 illustre une variante des figures 2 et 3. Selon cette variante, la
forme
cylindrique du renfoncement 5 au fond duquel est ménagé l'orifice de sortie 6,
est
remplacée par un profil particulier apte à favoriser l'écoulement, à la
verticale de
l'orifice de sortie 6, du produit s'écoulant au travers de ce dernier. A cet
effet, du
côté du clapet 20; opposé à celui adjacent au (ou aux) ponts) formant
charnière
21, 22, le renfoncement 5 présente un profil 40 qui, en s'éloignant de
l'orifice de
sortie 6, converge progressivement en direction de l'axe X de ce dernier.
Dans la description détaillée qui précède, il a été fait référence à des modes
de
réalisation préférés de l'invention. II est évident que des variantes peuvent
y étre
apportées sans s'écarter de l'esprit de l'invention telle que revendiquée ci-
après.
