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WO 02/28737 PCT/FRO1/03063
FERMETURE DE SECURITE A L'EPREUVE D'ENFANTS
Domaine de l'invention
L'invention concerne un dispositif de fermeture de
sécurité par vissage d'un conteneur dont l'embouchure est
munie d'un filet de vis externe, dispositif à l'épreuve
d'un jeune enfant.
L'invention concerne plus particulièrement un dispositif
de fermeture de sécurité par vissage pour conteneur, tel
que flacon, comprenant un bouchon interne à visser sur
ledit conteneur et un bouchon externe coaxial recouvrant
intégralement le bouchon interne, le bouchon externe ayant
capacité d'entraîner le bouchon interne par
l'intermédiaire d'un système d'encliquetage lorsque sont
pratiquées, sur le bouchon externe,Iune pression axiale et
une rotation.
Etat de la technique
Les dispositifs de sécurité à l'épreuve des jeunes
enfânts, pour la fermeture par vissage de conteneurs munis
d'une embouchure à filet de vis, ont fait leur apparition
depuis de nombreuses années.
Ces dispositifs se composent de deux bouchons/capuchons
emboîtés l'un dans l'autre, formés chacun d'une paroi
cylindrique latérale et d'une paroi d'extrémité supérieure
fermant la paroi cylindrique.
Le bouchon interne comporte un filet de vis sur la surface
interne de sa paroi cylindrique lui permettant d'obturer
par vissage le conteneur, et des moyens sur ses parois
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externes cylindriques et/ou d'extrémité lui permettant
d'être entraîné en rotation par le capuchon externe.
Le capuchon externe coaxial au capuchon interne qui
recouvre intégralement le capuchon interne, comporte, sur
ses parois internes, des moyens pour entraîner, en
rotation, le capuchon interne dans le sens de la fermeture
ou de l'ouverture du conteneur, par une pression
axiale/rotation appliquées sur le bouchon externe, cette
pression permettant d'engager mécaniquement les moyens
l0 d'entraînement du bouchon externe dans les moyens
correspondants du bouchon interne, puis de transmettre le
mouvement de rotation dudit bouchon interne.
L'un ou l'autre des deux bouchons comporte également des
moyens élastiques permettant le désengagement mécanique
des moyens d'entraînement des bouchons externe et interne,
ces moyens élastiques étant réalisés dans le même matériau
que les bouchons par injection-moulage.
De tels dispositifs de fermeture de sécurité à l'épreuve
des jeunes enfants ont été décrits dans de nombreux
brevets dont certains sont évoqués ci-après à titre
illustratif.
Un premier dispositif qui a fait l'objet du brevet
européen EP 0631943 concerne la fermeture de sécurité (à
l' épreuve d' un enfant) d' un récipi-ent comportant un filet
de vis, qui se compose de deux bouchons emboîtés, l'un
interne destiné à la fermeture dudit récipient, l'autre
externe destiné à entraîner le bouchon interne pour
l'ouverture ou la fermeture du récipient, par une action
combinée de pression et/ou rotation.
Dans ce dispositif .
- le bouchon interne à visser comporte, sur la surface
externe de sa paroi cylindrique, un cannelage constitué
de nervures successives, en forme de lamelles, qui se
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prolonge sur la surface externe de sa paroi d'extrémité
supérieure, sous la forme d'un cannelage radial dont
les lamelles ont un côté long, orienté dans la
direction de rotation pour l'ouverture, et un côté
court situé de préférence dans le plan contenant l'axe
longitudinal médian de la fermeture du récipient ;
le bouchon externe comporte, sur la surface interne de
sa paroi d'extrémité supérieure qui est volontairement
convexe (fermant la paroi cylindrique), des saillies,
qui s'engagent dans le cannelage du bouchon interne
quand une déformation élastique de la paroi d'extrémité
supérieure dudit bouchon externe est pratiquée par
pression axiale sur ladite paroi.
Dès lors, par pression axiale pratiquée sur la face
interne de la paroi d'extrémité convexe du bouchon
externe; puis rotation imprimée audit bouchon, un couple
de rotation est transmis au cannelage radial du bouchon
interne, par les saillies du bouchon externe, de telle
sorte que le bouchon interne est dévissé du récipient.
Le dispositif comporte également, comme déjà dit, le
cannelage en lamelles orientées sur la, paroi externe
cylindrique du bouchon interne, dont la fonction est de
faciliter la rotation du bouchon interne à visser dans le
bouchon externe, quand les saillies du bouchon externe ne
sont pas engagées dans les lamelles obliques du cannelage
radial du bouchon interne.
Le dispositif comporte également un deuxième système
d'entrainement en rotation du bouchon interne par le
bouchon externe dans le sens du vissage, indépendant du
premier système d'entraînement, de telle sorte que le
bouchon externe entraîne le bouchon interne dans
l'opération de fermeture, par une simple rotation, sans
qu'il y ait nécessité d'appliquer une pression axiale sur
la paroi externe convexe d'extrémité du bouchon externe .
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ce système d'entraînement est constitué par des moyens
placés sur la paroi cylindrique interne du bouchon
externe, tels que désignés par "surfaces frontales" et des
moyens placés sur la paroi cylindrique externe du bouchon
interne, tels que désignés comme des saillies.
Ce dispositif de fermeture, dit de sécurité, pour enfants,
présente des inconvénients qui peuvent se révéler lors de
son exploitation.
Par exemple, le bouchon externe (comme le bouchon interne)
est fait en un seul matériau polymère ayant une propriété
plus ou moins élastique et les saillies de la face interne
de la paroi d'extrémité supérieure du bouchon externe sont
faites du même matériau et sont obtenues par injection-
moulage en superstructure de ladite face interne dudit
bouchon . comme la paroi supérieure d'extrémité du bouchon
externe est convexe et sollicitée à de nombreuses reprises
par la pratique du couple pression axiale-rotation pour
l'ouverture du conteneur, la mémoire élastique du matériau
constitutif s'affaiblit et la déformation de cette paroi
d'extrémité supérieure peut devenir quasi-permanente par
effet de fatigue du matériau, de telle sorte que les
saillies peuvent être engagées d'une manière relativement
permanente et que le bouchon interne peut être entraîné en
rotation dans l'un ou l'autre des sens vissage ou
dévissage.
Ainsi, quand l'effet de fatigue du matériau se produit, la
paroi d'extrémité supérieure du bouchon externe ne
s'écarte plus suffisamment de la surface externe de la
paroi d'extrémité du bouchon interne . le dispositif n'est
plus alors d'une sécurité absolue, car l'encliquetage des
deux bouchons peut se produire indépendamment de la
nécessaire pression axiale-rotation.
Un autre dispositif qui a fait l'objet du brevet européen
EP0602925 concerne la ,fermeture, inviolable par un enfant,
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d'un récipient comportant un filet de vissage qui se
compose également de deux bouchons emboîtés l'un dans
l'autre, l'un interne destiné à la fermeture dudit
récipient, l'autre externe destiné à entraîner le premier
pour l'ouverture ou la fermeture du récipient par l'action
d'une pression axiale et/ou d'une rotation.
Dans ce dispositif .
- le bouchon externe comporte, sur la face interne de sa
paroi d'extrémité supérieure, des barrettes oblongues
d'encliquetage orientées radialement et un moyen
élastique dans sa partie centrale, pour tenir écartée
la paroi d'extrémité supérieure du bouchon externe de
la paroi d'extrémité supérieure du bouchon interne ;
- le bouchon interne à visser comporte, sur la surface
interne de sa paroi cylindrique, un filet de vis et sur
sa paroi d'extrémité supérieure des barrettes
d'encliquetage oblongues et radialement orientées. Ces
barrettes ont des faces inclinées (dans le sens du
vissage du bouchon interne) et butent sur les barrettes
d'encliquetage du bouchon externe, quand ledit bouchon
externe est soumis à rotation dans le sens vissage en
entraînant le bouchon interne. Mais, quand ledit
bouchon est soumis à rotation dans le sens du
dévissage, sans l'application préalable d'une force
axiale sur la paroi d'extrémit.é supérieure du bouchon
externe, les barrettes de la face interne de la paroi
d'extrémité supérieure du bouchon externe glissent sur
les faces inclinées et le bouchon interne n'est pas
entrainé.
Ainsi, il en découle que le dévissage du bouchon interne
est obtenu par l'application successive d'une pression
axiale sur sa paroi d'extrémité supérieure, ce qui
rapproche ladite paroi de la paroi d'extrémité supérieure
du bouchon interne et provoque l'encliquetage des
barrettes de la paroi d'extrémité supérieure du bouchon
externe dans les barrettes de la paroi d'extrémité
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supérieure du bouchon interne, le bouchon interne étant
alors entraîné en rotation par le bouchon externe.
Dès lors que la pression appliquée sur la paroi
d'extrémité supérieure du bouchon externe est relâchée,
les barrettes d'encliquetage du bouchon externe se
désencliquettent des barrettes d'encliquetage du bouchon
interne, grâce au système élastique qui provoque le
désaccouplement des deux bouchons.
Toutefois, ce dispositif de fermeture, dit de sécurité,
pour enfants comportant deux bouchons, présente également
des inconvénients qui se révèlent seulement à l'usage.
Concernant, par exemple, le bouchon externe, ses moyens
constitués par les barrettes d'encliquetage du bouchon
externe et son moyen élastique présents sur la surface
interne de la paroi d'extrémité supérieure dudit bouchon,
sont réalisés (par injection en moule) au moyen d'un seul
matériau polymère ayant une certaine élasticité naturelle.
Plus précisément, le moyen élastique est formé par quatre
.. languettes verticales solidaires par l'une de leurs
extrémités de la surface interne de la paroi d'extrémité
supérieure dudit bouchon. Ces quatre languettes forment
une paroi cylindrique virtuelle, coaxiale au bouchon
externe. Lors de l'application d'une pression sur la paroi
d'extrémité supérieure du bouchon externe, ces quatre
languettes ont tendance à s'écarter les unes des autres,
dans leur extrémité inférieure, puis s'écraser sur la
3o paroi d'extrémité supérieure du bouchon interne, tout au
long de l'application de la pression précitée.
Par le relâchement de ladite pression, les languettes
doivent reprendre une position verticale. Mais en
pratique, la répétition des efforts axiaux (pression
axiale-rotation), sur le bouchon externe pour le dévissage
du dispositif, entraîne une fatigue des matériaux
polymères constitutifs qui se manifeste par une
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déformation quasi permanente du moyen élastique et
éventuellement sa rupture en tout ou partie.
Ainsi, les faces d'extrémité supérieure des deux bouchons
ne sont plus suffisamment écartées l'une de l'autre au
repos et leur position relative rapprochée tend à
provoquer l'encliquetage accidentel des dents
d'entraînement du bouchon externe avec les dents
d'entraînement du bouchon interne. Le dispositif de
l0 fermeture, dit de sécurité, pour enfants n'est donc plus
d'une sécurité absolue.
Un autre dispositif qui fait l'objet du brevet européen EP
0725012, propose une fermeture considérée comme inviolable
par un enfant d'un conteneur comportant un filet de
vissage qui se compose .
d'un bouchon interne muni d'une paroi latérale
cylindrique et d'une paroi d'extrémité, destiné à être
entraîné,
~~ d'une enveloppe cylindrique externe d'entrainement
ouverte de telle sorte que l'ouverture supérieure de
cette enveloppe cylindrique a un diamétre légèrement
supérieur au diamètre du fût du bouchon interne, ce qui
permet au bouchon interne d'émerger au dessus de ladite
enveloppe cylindrique externe.
Une fois inséré dans l'enveloppe cylindrique externe, le
bouchon interne retient ladite enveloppe cylindrique, en
partie basse par une couronne sur laquelle elle vient en
butée, et en partie haute par une couronne externe sur
laquelle vient buter sa surface périmétrique supérieure.
L'enveloppe cylindrique externe d'entraînement comporte
sur sa surface interne des moyens d'encliquetage qui
peuvent également être des moyens de guidage du bouchon
interne.
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_g_
Quant au bouchon interne, son seul moyen d'encliquetage
lui permettant d'être entraîné par l'enveloppe cylindrique
est présent sur la paroi latérale externe dudit bouchon.
L'entraînement mécanique du bouchon interne par
l'enveloppe cylindrique externe se fait, dès lors, par
l'intermédiaire des moyens d'encliquetage de l'enveloppe
cylindrique et des moyens encliquetés dudit bouchon
interne quand on applique un couple mécanique de pression
l0 sur l'enveloppe pour la faire descendre et encliqueter, et
de rotation de l'enveloppe pour entraîner le bouchon
interne.
Le moyen élastique de désaccouplement est formé par des
15. pales de la couronne basse du bouchon interne, ces pales
étant de même composition et solidaires de ladite couronne
basse par l'une de leur extrémité et trouvant logement
dans ladite couronne quand une pression est exercée de
haut en bas sur l'enveloppe cylindrique externe.
Ainsi, il apparaît que les moyens mis en oeuvre dans ce
dispositif rendent l'entraînement du bouchon interne
difficile car ils nécessitent l'application d'une force
verticale sur l'enveloppe cylindrique externe, exigeant
d'abord la préhension périmétrique complète de ladite
enveloppe selon un mouvement peu commode, et ensuite
l'application de la force verticale sur le périmètre de
l'enveloppe pour provbquer l'encliquetage de ladite
enveloppe et du bouchon et enfin l'entraînement du bouchon
interne par rotation de l'enveloppe cylindrique externe.
I1 apparaît aussi que le moyen élastique de
désaccouplement est placé sur la couronne basse du bouchon
interne et est réalisé avec le même matériau (composition)
constitutif du bouchon et de l'enveloppe cylindrique
externe, matériau qui, lorsqu'il est fréquemment sollicité
peut perdre une partie de sa capacité élastique, et peut
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atteindre un état de fatigue telle qu'il peut se fissurer
et perdre son élasticité, voire se rompre.
Enfin, un autre dispositif qui a fait l'objet du brevet
GB 2,209,156, décrit un dispositif de fermeture de
sécurité pour les bornes anti incendie d'alimentation en
eau. Ce dispositif comporte un bouchon interne en
polyamide technique et un bouchon externe en alliage
d' aluminium.
Le bouchon interne dispose d'un filet de vis sur sa
paroi interne qui s'engage sur le filet de vis du nez
de la sortie d'eau.
~~ Le bouchon externe est maintenu dans une position
coaxiale avec le bouchon interne par l'intermédiaire
d'un anneau périmétrique qui constitue le moyen de
guidage, maintenant coaxialement les deux bouchons
constituant le moyen élastique de désaccouplement des
deux bouchons.
.- ~ Un ressort est situé entre leurs faces supérieures en
regard, prenant appui dans des rainures circulaires
coaxiales appropriées.
Le moyen d'entraînement par pression-rotation du bouchon
interne par le bouchon externe est constitué par .
trois dents placées sur la surface interne de
l'extrémité supérieure du bouchon externe qui
s'engagent, quand est effectuée une pression-rotation,
dans trois cavités présentes sur la surface externe de
l'extrémité supérieure du bouchon interne.
Or, il est évident qu'un tel dispositif est difficile à
exploiter car .
r il nécessite une manoeuvre mécanique relativement
précise qui consiste en une pression axiale pour faire
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entrer exactement et simultanément les trois dents dans
trois cavités de diamètre très légèrement supérieur à
celui des dents, ce qui exige une bonne adresse
manuelle et beaucoup d'efforts pour que l'entraînement
en ouverture ou fermeture puisse se réaliser ;
le moyen élastique de désaccouplement qui est un
ressort métallique est calibré pour une très longue
durée de vie, mais peu de manipulations en raison de
cette application très particulière, exigeant force
humaine importante et adresse manuelle particulière
lors de sa manipulation ;
cette fermeture de sécurité se révèle totalement
inadaptée à la fermeture de conteneurs tels que des
flacons.
Objectifs de l'invention
De nombreux objectifs sont dès lors assignés au dispositif
selon l'invention, de telle sorte qu'il puisse éliminer au
.. mieux les inconvénients précités et qu'il apporte des
solutions aménagées et améliorées par rapport aux divers
moyens mis en oeuvre dans les dispositifs de fermeture de
sécurité connus.
Un premier objet de l'invention est de réaliser un
dispositif de fermeture de sécurité d'un conteneur par
vissage, à l'épreuve d'un enfant au dévissage, ce
3o dispositif se composant de deux bouchons en polymères
thermoplastiques emboîtés l'un dans l'autre, fonctionnant
par un moyen d'encliquetage du bouchon externe sur le
bouchon interne par l'application d'un couple pression
axiale-rotation, sur la paroi d'extrémité supérieure du
dispositif.
Un autre objet de l'invention est de réaliser un
dispositif de fermeture de sécurité d'un conteneur par
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vissage, à l'épreuve d'un enfant au dévissage, ce
dispositif comportant un moyen désaccouplant immédiatement
le bouchon externe d'entraînement du bouchon interne
entraîné, dès lors que cesse la pression exercée sur la
paroi d'extrémité supérieure du dispositif.
Un autre objet de l'invention est de réaliser un
dispositif de fermeture de sécurité d'un conteneur par
vissage, à l'épreuve d'un enfant au dévissage, dont les
moyens permettant l'encliquetage et le désencliquetage du
bouchon externe d'entraînement avec le bouchon interne
entraînés ne subissent pas, en tout en partie, fatigue,
déformation permanente ou rupture par la répétition de
l'application du couple pression axiale-rotation sur la
paroi d'extrémité supérieure dudit dispositif.
Un autre objet de l'invention est de réaliser un
dispositif de fermeture de sécurité d'un conteneur par
vissage, à l'épreuve d'un enfant au dévissage, dont les
moyens permettant l'encliquetage et le désencliquetage. du
bouchon externe d'entraînement et du bouchon interne
entraîné compensent les jeux d'ajustement ou d'usure entre
les bouchons externe et interne, et leur procurent une
excellente cohésion quand ils sont encliquetés et une
indépendance, sans jeu, quand ils sont désencliquetés.
Sommaire de l'invention
Tous les objectifs énoncés précédemment peuvent être
atteints par le dispositif de fermeture, objet de
l'invention.
Selon l'invention, le dispositif de fermeture de sécurité
par vissage d'un conteneur muni d'une ouverture à filet de
vis externe, se compose de deux bouchons coaxiaux, en
matériaux polymères thermoplastiques emboîtés l'un dans
l'autre, l'un externe, l'autre interne, formés chacun
d'une paroi latérale cylindrique et d'une paroi
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d'extrémité supérieure fermant la paroi latérale
cylindrique,
- le bouchon externe comportant, sur sa surface interne
des moyens d'encliquetage lui permettant d'entraîner en
rotation le bouchon interne, par l'application d'un
couple mécanique pression axiale-rotation ;
le bouchon interne comportant un filet de vis sur la
l0 surface interne de sa paroi latérale cylindrique et des
moyens d'encliquetage correspondant à ceux du bouchon
externe sur sa surface externe, lui permettant d'être
entrainé en rotation par le bouchon externe quand ce
dernier est soumis à un couple mécanique de pression
axiale-rotation ;
- un moyen élastique de désaccouplement des moyens
d'encliquetage des bouchons interne et externe quand
cesse l'application du couple mécanique pression
axiale-rotation sur le bouchon externe ;
- des moyens de guidage des bouchons interne et externe
assurant leur coaxialité,.
qui se caractérise en ce que le moyen élastique de
désaccouplement .
- est placé entre les parois d'extrémités supérieures des
bouchons internes et externes,
- et est formé d'un matériau polymère thermoplastique à
mémoire de forme de composition différente des
compositions des matériaux constituant les bouchons
eux-mêmes.
Plus précisément, et selon une première variante, le
dispositif de fermeture de sécurité par vissage d'un
conteneur muni d'une ouverture à filet de vis externe, qui
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se compose de deux bouchons coaxiaux en matériaux
polymères thermoplastiques, emboîtés l'un dans l'autre,
l'un externe, l'autre interne, formés chacun d'une paroi
latérale cylindrique et d'une paroi d'extrémité supérieure
fermant la paroi latérale cylindrique, consiste en ce
que .
- le bouchon externe comporte, sur la surface
interne de sa paroi d'extrémité supérieure, des
l0 moyens d'encliquetage lui permettant d'entraîner
en rotation le bouchon interne, par l'application
d'un couple mécanique pression axiale-rotation ;
le bouchon interne comporte un filet de vis sur la
surface interne de sa paroi latérale cylindrique
et des moyens d'encliquetage correspondant à ceux
du bouchon externe, sur la surface externe de sa
paroi d'extrémité supérieure ,- lui permettant
d'être entraîné en rotation par le bouchon externe
quand ce dernier est soumis à un couple mécanique
de pression axiale-rotation ;'
- des moyens de guidage des bouchons interne et
externe assurant leur coaxialité et~
- un moyen élastique de désaccouplement des moyens
d'encliquetage des parois. d'extrémités supérieures
des bouchons interne et externe quand cesse
l'application du couple mécanique pression axiale-
3o rotation sur le bouchon externe, ce moyen
élastique de désaccouplement .
~ étant placé entre les parois d'extrémités
supérieures des bouchons interne et externe,
~ et étant formé d'un matériau polymère
thermoplastique à mémoire de forme de
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composition différente des compositions des
matériaux constituant les bouchons eux-mêmes.
Plus précisément également et selon une seconde variante,
le dispositif de fermeture de sécurité par vissage d'un
conteneur muni d'une ouverture à filet de vis externe, qui
se compose de deux bouchons coaxiaux en matériaux
polymères thermoplastiques, emboîtés l'un dans l'autre,
l'un externe, l'autre interne, formés chacun d'une paroi
1o latérale cylindrique et d'une paroi d'extrémité supérieure
fermant la paroi latérale cylindrique, consiste en ce
que .
- le bouchon externe comporte, sur la surface
interne de sa paroi latérale cylindrique des
moyens d'encliquetage lui permettant d'entraîner
en rotation le bouchon interne, par l'application
d'un couple.mécanique pression axiale-rotation ;
- le bouchon interne comporte un filet de vis sur la
surface interne de sa paroi latérale cylindrique
et des moyens d'encliquetage correspondant à ceux
du bouchon externe, sur la surface externe de sa
paroi latérale cylindrique, lui permettant d'être
entraîné en rotation par le bouchon externe, quand
ce dernier est soumis à un couple mécanique de
pression axiale-rotation ;,.
- des moyens de guidage des bouchons interne et
externe assurant leur coaxialité et
- un moyen élastique de désaccouplement des moyens
d'encliquetage des parois latérales cylindriques
des bouchons interne et externe quand cesse
l'application du couple mécanique pression axiale-
rotation sur le bouchon externe, ce moyen
élastique de désaccouplement .
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~ étant placé entre les parois d'extrémités
supérieures des bouchons interne et externe,
~ et étant formé d'un matériau polymère
thermoplastique à mémoire de forme de
composition différente des compositions des
matériaux constituant les bouchons eux-mêmes.
Description détaillée de l'invention
Le dispositif selon l'invention se compose de deux
bouchons, emboîtés l'un dans l'autre, chacun de ces
bouchons étant munis en superstructure des moyens tels que
le bouchon externe, quand il est soumis à une pression
axiale, puis une rotation, se déplace verticalement par un
mouvement descendant, s'encliquette dans le bouchon
interne et l'entraîne dans un mouvement d'ouverture ou de
fermeture à la demande.
Dès lors que la pression axiale cesse sur le bouchon
externe, le dispositif, pour être vraiment sécuritaire,
doit assurer le mouvement inverse ascendant du bouchon
externe, en provoquant le désaccouplement des bouchons
externe et interne . dès que le bouchon externe est dans
sa position désencliquetée, et qu'il est soumis à une
seule action de rotation, il ne peut plus entraîner le
bouchon interne dans un mouvement. de dévissage.
Un tel dispositif est d'une grande sécurité à l'égard des
jeunes enfants dont la coordination des gestes, pour créer
simultanément le couple pression axiale-rotation
nécessaire à l'ouverture du dispositif, n'est pas encore
acquise.
Les bouchons externe et interne du dispositif selon
l'invention sont réalisés par les méthodes de la
plasturgie adaptées à leur réalisation, au moyen de
matériaux qui sont des polymères thermoplastiques, tels
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par exemple que les polyéthylènes, les polypropylènes, les
copolymères d'éthylène/propylène et leurs mélanges, les
polyamides, les polystyrènes (PS), les copolymères
d'acrylonitrile-butadiene-styrène (ABS), les copolymères
de styrène-acrylonitrile (SAN), les polyvinylchlorures
(PVC), les polycarbonates (PC), les polyméthacrylate de
méthyl (PMMA), les polyéthylènetéréphtalates (PET).
Selon l'invention, et à la grande différence de l'état de
1o la technique, le moyen élastique à mémoire de forme
permettant le désencliquetage des bouchons externe et
interne, dès lors que cesse l'application d'une pression
axiale sur le bouchon externe suivie d'une rotation, est
formé d'un matériau polymère thermoplastique élastique à
mémoire de forme, de composition différente des
compositions des matériaux utilisés pour la fabrication
des bouchons externe et interne.
Le moyen élastique à mémoire de forme peut être réalisé
2o par la mise en oeuvre d'au moins un élastomère
thermoplastique d'origine naturelle ou synthétique. Le. ou
les élastomères mis en oeuvre peuvent être choisis
préférentiellement dans le groupe constitué par des
élastomères de type caoutchoucs naturels, caoutchouc
synthétique, en particulier les caoutchoucs de mono-
oléfines, tels que, par exemple, les polymères
d'isobutylène/isoprène, éthylène-acétate de vinyle (EVA),
éthylène-propylène (EPR), éthylène-propylène-diène (EPDM),
éthylène-esters acryliques (EMA-EEA), les polymères
fluorés, les caoutchouc de dioléfines, tels que, par
exemple, les polybutadiènes, les copolymères de butadiène-
styrène (SBR), les caoutchoucs à base de produits de
condensation tels que, par exemple, les caoutchoucs
thermoplastiques polyesters et polyuréthanes, les
silicones, les caoutchoucs styréniques styrène-butadiène-
styrène(SBS) et styrène-isoprène-styrène (SIS) et autres,
mis en oeuvre seuls ou en mélange.
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Le moyen élastique à mémoire de forme peut aussi être
réalisé au moyen d'une mousse de polymère thermoplastique.
Le moyen élastique à mémoire de forme selon l'invention
peut avoir la forme d'un volume, préférentiellement de
type sensiblement cylindrique, tronconique, cylindro-
tronconique, cylindro-hémisphérique - ou hémisphérique -
dont le diamètre est adapté à celui du dispositif et dont
la hauteur est au moins égale à la distance minimale
nécessaire pour que les moyens d'encliquetage des bouchons
externe et interne ne soient pas en position engagée.
Comme déjà dit, le moyen élastique à mémoire de forme
selon l'invention peut-être un volume divers. Ce volume
peut être plein et, dans ce cas, s'illustrer par un
disque, un tronc de cône, un dôme, ou encore peut être
creux, et dans ce cas, s'illustrer par une capsule, un
tronc de cône, une calotte, ce volume pouvant être ajouré
pour limiter les éffets de ventouse quand est pratiquée,
puis relâchée la pression axiale (suivi d'une rotation)
sur le bouchon externe.
Le moyen élastique selon l'invention est placé entre les
parois d'extrémité supérieure des deux bouchons . il peut
être inséré librement entre ces deux parois, ou bien être
indifféremment adhérent à la surface interne de la paroi
d'extrémité supérieure du bouchon externe ou à la surface
externe de la paroi d'extrémité supérieure du bouchon
interne, par collage sur la surface du bouchon ou par
surmoulage sur ledit bouchon.
Le moyen élastique à mémoire de forme selon l'invention,
réalisé au moyen de matériaux polymères thermoplastiques,
peut être obtenu par l'un des moyens propres à la
plasturgie permettant de fabriquer ledit moyen.
Les moyens d'encliquetage sont généralement connus, mais
doivent être adaptés dans leur forme selon leur zone
d'implantation, en raison de la présence du moyen
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élastique de désaccouplement desdits moyens d'encliquetage
selon l'invention, placé entre les parois d'extrémités
supérieures des bouchons interne et externe.
Dans le cas où l'implantation des moyens d'encliquetage se
fait sur la surface interne de la paroi latérale
cylindrique du bouchon externe et sur la surface externe
de la paroi latérale cylindrique du bouchon interne, les
moyens d'encliquetage sont généralement de type connu et
ne subissent aucune transformation . ils sont, par
exemple, formés .
- de lames à section carrée, rectangulaire,
triangulaire ou autre, présentes sur au moins une
partie de la hauteur de ladite paroi latérale et
implantées selon les génératrices,
- de couronnes crantées présentes en périmétrie sur
lesdites surfaces concernées.
Dans le cas où l'implantation des moyens d'encliquetages se
fait simultanément sur les surfaces en regard des parois
latérales cylindriques et sur les surfaces d'extrémités
supérieures desdits bouchons, les moyens' d'encliquetage
sont souvent de types connus, tels que par exemple des
lames. De telles lames, qui sont décrites dans le brevet
européen EP 0631943, forment un~cannelage constitué de
nervures successives en forme de lamelles se prolongeant
au moins sur l'une des surfaces appropriées des parois
d'extrémité supérieure, sous la forme d'un cannelage
radial dont la longueur radiale de chaque lame doit être
limitée pour créer une surface de réserve, coaxiale aux
bouchons, nécessaire à l'implantation du moyen élastique
selon l'invention.
Cette longueur radiale est au plus égale au rayon de la
face de la paroi d'extrémité supérieure des bouchons
externe et interne, diminué du rayon de la surface de base
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du volume géométrique du moyen élastique selon
l'invention.
Dans le cas où l'implantation des moyens d'encliquetage se
fait sur la surface interne de la paroi d'extrémité
supérieure du bouchon externe et sur la surface externe de
la paroi d'extrémité supérieure du bouchon interne, ces
moyens sont formés, par exemple, de dents en couronne, de
lames à section carrée, rectangulaire, triangulaire ou
autre, en position radiale, dont la dimension radiale est
limitée pour créer une surface de réserve coaxiale aux
bouchons, nécessaire à l'implantation du moyen élastique
selon l'invention.
Cette dimension radiale est préférentiellement au plus
égale au rayon de la face de la paroi d'extrémité
supérieure des bouchons externe et interne, diminué du
rayon de la surface de base du volume géométrique du moyen
élastique selon l'invention.
Dans le cas où l'implantation des moyens d'encliquetages se
fait sur la surface interne de la paroi d'extrémité
supérieure du bouchon externe et sur la surface externe~de
la paroi d'extrémité supérieure du bouchôn interne, ces
moyens sont formés, par exemple, de dents en couronne, de
lames à section carrée, rectangulaire, triangulaire ou
autre, en position radiale, dont ~la longueur radiale est
limitée pour créer une surface de réserve coaxiale aux
bouchons, nécessaire à l'implantation du moyen élastique
selon l'invention.
Selon l'invention, il est possible d'implanter des moyens
d'encliquetage sur les surfaces en regard devant en être
munies, qui possèdent .
- la même morphologie telle que par exemple des
dents montées en couronne, ou des lames radiales
sur chacune des surfaces des parois d'extrémités
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supérieures des bouchons, ou des couronnes
périmétriques crantées sur les surfaces en regard
des parois latérales cylindriques des bouchons
- des morphologies différentes, telles que par
exemple des dents montées en couronne sur la
surface interne de la paroi d'extrémité supérieure
du bouchon externe et des lames radiales sur la
surface externe de la paroi d'extrémité supérieure
du bouchon interne.
Selon une variante particulière de l'invention, les moyens
d'encliquetage placés en regard sur la surface interne de
la paroi d'extrémité supérieure du bouchon externe et sur
la surface externe de la paroi d'extrémité supérieure du
bouchon interne sont formés sur chacune de ces surfaces,
par une couronne de dents, dont le diamètre apparent qui
est inférieur à celui des bouchons, est préférentiellement
le même pour l'une et l'autre des couronnes.
Les dents formant l'une et l'autre des couronnes sont
espacées les unes des autres, de telle sorte que les dents
de la couronne du bouchon externe puissent s'encastrer
facilement entre les dents de la couronne du bouchon
interne quand le bouchon externe est soumis à une pression
axiale puis à une amorce de rotation.
Les dents des couronnes permettant l'encliquetage du
bouchon externe avec le bouchon interne ont une forme de .
- parallélépipède s'achevant à leur extrémité
d'engagement mécanique par deux plans obliques,
symétriques, séparés l'un de l'autre par un plan
horizontal,
- parallélépipède ou cylindre s'achevant à leur extrémité
d'engagement mécanique par un hémisphère ou un tronc de
cône.
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- 21 -.
Cette forme particulière des dents est conçue de telle
manière que le bouchon externe, lorsqu'il n'est pas
soumis à une pression axiale, mais seulement soumis à
un mouvement de rotation, puisse tourner dans un sens
ou dans l'autre sans entrainer le bouchon interne, les
dents de la couronne du bouchon externe pouvant glisser
sur les dents de la couronne du bouchon interne, si
elles sont en contact avec elles, sans s'encliqueter
l0 les unes dans les autres ;
le nombre de dents présentes dans chaque couronne
dépend essentiellement du diamètre de ces couronnes .
le nombre préférentiel de dents est d'au moins quatre
dents par couronne. D'une manière préférentielle, le
rapport du nombre de dents au diamètre en mm de la
couronne est compris entre 0,15 (4/24) et 0,5 (12/24).
Selon l'invention, les moyens de guidage du bouchon
externe à l'égard du bouchon interne, pour assurer une
excellente coaxialité, peuvent être présents sur l'une
et/ou l'autre des parois latérales cylindriques de l'un et
l'autre des bouchons, sur la surface externe du bouchon
interne et/ou sur la surface interne du bouchon externe.
2~
Les moyens de guidage peuvent être constitués par des
lames à section carrée, rectangulaire, triangulaire et
autres, présentés sur tout ou partie de la hauteur de la
paroi latérale cylindrique et implantés selon des
génératrices de ladite paroi.
Quand ces moyens de guidage n'interviennent que pour cette
seule fonction de guidage, ils sont présents sur l'une
et/ou l'autre des parois latérales cylindriques des
bouchons externe et interne et leur hauteur intervient sur
tout ou partie de la hauteur desdites parois latérales.
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Selon l'invention, ces moyens de guidage peuvent avoir
simultanément deux fonctions, la première étant celle de
guidage, la deuxième étant celle d'un moyen d'entraînement
du bouchon interne dans le seul sens du vissage, par le
bouchon externe.
Pour que ces deux fonctions puissent être assurées
simultanément, les lames, constituant les moyens de
guidage et d'entraînement dans le sens du vissage, sont
l0 présentes préférentiellement sur toute la hauteur des
parois latérales cylindriques des deux bouchons. Ces lames
ont en coupe sensiblement la forme d'une vague à section
triangulaire, rectangulaire, dont l'origine se situe sur
une génératrice des surfaces latérales cylindriques, et
dont l'extrémité est orientée selon un plan oblique .
- dans le sens à tendance centripète, quand les lames
sont sur la surface interne de la paroi latérale
cylindrique du bouchon externe,
- dans le sens à tendance centrifuge, quand les lames
sont sur la surface externe de la paroi latérale
cylindrique du bouchon interne.
Ainsi, quand le bouchon externe est soumis à une rotation
dans le sens du vissage, en dehors de toute pression
axiale, les extrémités des lames' de guidage du bouchon
externe entrent en butée avec les extrémités des lames de
guidage du bouchon interne et entraînent le bouchon
interne dans le sens du vissage.
A contrario, quand le bouchon externe est soumis à une
rotation dans le sens du dévissage en dehors de toute
pression axiale, les plans obliques des lames de guidage
du bouchon externe glissent sur les plans obliques des
lames de guidage du bouchon interne sans entraîner ledit
bouchon interne dans le sens du dévissage.
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- 23 -
En dehors du seul moyen élastique, qui est réalisé
indépendamment des bouchons ou en surmoulage de l'un des
deux bouchons, au moyen d'un matériau différent de celui
mis en oeuvre pour les bouchons, les bouchons externe et
interne, le filet de vis, les moyens d'encliquetage et de
guidage sont simultanément réalisés par injection en moule
avec un matériau polymère classiquement utilisé pour de
tels produits.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description
chiffrée des figures ci-après évoquées, ces figures
n'ayant qu'un caractère illustratif non limitatif d'un
dispositif particulier de l'invention.
- La figure 1 est une vue en perspective du bouchon
externe.
- La figure 2 est une vue en perspective d'un moyen
élastique selon l'invention.
- La figure 3 est une vue en perspective du bouchon
interne selon l'invention.
- La figure 4 est une vue en perspectivé d'un moyen de
fermeture d'un réservoir contenant une matière
adsorbant l'humidité.
- La figure 5 est une coupe verticale du dispositif selon
l'invention se composant des bouchons externe et
interne.
- La figure 6 est une coupe horizontale selon B-B du
dispositif selon l'invention.
- La figure 7 est une vue interne du bouchon externe du
dispositif selon l'invention.
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- 24 -
- La figure 8 est une coupe verticale du bouchon externe
du dispositif selon l'invention.
- La figure 9 est une vue en perspective d'une dent
appartenant au moyen d'encliquetage selon l'invention.
Selon les figures 1 à 4, le dispositif de fermeture de
sécurité selon l'invention se compose d'un bouchon externe
(1), d'un moyen élastique à mémoire de forme (20), d'un
l0 bouchon interne (40) et d'un moyen de fermeture (60) d'un
réservoir d'une matière hydrophile, absorbant l'humidité
interne du conteneur (non représenté).
Le bouchon externe (1) se compose d'une paroi latérale
cylindrique (2) et d'une paroi d'extrémité supérieure (3),
fermant la paroi latérale cylindrique. Sur la surface
interne de sa paroi d'extrémité supérieure (3) se trouve
un moyen d'encliquetage (figure 7) formé d'une couronne
(4), ayant un diamètre inférieur à celui du bouchon,
comportant douze dents (5) . Sur la surface interne de la
paroi latérale cylindrique, sont placés (figures 5, 6, 7)
des moyens de centrage constitués par des lames (6) jouant
simultanément, dans ce cas illustratif, deux fonctions .
- la première de ces fonctions est celle de guider
coaxialement le déplacement du bouchon externe (1) par
rapport au bouchon interne (40), quand est appliquée,
puis relâchée la pression axiale sur le bouchon externe
(1)
- la deuxième de ces fonctions est celle de participer à
un moyen d'entrainement en rotation du bouchon interne
dans l'unique sens du vissage du dispositif, en
l'absence de toute pression axiale sur le bouchon
externe. Comme l'illustre la figure 6, les lames (6)
ont sensiblement, en coupe, une forme rectangulaire
allongée, dont l'inclinaison selon la trace du plan (7)
donne une orientation (selon la flèche), dans le sens à
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-25-
tendance centripète et forme un angle "a" avec le plan
de tangence (8) à la naissance de la lame (6).
Le bouchon interne (40) se compose également d'une paroi
latérale cylindrique (41) et d'une paroi d'extrémité
supérieure (42) fermant la paroi latérale cylindrique. Sur
la surface externe de la paroi d'extrémité supérieure
(42), se trouve un moyen d'encliquetage (figure 3) formé
d'une couronne (43), d'un diamètre inférieur à celui du
1o bouchon interne, mais identique au diamètre de la couronne
(4) placée sur la surface interne de la paroi d'extrémité
supérieure du bouchon externe (1). La couronne (43)
comporte le même nombre de dents que la couronne (4).
Sur la surface externe de la paroi latérale cylindrique
(41), sont également placés des moyens de guidage
constitués par des lames (45) jouant simultanément (dans
ce cas illustratif.) deux fonctions .
- la première de ces fonctions est celle de guider
coaxialement le déplacement du bouchon externe (1) par
rapport au bouchon interne (40),
la deuxième de ces fonctions est celle 'de participer à
un moyen d'entraînement en rotation du bouchon interne
dans l'unique sens du vissage du dispositif, en
l'absence de toute pression 'axiale sur le bouchon
externe. Comme l'illustre la figure 6, les lames (45)
ont sensiblement, en coupe, une forme triangulaire dont
la trace du plan de face (46) donne une orientation
(selon la flèche) dans le sens à tendance centrifuge et
forme un angle "(3" avec le plan de tangence (47) à la
naissance de la lame (45).
La forme des dents (5, 44) des couronnes (4, 43) est du
type parallélépipédique rectangle (figure 9) comportant
des parois latérales (90, 91) se prolongeant à leur
extrémité d'engagement mécanique, lors de l'encliquetage
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par des pans coupés (plans obliques) (92, 93), séparés
l'un de l'autre par un plan horizontal (94).
Cette forme de dent est telle que, en l'absence d'une
pression axiale sur le bouchon externe, mais lors d'un
mouvement de rotation appliqué audit bouchon externe, les
plans obliques (92, 93) des dents (5) de la couronne (4)
et des dents (44) de la couronne (43) peuvent glisser les
uns sur les autres (dans le cas d'un rapprochement
accidentel provoquant leur contact), sans que les dents
desdites couronnes puissent s'encliqueter et provoquer
l'entraînement du bouchon interne par la rotation du
bouchon externe.
Entre les parois d'extrémité supérieure des bouchons
externe et interne, se trouve le moyen~élastique à mémoire
de forme (20) selon l'invention (figure 2). Ledit moyen
élastique (20) est du type cylindro-tronconique creux, se
composant d'une couronne circulaire (21), d'une paroi
latérale cylindro-tronconique (22) et d'une paroi
d'extrémité supérieure ajourée comportant un croisillon
(23) et des ouvertures (24).
Le diamètre du moyen élastique à mémoire de forme est
inférieur au diamètre interne des couronnes d'encliquetage
(4) et (43), de telle sorte qu'il s'y insère facilement.
Le moyen élastique à mémoire de forme, réalisé par
moulage-injection au moyen d'un mélange d'élastomères
thermoplastique, est placé en position de fonctionnement
entre les deux parois (3) et (42) d'extrémité supérieure
des bouchons.
L'épaisseur du moyen élastique à mémoire de forme (20) est
très légèrement supérieure à la distance entre les parois
d'extrémité (3) et (42), de telle sorte que, en dehors de
toute pression axiale, le bouchon externe (1) peut être
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soumis à un mouvement de rotation (dans le sens de
l'ouverture) sans entraïner le bouchon interne (40).
Lors d'une pression axiale sur le bouchon externe (1), le
moyen élastique à mémoire de forme (20) est comprimé, se
dëforme tout en restant contenu dans les limites des
couronnes (4) et (43). La déformation par compression du
moyen élastique à mémoire de forme, chasse l'air présent
dans la zone permettant l'encliquetage des deux couronnes
(4) et (43) .
Le bouchon externe peut entraîner en rotation le bouchon
interne, en particulier dans le sens du dévissage. Lorsque
la pression axiale cesse, le moyen élastique à mémoire de
forme reprend son volume initial, en particulier en
récupérant son volume initial d'air. Les deux bouchons, en
s'éloignant l'un de l'autre, se désencliquettent . le
bouchon externe ne. peut plus entraîner le bouchon interne,
en particulier, dans le sens du dévissage.
Complétant le dispositif selon l'invention, un capuchon
(60) est présent, destiné à la fermeture du réservoir (48)
(faisant partie du bouchon interne (40)) dans lequel est
introduit une matière ayant des propriétés spécifiques,
telles que par exemple d'adsorber l'humidité interne au
conteneur (non représenté) clos par ledit dispositif.
Dans le cas illustratif précédemment évoqué du dispositif
selon l'invention, la fermeture du dispositif selon
l'invention se fait par l'intermédiaire des lames (6) et
(45) qui viennent en butée quand le bouchon externe (1)
est soumis à un seul mouvement de rotation dans le sens du
vissage . les lames (6) du bouchon externe, entraînées
dans le sens de la flèche (49), entrent en contact avec
les lames (45) du bouchon interne (40) par leur face
abrupte et entraînent ledit bouchon interne dans le sens
de la fermeture.
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De la manière opposée, le bouchon externe (4) étant soumis
à un seul mouvement de rotation dans le sens du dévissage,
selon la flèche (50), les lames (6) glissent par leur plan
oblique (7) sur le plan oblique (46) des lames (45) . le
bouchon interne n'est pas entraîné dans le mouvement de
dévissage.
Pour qu'il y ait ouverture par dévissage du dispositif
selon l'invention, le bouchon externe (1) doit être soumis
1o à une pression axiale suivie d'une rotation dans le sens
du dévissage. Dans ce contexte, le bouchon externe (1) se
rapproche du bouchon interne en comprimant le moyen
élastique à mémoire de forme (20).
Les dents de la couronne (4) du bouchon externe (1)
s'encliquettent dans les dents de la couronne (43) au
bouchon interne (40) . le bouchon interne est alors
entraîné en rotation par le bouchon externe (1) et le
dispositif de fermeture est facilement dévissé et séparé
du conteneur (non représenté).
Selon une autre variante (non représentée), le dispositif
de fermeture de sécurité comporte tous les moyens décrits
dans le premier cas illustratif, hormis que seules
existent les lames (6) sur le bouchon externe (1) ou (45)
sur le bouchon interne (40), lames qui interviennent pour
leur seule fonction de guide. Dans ce cas, fermeture et
ouverture du dispositif selon l'invention s'effectuent par
pression axiale sur le bouchon externe suivi d'une
3o rotation appropriée, provoquant encliquetage des couronnes
(4) et (43) et entraînement du bouchon interne (40) dans
le sens de l'application de la rotation sur le bouchon
externe (1).
