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CA 02669073 2009-05-07
WO 2008/055961 PCT/EP2007/062090
Description
Tête distributrice avec coiffe charnière
L'invention concerne une tête distributrice pour obturer un récipient,
notamment un
tube ou un flacon, munie d'un orifice de sortie et d'une coiffe charnière
permettant
d'obturer l'orifice de la tête distributrice, la tête distributrice et la
coiffe charnière formant
une pièce d'un seul tenant.
De telles têtes distributrices sont couramment utilisées dans le domaine de la
cosmétique et de la parapharmacie. Il est ainsi possible d'ouvrir le tube avec
la main qui
tient le tube ou le flacon en faisant pivoter la coiffe, sans qu'il soit
nécessaire de dévisser
une pièce qui peut être facilement égarée.
On connaît de telles têtes distributrices en une pièce des documents
EP 1 162 154 A1, US 5 036 889 A et FR 2 731 983 Al. La tête distributrice et
la coiffe
charnière sont injectées ensemble dans un même moule. L'ensemble est donc
réalisé
dans la même matière et avec la même couleur. Cependant, il peut être parfois
utile de
réaliser la coiffe charnière d'une autre couleur ou dans un autre matériau que
la tête
distributrice.
L'objectif de l'invention est de permettre de fabriquer une tête distributrice
munie
d'une coiffe charnière, ces deux éléments ne formant qu'une seule pièce, qui
permette
d'utiliser des matériaux de couleurs et/ou de compositions différentes pour la
tête
distributrice et pour la coiffe charnière.
Cet objectif est atteint conformément à l'invention du fait que la coiffe
charnière est
surmoulée sur la tête distributrice. Ainsi, on fabrique dans une première
étape la tête
distributrice puis on surmoule sur cette tête distributrice la coiffe
charnière. Il est ainsi
possible d'utiliser des matériaux de couleurs différentes pour chacun des deux
éléments.
Afin de pouvoir utiliser des matériaux incompatibles pour les deux éléments,
c'est-à-
dire des matériaux qui ne fusionnent pas ensemble et donc n'adhèrent pas l'un
à l'autre, il
est préférable de prévoir des moyens d'ancrage pour assurer la fixation de la
coiffe
charnière sur la tête distributrice. Il est ainsi possible de réaliser la tête
distributrice dans
un premier matériau en prévoyant des premiers moyens d'ancrage puis de
surmouler la
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coiffe charnière dans un matériau incompatible avec celui de la tête
distributrice, ce
deuxième matériau venant s'engager dans les premiers moyens d'ancrage pour
former
ensemble les moyens d'ancrage.
II est préférable que la tête distributrice porte des premiers moyens
d'ancrage, de
préférence une gorge, et la coiffe charnière des deuxièmes moyens d'ancrage,
de
préférence une languette pénétrant dans la gorge, ou inversement. Pour assurer
un
ancrage encore plus résistant, il est possible de concevoir les moyens
d'ancrage sous la
forme de crochets.
La tête distributrice peut être soudée au récipient qu'elle doit obturer, par
exemple
un tube souple, ou être fixée dessus à l'aide de moyens de fixation tels qu'un
filetage ou
des moyens d'encliquetage, par exemple pour obturer un flacon.
Comme cela a été évoqué précédemment, la coiffe charnière et la tête
distributrice
peuvent être réalisées dans un même matériau dans la même couleur ou dans des
couleurs différentes, ou dans des matériaux différents ayant la même couleur
ou des
couleurs différentes, ces matériaux pouvant être compatibles ou incompatibles
entre eux.
Afin d'éviter que les odeurs du contenu du tube ne soient perceptibles lorsque
celui-
ci est fermé, il est avantageux d'intégrer dans la tête distributrice et/ou
dans la coiffe
charnière une barrière, par exemple sous la forme d'un insert étanche aux
odeurs et/ou
aux gaz.
II est préférable de munir la tête distributrice d'un opercule amovible et/ou
pouvant
être perforé pour fermer son orifice.
Afin d'éviter toute fuite du contenu, il est avantageux de prévoir des moyens
d'étanchéité sur la tête distributrice et/ou sur la coiffe charnière pour
assurer l'étanchéité
du récipient lorsque la coiffe charnière est fermée.
Pour permettre une ouverture facile de la coiffe charnière, il est préférable
de
prévoir des moyens pour faciliter l'ouverture de la coiffe avec un doigt,
notamment sous la
forme d'une casquette.
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Pour éviter que la coiffe charnière ne gêne le prélèvement et pour faciliter
son
ouverture, il est conseillé de prévoir des moyens pour déplacer la coiffe
charnière dans
une position de grande ouverture et/ou dans la position de fermeture, ou dans
une
position proche de celles-ci, lorsque la coiffe charnière n'est soumise à
aucun effort
extérieur.
Afin de faciliter la sortie du produit, notamment lorsque le récipient est
presque vide,
la tête distributrice présente des épaulements radiaux inclinés par rapport à
un plan radial
d'un angle compris entre 5 et 45 , de préférence d'un angle de 15 .
Notamment, sa paroi
sommitale est légèrement inclinée pour éviter qu'il n'apparaisse des angles
droits ou
aigus pouvant retenir le produit.
Il est préférable de réaliser la tête distributrice et/ou la coiffe charnière
dans de
l'EVOH (éthylène-alcool vinylique), de l'Orgaloy (mélange de polyamide et de
polypropylène), du PP (polypropylène), du PEHD (polyéthylène haute densité) ou
du
PEBD (polyéthylène basse densité).
L'invention est décrite plus en détail ci-dessous à l'aide des figures qui
montrent
Figure 1 une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'une tête
distributrice
conforme à l'invention, la coiffe étant en position fermée ;
Figure 2 une vue en coupe du tube de la figure 1, la coiffe étant en position
ouverte ;
Figure 3 une vue agrandie du détail B des figures 1 et 2
Figure 4 une vue agrandie du détail C de la figure 1;
Figure 5: une vue agrandie du détail D de la figure 1;
Figure 6 détail de la figure 2 montrant l'angle (a) ;
Figure 7 une vue en perspective en coupe d'un deuxième mode de réalisation de
la
tête de distribution conforme à l'invention ;
Figure 8 agrandissement de la figure 7 au niveau de la charnière.
La tête distributrice (3, 103) de l'invention est munie d'une coiffe (4, 104)
fixée sur
la tête distributrice par une charnière (41, 141).
Dans le premier exemple de réalisation, la charnière est réalisée sous la
forme de
deux charnières film (41) tandis que dans le deuxième exemple de réalisation,
il s'agit
d'une charnière papillon (141). Dans les deux cas, les charnières sont
dimensionnées de
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telle sorte que, sans contraintes extérieures, la coiffe (4, 104) tende à se
placer soit dans
une position proche de la position fermée de la figure 1, soit dans la
position grande
ouverte de la figure 2 dès qu'elle a passé un certain angle d'ouverture. On
est sûr ainsi
que la coiffe (4, 104) ne viendra pas gêner le prélèvement en se mettant dans
une
position intermédiaire, par exemple sous l'effet de son propre poids. La
coiffe (4, 104) est
munie d'une casquette (42, 142) destinée à faciliter son ouverture. Il serait
également
possible de prévoir un retrait dans la paroi de la chambre de distribution
(32, 132) pour
donner une prise sur la coiffe (4, 104).
Conformément à l'invention, la coiffe (4, 104) est surmoulée sur la tête (3,
103). II
est possible d'utiliser pour la tête et pour la coiffe soit des matériaux
identiques ou au
moins compatibles, soit des matériaux non compatibles. Le surmoulage a
l'avantage de
permettre l'utilisation de matériaux différents et/ou de couleurs différentes
pour la tête
distributrice et pour la coiffe. Dans tous les cas, la tête distributrice (3,
103) et la coiffe (4,
104) forment ensemble une pièce d'un seul tenant.
Lorsque les matériaux utilisés pour la tête distributrice (3) et la coiffe (4)
sont
identiques ou compatibles, le surmoulage suffit pour assurer une cohésion et
l'adhérence
des deux éléments. Le deuxième matériau se soude sur le premier au niveau de
l'interface. C'est le cas retenu pour le premier mode de réalisation. On peut
choisir le
même matériau, mais des couleurs différentes pour les deux éléments ou bien
deux
matériaux différents avec des couleurs identiques ou différentes. Le PP et
l'EVOH sont
par exemple des matériaux compatibles.
Si par contre on utilise des matériaux qui ne sont pas compatibles, c'est-à-
dire qui
ne se soudent pas ensemble et ne permettent pas à la coiffe d'adhérer sur la
tête, il faut
prévoir des moyens d'ancrage de la coiffe (104) sur la tête (103). C'est le
cas du
deuxième exemple de réalisation. Ces moyens d'ancrage assurent la fixation
mécanique
de la coiffe sur la tête. Dans l'exemple de réalisation présenté, ces moyens
d'ancrage
sont constitués par des premiers moyens d'ancrage (138) situés sur la tête
(103) et ayant
la forme d'une gorge réalisée dans la tête lors de sa fabrication. Cette gorge
(138) en
forme d'arc de cercle s'étend de préférence sur toute la longueur de la
charnière (141).
Au moment du surmoulage, le matériau de la coiffe vient pénétrer dans cette
gorge (138)
formant une languette (144) constituant les deuxièmes moyens d'ancrage. Après
le
refroidissement de l'ensemble, il se produit un effet de retrait des matériaux
qui a pour
conséquence un effet de pincement de la languette (144) dans la gorge (138).
La coiffe se
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trouve donc prise en étaux dans la gorge (138) par sa languette (144) et ne
peut plus en
sortir.
Il est également possible de réaliser les moyens d'ancrage sous la forme de
5 crochets. On pourra par exemple compléter le couple gorge (138)/languette
(144) de
l'exemple de la figure 8 par des trous radiaux pratiqués dans la paroi
extérieure de la
gorge (138). Lors du surmoulage de la coiffe, le deuxième matériau pénètrera
non
seulement dans la gorge (138) mais également dans ces trous. Les cylindres du
deuxième matériau définissent des crochets qui pénètrent dans les trous
réalisés dans le
premier matériaux.
Sur les figures 7 et 8, la charnière est placée du côté de la coiffe (104). II
va de soi
qu'il est également possible de la placer du côté de la tête distributrice
(103). De même, la
gorge (138) peut être placée sur la coiffe et la languette (144) sur la tête.
Parmi les matériaux incompatibles, ou tout du moins insuffisamment
compatibles,
on citera le PP et le PE. Or il est intéressant de fabriquer la tête en PE
pour permettre par
exemple son soudage sur la jupe d'un tube souple également en PE et de
fabriquer la
coiffe en PP pour obtenir un objet plus rigide. Bien qu'il soit possible aux
températures de
travail actuelles d'obtenir une certaine adhérence du PP sur le PE, celle-ci
n'est en
général pas suffisante pour assurer une fixation suffisamment solide de la
coiffe en PP
sur la tête en PE. La coiffe risque d'être rapidement arrachée si des moyens
d'ancrage ne
sont pas prévus.
Dans la pratique, on utilise un moule correspondant à la forme de l'ensemble
tête
distributrice/coiffe charnière. Un noyau obture le passage entre les deux
éléments
correspondant à la charnière. Si des moyens d'ancrage sont prévus, ce noyau
assure la
formation des premiers moyens d'ancrage sur la tête. Une fois la tête réalisée
et déjà
partiellement refroidie, le noyau est retiré et la coiffe est surmoulée.
La tête distributrice (3, 103) peut être fixée par soudage sur la jupe (2)
d'un tube
souple (1). On pourra utiliser pour cela des moyens de soudure par induction
ou par
ultrason ou toute autre méthode adaptée connue de l'homme du métier. La
soudure est
réalisée entre l'arête supérieure de la jupe (2) et la collerette (31, 131) de
la tête
distributrice (3, 103). Pour faciliter la soudure, la collerette (31, 131)
présente un
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épaulement (37) dont la hauteur correspond sensiblement à l'épaisseur de la
paroi de la
jupe (2).
Il est également possible de prévoir de fixer la tête distributrice sur le
récipient
qu'elle doit obturer par des moyens de fixation mécaniques, tels qu'un
filetage ou des
moyens d'encliquetage.
La tête (3, 103) comprend une collerette (31, 131), une chambre de
distribution
(32, 132), cylindrique ou légèrement tronconique, renforcée éventuellement par
des
nervures (33) et se termine dans sa partie sommitale par une paroi (34, 134)
présentant
un orifice (35, 135) par où peut sortir le contenu du récipient. Pour
améliorer le taux de
restitution, il est préférable que cette paroi sommitale (34, 134) soit
légèrement inclinée
par rapport au plan radial d'un angle (a) compris par exemple entre 5 et 45 ,
ici de 15 .
Afin d'assurer l'étanchéité entre l'orifice (35, 135) et la coiffe (4, 14), il
est
préférable de prévoir des moyens d'étanchéité. Dans l'exemple présenté à la
figure 5,
l'étanchéité est assurée par un joint extérieur (43) placé dans le fond de la
coiffe (4) et
venant ceindre par l'extérieur le bord axial (36) de l'orifice (35). Ce joint
extérieur est
particulièrement bien adapté pour les produits pâteux tels que les
dentifrices. Pour les
produits plus liquides, tels que des crèmes ou des lotions, il est préférable
d'utiliser des
joints intérieurs comme dans l'exemple de la figure 7. Dans ce cas, le joint
extérieur est
remplacé par une paroi cylindrique (143) qui pénètre pratiquement sans jeu
dans l'orifice
(135).
Pour éviter que l'odeur du produit contenu dans le tube ne traverse celui-ci,
il peut
être prévu une barrière en PBT ou en EVOH. La tête et la coiffe auront alors
au moins
une couche de ce matériau barrière.
On pourra prévoir également un opercule pouvant être enlevé ou percé lors de
la
première utilisation. De même, on pourra prévoir des moyens d'inviolabilité
qui garantiront
que le tube n'a pas été ouvert avant la première utilisation.
Liste de références :
1 Tube
2 Jupe
CA 02669073 2009-05-07
WO 2008/055961 PCT/EP2007/062090
7
3 103 Tête distributrice
31 131 Collerette
32 132 Chambre de distribution
33 Nervures
34 134 Paroi sommitale
35 135 Orifice
36 136 Bord axial de l'orifice
37 Épaulement dans la collerette
138 Premiers moyens d'ancrage (gorge)
lo 4 104 Coiffe charnière
41 141 Charnière film/papillon
42 142 Casquette
43 143 Joint extérieur/intérieur
144 Deuxièmes moyens d'ancrage (languette)
a Angle formé par la paroi sommitale par rapport au plan radial
de la chambre de distribution
