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WO 2008/132295 PCT/FR2008/000253
BOUCHON ARTICULE EN MATIERE PLASTIQUE
La présente invention concerne un bouchon en matière plastique
pour un col de récipient. L'invention s'intéresse plus particulièrement aux
bouchons dits articulés , c'est-à-dire aux bouchons comportant un
couvercle basculable par rapport à une base destinée à entourer fixement
un col de récipient, par déformation d'une articulation à charnière(s) reliant
de façon monobloc la base et le couvercle. Des exemples de ce type de
bouchon sont donnés par WO-A-03/006333 et WO-A-03/059770.
Ce type de bouchon peut poser des problèmes de sécurité vis-à-vis
des enfants : si un enfant joue avec le couvercle articulé et le soumet à des
sollicitations autres que la sollicitation normale de basculement autour de sa
ou ses charnières, telles que des sollicitations de torsion et/ou de traction,
cette ou ces charnières risquent de se déchirer, ce qui désolidarise le
couvercle de la base. L'enfant peut alors inhaler par la bouche le couvercle
et risque donc de s'étouffer.
Le but de la présente invention est de proposer un bouchon plastique
articulé qui, tout en permettant une articulation fiable et satisfaisante de
son
couvercle par rapport à sa base pour ouvrir et fermer le bouchon, limite le
risque qu'un enfant puisse arracher le couvercle lorsqu'il joue avec le
bouchon. En particulier, l'invention se propose de fournir un bouchon
plastique articulé qui réponde à la norme française relative à la sécurité des
enfants, référencée NF EN 71-1 ou classée sous l'indice S 51-212, qui
prévoit d'appliquer, dans certaines conditions de test, un effort de torsion
puis un effort de traction sur un objet à tester.
A cet effet, l'invention a pour objet un bouchon en matière plastique
pour un col de récipient, comportant une base globalement tubulaire, qui est
destinée à entourer le col, et un couvercle d'obturation, qui est venu de
matière, dans une partie périphérique de la base, avec une première
extrémité longitudinale de la base, en formant une articulation à charnière(s)
qui définit un axe géométrique de basculement du couvercle par rapport à la
base entre des positions de service ouverte et fermée,
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caractérisé en ce que la base présente deux zones allongées de moindre
résistance mécanique, qui s'étendent en longueur de la première extrémité
de la base vers la seconde extrémité longitudinale de celle-ci, en étant
situées, au niveau de cette première extrémité, de part et d'autre de
l'articulation à charnières, et qui sont adaptées pour se rompre avant que
l'articulation ne puisse se déchirer totalement lorsque le couvercle, dans sa
position ouverte, est entraîné en rotation sur lui-même autour d'un axe
géométrique de torsion, transversal à l'axe de basculement.
Pour garantir la sécurité d'un enfant jouant avec un bouchon articulé
du type évoqué plus haut, notamment selon la norme française précitée, il
est demandé que le couvercle d'un tel bouchon présente soit un diamètre
supérieur à une valeur prédéterminée, qui est prévue pour empêcher que le
couvercle, s'il devait être arraché de la base, ne puisse être introduit dans
la
trachée d'un enfant, soit une résistance suffisante au niveau de sa zone de
liaison avec la base pour ne pas se désolidariser totalement de la base
lorsqu'une torsion de cette zone de liaison est appliquée sous une intensité
prédéterminée ou bien lorsqu'elle est appliquée jusqu'à retournement
complet du couvercle sur lui-même, autour d'un axe géométrique de test
perpendiculaire à l'axe de basculement normal du couvercle entre ses
positions ouverte et fermée. L'idée à la base de l'invention est de garantir
que le couvercle du bouchon conforme à l'invention puisse être retourné sur
lui-même, c'est-à-dire entraîné en rotation sur lui-même autour de l'axe
géométrique de torsion, notamment dans les conditions spécifiées par la
norme précitée, sans appliquer à l'articulation à charnière(s) des contraintes
significatives, évitant ainsi de déchirer totalement cette articulation qui
présente pourtant une faible résistance à la rupture en raison de sa
souplesse relative. En effet, si on considère que la base du bouchon
conforme à l'invention s'étend en longueur à la verticale, avec le couvercle
tourné vers le haut, la base dispose, de part et d'autre de la partie
périphérique de son extrémité haute articulée avec le couvercle, des deux
zones allongées de moindre résistance, qui s'étendent de son extrémité
haute vers son extrémité basse. Lorsque le couvercle est testé en flexion,
chacune de ces deux zones se rompt quasi instantanément, c'est-à-dire
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avant que l'articulation ne soit soumise à des contraintes de torsion
significatives. De la sorte, les contraintes de torsion, au lieu de se
concentrer
à l'extrémité haute de la base, c'est-à-dire au niveau de l'articulation, sont
réparties dans la portion de matière plastique portant cette articulation et
délimitée entre les deux zones de moindre résistance, sur toute la longueur
de ces zones. On limite ainsi grandement le risque que le lien de matière
reliant le couvercle à la base ne soit totalement déchiré sous l'effet de
surcontraintes locales lorsque ce lien est sollicité en torsion, notamment
lorsque le couvercle en position ouverte est retourné sur lui-même.
Ainsi, la sécurité d'un enfant jouant avec un bouchon conforme à
l'invention, notamment tordant le couvercle par rapport à la base au niveau
de l'articulation, est renforcée quelle que soit la dimension transversaie
maximale du couvercle, en particulier quel que soit son diamètre pour un
couvercle à base circulaire. Autrement dit, l'invention peut être appliquée à
des bouchons articulés en matière plastique de dimensions très diverses. En
outre, contrairement à une solution au problème posé plus haut, qui
chercherait à augmenter la résistance de l'articulation entre le couvercle et
la base, notamment en renforçant les abords de cette articulation par des
nervures ou des surépaisseurs de matière plastique, les zones de moindre
résistance conformes à l'invention sont réalisées en diminuant la quantité de
matière plastique utilisée, réduisant donc le poids total du bouchon.
Par ailleurs, on comprend que lorsque le couvercle du bouchon
conforme à l'invention est sollicité dans ses conditions normales de service,
c'est-à-dire est basculé entre ses positions ouverte et fermée par rapport à
la base, la présence des deux zones de moindre résistance conformes à
l'invention n'a aucune incidence, c'est-à-dire que ces zones ne perturbent
pas le basculement normal du couvercle et ne limitent en rien les
performances mécaniques relatives à ce basculement. En particulier, les
deux zones de moindre résistance conformes à l'invention peuvent être
intégrées à un bouchon articulé présentant les aménagements avantageux
présentés dans WO-A-03/006333. Autrement dit, lorsque deux charnières
successives suivant la périphérie de la base du bouchon conforme à
l'invention sont prévues au niveau de l'articulation entre le couvercle et la
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base, le couvercle est avantageusement pourvu d'une saillie adaptée pour
venir en appui contre une languette ménagée par la première extrémité de la
base, entre les deux charnières, pour bloquer le couvercle dans sa position
ouverte avec un angle d'ouverture d'au moins 180 .
Suivant un mode de réalisation préféré, les deux zones de moindre
résistance sont dimensionnées et configurées relativement à la base de
sorte que, après leur rupture, elles délimitent entre elles une portion de
matière de la base, qui porte l'articulation et qui est adaptée pour
travailler
en torsion sans se rompre lorsque le couvercle est entraîné en rotation sur
lui-même autour de l'axe de torsion sur au moins 180 . De la sorte, le
couvercle peut être complètement retourné sur lui-même par rapport à la
base, sans pouvoir se désolidariser de la base, notamment par rupture de
l'articulation, ce qui satisfait au test de torsion de la norme précitée.
Conformément à un dimensionnement pratique avantageux, chaque
] 5 zone de moindre résistance présente, suivant la direction longitudinale de
la
base, une dimension supérieure au quart, de préférence à la moitié, de la
longueur de la base.
Suivant un aménagement préféré, les deux zones de moindre
résistance s'étendent en longueur de manière convergente l'une vers l'autre
en s'éloignant de la première extrémité de la base. De la sorte, lorsque le
couvercle est retourné sur lui-même autour de l'axe géométrique de torsion,
une partie. importante, voire l'essentiel des contraintes de torsion du lien
de
matière entre la base et le couvercle est concentré dans la portion de
matière entre les extrémités basses des deux zones de moindre résistance.
Autrement dit, ces contraintes de torsion sont encaissées au niveau
longitudinal de la partie courante de la base, à bonne distance de la ou des
charnières d'articulation, ce qui préserve autant que possible l'intégrité
structurelle de cette ou ces charnières.
Suivant des dimensionnements pratiques avantageux relatifs à la
portion de matière de la base, qui est délimitée par les deux zones de
moindre résistance, entre leur extrémité opposée à la première extrémité de
la base et dans la partie périphérique de la base associée à l'articulation :
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- cette portion présente, dans un plan perpendiculaire à la
direction longitudinale de la base, une section supérieure ou égale à celle de
la ou des charnières de l'articulation ; et/ou
- cette portion présente une épaisseur strictement supérieure à
5 celle de la ou des charnières de l'articulation.
Pour permettre au couvercle du bouchon conforme à l'invention de
résister à un effort de traction appliqué suivant l'axe géométrique de
torsion,
notamment dans le cadre d'un test de traction subséquent au test de torsion
prévu par la norme française précitée, une partie de matière longitudinale
de la base, qui s'étend entre l'extrémité longitudinale d'au moins une des
zones de moindre résistance, opposée à la première extrémité de la base, et
la seconde extrémité de la base, présente, suivant la direction longitudinale
de la base, une dimension supérieure à 10 % de la longueur de la base. De
la sorte, après que les zones de moindre résistance conformes à l'invention
aient joué leur rôle de préservation de l'intégrité structurelle de
l'articulation
entre le couvercle et la base, ces zones sont dimensionnées relativement à
la base pour limiter le risque d'arracher le couvercle retourné sur lui-même,
en tirant dessus par rapport à la base. Cependant, on comprend que, même
dans le cas où l'application de l'effort de traction devait entraîner la
déchirure de la base, par propagation de fissures, dans la matière plastique,
dans le prolongement vers le bas des zones de moindre résistance jusqu'à
l'extrémité inférieure de la base, le bouchon déchiré en résultant présente
alors une dimension transversale très grande qui, en pratique, empêche ce
bouchon de pouvoir être inhalé par un enfant.
Suivant un aménagement alternatif ou cumulatif à l'aménagement qui
précède, en vue d'améliorer le maintien de l'intégrité structurelle de la base
lorsque le couvercle est ainsi sollicité en traction, au moins une des zones
de moindre résistance est prolongée, à son extrémité longitudinale opposée
à la première extrémité de la base, par une ouverture allongée ménagée
dans la base, qui s'étend en longueur depuis cette zone suivant une
direction sensiblement périphérique de la base et en direction opposée à
l'autre zone de moindre résistance. De la sorte, des fissures dans la matière,
amorcées aux extrémités basses des zones de moindre résistance
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conformes à l'invention, sont guidées par ces ouvertures suivant la
périphérie de la base, c'est-à-dire suivant une direction où ces déchirures
peuvent progresser sur une grande étendue de matière avant de
compromettre l'intégrité structurelle de la base.
Suivant une forme de réalisation pratique, chaque zone de moindre
résistance comprend, d'une part, une fente traversante, qui s'étend en
longueur de la première extrémité vers la seconde extrémité de la base, et,
d'autre part, au moins un élément frangible reliant l'un à l'autre les bords
longitudinaux de la fente, qui est adapté pour se rompre avant que
l'articulation ne puisse se déchirer totalement lorsque le couvercle, dans sa
position ouverte, est entraîné en rotation sur lui-même autour de l'axe de
torsion. Avantageusement, le ou les éléments frangibles sont disposés à
l'extrémité longitudinale de la fente, située au niveau de la première
extrémité de la base.
Suivant un mode de réalisation possible, les deux zones de moindre
résistance délimitent entre elles une portion de matière de la base, qui porte
l'articulation et qui est pourvue, dans sa partie médiane suivant la
périphérie
de la base, d'un orifice traversant de forme allongée suivant la direction
longitudinale de la base. Cet orifice traversant permet, en quelque sorte, de
subdiviser la portion de matière précitée en deux sous-portions de matière,
disposées de part et d'autre de cet orifice. De la sorte, lorsque la portion
précitée de la base travaille en torsion lors du retournement sur lui-même du
couvercle, chacune de ces sous-portions se déforme de manière
particulièrement souple, en limitant l'apparition de surcontraintes locales.
En outre, cet orifice traversant peut être aménagé conformément à
l'enseignement de WO-A-03/059770, c'est-à-dire que cet orifice traversant
forme un passage d'insertion d'une languette d'inviolabilité dans un espace
de rangement que la base et le col sont destinés à délimiter entre eux, cette
languette d'inviolabilité associant la base et le couvercle en dehors de
l'articulation à charnières, en étant reliée à cette base et à ce couvercle
par
des moyens frangibles adaptés pour se rompre pour retirer la languette lors
de la première utilisation du bouchon afin d'ouvrir le couvercle.
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L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va
suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux
dessins sur lesquels :
- La figure 1 est une vue en perspective d'un bouchon conforme à
l'invention ;
- la figure 2 est une vue en élévation selon la flèche Il de la figure
1;
- la figure 3 est une coupe longitudinale du col d'un récipient
obturé par le bouchon des figures 1 et 2
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, représentant un
couvercle du bouchon en position ouverte par rapport à une base du
bouchon ;
- la figure 5 est une vue en perspective du bouchon des figures 1
et 2, illustrant le retournement sur lui-même du couvercle en position
ouverte ; et
- les figures 6 à 9 sont des vues analogues à la figure 2, illustrant
respectivement des variantes de réalisation du bouchon, conformes à
l'invention.
Sur les figures 1 à 5, un bouchon 1 est représenté soit seul, soit
monté sur le col 2 d'un récipient 3, telle qu'une bouteille, figurée seulement
en partie. Par commodité, la suite de la description est orientée de manière
que les termes supérieur et inférieur , ainsi que des termes
analogues, sont définis en référence à un bouchon posé à plat sur une
surface globalement horizontale dans la position des figures 1, 2 et 5, ce qui
revient à considérer que ce bouchon est monté sur le col 2 alors que ce
dernier s'étend en longueur à la verticale en étant dirigé vers le haut par
rapport au reste du récipient 3, dans la configuration illustrée aux figures 3
et
4. De la sorte, le côté supérieur du dispositif 1 est orienté vers le haut sur
les
figures, alors que son côté inférieur est orienté vers le bas.
Le bouchon 1, réalisé par moulage d'une matière plastique sous
forme d'une pièce monobloc, comporte une base inférieure 10 présentant
une forme tubulaire à base circulaire et d'axe longitudinal central X-X. La
base 10 est pourvue de nervures internes 11, situées à un même niveau
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longitudinal de la base, en y étant réparties suivant la périphérie de la
base,
comme visible à la figure 5. Comme représenté aux figures 3 et 4, ces
nervures 11 sont adaptées pour coopérer avec une collerette annulaire
externe 4 du col 2 à des fins d'immobilisation de la base autour du col.
Le bouchon 1 comporte également un couvercle supérieur 20 articulé
sur l'extrémité supérieure 10A de la base 10, dans une zone périphérique
restreinte de la base, correspondant en pratique à l'arrière du bouchon 1. A
cet effet, l'articulation arrière correspondante, référencée 30, entre la base
et
le couvercle comporte deux lamelles souples 31 reliant directement
l'extrémité supérieure 10A de la base et l'extrémité inférieure 21A d'une
paroi principale tubulaire 21 du couvercle, en étant venues de matière avec
ces extrémités. Les lamelles 31 forment respectivement des charnières qui,
par déformation, permettent de basculer le couvercle 20 entre une position
fermée, représentée sur les figures 1 à 3, dans laquelle le couvercle obture
le col 2, et une position ouverte, représentée sur la figure 4, dans laquelle
le
liquide contenu dans le récipient 3 peut librement être déversé à l'extérieur
de ce récipient, via le col 2, sans être retenu par le couvercle. Les lamelles
31 définissent ainsi un axe géométrique A-A de basculement du couvercle
entre ces positions fermée et ouverte, étant entendu que, en pratique, en
raison de la déformation souple des lamelles, la position de cet axe A-A
n'est pas rigoureusement fixe par rapport à la base 10 mais que, durant tout
le mouvement de basculement du bouchon, cet axe est défini de manière
instantanée du côté arrière du bouchon 1, en s'étendant suivant une
direction orthoradiale à l'axe X-X. Les lamelles 31 présentent
avantageusement une épaisseur moindre que celle des extrémités 10A et
21A de la base et du couvercle, facilitant leur déformation.
Pour faciliter l'entraînement en basculement du couvercle 20 par
l'utilisateur, ce couvercle est muni, dans sa partie périphérique avant, d'un
onglet 22 s'étendant en saillie vers l'avant par rapport à la paroi principale
21. Lorsque l'utilisateur veut ouvrir le bouchon 1, il peut alors exercer sur
la
face inférieure de l'onglet 22 un effort F, dirigé vers le haut, comme indiqué
sur la figure 3.
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Dans le mode de réalisation considéré aux figures 1 à 5, le bouchon 1
présente avantageusement des aménagements conformes à l'enseignement
de WO-A-03/006333, auquel le lecteur peut se reporter pour disposer de
détails et de variantes de réalisation correspondants. Suivant cet
enseignement, le couvercle 20 est muni, à l'opposé de l'onglet 22, c'est-à-
dire dans sa partie périphérique arrière, d'un onglet 23 qui s'étend en
saillie
vers l'arrière par rapport à la paroi principale 21, tandis que la base 10
comporte, dans sa partie périphérique arrière, une languette 12 venue de
matière avec la base et s'étendant en saillie vers le haut depuis l'extrémité
supérieure 10A. Suivant la périphérie de la base, cette languette 12 est
disposée entre les deux lamelles d'articulation 31. Au cours du basculement
du couvercle autour de l'axe A-A, l'onglet 23 vient s'appuyer par l'extérieur
contre la languette 12 sous l'effet d'un effort élastique exercé par les
lamelles 31. Du fait de cet effort, la languette 12 est plaquée contre la
surface externe du col 2, cette surface exerçant alors un effort de réaction
sur l'onglet 23, de sorte que cet effort, combiné à l'effort élastique exercé
par
les lamelles 31, bloque le couvercle dans sa position ouverte, comme
représenté à la figure 4. Avantageusement, l'angle d'ouverture du couvercle
est alors maintenu supérieur à 180 , de sorte que l'accès au. col est
20 clairement dégagé.
Le bouchon 1 comporte également une languette d'inviolabilité 40
qui, avant la première ouverture du bouchon, associe la base 10 et le
couvercle 20 sur l'essentiel de la périphérie du bouchon 1, à l'exception de
la partie périphérique arrière de la base où sont formés l'articulation 30 et
un
créneau 41 venu de matière avec la base et s'étendant en saillie vers le haut
depuis l'extrémité supérieure 10A. Cette languette 40 forme ainsi un lien de
matière périphérique entre la base et lè couvercle lors du moulage du
bouchon. Des moyens frangibles, destinés à être rompus lors du retrait de la
languette, relient cette languette à l'extrémité supérieure 10A de la base et
à
l'extrémité inférieure 21A du couvercle, notamment sous forme de lignes
déchirables respectives 42 et 43 s'étendant de manière continue suivant la
périphérie du bouchon. Tant que ces lignes 42 et 43 ne sont pas déchirées,
la languette 40 s'oppose au basculement du couvercle 20 depuis sa position
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fermée. Lorsque l'utilisateur souhaite ouvrir pour la première fois le
bouchon,
il saisit une extrémité longitudinale de la languette, avantageusement
conformée en une palette de préhension 44, et retire totalement la languette,
en déchirant les lignes 42 et 43, ce qui libère le couvercle qui peut alors
être
5 basculé en position ouverte. Lorsque le couvercle est rebasculé ensuite en
position fermée, son extrémité inférieure 21A vient buter contre le créneau
41 pour arrêter son mouvement de basculement.
Dans le mode de réalisation considéré aux figures, le bouchon 1
présente avantageusement des aménagements conformes à l'enseignement
10 de WO-A-03/059770, auquel le lecteur peut se reporter pour connaître des
détails et des variantes de réalisation correspondants. Suivant cet
enseignement, un orifice 13 est ménagé au travers de la paroi de la base
10, dans sa partie périphérique arrière, à un niveau longitudinal
sensiblement médian de la base. Cet orifice 13 forme un passage pour la
languette 40 une fois que les lignes 42 et 43 sont totalement déchirées,
dans le sens où la languette peut être insérée, à travers l'orifice 13, dans
un
espace de rangement 45 délimité radialement entre la face externe du col 2
et la face interne de la base 10, comme représenté sur la figure 4.
Pour limiter le risque que le couvercle 20 en position ouverte ne
puisse être totalement arraché de la base 10, notamment lorsque ce
couvercle est sollicité en dehors de son mouvement de basculement normal
autour de l'axe A-A par un enfant s'amusant avec le bouchon 1, la base 10
est munie de deux lignes de moindre résistance mécanique 14, situées dans
la partie périphérique arrière de la base. Les deux lignes 14 sont
symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan longitudinal diamétral de
la
base correspondant au plan de coupe des figures 3 et 4, étant remarqué
que ce plan correspond, pour les deux lamelles d'articulation 31, à un plan
de symétrie l'une de l'autre, ainsi qu'à un plan médian de symétrie pour, à la
fois, la languette 12 et l'orifice 13. Chaque ligne de moindre résistance 14
comporte une fente 15 qui traverse radialement de part en part la paroi de la
base 10 et qui s'étend globalement suivant une direction longitudinale de
cette base, depuis l'extrémité supérieure 10A de cette dernière en direction
de son extrémité inférieure 1 0B. Dans l'exemple considéré aux figures 1 à 5,
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les fentes 15 s'étendent en longueur suivant des directions respectives qui
ne sont pas rigoureusement parallèles à l'axe X-X, mais qui, en projection
dans un plan diamétral perpendiculaire au plan de symétrie des lignes 14,
sont chacune légèrement incurvées, avec une concavité tournée vers
l'articulation 30, avec la droite géométrique reliant leurs extrémités
opposées
14A et 14B qui forme avec l'axe X-X un angle a(figure 2) tourné vers le
haut, dont la valeur est inférieure à 45 . Ainsi, comme bien visibie à la
figure
2, les deux fentes 15 convergent l'une vers l'autre lorsqu'on les parcourt en
s'éloignant de l'extrémité supérieure 10A de la base, en présentant chacune
un contour longitudinal légèrement incurvé, de concavité globalement
centrée sur l'articulation 30.
Les extrémités supérieures respectives 14A des deux lignes de
moindre résistance 14, qui correspondent respectivement à l'extrémité
supérieure de la fente 15 correspondante, débouchant à l'extrémité
supérieure 10A de la base 10, sont situées de part et d'autre de
l'articulation
30, c'est-à-dire de part et d'autre des côtés latéraux respectifs des lamelles
31 les plus éloignés l'un de l'autre. Dans l'exemple de réalisation considéré
aux figures, chaque ligne 14 débouche, au niveau de son extrémité
supérieure 14A, dans un interstice séparant la lamelle correspondante 31 et,
soit la languette d'inviolabilité 40, soit le créneau 41.
Chaque ligne de moindre résistance 14 comporte également un
pontet frangible 17 reliant les deux = bords longitudinaux de la fente
correspondante 15, au niveau de l'extrémité supérieure 14A de la ligne. Les
pontets 17 sont configurés et dimensionnés pour que la présence des lignes
de moindre résistance 14 ne perturbe pas le comportement dynamique de
l'articulation 30 lorsque le couvercle 20 est basculé autour de l'axe A-A
entre
ses positions fermée et ouverte. En revanche, lorsque le couvercle 20, alors
qu'il est en position ouverte, est sollicité en rotation sur lui-même autour
d'un
axe géométrique B-B à la fois sensiblement perpendiculaire à l'axe A-A et
s'étendant suivant un plan diamétral au couvercle 20, comme indiqué par la
flèche F2 à la figure 5, les pontets 17 sont configurés et dimensionnés pour
se rompre quasi instantanément, c'est-à-dire pour se rompre avant que les
lamelles 31 de l'articulation 30 ne soient soumises à des contraintes telles
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qu'elles entraîneraient la déchirure totale de ces lamelles. De la sorte, dès
que les pontets 17 sont rompus, la portion de matière 1014/14 de la base 10,
qui est délimitée entre les deux lignes de moindre résistance 14 suivant la
périphérie de la base et qui porte l'articulation 30, n'est plus reliée au
reste
de la base sur toute la dimension longitudinale 115 des fentes 15. Cette
portion de matière 1014/14 peut alors travailler en torsion autour de l'axe
géométrique B-B, sur toute la longueur 115 des fentes 15, notamment jusqu'à
retournement complet du couvercle 20 sur lui-même, par une rotation F2 de
180 autour de l'axe B-B, comme représenté sur la figure 5.
Les contraintes liées à la torsion de la portion de matière 1014/14 étant
réparties sur toute la longueur 115 des fentes 15, l'intensité de contrainte
au
niveau des lamelles 31 reste modérée et est en pratique insuffisante pour
entraîner leur complète déchirure et, par là, l'arrachement du couvercle 20
par rapport à la base 10. A cet effet, suivant un dimensionnement pratique,
la longueur 115 vaut au moins le quart, de préférence la moitié, de la
longueur
totale L de la base, mesurée entre ses extrémités supérieure 10A et
inférieure 10B.
En pratique, la présence de l'orifice traversant 13 subdivise la portion
de matière 1014/14 en deux sous-portions élémentaires 1014/13 et 1013/14, de
part et d'autre de cet orifice suivant la direction périphérique de la base,
de
sorte que chacune de ces sous-portions travaille individuellement en torsion,
en limitant les surcontraintes potentielles, notamment au niveau de la zone
périphérique médiane de la portion 1014/14. Lorsque le bouchon 1 atteint la
configuration de la figure 5, ces sous-portions 1014/13 et 1013/14
s'entrecroisent.
En outre, dans la mesure où les deux lignes de moindre résistance 14
convergent l'une vers l'autre au niveau de leur extrémité inférieure 14B, on
comprend que les contraintes de torsion les plus intenses supportées par la
portion de matière 1014/14 sont appliquées à la portion 1014B/14a qui, comme
indiqué par une région hachurée horizontale à la figure 2, s'étend entre les
extrémités inférieures 14B suivant la périphérie de la base. Dans l'exemple
de réalisation des figures 1 à 5, cette portion 1014B/14e est en fait
interrompue
en son milieu par l'orifice 13. Ainsi, le dimensionnement de cette portion
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1014B/14B est critique, dans le sens où cette dernière doit conserver son
intégrité structurelle durant la torsion autour de l'axe B-B. En particulier,
comparativement aux lamelles 31, prévues pour conserver leur intégrité
structurelle tout en étant soumises à une intensité de contrainte minimale eu
égard à la convergence vers le bas des lignes 14, cette portion 1014B/1*4B
présente avantageusement une section totale de matière, dans un plan
perpendiculaire à l'axe X-X, supérieure ou égale à celle des lamelles 31,
et/ou une épaisseur strictement supérieure à celle des lamelles.
Avantageusement, en plus de conserver l'intégrité structurelle de
l'articulation 30 lorsque le couvercle 20 est retourné complètement sur lui-
même autour de l'axe B-B, les lignes de moindre résistance 14 sont prévues
pour limiter le risque d'arrachement de la portion 1014/14 lorsque le
couvercle
20, après avoir été ainsi retourné sur lui-même, est tiré à l'opposé de la
base
10, suivant l'axe B-B, comme indiqué par la fièche F3 à la figure 5. En effet,
lorsqu'on considère le bouchon 1 dans sa configuration de la figure 5 et
qu'on tire le couvercle 20 suivant la flèche F3, la partie basse de la base 10
supporte les contraintes de traction correspondantes, dans le prolongement
longitudinal des fentes 15. Pour garantir un niveau de résistance à la
traction
élevé, chaque fente 15 est prolongée par une ouverture allongée 18 qui est
ménagée dans la base et qui s'étend en longueur depuis l'extrémité
inférieure 14B de la ligne correspondante 14 suivant une direction
sensiblement périphérique de la base et en direction opposée à l'autre ligne
14. De la sorte, lors de la traction F3 du couvercle, les déchirures et les
fissures de la matière plastique constituant la base 10 ne se propagent pas
dans le prolongement longitudinal direct des fentes 15, mais sont renvoyées,
par l'intermédiaire des ouvertures 18, dans une direction périphérique de la
base 10, axialement entre le niveau des extrémités 14B des lignes 14 et
l'extrémité inférieure 10B de la base. En pratique, comme bien visible à la
figure 2, les ouvertures 18 s'étendent en longueur suivant des directions
respectives qui ne sont pas rigoureusement orthoradiales à l'axe X-X mais
qui, projetées dans un plan diamétral perpendiculaire au plan de symétrie
des lignes 14, forment chacune avec cet axe un angle R tourné vers le bas,
dont la valeur est comprise entre 45 et 90 .
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Ainsi, le bouchon 1 satisfait, entre autres, aux exigences de la norme
française NF EN 71-1 ou S 51-212 relative à la sécurité des enfants, dans le
sens où son couvercle 20 est apte à être retourné sur lui-même, notamment
sur 180 , et à être tracté à l'opposé de la base 10 dans des conditions
prédéterminées imposées par la norme, sans que le lien de matière entre le
couvercle et la base ne soit totalement rompu, en particulier au niveau des
lamelles de charnière 31 de l'articulation 30 qui sont pourtant des parties du
bouchon 1 fragiles en raison de leur faible épaisseur relative.
Sur les figures 6 à 9, quatre variantes du bouchon 1 sont
respectivement représentées. Ci-dessous, seules les différences entre
chacune de ces variantes et le mode de réalisation des figures 1 à 5 sont
détaillées.
Le bouchon de la variante de la figure 6 est dépourvu des ouvertures
allongées 18. Cette disposition facilite la fabrication du bouchon. Pour
garantir à la portion de matière 1014/14 un niveau de résistance à la traction
suffisamment élevé, les extrémités inférieures respectives 14B des lignes 14
sont prévues suffisamment distantes de l'extrémité inférieure 10B de la base
10, de manière que les deux parties longitudinales de matière 1414e/1oB,
s'étendant entre l'extrémité inférieure 14B de chaque ligne 14 et l'extrémité
inférieure 10B de la base et indiquées par deux régions hachurées verticales
sur la figure 6, supportent des contraintes en traction importantes sans se
rompre. A cet effet, la dimension longitudinale 11413/1013 de ces parties
1014g/1oa
vaut au moins 10 % de la longueur L de la base.
Bien entendu, ce dimensionnement longitudinal des parties 1014B/10B
peut être prévu dans le mode de réalisation des figures 1 à 5, en étant ainsi
avantageusement combiné à la présence des deux ouvertures 18.
A la figure 7, on envisage une variante du bouchon 1 qui associe,
pour l'une des lignes de moindre résistance mécanique 14, à savoir celle
représentée dans la partie gauche de cette figure, la présence d'une des
ouvertures allongées 18 et, pour l'autre ligne 14, à savoir celle représentée
à
droite, l'absence d'une telle ouverture, tout en dimensionnant la longueur
11413/10e comme à la figure 6. De cette façon, le comportement de la portion
1014/14 demeure sensiblement homogène de part et d'autre de l'orifice 13,
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les sous-portions 1014/13 et 1013,14 étant symétriques l'une de l'autre, lors
de
la sollicitation F2 du couvercle 20 en torsion autour de l'axe B-B. En
revanche, lors de la sollicitation F3 en traction suivant l'axe B-B, la partie
basse de la base 10, entre les extrémités 14B des deux lignes de moindre
5 résistance 14 et l'extrémité 10B de la base, se comporte de manière
dissymétrique de part et d'autre du plan de symétrie des lignes 14 : du côté
pourvu de l'ouverture 18, les déchirures et les fissures de la matière
plastique sont guidées selon une direction essentiellement périphérique à la
base, comme expliqué en détail plus haut en regard de la figure 2, tandis
10 que, du côté dépourvu d'ouverture du type de l'ouverture 18, les déchirures
et les fissures de la matière plastique se propagent directement dans le
prolongement longitudinal de la ligne correspondante 14, essentiellement au
sein de la partie longitudinale correspondante 101aBi1OB, indiquée par une
région hachurée verticale sur la figure 7.
15 Comparativement, pour une intensité de traction F3 donnée, les
déchirures de la partie basse de la base 10 sont plus marquées et se
rapprochent davantage de l'extrémité 10B du côté de la base représenté
dans la partie droite de la figure 7 que du côté représenté dans la partie
gauche. A l'extrême, si l'intensité de traction est suffisamment grande, la
base 10 se rompt au niveau de la partie 1014B/10B dépourvue de l'ouverture
18 mais ne se rompt pas dans le prolongement de l'ouverture 18, de sorte
que le bouchon 1, avec sa base ainsi rompue sur toute sa longueur L, reste
en une seule pièce, avec notamment son couvercle 20 lié de manière sûre à
la base, étant remarqué que cette pièce s'avère présenter des dimensions
telles que son inhalation par un enfant est en pratique impossible.
La variante du bouchon 1 envisagée à la figure 8 est dépourvue de
l'orifice traversant 13, ce qui empêche de pouvoir ranger la languette 40
entre le col 2 et la base 10 une fois que cette languette est déchirée, mais
ce qui permet de disposer de la portion de matière 1014B/14B sous une forme
continue, sans interruption par l'orifice 13.
La variante du bouchon 1 envisagée à la figure 9 se distingue du
mode de réalisation des figures 1 à 5 par le fait que, d'une part,
l'articulation
30 ne comporte qu'une unique lamelle de charnière 31 et, d'autre part, les
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deux lignes de moindre résistance mécanique 14, qui s'étendent depuis
l'extrémité supérieure 10A de la base 10 de part et d'autre de cette
articulation 30, sont rigoureusement parallèles à l'axe X-X.
Divers aménagements et variantes au bouchon 1 et à ses variantes
décrits ci-dessus sont par ailleurs envisageables. A titre d'exemples,
d'autres formes allongées que les lignes 14 peuvent être prévues en ce qui
concerne les zones de moindre résistance mécanique ménagées par la
base 10 en vue de permettre le retournement sur lui-même du couvercle 20
sans entraîner la déchirure totale de l'articulation 30. En outre, les fentes
15
des lignes 14 n'ont pas à être incurvées comme sur les figures 1 à 8 pour
être efficaces : leur courbure peut être inversée par rapport à celle
représentée sur ces figures, ou, comme envisagé à la figure 9, ces fentes
peuvent également être rectilignes, ou bien ces fentes peuvent inclure des
segments successifs rectilignes et/ou incurvés, avec les deux signes de
courbure possibles. De même, plusieurs pontets frangibles, tel que le pontet
17, peuvent être intégrés aux zones de moindre résistance, notamment
selon la géométrie précise de ces zones.
