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Dispositif de bouchage pour un col de récipient
La présente invention concerne un dispositif de bouchage pour un col de
récipient.
L'invention a trait, de manière générale, aux bouchons, typiquement réalisés
en
matière plastique, qui comprennent une jupe tubulaire, conçue pour entourer le
col d'un
récipient à boucher et pour que leur face intérieure se fixe de manière
amovible à la face
extérieure de ce col : cette fixation est par exemple réalisée par vissage,
comme dans FR
2 987 607, les bouchons étant alors généralement appelés des bouchons vissés,
ou bien
cette fixation amovible peut être réalisée par coincement, comme dans FR 2 908
746, les
bouchons étant alors généralement appelés des bouchons clipsés ou snapés .
Dans
tous les cas, la jupe est surmontée d'une paroi de fermeture depuis la
périphérie de
laquelle la jupe s'étend axialement : cette paroi de fermeture s'étend en
travers du col de
récipient pour l'obturer lorsque la jupe est fixée sur le col. De plus, une
lèvre, qui s'étend
depuis la paroi de fermeture, est agencée à l'intérieur de la jupe : lorsque
la jupe est fixée
au col, la face extérieure de cette lèvre, c'est-à-dire sa face tournée
radialement à
l'opposé de l'axe central de la jupe, s'appuie de manière étanche contre une
face
intérieure du col de manière à étancher l'obturation de ce col. Cette lèvre
d'étanchéité a
sa face extérieure qui est généralement renflée pour assurer un contact le
plus étanche
possible avec le col, la lèvre étant alors typiquement qualifiée de lèvre
olive .
US 5 458 252 divulgue un bouchon ayant une lèvre de ce type, à l'intérieur de
laquelle est agencée une membrane deformable. Cette membrane inclut une partie
centrale, ainsi qu'une partie périphérique reliant la partie centrale à la
lèvre. Le bouchon
de US 5 458 252 trouve une application particulière dans le domaine des
emballages à
usage médical : la membrane est conçue pour se déformer lors d'une
augmentation de la
pression à l'intérieur d'un récipient fermé par le bouchon. Plus précisément,
lors d'une
telle augmentation de pression, les parties centrale et périphérique de la
membrane ne se
déforment pas conjointement, mais successivement : dans une première phase,
seule la
partie centrale se déforme, par articulation d'une charnière souple prévue à
la jonction
entre les parties centrale et périphérique, ce qui tend à renforcer
l'étanchéité de la
fermeture du récipient résultant du fait que la partie centrale passe d'un
côté à l'autre de
la partie périphérique qui reste stationnaire par rapport à la lèvre ; puis,
dans une seconde
phase, comme la partie centrale est complétement déformée, c'est la partie
périphérique
qui se déforme, par articulation d'une charnière souple qui est prévue à la
jonction entre
l'extrémité périphérique de la partie périphérique et la lèvre d'étanchéité et
dont la position
axiale est inchangée pendant toute la déformation de la membrane, ce qui
conduit à
écarter la lèvre vis-à-vis du récipient et donc à rompre l'étanchéité de la
fermeture du
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récipient par le bouchon, notamment pour éviter la rupture du récipient par
explosion.
Ainsi, l'enseignement de US 5 458 252 consiste à ce que, en cas de surpression
interne
du récipient, la déformation de l'intégralité de sa membrane entre deux
configurations
stables doit aboutir à la neutralisation de l'effet de fermeture étanche
procuré par la lèvre.
Ceci étant rappelé, certaines circonstances tendent à dégrader les
performances
d'étanchéité des lèvres du type évoqué précédemment. En effet, lors des
diverses
opérations de préparation, de remplissage et/ou de bouchage du récipient, le
fait
d'échauffer, par exemple à des fins de stérilisation ou d'autres, le col du
récipient et/ou le
bouchon fait courir un risque d'altération des caractéristiques d'étanchéité à
l'interface
entre le bouchon et le col en raison de leur déformation sous l'effet de la
chaleur. En
particulier, par fluage de la matière plastique la constituant, la lèvre tend
à ne plus
s'appuyer suffisamment fort contre le col, avec des risques ultérieurs de
fuite et/ou de
contamination du contenu du récipient.
Pour contrecarrer la perte d'étanchéité à l'interface entre le bouchon et le
col, il est
connu de recouvrir la paroi de fermeture du bouchon d'une couche en élastomère
qui,
lorsque la jupe est fixée au col, se retrouve interposée axialement entre la
paroi de
fermeture et le buvant du col. Un tel revêtement en élastomère supporte, sans
altération
de ses performances d'étanchéité, par exemple l'échauffement du col de
récipient et/ou
du bouchon. Toutefois, l'intégration de ce revêtement dans le bouchon est
coûteuse et
induit d'autres problèmes, en particulier sur la facilité d'ouverture du
bouchon.
Le but de la présente invention est d'améliorer les bouchons à lèvre, par
exemple
à lèvre olive, en renforçant l'étanchéité de leur interface avec le col d'un
récipient qu'ils
ferment, même en cas de circonstances dommageables à cette étanchéité,
notamment
en cas d'échauffement du col de récipient et/ou du bouchon à des fins de
stérilisation ou
autres.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de bouchage pour un col de
récipient, tel que défini à la revendication 1.
Une des idées à la base de l'invention est de chercher à ré-appuyer la
lèvre
contre la face intérieure du col après que la jupe ait été fixée au col et,
plus généralement,
après que le dispositif de bouchage ait été installé sur le col, y compris, le
cas échéant,
après que soient intervenues des circonstances, telles qu'un échauffement du
dispositif
de bouchage et/ou du col de récipient à des fins de stérilisation ou autres,
dommageables
aux performances d'étanchéité de l'interface entre le col et le dispositif de
bouchage, en
particulier entre le col et la lèvre. Pour ce faire, l'invention prévoit
d'intégrer au dispositif
.. de bouchage une membrane bistable à même de se déformer entre deux
configurations
stables, tout en restant axialement fixée, par son extrémité périphérique, à
la lèvre. Dans
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la première configuration, toute la membrane, excepté son extrémité
périphérique, est
disposée d'un côté axial du plan géométrique au niveau duquel son extrémité
périphérique est liée fixement à la lèvre, tandis que, dans la seconde
configuration, toute
la membrane, excepté son extrémité périphérique, est disposée de l'autre côté
axial de ce
plan géométrique : on comprend qu'en passant la membrane de la première à la
seconde
configuration, cette membrane se déforme en tendant à expandre la lèvre
transversalement, c'est-à-dire en tendant à écarter la lèvre radialement vers
l'extérieur sur
toute la périphérie de la lèvre. Selon l'invention, la membrane est conçue
pour que dans
la seconde configuration, cette membrane continue d'appliquer à la lèvre une
partie de
ces efforts d'expansion, ce qui revient à dire que, lorsque le dispositif de
bouchage est en
place sur le col, la membrane, une fois passée dans la seconde configuration,
presse la
lèvre contre le col. Dès lors, on comprend qu'en prévoyant de passer la
membrane de sa
première à sa seconde configuration après un potentiel relâchement de l'appui
de la lèvre
contre le col, ce relâchement résultant notamment d'un échauffement du
dispositif de
bouchage et/ou du col lors des diverses opérations de préparation, de
remplissage et/ou
de bouchage du récipient, la lèvre est ré-appuyée fermement contre le col, ce
qui
restaure, voire améliore l'étanchéité procurée par cette lèvre.
De par son agencement au sein du dispositif de bouchage conforme à
l'invention,
la membrane est prévue pour passer de sa première à sa seconde configuration
sous
l'effet d'une surpression à l'intérieur du récipient, l'intensité de cette
surpression devant
évidemment être suffisante pour déformer la membrane depuis sa première
configuration,
intrinsèquement stable, jusqu'à au moins un état déformé à partir duquel la
membrane
tend à atteindre un état stable correspondant à sa seconde configuration. Ceci
étant,
l'origine de cette surpression n'est pas limitative de l'invention. A titre
d'exemple, cette
surpression à l'intérieure du récipient est préférentiellement obtenue par
retournement du
fond du récipient à l'issue du bouchage d'un récipient comportant un fond
constitué d'une
membrane inversible, tel celui décrit dans la demande internationale publiée
sous le
numéro WO 2015/192918.
Les formes de réalisation de la membrane sont nombreuses et sujettes à
diverses
variantes, comme exemplifié par la suite. Dans tous les cas, le dispositif de
bouchage
conforme à l'invention peut être fabriqué de manière simple, économique et
performante,
notamment par moulage de matière plastique soit en une seule pièce, soit en
deux pièces
à assembler l'une à l'autre, avantageusement constituées de la même matière
plastique.
Des caractéristiques additionnelles avantageuses du dispositif de bouchage
conforme à l'invention sont spécifiées aux revendications dépendantes.
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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 premier mode de réalisation d'un
dispositif de bouchage conforme à l'invention, montré dans un état non-encore
assemblé ;
- la figure 2 est une section longitudinale du dispositif de bouchage de la
figure 1 ;
- la figure 3 est une vue similaire à la figure 2, montrant le dispositif de
bouchage
de la figure 1 à l'état assemblé ;
- la figure 4 est une vue similaire à la figure 3, montrant le dispositif de
bouchage,
à l'état assemblé, installé sur un col de récipient ;
- la figure 5 est une vue similaire à la figure 4, montrant le dispositif de
bouchage
dans une configuration de service, subséquente à celle montrée à la figure 4 ;
- les figures 6 et 7 sont des vues respectivement similaires aux figures 4 et
5,
illustrant un deuxième mode de réalisation d'un dispositif de bouchage
conforme à
l'invention ;
- les figures 8 à 11 sont des vues respectivement similaires aux figures 2 à
5,
illustrant un troisième mode de réalisation d'un dispositif de bouchage
conforme à
l'invention ; et
- les figures 12 à 14 sont des vues respectivement similaires aux figures 3 à
5,
illustrant un quatrième mode de réalisation d'un dispositif de bouchage
conforme à
.. l'invention.
Sur les figures 1 à 5 est représenté un dispositif de bouchage 1 adapté pour
être
fixé par vissage, de manière amovible, sur un col 2 d'un récipient 3,
représenté sur les
figures 4 et 5 sur lesquelles seulement une partie de ce récipient 3 est
visible. En
pratique, le col 2 est soit venu de matière avec le reste du récipient 3,
notamment lorsque
ce dernier est une bouteille en verre ou en matière plastique, soit adapté
pour être
solidarisé à demeure sur une paroi du récipient, au niveau d'une ouverture
traversant
cette paroi.
Le dispositif de bouchage 1 et le col 2 présentent des formes respectives
s'étendant autour d'axes longitudinaux centraux qui sont sensiblement
confondus, sous la
.. référence X-X, lorsque le dispositif de bouchage 1 est fixé sur le col 2
comme sur les
figures 4 et 5. Par commodité, la suite de la description est orientée en
considérant que
les termes supérieur et haut correspondent à une direction globalement
parallèle à
l'axe X-X et allant du corps principal du récipient 3 vers l'extrémité libre
de son col 2,
c'est-à-dire une direction dirigée vers la partie haute des figures, tandis
que les termes
inférieur et bas correspondent à une direction de sens opposée. De plus,
l'adjectif
intérieur désigne une direction transversale à l'axe X-X qui est orientée
vers cet axe,
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tandis que l'adjectif extérieur désigne une direction transversale à
l'axe, qui est
orientée en sens opposé.
Le col 2 comporte un corps 4 tubulaire à base circulaire, d'axe X-X. Comme
représenté sur les figures 4 et 5, le corps 4 délimite, à son extrémité haute,
un buvant 5
5 au niveau duquel le liquide contenu dans le récipient 3 ou, plus
généralement, le contenu
de ce récipient est destiné à être déversé. Sur la face extérieure du corps 4,
le col 2
comporte un filet 6 en saillie depuis une face extérieure 4A du corps 4.
Comme bien visible sur les figures 1 à 3, le dispositif de bouchage 1 comporte
deux composants distincts qui, pour disposer du dispositif de bouchage dans un
état
fonctionnel illustré à la figure 3, sont assemblés fixement l'un à l'autre.
Ces deux
composants sont un bouchon 10 et un insert 20.
Le bouchon 10, lorsque le dispositif de bouchage 1 est considéré fixé sur le
col 2,
est ouvert à son extrémité inférieure et fermée à son extrémité supérieure par
une paroi
de fermeture 11. Cette paroi de fermeture 11 s'étend en travers, voire à la
perpendiculaire
de l'axe X-X et présente une forme discoïdale pleine qui est sensiblement
centrée sur
l'axe X-X.
Le bouchon 10 comporte également une jupe 12 tubulaire, qui est centrée sur
l'axe X-X et qui s'étend axialement vers le bas depuis la périphérie
extérieure de la paroi
de fermeture 11. La jupe 12 présente ainsi latéralement une face extérieure
12A et une
face intérieure 12B, qui, dans l'exemple considéré sur les figures, sont
toutes les deux à
base circulaire, centrée sur l'axe X-X.
Comme représenté sur les figures 4 et 5, lorsque le dispositif de bouchage 1
est
fixé sur le col 2, la paroi de fermeture 11 s'étend à la fois au-dessus du col
2, en étant
disposée notamment à l'aplomb axial du buvant 5, et en travers de ce col, en
étant
.. notamment agencée en travers de toute l'ouverture de ce col. De plus, la
jupe 12 entoure
extérieurement le corps 4 du col 2, sa face intérieure 12B étant en regard de
la face
extérieure 4A de ce corps 4.
La jupe 12 est intérieurement munie de moyens de fixation amovible au col 2,
ces
moyens de fixation étant constitués, dans la forme de réalisation considérée
ici, d'un filet
13 qui est en saillie depuis la face intérieure 12B de la jupe et qui
s'enroule en hélice sur
cette face intérieure 12B. La fixation du dispositif de bouchage 1 sur le col
2 consiste à
visser le filet 13 autour du corps 4 du col, ce filet 13 mettant en prise le
filet 6 de ce corps
4, jusqu'à ce que la paroi de fermeture 11 soit plaquée vers le bas contre le
buvant 5,
comme représenté sur les figures 4 et 5. A l'inverse, le retrait du dispositif
de bouchage 1
vis-à-vis du col 2 consiste à dévisser le filet 13 vis-à-vis du filet 6,
jusqu'à l'en dégager.
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Le bouchon 10 comporte en outre une lèvre 14 annulaire, qui s'étend axialement
vers le bas depuis la paroi de fermeture 11, de manière centrée sur l'axe X-X,
à l'intérieur
de la jupe 12 : lorsque le dispositif de bouchage 1 est fixé sur le col 2
comme sur les
figures 4 et 5, une face extérieure 14A de la lèvre 14 est appuyée de manière
étanche
contre une face intérieure 4B du corps 4 du col 2 afin d'étancher la fermeture
de ce col
par le dispositif de bouchage.
A titre d'aménagement avantageux visant à renforcer l'étanchéité de cette
fermeture, la face extérieure 14A de la lèvre 14 est renflée vers l'extérieur,
notamment
afin d'augmenter l'étendue et/ou l'intensité du contact entre la lèvre 14 et
le corps 4 du col
2.
Egalement à titre d'aménagement optionnel visant à renforcer l'étanchéité de
la
fermeture du col 2 par le dispositif de bouchage 1, la face intérieure 12B de
la jupe 12 est
pourvue, à son extrémité supérieure, d'un talon 15 saillant, qui étrangle
localement la
périphérie intérieure de la jupe 12 par rapport au reste de la face intérieure
12B de la
.. jupe. Lorsque le dispositif de bouchage 1 est fixé au col 2, ce talon 15
ceinture de
manière ajustée la périphérie extérieure du buvant 5 du col 2, le col se
retrouvant ainsi, en
quelque sorte, pincé entre la lèvre 14 et le talon 15.
Comme bien visible sur les figures 1 et 2, l'insert 20 comprend, quant à lui,
une
membrane 21 et une bague 22 annulaire, qui entoure la périphérie de la
membrane 21.
Lorsque le bouchon 10 et l'insert 20 sont assemblés l'un à l'autre, la
membrane 21
s'étend globalement de manière transversale à l'axe X-X, en étant agencée à
l'intérieur de
la jupe 12, et l'axe central de la bague 22 est sensiblement confondu avec
l'axe X-X, de
sorte que, par commodité, cet axe central de la bague 22 est également désigné
par la
suite sous la référence X-X.
La bague 22 est conçue, notamment de par son dimensionnement extérieur, pour
être engagée et fixée à l'intérieur de la lèvre 14 du bouchon 10 de manière à
réaliser
l'assemblage fixe ente le bouchon 10 et l'insert 20. Suivant une forme de
réalisation
pratique, la bague 22 est emmanchée, notamment emmanchée en force, à
l'intérieur de la
lèvre 14, de manière à se retrouver coincée fixement contre la face intérieure
14B de la
lèvre 14. Suivant un aménagement, qui est alternatif ou complémentaire à cet
emmanchement et qui n'est pas représenté en détail sur les figures, la face
intérieure 14B
de la lèvre 14 présente une contredépouille qui participe au maintien en
position de la
bague 22 à l'intérieur de la lèvre 14 à l'état assemblé du dispositif de
bouchage 1. De
même, en complément ou en alternative à l'emmanchement de la bague 22 à
l'intérieur
.. de la lèvre 14, d'autres aménagements d'assemblage peuvent être envisagés,
tels qu'un
soudage, un collage, un clipsage, etc. de l'insert dans le bouchon.
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Le cas échéant, la fixation de la bague 22 à l'intérieur de la lèvre 14 est
renforcée
par pincement périphérique de la bague 22, moyennant une déformation radiale
de la
lèvre 14, dirigée vers l'axe X-X, lorsque le dispositif de bouchage 1 est
installé sur le col 2,
comme sur les figures 4 et 5.
Comme bien visible sur les figures 1 à 3, la membrane 21 comporte deux parties
concentriques, à savoir une partie centrale 23 et une partie périphérique 24,
qui, lorsque
l'insert 20 est assemblé au bouchon 10, sont sensiblement centrées sur l'axe X-
X. Dans
la forme de réalisation considérée sur les figures, la partie centrale 23
présente une forme
globalement discoïdale et la partie périphérique 24 présente une forme
globalement
annulaire. Pour des raisons qui apparaitront plus loin, la partie centrale 23
et la partie
périphérique 24 sont jointes l'une à l'autre par une charnière souple 25 qui
court tout
autour de l'axe X-X : ainsi, la périphérie extérieure de la partie centrale 23
est, sur toute
son étendue, reliée à la périphérie intérieure de la partie périphérique 24
par la charnière
souple 25 qui relie ainsi directement l'une à l'autre ces périphéries
extérieure et intérieure.
La charnière souple 25 permet de plier localement la membrane 21, par
articulation
relative entre sa partie centrale 23 et sa partie périphérique 24 autour d'un
axe
géométrique d'articulation courant tout autour de l'axe X-X.
A sa périphérie extérieure, la partie périphérique 24 constitue une extrémité
périphérique 21A de la membrane 21, en formant une charnière souple 26 de
jonction
avec la bague 22. Cette charnière souple 26 s'étend tout autour de l'axe X-X
et permet
l'articulation relative entre la partie périphérique 24 et la bague 22 autour
d'un axe
géométrique d'articulation qui court autour de l'axe X-X.
Quelle que soit la forme de réalisation de la jonction entre l'extrémité
périphérique
21A de la membrane 21 et la bague 22, cette extrémité périphérique 21A et
cette bague
22 sont fixes l'une par rapport à l'autre dans la direction de l'axe X-X, de
sorte que, à l'état
assemblé du dispositif de bouchage 1 comme sur la figure 3, l'extrémité
périphérique 21A
de la membrane 21 est liée à la lèvre 14 du bouchon 10 de manière fixe dans la
direction
de l'axe X-X, en courant sur toute la périphérie intérieure de la lèvre 14 au
niveau d'un
plan géométrique P qui est transversal, voire, comme ici, perpendiculaire à
l'axe X-X.
Dans la forme de réalisation considérée sur les figures 1 à 5, on comprend que
l'extrémité
périphérique 21A de la membrane 21 constitue la partie de la charnière souple
26, qui
reste fixe axialement par rapport à la lèvre 14, le reste de cette charnière
souple 26 étant
constitué par une bande périphérique de la partie périphérique 24 de la
membrane 21,
cette bande périphérique reliant l'une à l'autre l'extrémité périphérique 21A
au reste de la
partie périphérique 24.
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Par articulation de ses charnières souples 25 et 26, la membrane 21 est
deformable entre deux configurations stables, à savoir une première
configuration,
montrée sur les figures 3 et 4, et une seconde configuration montrée sur la
figure 5. Dans
la première configuration, l'intégralité de la membrane 21, excepté son
extrémité
périphérique 21A, est disposée du côté inférieur du plan géométrique P, avec
sa partie
centrale 23 qui est davantage éloignée axialement de ce plan géométrique P que
sa
partie périphérique 24. Dans la seconde configuration, l'intégralité de la
membrane 21,
excepté son extrémité périphérique 21A, est disposée du côté supérieur du plan
géométrique P, avec sa partie centrale 23 qui est davantage éloignée
axialement de ce
plan géométrique P que sa partie périphérique 24. Bien entendu, du fait que
l'extrémité
périphérique 21A est fixe axialement au niveau du plan géométrique P, le
positionnement
axial entre cette extrémité périphérique 21A et le plan géométrique P est
inchangé
lorsque la membrane 21 est déformée entre ses première et seconde
configurations.
Lorsque le dispositif de bouchage 1 est fixé au col 2, comme sur les figures 4
et 5,
la déformation de la membrane 21 de sa première configuration à sa seconde
configuration conduit à ce que la membrane 21 applique à la lèvre 14, au
travers de la
bague 22, des contraintes d'expansion transversale de la lèvre 14, c'est-à-
dire des
contraintes, globalement radiales à l'axe X-X et dirigées vers l'extérieur,
qui tendent à
écarter la lèvre 14 vers l'extérieur sur toute la périphérie de cette lèvre.
Or, dans la
mesure où la face extérieure 14A de la lèvre 14 est contrainte en
positionnement vis-à-vis
du col 2 de par son appui contre la face intérieure 4B du corps 4 de ce col,
les efforts
d'expansion précités conduisent à ce que la lèvre 14 soit pressée contre le
col 2, c'est-à-
dire appuyée contre la face intérieure 4B de ce col davantage que cette lèvre
est appuyée
lorsque la membrane 21 est dans sa première configuration. De plus, la
membrane 21 est
conçue de sorte que, une fois qu'elle est dans sa seconde configuration de
déformation,
la membrane maintient au moins une partie des efforts d'expansion précités, en
pressant
ainsi fermement la lèvre 14 contre le col 2, ce qui renforce l'étanchéité du
contact entre la
face extérieure 14A de la lèvre 14 et la face intérieure 4B du corps 4 du col
2
comparativement à l'étanchéité de ce contact lorsque la membrane 21 est dans
sa
première configuration. En particulier, de par sa conception, la membrane 21
occupant la
seconde configuration applique ainsi à la lèvre 14 un effort F' qui est
transversal et
centrifuge par rapport à l'axe X-X, comme indique sur la figure 5. Dans la
forme de
réalisation considérée sur les figures 1 à 5, la capacité de la membrane 21 à
ainsi presser
la lèvre 14 contre le col 2 une fois que cette membrane est passée dans la
seconde
configuration, résulte de la structure et de l'agencement de sa partie
centrale 23, de sa
partie périphérique 24 et de sa charnière souple 25.
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Pour entraîner la déformation de la membrane 21 de sa première configuration à
sa seconde configuration alors que le dispositif de bouchage 1 est fixé au col
2, une
surpression est à créer à l'intérieur du récipient 3 : de par son agencement à
l'intérieur et
en travers du col 2, la membrane 21 est sensible à un effort fluidique F,
indiqué sur la
figure 5, généré à l'intérieur du récipient 3, en particulier à l'intérieur du
col 2, par la
surpression précitée. En pratique, comme évoqué précédemment, l'origine de
cette
surpression n'est pas limitative de l'invention, du moment que l'intensité de
la surpression
soit suffisante pour déformer la membrane 21 depuis sa première configuration
jusqu'à sa
seconde configuration ou, à tout le moins, jusqu'à un état déformé
intermédiaire à partir
duquel la membrane 21 tendra, par rappel vers un état stable, vers sa seconde
configuration plutôt que vers sa première configuration. A titre d'exemple, la
surpression
précitée résulte du retournement d'une paroi, en particulier du fond, du
récipient 3.
Suivant une disposition optionnelle, qui est mise en oeuvre dans le premier
mode
de réalisation considéré sur les figures 1 à 5, la partie centrale 23 de la
membrane 21 est
pourvue, sur sa face supérieure, d'une entretoise 27. Comme bien visible sur
la figure 1,
cette entretoise 27 présente par exemple une forme annulaire, centrée sur
l'axe X-X et à
base circulaire. Lorsque la membrane 21 passe de sa première à sa seconde
configuration, l'entretoise 27 se rapproche axialement de la paroi de
fermeture 11. De
plus, le dimensionnement axial de l'entretoise 27 est prévu pour que, lorsque
la
membrane 21 atteint la seconde configuration de déformation, l'entretoise 27
bute
axialement contre la paroi de fermeture 11, contraignant ainsi la membrane 21
vers le
bas, en direction du plan géométrique P: cette contrainte renforce
avantageusement
l'action de pressage de la lèvre 14 contre le col 2 par la membrane 21 et, par-
là,
l'étanchéité du contact entre la lèvre et le col.
On notera que les spécificités de fabrication du dispositif de bouchage 1
décrit
jusqu'ici ne sont pas limitatives de l'invention. Ceci étant, une forme de
réalisation
pratique consiste à réaliser, d'une part, le bouchon 10 d'une seule pièce par
moulage
d'une matière plastique et, d'autre part, l'insert 20 d'une seule pièce par
moulage d'une
matière plastique qui est avantageusement la même que celle du bouchon 10. En
particulier, le bouchon 10 et/ou l'insert 20 sont avantageusement constitués
d'une matière
plastique semi-rigide, telle que du polypropylène ou du polyéthylène,
préférentiellement
mise en forme par moulage. Il en résulte pour l'insert 20 que la bague 22, la
partie
centrale 23 et la partie périphérique 24 sont venues de moulage ensemble. Plus
généralement, la bague 22, la partie centrale 23 et la partie périphérique 24
sont
avantageusement venues de matière ensemble. Quant au bouchon 10, on notera
que,
considéré isolément, ce bouchon correspond à des réalisations préexistantes :
ainsi, le
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dispositif de bouchage 1 peut être obtenu par assemblage d'un bouchon
préexistant,
constituant le bouchon 10, avec l'insert 20.
Sur les figures 6 et 7 est représenté un mode de réalisation alternatif du
dispositif
de bouchage 1, sous forme d'un dispositif de bouchage 101.
5 Le dispositif de bouchage 101 comprend un bouchon 110 qui est
fonctionnellement, voire, comme ici, structurellement similaire au bouchon 10
du dispositif
de bouchage 1. Le bouchon 110 ne sera donc pas décrit ici plus avant.
Le dispositif de bouchage 101 comprend également un insert 120 incluant une
membrane 121 et une bague 122. La bague 122 est fonctionnellement, voire,
comme ici,
10 structurellement similaire à la bague 22 de l'insert 20 du dispositif de
bouchage 1. La
bague 122 ne sera donc pas décrite ici plus avant.
Quant à la membrane 121, elle se distingue de la membrane 21 de l'insert 20
par
le fait que, plutôt que d'être réalisée sous forme de parties concentriques
comme la partie
centrale 23 et la partie périphérique 24 de la membrane 21, cette membrane 121
est
constituée d'un voile 128. Comme bien visible sur les figures 6 et 7, ce voile
128 présente,
en dehors de son extrémité périphérique correspondant à l'extrémité
périphérique 121A
de la membrane 121, une épaisseur sensiblement homogène, étant entendu que
cette
épaisseur correspond à la dimension la plus petite des trois dimensions du
voile 128 et
est délimitée entre les faces inférieure et supérieure du voile 128. La
conformation en
voile de la membrane 121 permet à cette dernière de se déformer entre les
première et
seconde configurations, par cintrage continu du voile 128, comme montré sur
les figures 6
et 7.
En fonctionnement, le comportement de la membrane 121 est similaire à celui de
la membrane 21, en particulier en lien avec l'application à la membrane 121 de
l'effort
fluidique F et à l'application par la membrane 121 de l'effort F' à la lèvre
d'étanchéité du
bouchon 110.
Sur les figures 8 à 11 est représenté un mode de réalisation alternatif au
dispositif
de bouchage 1, sous forme d'un dispositif de bouchage 201.
Le dispositif de bouchage 201 comporte un bouchon 210 incluant une jupe 212 et
une lèvre 214 qui sont fonctionnellement, voire, comme ici, structurellement
similaires à la
jupe 12 et à la lèvre 14 du bouchon 10 du dispositif de bouchage 1. Le bouchon
210 se
distingue du bouchon 10 par le fait que, contrairement à ce dernier, le
bouchon 210 n'est
pas, à son extrémité supérieure, fermé par une paroi de fermeture similaire à
la paroi de
fermeture 11. Plus précisément, le bouchon 210 comporte, à son extrémité
supérieure,
une couronne 211 discoïdale, qui est centrée sur l'axe X-X et qui est ajourée
dans sa
région centrale, c'est-à-dire traversée de part en part par un trou 211A. La
jupe 12 et la
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lèvre 214 s'étendent axialement vers le bas depuis la couronne 211, de manière
similaire
à l'agencement de la jupe 12 et de la lèvre14 depuis la région périphérique
concernée de
la paroi de fermeture 11 du bouchon 10. Ainsi, lorsque le bouchon 210 est fixé
au col 2 du
récipient 3, comme sur les figures 10 et 11, la couronne 211 s'étend à
l'aplomb axial du
buvant 5 de ce col 2.
Par ailleurs, le bouchon 210 comprend une membrane 221 qui, fonctionnellement,
est similaire à la membrane 21 du bouchon 10, dans le sens où cette membrane
221 est
deformable entre les première et seconde configurations définies précédemment.
La
membrane 221 se distingue structurellement de la membrane 21 par le fait que
son
extrémité périphérique 221A est jointe directement à la lèvre 214, la membrane
221
s'étendant ainsi en saillie depuis la face intérieure 214B de la lèvre 214,
comme bien
visible sur les figures 8 à 11. En d'autres termes, à la différence de la
membrane 21, la
membrane 221 n'est pas associée à une bague, telle que la bague 22 du
dispositif de
bouchage 1, et n'est pas intégrée à un insert distinct du bouchon, tel que
l'insert 20 du
dispositif de bouchage 1 : au contraire, la membrane 221 est intégrée au
bouchon 210,
sans intercaler entre cette membrane 221 et la lèvre 214 une pièce
intermédiaire.
En pratique, la membrane 221 est avantageusement venue de matière avec la
lèvre 214, notamment venue de moulage avec cette lèvre. Au sein du bouchon
210, le
trou 211A de la couronne 211 se retrouve disposé à l'aplomb axial de la
membrane 221,
de sorte que la fermeture du bouchon 10 vers le haut est assurée conjointement
par la
couronne 211 et la membrane 221, même si, comme dans l'exemple de réalisation
considéré sur les figures, cette couronne 211 et cette membrane 221 ne sont
pas situées
au même niveau le long de l'axe X-X.
En fonctionnement, le dispositif de bouchage 201 se comporte de façon
similaire
au dispositif de bouchage 1, notamment en lien avec l'application sur la
membrane 221
de l'effort fluidique F pour passer cette membrane de sa première
configuration de
déformation à sa seconde configuration de déformation, ainsi qu'en lien avec
l'application
à la lèvre 214 de l'effort F' par la membrane 221 lorsque cette dernière
occupe sa
seconde configuration de déformation.
Comparativement au bouchon 10 du dispositif de bouchage 1, on comprend que le
bouchon 210 du dispositif de bouchage 201 ne correspond pas à un bouchon
préexistant.
La fabrication, notamment par moulage, du bouchon 210 nécessite donc des
dispositions
spécifiques.
A titre d'aménagement optionnel du dispositif de bouchage 201, ce dernier
comporte une pièce rapportée, destinée à fermer le trou 211A de la couronne
211 : cette
pièce rapportée constitue ainsi une coiffe 230 de fermeture, qui, sur la
figure 8, est
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montrée désassemblée du bouchon 210 tandis que, sur les figures 9 à 11, cette
coiffe 230
est assemblée au bouchon 210. Cet assemblage consiste à fixer la coiffe 230 au
trou
211A de la couronne 211, et ce par tous moyens appropriés, par exemple par
soudage,
par collage, par coincement, etc. Dans la mesure où la coiffe 230 ne participe
pas à la
fermeture étanche du col 2, cette coiffe peut être réalisée en des matériaux
très divers : à
titre d'exemple non limitatif, la coiffe 230 peut être réalisée en un complexe
multicouche,
ayant des capacités renforcées de protection du contenu du récipient 3 contre
l'oxygène
et/ou les ultraviolets, plus généralement ayant des capacités renforcées de
conservation
du produit contenu dans le récipient 3. Quel que soit son matériau
constitutif, la coiffe 230
peut avantageusement intégrer, sur sa face supérieure, un marquage, tel qu'une
mention
publicitaire.
Sur les figures 12 à 14 est représenté un mode de réalisation alternatif au
dispositif de bouchage 101, sous la forme d'un dispositif de bouchage 301.
Le dispositif de bouchage 301 comporte un bouchon 310 qui est
fonctionnellement
similaire au bouchon 110 du dispositif de bouchage 101, dans le sens où ce
bouchon 310
inclut une paroi de fermeture 311, une jupe 312 et une lèvre 314
respectivement
similaires à celles du bouchon 110.
Le dispositif de bouchage 301 comporte également une membrane 321 qui est
similaire à la membrane 121 du dispositif de bouchage 101, à la différence
structurelle
près que la membrane 321 est, à son extrémité périphérique 321A, jointe
directement à la
lèvre 314, suivant des considérations similaires à la jonction de la membrane
221 à la
lèvre 214. Plus précisément, en variante à la forme de réalisation prévue pour
la jonction
entre la lèvre 214 et la membrane 221 du dispositif de bouchage 201, la
membrane 321
ne s'étend pas en saillie depuis une face intérieure de la lèvre 314, mais
s'étend en saillie
depuis une extrémité inférieure 314C de cette lèvre 314, comme bien visible
sur la figure
12.
De plus, il est prévu que le dispositif de bouchage 301 intègre un fluide 340
qui,
comme montré sur les figures 12 à 14, remplit un volume libre V310 du bouchon
310. Ce
volume libre V310 est délimité conjointement par la paroi de fermeture 311, la
lèvre 314 et
la membrane 321, en étant fermé par ces dernières de manière sensiblement
hermétique.
Ainsi, lorsque la membrane 321 passe de sa première configuration de
déformation à sa
seconde configuration de déformation, le fluide 340 est comprimé, par
réduction du
volume libre V310, et, une fois que la membrane 321 est dans la seconde
configuration
de déformation comme sur la figure 14, ce fluide 340 reste comprimé de sorte
qu'il
contraint la membrane 321 vers le bas. L'effet de ce fluide comprimé est, en
quelque
sorte, similaire à celui de l'entretoise 27 du dispositif de bouchage 1, dans
le sens où, en
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contraignant vers le bas la membrane 321 alors que cette dernière occupe sa
seconde
configuration de déformation, on renforce l'effort F' qu'applique cette
membrane 321 à la
lèvre 314 afin de presser cette lèvre contre le col 2.
A titre d'exemple non limitatif, le fluide 340 est un gaz. Par ailleurs,
également à
titre de disposition non limitative, le remplissage du volume libre V310 par
le fluide 340, tel
que l'injection de gaz, est réalisé au cours de la fabrication du bouchon 310,
notamment
au cours de son moulage.
On notera que, à titre avantageux, la présence, dans le volume libre V310 du
bouchon 310, du fluide 340 tend à renforcer l'étanchéité à l'interface entre
le dispositif de
bouchage 301 et le col 2 du fait que la lèvre 314 s'appuie davantage sur ce
col qu'en
l'absence d'un tel fluide, sous réserve que le fluide soit présent dans un
état comprimé,
c'est-à-dire avec une pression au moins légèrement supérieure à la pression
atmosphérique, et ce indépendamment de la configuration de déformation de la
membrane 321.
Divers aménagements et variantes aux dispositifs de bouchage décrits jusqu'ici
sont par ailleurs envisageables. A titre d'exemples :
- les différents modes de réalisation décrits précédemment peuvent être au
moins
partiellement combinés entre eux pour donner lieu à de nouveaux modes de
réalisation ;
- plutôt que d'être vissés, les bouchons 10, 110, 210 et/ou 310 peuvent être
conçus en tant que bouchons snapés ; dans ce cas, leurs moyens de fixation
amovible au col 2, prévus sur la face intérieure de leur jupe, comprennent un
clip, continu
ou interrompu sur la périphérie intérieure de la jupe, ce clip étant adapté
pour se coincer,
de manière amovible, sous un bossage saillant extérieur du corps 4 du col 2 ;
- à titre d'option, non représentée sur les figures, les bouchons 10, 110, 210
et/ou
310 intègrent des moyens ruptibles témoins de leur première ouverture, par
exemple sous
forme d'un bandeau annulaire centré sur l'axe X-X, qui est relié par des ponts
frangibles à
l'extrémité basse de leur jupe et qui, lors de la première ouverture du
bouchon, est retenu
à demeure autour du col 2 par un relief ad hoc de ce dernier ; le cas échéant,
lors de la
fabrication du bouchon, ces ponts frangibles sont réalisés par découpage de la
jupe et/ou
ce bandeau est partiellement replié vers l'intérieur du bouchon afin de former
une butée
qui, lors de la première ouverture du bouchon, coopère, notamment par appui
axial, avec
le relief précité du col ; dans tous les cas, les opérations de fabrication du
bouchon,
relatives à ces pontets et/ou à ce bandeau sont avantageusement réalisées de
manière
au moins partiellement concomitante à l'assemblage du dispositif de bouchage
lorsque ce
dernier inclut, en plus de son bouchon, un composant rapporté, tel que les
dispositifs de
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bouchage 1 et 101 incluant le bouchon 10, 110 et l'insert 20, 120, ou encore
tel que le
dispositif de bouchage 201 incluant le bouchon 210 et la coiffe 230 ;
- pour le cas où la membrane comprend des parties concentriques, comme pour
les membranes 21 et 221, plus de deux parties concentriques peuvent être
prévues afin
de faciliter et/ou amplifier la déformation de cette membrane, notamment en
fonction du
diamètre extérieur de la membrane ; et/ou
- le niveau axial, auquel l'extrémité périphérique de la membrane est jointe
soit à la
bague, soit directement à la lèvre, n'est pas limité à ceux considérés sur les
figures ; en
particulier, pour le cas où la membrane appartient à un insert tel que
l'insert 20 ou 120,
.. cette membrane peut s'étendre en saillie aussi bien depuis une face
intérieure de la
bague correspondante, comme pour la membrane 21, que de l'extrémité basse de
cette
bague, comme pour la membrane 121 ; et pour le cas où la membrane est jointe
directement à la lèvre du bouchon comme pour les bouchons 210 et 310, cette
membrane
peut s'étendre en saillie aussi bien depuis une face intérieure de la lèvre,
comme pour la
membrane 221 qui s'étend en saillie depuis la face intérieure 214B de la lèvre
214, que
depuis l'extrémité inférieure de la lèvre, comme pour la membrane 321 qui
s'étend en
saillie depuis l'extrémité inférieure 3140 de la lèvre 314.
