Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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CA 02357199 2001-09-12
DISPOSITIF POUR LA FIXATION R~VERSIBLE D'UN RÉCIPIENT SUR
UN SUPPORT ET RÉCIPIENT ÉQUIPÉ D'UN TEL DISPOSITIF
La présente invention concerne le domaine des récipients, notamment du type
récipients aérosols, récipients à pompe, flacons, ou tubes, tel qu'utilisés
couramment, notamment pour le conditionnement de produits cosmétiques, tels
que les produits capillaires (laques, mousses coiffantes, gels, shampooings,
etc.).
De manière plus précise, l'invention concerne un dispositif apte à réduire le
risque
de chute de tels récipients, lorsque ceux-ci sont disposés debout sur un
support,
notamment plan.
Bon nombre de produits cosmétiques sont conditionnés dans des récipients dont
le dimensionnel est tel que, leur "renversabilité", lorsqu'ils sont posés sur
un plan
de travail par exemple, est relativement importante. En effet, de tels
conditionnements sont de forme généralement cylindrique, et sont de hauteur
relativement importante, comparativement à leur section transversale. Cette
"renversabilité" est perçue comme un problème sensible, notamment dans le
monde des salons de coiffure, grand consommateur de tels conditionnements.
Dans cet univers, où les cordons d'alimentation des sèches cheveux "volent" au
dessus des plans de travail sur lesquels sont posés les sprays ou autres
récipients
aérosols, les chutes sont fréquentes. Outre le bruit occasionné par de telles
chutes, le risque de détérioration du récipient, notamment de son système de
distribution, n'est pas inexistant.
On connait du document US-A-2 908 473, une bouteille, notamment de vernis à
ongles, dont le fond est équipé d'un dispositif d'immobilisation sous forme
d'un
élément annulaire dont une lèvre périphérique est apte à former ventouse.
Un tel dispositif, lorsqu'il est réalisé par injection, oblige à avoir le
point d'injection
situé en périphérie de l'objet, c'est à dire de manière sensiblement décalée
par
rapport au centre géométrique du dispositif formant ventouse. De ce fait, il
en
résulte, à l'opposé du point d'injection, une ligne de soudure, laquelle ligne
de
soudure constitue une zone de fragilité. Le problème est d'autant plus
critique
lorsque le matériau formant le dispositif est un matériau souple, et lorsque
le
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dispositif est destiné à travailler sous contrainte mécanique constante
(notamment
par serrage élastique).
Une solution au problème évoqué précédemment consiste à réaliser le dispositif
sous forme d'une jupe cylindrique dont une première extrémité est ouverte, et
dont
une seconde extrémité, opposée à la première, comporte un fond fermé. Se pose
alors le problème du démoulage du dispositif en automatique, celui-ci formant
en
effet ventouse sur le noyau du moule, au point qu'il est difficile de le
séparer du
noyau.
Le document DE 31 44 061 A1 décrit un tube, notamment de produit cosmétique
dont le bouchon est configuré de manière à former ventouse. Une telle solution
oblige à immobiliser le récipient en position téte en bas, ce qui pour bon
nombre
de produits, n'est pas souhaitable. En outre, se pose essentiellement le même
problème que celui évoqué en référence au document US-A-2 908 473.
Des documents US-A-4 955 493 et US-A 4 756 497, sont connus des dispositifs
d'immobilisation à effet ventouse, réalisés en au moins deux pièces montées
l'une
sur l'autre. De tels dispositifs sont coûteux à réaliser, et relativement
complexes à
positionner sur le récipient auquel ils sont destinés.
Le document US-A-2 968 888 décrit un support pour des objets tels que des
savons ou des boissons, comprenant une partie destinée à recevoir ledit objet,
et
une partie formant ventouse. La ventouse est formée dans son intégralité par
une
partie du support. Ainsi, le support fait office de ventouse, indépendamment
de la
présence ou non de l'objet qu'il est destiné à recevoir. Se posent alors des
problèmes de manipulation du support, notamment sur les chaînes de fabrication
ou de conditionnement industrielles. En effet, la ventouse a tendance à
adhérer
sur toute surface qu'elle rencontre. En outre, se pose également le problème
du
démoulage, la surface pleine formant ventouse ayant également tendance à
adhérer à la surface du moule.
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Aussi, est-ce un des objets de l'invention que de réaliser un dispositif
d'immobilisation réversible d'un récipient sur un support, et qui résolve en
tout ou
partie les inconvénients discutés en référence aux documents cités ci-avant.
C'est en particulier un objet de l'invention que de réaliser un tel
dispositif, qui
puisse étre fabriqué par injection, et qui résiste aux contraintes mécaniques
nécessaires à son montage et à son maintien sur le récipient auquel il est
destiné.
C'est un autre objet de l'invention que de fournir un dispositif permettant
d'améliorer la stabilité d'un récipient de manière significative, sans avoir à
modifier
le récipient en lui même.
C'est encore un autre objet de la présente invention que de fournir un tel
dispositif
qui soit simple et économique à réaliser.
C'est un autre objet encore de l'invention que de fournir un récipient à
stabilité
améliorée, équipée d'un dispositif selon l'invention.
D'autres objets encore apparaîtront dans la description détaillée qui suit.
Selon l'invention, ces objets sont atteints en réalisant un dispositif pour
immobiliser de façon réversible, un récipient, notamment de produit
cosmétique,
sur un support (S), ledit dispositif comprenant une portion pour le montage du
dispositif sur le récipient et un fond ajouré dont un bord, notamment
périphérique,
forme une lèvre apte à s'appliquer de manière étanche sur le support (S), de
manière à, en coopération avec une portion du récipient, former ventouse sur
le
support (S), et immobiliser de façon réversible le récipient sur ledit support
(S),
ledit fond ajouré délimitant au moins une ouverture, chacune desdites
ouvertures
s'étendant à distance du centre géométrique dudit fond.
Le centre géométrique s'entend du centre géométrique ou barycentre de la
section
transversale du fond du dispositif. De préférence, un tel fond est de section
circulaire.
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L'effet de " ventouse" désigne la dépression générée à l'intérieur d'un volume
dont
on provoque une réduction, notamment par compression, chassant ainsi un
volume d'air correspondant, et qui, notamment par rappel élastique du matériau
formant les parois qui le délimitent au moins en partie, tend à reprendre son
état
initial dans un univers étanche.
Ainsi, en raison de la (ou des) ouvertures) qui traversent) le fond, le
démoulage
du dispositif ne pose pas de problème. En effet, ce n'est que quand le
dispositif
est monté sur le récipient qu'il est apte à former ventouse. En outre, en
raison de
la portion non ajourée en regard du centre géométrique du fond, l'injection du
matériau constituant le dispositif peut se faire via ledit centre géométrique,
ce qui
permet à la matière, lorsqu'elle est injectée dans le moule, de se répartir de
manière uniforme et simultanément tout autour du point d'injection sans former
de
ligne de soudure sujette à rupture lorsque le dispositif est en contrainte
mécanique
permanente.
Par ailleurs, le montage du dispositif sur le récipient auquel il est destiné,
est à la
fois simple et efficace. II ne nécessite aucun outil particulier. Le montage
au
dispositif sur le récipient est réversible, ce qui rend possible l'utilisation
successive
du méme dispositif pour de multiples récipients. L'ajustement des différents
paramètres du dispositif (notamment ses dimensions et le choix du matériau
utilisé) dépend dans une large mesure des dimensions du récipient à équiper,
de
l'état de surface de ses parois extérieures, de la solidité requise pour
l'accrochage
du récipient sur le support. D'autres éléments encore peuvent étre pris en
considération en vue de la détermination de ces paramètres de réalisation.
Le fait d'utiliser une partie du récipient, notamment le fond, pour délimiter
en partie
le volume dans lequel est réalisé l'effet ventouse, (par opposition à une
ventouse
qui serait délimitée dans son intégralité par le dispositif) permet de réduire
de
manière sensible la quantité de matériau nécessaire pour la réalisation d'un
tel
dispositif, améliorant ainsi de façon sensible le coût de revient du
dispositif. En
outre, ce n'est qu'une fois monté sur l'objet à stabiliser que le dispositif
est apte à
se fixer, par effet ventouse, sur un support avec lequel il est mis en
contact. De ce
fait, outre le démoulage, la manipulation du dispositif, notamment sur des
chaines
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de production industrielle peut s'en trouver facilitée. Enfin, l'effet
ventouse sur le
support n'étant obtenu que par la continuité du dispositif avec la portion
correspondante du récipient, toute propension du récipient à se séparer du
dispositif d'immobilisation supprime cette continuité, et par la méme l'effet
5 ventouse. Dans ces conditions, le dispositif formant ventouse ne peut donc
pas se
séparer du récipient.
Selon un mode de réalisation préférentiel, la portion de montage comprend un
manchon dont un bord libre délimite une ouverture au travers de laquelle le
dispositif est destiné à être monté sur le récipient, une extrémité du manchon
opposée au bord libre formant ledit fond ajouré. Le maintien du dispositif sur
le
récipient peut être obtenu par serrage, notamment élastique, du manchon sur le
récipient.
De manière très préférentielle, le fond ajouré délimite au moins deux
ouvertures.
La présence d'au moins deux ouvertures permet de créer une "symétrie" autour
du
centre géométrique. Ainsi, lorsque ce dernier est utilisé comme point
d'injection, la
matière se répartit de manière beaucoup plus uniforme, ce qui améliore
d'autant la
résistance mécanique du dispositif.
De préférence, ledit manchon est apte à enserrer, notamment par serrage
élastique, le récipient sur une partie de sa hauteur axiale. Typiquement, une
telle
hauteur est de l'ordre de quelques centimètres. Alternativement, le manchon
pourrait être collé, encliqueté ou vissé sur le récipient.
Selon un mode de réalisation possible, le fond délimite trois ouvertures,
séparées
par trois pattes ou ponts de matière espacés de manière régulière, et disposés
à
120° les uns par rapport aux autres.
Toutefois, de manière préférentielle, le fond délimite quatre ouvertures
séparées
par quatre pattes ou ponts de matière espacés de manière régulière, et
disposés à
90° les uns par rapport aux autres. Plus le nombre de pattes ou ponts
de matière
est grand, et plus les risques de générer des lignes de fragilité sont
faibles.
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De préférence, le dispositif est réalisé au moins pour partie en un matériau
élastomérique dont la dureté est comprise entre 20 Shore A et 40 Shore D, et
de
préférence, entre 40 Shore A et 75 Shore A, et l'élasticité comprise entre 0,5
à 5
MPa, et de préférence, de 0,8 à 2 MPa (contrainte de traction à 100
d'allongement).
Avantageusement, ledit matériau élastomérique est un mélange formé pour partie
d'un polyéthylène de catalyse métallocène, notamment un polyéthylène de
catalyse de très basse densité. De manière surprenante, la demanderesse a
découvert qu'un mélange formé à partir d'un tel matériau, en combinaison avec
un
autre matériau de base, dont on donnera ci-après des exemples, autorise un
démoulage en automatique du dispositif. La dureté et l'élasticité du matériau
de
base, avec lequel le polyéthylène de catalyse métallocène est mélangé, ne sont
pas altérées de manière sensible, de sorte que la fonctionnalité du dispositif
issu
du moulage reste aussi bonne. En outre, la résistarice à la déchirure est
améliorée
de façon sensible par rapport à celle du ou des matériaux de base. Enfin, les
propriétés d'aspect du matériau de base, notamment sa transparence ou sa
couleur, sont inchangées.
De préférence, ledit mélange contient de 5 à 30% dudit polyéthylène de
catalyse
métallocène, et de préférence de 10 à 20%. A titre d'exemple spécifique on
utilise
un polyéthylène de catalyse de très basse densité (0,902), connu sous la
dénomination commerciale EXACTT"". Un tel matériau étant moins cher que
certains des matériaux de base qui vont étre discutés ci-après, le coût global
du
dispositif s'en trouve diminué d'autant.
A titre d'exemples de matériaux à utiliser en combinaison avec le polyéthylène
de
catalyse métallocène, on peut citer les matériaux à base
a) d'EPDM (copolymère d'éthylène de propylène et d'un diène),
éventuellement en mélange avec un polypropylène (ex : SantoprèneT"") ;
b) de SBS (styrène-butadiène séquencé), ou de SEBS (styrène-éthylène-n-
buthène séquencé), éventuellement en mélange avec un polypropylène (ex
TéfabIocT"" ou MuItifIexT"") ;
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c) de PEBA (polyéther block amide) ou de COPE (élastomère de
polyéthylène téréphtalate) ; ou
d) de TPU (polyuréthane thermoplastique).
De tels matériaux, lorsqu'il sont utilisés seuls sont relativement collants,
et de ce
fait, se démoulent très mal de manière automatique. De plus, une fois
démoulés,
ils se déforment de manière sensible. Enfin, ils offrent peu de résistance
lorsqu'ils
sont en contrainte mécanique, et de ce fait sont sujets à déchirure. Une fois
mélangés avec le polyéthylène de catalyse métallocène évoqué ci-avant, tous
ces
problèmes se trouvent solutionnés dans une large mesure.
Avantageusement, le récipient comprend un corps dont une extrémité se termine
par un fond, la portion du récipient apte, en combinaison avec le dispositif,
à
former ventouse, étant constituée de tout ou partie dudit fond du récipient.
Selon
une autre possibilité, offrant un intérét notamment dans le cas d'un récipient
constitué d'un tube, destiné à être posé sur un support en position tëte en
bas, via
une surface plane formée par un bouchon du tube, la partie du récipient apte,
en
combinaison avec le dispositif d'immobilisation, à former ventouse, est
constituée
de tout ou partie du bouchon.
De préférence, le dispositif d'immobilisation est formé d'une seule pièce,
réalisée
en un même matériau élastomérique, et obtenue par injection dudit matériau
élastomérique.
Avantageusement, la lèvre d'étanchéité, lorsqu'elle est appliquée sur le
support
(S), est de diamètre extérieur supérieur ou égal au diamètre extérieur du
corps du
récipient. On assure ainsi une meilleure stabilité du récipient.
De préférence, le fond du dispositif a un profil, notamment concave, apte à
épouser le profil du fond du récipient. Dans la pratique, un tel fond concave
correspond à une configuration courante pour les récipients aérosols,
notamment
pour des raisons de résistance à la pression à l'intérieur du récipient.
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Selon un autre aspect de l'invention, on réalise également un récipient,
notamment de produit cosmétique, équipé d'un dispositif à effet ventouse selon
l'invention. De préférence, un tel récipient comporte un corps formant un
réservoir
pour ledit produit, et dont une extrémité est fermée par un fond, ledit fond,
en
coopération avec le dispositif, étant apte à former ventouse sur un support
(S).
Un tel récipient peut être formé d'un tube, d'un flacon, d'un récipient à
pompe, ou
d'un récipient aérosol, notamment pour produit capillaire.
Selon encore un autre aspect de la présente invention, on réalise un procédé
pour
la réalisation du dispositif d'immobilisation selon l'invention, et consistant
à
a) prévoir un moule dont au moins une empreinte est de géométrie adaptée
à la géométrie du dispositif ; et à
b) injecter ledit matériau élastomérique dans ledit moule depuis un point
d'injection correspondant au centre géométrique du fond du dispositif.
La pièce qui en résulte montre une parfaite répartition de la matière, et est
exempte de ligne de fragilité sujette à rupture lorsque la pièce est sous
contrainte
mécanique.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un
certain nombre d'autres dispositions qui seront explicitées ci-après, à propos
d'exemples de réalisation non limitatifs, décrits en référence aux figures
annexées,
parmi lesquelles
- la figure 1 représente une vue éclatée en perspective d'un récipient et d'un
dispositif à effet ventouse selon un mode de réalisation préférentiel;
- la figure 2 représente l'ensemble de la figure 1, partiellement coupé, en
position immobilisée sur un support ; et
- la figure 3 représente une vue de dessous du dispositif à effet ventouse
utilisé dans l'ensemble illustré aux figures 1 et 2.
A la figure 2, est représenté un récipient aérosol 1 reposant sur une surface
plane
S, notamment un plan de travail dans un salon de coiffure. Le récipient 1
comprend un corps cylindrique 2, surmonté d'une valve 3. La valve est équipée
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d'un bouton poussoir 4, apte à permettre son actionnement et la diffusion du
produit au travers notamment d'une buse de sortie. Le produit peut étre une
laque
coiffante ou un spray. L'extrémité du récipient 1, opposée à la valve 3, est
fermée
par un fond rapporté 5, lequel, pour des raisons de résistance à la pression
régnant à l'intérieur du bidon, est de forme concave. Le récipient peut être
réalisé
en matériau thermoplastique, notamment en PET ou en métal, notamment en
aluminium ou en fer blanc. Sur le fond du bidon, est monté un dispositif selon
l'invention 10 dont la fonction est, comme on va le voir maintenant en détail,
d'empêcher que le bidon 1 ne se renverse sur la surface S.
Le dispositif va maintenant étre décrit de façon détaillée en référence à la
figure 1,
laquelle montre l'ensemble de la figure 2 de façon éclatée, ainsi qu'en
référence à
la figure 3. Le dispositif 10 est un élément obtenu par injection d'un
matériau
comprenant 20% d'EXACTT"' et 80% de SantoprèneT"". Le dispositif est opaque,
de couleur blanche.
Selon ce mode de réalisation particulier, le dispositif se présente sous forme
d'un
manchon cylindrique de révolution 11 dont une extrémité présente un bord libre
12
délimitant une ouverture 13 de manière à permettre le montage du récipient 10
de
la manière illustrée à la figure 2. Le diamètre interne du manchon 11 est, en
l'absence de contrainte, légèrement inférieur (de l'ordre de 1 à plusieurs mm
en
fonction de l'élasticité du matériau) au diamètre extérieur du récipient 1 de
manière à permettre un montage serrant du manchon 11 sur le corps 2 du
récipient 1. A titre indicatif, l'épaisseur des parois du dispositif 10 est
d'environ 1
mm.
L'extrémité du manchon, opposée à l'extrémité à l'ouverture 13 comporte un
fond
14 de section transversale circulaire. Le fond 14 comporte une portion
annulaire
15, de profil concave, similaire au profil du fond 5 du récipient 1, et
destinée, en
position montée sur le récipient, à épouser le profil d'une partie annulaire
correspondante du fond 5, avec laquelle elle vient en engagement intime. A
l'intérieur de la portion annulaire 15, est formée une partie en croix 16,
constituée
de quatre pattes 17, 18, 19, 20, disposées à 90° les unes par rapport
aux autres,
et délimitant quatre ouvertures 21, 22, 23, 24. Le centre géométrique du fond
14
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se situe à la jonction 25 des quatre pattes 17-20, et, de ce fait, est à
distance des
ouvertures 21-24.
L'élément annulaire 15 forme à sa périphérie, une lèvre annulaire d'étanchéité
26,
5 de diamètre supérieur (par exemple, d'environ 5 mm) au diamètre extérieur du
manchon 11. Une surface 27 de la lèvre d'étanchéité 26 est destinée à étre
appliquée de manière étanche sur le support S. La surface 27 de la lèvre 26
forme
une courbure de même orientation que la courbure formée par la portion
annulaire
du fond 14. La lèvre d'étanchéité 27 est séparée de la paroi annulaire interne
10 15 par une portion annulaire intermédiaire 28, formant une gorge en U,
destinée à
recevoir le bord périphérique du récipient 1.
Le dispositif formant ventouse 10 apparaît de manière plus détaillée aux
figures 1
et 3. Sur ces figures, le dispositif 10 n'est pas monté sur un récipient.
Le montage du dispositif 10 sur le récipient 1 se fait en insérant le fond du
récipient 1 au travers de l'ouverture 13 du manchon 11, et ce, jusqu'à ce que
le
bord périphérique du récipient 1 arrive en engagement dans le fond de la gorge
en
U, 28 du dispositif 10. Une languette (non représentée) peut prolonger le bord
libre
12 du manchon 11 de manière à former une zone de préhension pour faciliter le
montage du dispositif 10 sur le récipient 1. Dans cette position, le manchon
11 est
légèrement serrant sur le corps 2 du récipient. Le serrage réalisé par le
manchon
11 sur le corps 2 du récipient, assure une bonne tenue du dispositif 10 sur le
récipient 1.
Après avoir monté le dispositif 10 sur le récipient 1, l'opérateur met en
appui la
surface 27 sur le support S, provoquant ainsi une déformation de la lèvre
d'étanchéité 26, et l'expulsion d'un volume d'air correspondant. Sous l'effet
de la
force de rappel élastique générée par l'élasticité du matériau formant le
dispositif
10, la portion déformée de la lèvre 26 tend à reprendre sa forme initiale, en
dépit
de l'étanchéité régnant à l'intérieur du volume délimité par le support S, le
fond 14
du dispositif 10, et la partie centrale du fond 5 du récipient 1. II se crée
alors une
dépression à l'intérieur dudit volume, laquelle dépression génère l'effet
ventouse
apte à immobiliser de manière réversible le récipient 1 sur le support S.
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11
Pour utiliser le récipient 1, l'opérateur le' saisit par le corps 2, et le
fait pivoter en
direction du support S. La tenue du dispositif 10 sur le support étant
inférieure à la
force de serrage du dispositif 10 sur le récipient, la paroi 27 de la lèvre
d'étanchéité 26 du dispositif 10 se décolle du support. Le dispositif 10 reste
solidaire du récipient 1. Celui-ci peut alors étre utilisé de manière
classique.
Dans la description détaillée qui précède, il a été fait référence à des modes
de
réalisation préférés de l'invention. II est évident que des variantes peuvent
y être
apportées sans s'écarter de l'esprit de l'invention telle que revendiquée ci-
après.
