La présente invention se rapporte à une capsule de distribution destinée à équiper un réservoir contenant un produit fluide à distribuer, ainsi qu'à un ensemble de distribution équipé de cette capsule. Elle est équipée d'un système de bouchage, pouvant être ouvert pour la distribution du produit, et fermé pour sa conservation.
Des réservoirs munis d'une capsule de ce genre sont utilisés habituellement dans différents domaines, pour le stockage et la distribution de produits liquides, par exemple dans les domaines cosmétique, alimentaire, ménager, pharmaceutique ou parapharmaceutique. Ces produits sont, notamment, des shampooings, des antiseptiques, des nettoyants ménagers ou des produits pour la vaisselle. Grâce à l'utilisation d'une telle capsule, on évite, d'une part, l'écoulement du produit pendant le transport et le stockage, et d'autre part, on protège le produit des salissures de provenant de l'extérieur. D'autre part, avec une telle capsule, l'utilisateur peut distribuer aisément, de façon controlée, le produit contenu dans le réservoir.
Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à une capsule comportant un orifice de distribution de produit et un couvercle pivotant, le système de bouchage de l'orifice étant constitué par un picot porté par le couvercle, prévu pour fermer cet orifice.
Le picot introduit dans l'orifice de distribution doit satisfaire à plusieurs fonctions ; il doit garantir une bonne étanchéité ; la force d'ouverture doit être raisonnable, et, lors de l'ouverture, il ne doit pas se produire un bruit de pistonnage. Ces qualités doivent être assurées tout au long de l'utilisation du produit. Or, avec les matériaux couramment utilisés pour l'injection de telles capsules, tels que le polyéthylène ou le polypropylène, le réglage dimensionnel est très délicat, car les tolérances doivent rester en-dessous de 0,05 mm, d'autant plus que des déformations supplémentaires risquent de se produire lors du démoulage. En outre, lors d'une utilisation intense, par l'usure du picot et/ou de l'orifice, ce picot ne rentre plus à friction dans l'orifice et, par conséquent, des fuites de produit peuvent se produire.
Une capsule de distribution du genre de celle mentionnée ci-dessus, est décrite, par exemple, dans le document FR-A-2 662 144. Ce document décrit une capsule de distribution comportant un orifice de distribution et un couvercle pivotant muni d'un picot creux, destiné à boucher l'orifice de distribution en position de stockage, ce picot se présentant sous la forme d'une jupe cylindrique. Suivant ce document, l'orifice de distribution est ménagé dans une portion plane, perpendiculaire à l'axe longitudinal de la capsulé, cette portion étant réalisée en caoutchouc thermoélastique.
Cette capsule de l'art antérieur présente l'inconvénient, que, lorsqu'on ferme le couvercle, un effort relativement important est nécessaire pour engager le picot dans l'orifice de distribution. En effet, lors de l'opération de fermeture, le picot est au contact avec le bord de l'orifice et, avant de s'engager dans l'orifice, repousse ladite portion en caoutchouc.
On connaît, également, par le document US-A-5 169 035, une capsule semblable à la capsule précitée, l'orifice de distribution étant réalisé par une pièce annulaire en élastomère, clipsée dans une ouverture de la face supérieure de la capsule et obturée par un picot porté par le couvercle articule avec la capsule.
Bien que la capsule selon US-A-5 169 035 permette d'obtenir un bouchage étanche de l'orifice de distribution par le picot, elle présente les inconvénients suivants : d'une part, la pièce en élastomère doit présenter une épaisseur importante pour pouvoir assurer son maintien dans l'ouverture de la capsule ; - d'autre part, le choix des élastomères utilisables pour la réalisation de la pièce annulaire est limité. En effet, en vue d'un engagement souple et étanche à la fois du picot dans l'orifice de distribution, il serait souhaitable d'utiliser des élastomères dits "mous" (c'est-à-dire des élastomères dont la dureté est inférieure à environ 60 Shore A). Or, pour assurer un bon maintien de la pièce en élastomère dans, l'ouverture de la capsule, ce matériau doit présenter une dureté supérieure à 60 Shore A, ce qui est préjudiciable au fonctionnement souple et à l'étanchéité souhaités de la capsule. En outre, avec un tel matériau, les tolérances de dimension et de positionnement du picot par rapport à l'orifice de distribution peuvent être moins bien rattrapées. Enfin, le montage de la pièce annulaire dans l'orifice par l'intérieur de la capsule est relativement compliqué et nécessite un outillage approprié particulier.
La présente invention a pour premier objet une capsule de distribution, présentant un fonctionnement souple lors de son ouverture ou de sa fermeture, dans des bonnes conditions d'étanchéité et dont le prix de revient est compétitif.
Un second objet de l'invention est constitué par une capsule de distribution dont le réglage des tolérances des dimensions du picot et/ou de l'orifice de distribution est aisé et dont les défauts de moulage/démoulage peuvent être rattrapés. Un autre objet de l'invention est de créer un système de bouchage particulièrement étanche, résistant à l'usure pendant toute la durée de vie du produit et assurant un fonctionnement souple, ainsi qu'un fonctionnement d'ouverture et de fermeture aisé. En outre, l'invention vise avantageusement l'utilisation d'orifices de section non circulaires, alors jusqu'à maintenant inconnus dans les domaines d'utilisation précités.
Les objectifs visés ci-dessus sont atteints en déposant un revêtement en matériau élastomérique sur la paroi externe du picot. Le dépôt de ce revêtement, dans ((hypothèse où il est realisé par bi-injection ou par surmoulage sur le picot, est plus facile à réaliser que la réalisation, selon l'art antérieur, d'un orifice de distribution pratiqué dans une zone en élastomère. En outre, la réalisation d'un revêtement sur la paroi externe du picot permet, d'une part, de réaliser ce revêtement en une couche de fine épaisseur, donc d'économiser du matériau, et, d'autre part, d'utiliser des élastomères particulièrement souples (de dureté inférieure à 60 Shore A), ce qui confère à la capsule un fonctionnement souple et une étanchéité parfaite
Ainsi, l'invention se rapporte à une capsule de distribution destinée à équiper un flacon contenant un produit fluide, comportant un corps pourvu d'un orifice de distribution et d'un couvercle pivotant, articulé avec le corps autour d'un axe, le corps et le couvercle étant réalisés en un matériau rigide ou semi-rigide, ce couvercle étant pourvu d'un picot de bouchage, destiné à boucher l'orifice de distribution en position de stockage. Selon l'invention, un revêtement en matériau élastomérique est déposé sur la paroi externe du picot, pour assurer, en position fermée du couvercle, une étanchéité parfaite entre le picot et l'orifice dans ladite position de stockage.
Un autre objet de l'invention est constitué par un ensemble de distribution comportant un réservoir de produit, équipé d'une capsule conforme à l'invention telle que décrite précédemment.
Généralement, le réservoir équipé d'une telle capsule est constitué par un flacon plus ou moins souple, ou bien par un tube compressible. De préférence, ce réservoir comporte un col, sur lequel est fixée, par vissage, claquage, surmoulage, soudage ou tout autre moyen connu, la capsule de distribution.
Le produit à distribuer est capable de s'écouler sous son propre poids et est, par exemple, un shampooing ou un lait corporel dont la viscosité est comprise généralement dans une gamme allant de 50 mPa·s à 5 Pa·s ou bien un produit pulvérulent.
L'orifice de distribution peut présenter une section circulaire, ovale, polygonale ou allongée, la section du picot étant complémentaire à celle de l'orifice. Grâce à l'invention, il est envisageable de réaliser des orifices, notamment de section non circulaire sans qu'il se crée de problème de défaut d'étanchéité.
Grâce à la souplesse du revêtement, des défauts mineurs de positionnement du picot par rapport à l'orifice peuvent être rattrapés. Il en est de même, pour des différences des diamètres respectifs de l'orifice et du picot. Notamment, lorsqu'on veut réaliser des orifices de forme non circulaire, par exemple sous forme d'étoile ou de bande plate, une bonne étanchéité peut être obtenue, en disposant un revêtement en matériau élastomérique sur la paroi externe du picot, tout en assurant un fonctionnement souple d'ouverture et de fermeture de l'orifice de distribution.
Avantageusement, le revêtement externe du picot présente une épaisseur comprise entre environ 0,1 mm et 3 mm.
Selon un autre aspect intéressant de l'invention, on peut réaliser un picot creux, formé par une jupe cylindrique. Dans ce cas, le volume interne du picot peut être rempli de matériau souple. Ceci est avantageux, car on évite un emprisonnement temporaire de résidus de produit à l'intérieur du picot, résidus qui risquent de s'écouler intempestivement, lors de l'ouverture du couvercle et souiller le plan de travail.
Avantageusement, le couvercle est articulé avec le corps de capsule à l'aide d'une charnière pivotante autour d'un axe. Cette charnière est, de préférence, une charnière-film venue de matière lors du moulage du corps de capsule et du couvercle.
De préférence, la capsule et son couvercle sont réalisés en un matériau thermoplastique rigide ou semi-rigide, par exemple en polypropylène ou en polyéthylène de haute ou basse densité.
Selon un premier mode de réalisation, le matériau souple peut être un élastomère thermoplastique physico-chimiquement compatible avec le matériau rigide ou semi-rigide, capable de former, lors de la réalisation de la capsule par exemple par bi-injection ou surmoulage, une liaison par thermofusion avec le matériau rigide ou semi-rigide.
Selon ce mode de réalisation, cet élastomère thermoplastique est choisi, avantageusement, dans le groupe des élastomères de polyéther blocamides des polyvinyles ; des terpolymères d'éthylène, de propylène et d'un diène (EPDM) ; des polymères de styrène-éthylène-butadiène séquencés (SEBS-SIS).
Selon un autre mode de réalisation, le matériau souple est choisi parmi les caoutchoucs naturelles ou synthétiques, ou bien parmi les caoutchoucs de silicone.
Selon un autre mode de réalisation encore, ledit revêtement est constitué d'une pièce rapportée en élastomère déposée sur la paroi externe du picot par assemblage.
Avantageusement, cet assemblage peut être effectué, par exemple, par claquage, collage, soudure, étirement, bouterollage ou tout autre moyen approprié. Le montage par étirement est tout particulièrement avantageux en ce qu'il autorise des épaisseurs plus fines.
Avantageusement, le matériau souple est choisi de sorte que le revêtement présente une dureté comprise entre 20 Shore A et 90 Shore A; et de préférence comprise entre 30 Shore A et 60 Shore A.
La capsule de l'invention peut être munie d'un certain, nombre de dispositions complémentaires, décrites ci-après.
Ainsi, une partie du corps et/ou du couvercle peut être pourvue d'une zone de préhension comportant une zone en matériau souple, réalisée en même temps que le revêtement du picot, par surmoulage ou bi-injection du corps de capsule. Cette zone de préhension facilite l'ouverture et la fermeture du couvercle, du fait d'un effet anti-dérapant que présentent certains élastomères. Ceci est avantageux, notamment lorsque les mains de l'utilisateur sont mouillées, par exemple sous la douche.
De plus, le corps de la capsule peut comporter un joint annulaire en matériau souple, en contact étanche avec un bord périphérique du couvercle, lorsque ce dernier est en position rabattue.
Il est envisageable, également, de prévoir au moins un élément de liaison en matériau souple, élastiquement déformable en élongation, formant ressort. Dans ce cas, l'une des extrémités de l'élément de liaison est solidaire du corps, l'autre est solidaire du couvercle. L'élément de liaison est monté de manière à être situé d'un côté de l'axe de pivotement du couvercle lorsque celui-ci est en position ouverte, et de l'autre côté de l'axe de pivotement lorsque le couvercle est en position fermée. L'élément de liaison subit une élongation lors du passage de la position ouverte à la position fermée, ou inversement, et dont le maximum est atteint lors du passage de l'élément de liaison dans l'axe de pivotement. Cet élément est ainsi apte à maintenir, à volonté, le couvercle dans deux positions extrêmes : dans une position totalement ouverte ou dans une position fermée ou quasi-fermée.
Les dispositions mentionnées ci-dessus, à savoir la bande élastique, le revêtement externe du picot, le surmoulage des zones de préhension et le joint annulaire peuvent être réalisées en une seule étape de fabrication en utilisant le procédé de bi-injection, consistant à injecter en une seule et même pièce, dans un moule approprié, en un premier temps, la capsule articulée avec le couvercle en matériau rigide ; dans un deuxième temps, on réalise la bande élastique, le revêtement du picot, le surmoulage des zones de préhension et le joint annulaire en matériau thermoplastique souple.
Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va décrire, maintenant, à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, deux modes de réalisation de capsule de distribution conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés.
En référence, à la figure 1, on peut voir un ensemble de distribution désigné dans son ensemble par la référence 1, comportant un réservoir 21 ayant un axe longitudinal X, équipé d'une capsule de distribution 3 pourvue d'un corps de référence 32. Le réservoir 21 comporte un fond fermé 22 et, du côté opposé au fond, un goulot 2 muni d'un filetage externe 24 pour la fixation du corps 32 de capsule sur le réservoir. A cet effet, le corps de capsule comporte une jupe interne cylindrique 25, munie d'un filetage interne complémentaire au filetage 24 du goulot 2. Le réservoir 21 a une section générale circulaire ou ovale, mais celle-ci peut être quelconque, par exemple polygonale ou dissymétrique. Il est réalisé; par exemple, en polyéthylène haute densité. Le corps de la capsule, quant à lui, est réalisé en un matériau rigide, comme le polypropylène.
Le corps 32 de la capsule 3 comporte un plateau 34, pourvu sur une portion de sa périphérie d'une charnière-film 8, à l'aide de laquelle est articulé un couvercle 5, permettant à ce dernier de pivoter autour d'un axe A constituant l'axe de la charnière. Le couvercle 5 a une forme de calotte muni d'un bord périphérique 51 tourné vers le réservoir. Dans le plateau 34, du côté opposé à la charnière 8 et dans un plan passant par la charnière et par l'axe X du réservoir 21, est prévu un orifice de distribution 4. L'orifice 4 est défini par une tubulure cylindrique 41, 42, s'étendant de part et d'autre du plateau 34. Une partie émergente 41 de la tubulure présente une forme interne conique, s'évasant vers l'extérieur. Cette tubulure constitue un réducteur de débit, la partie 41 émergente ayant la fonction d'un bec verseur.
La charnière 8 est formée en deux parties 8a, 8b, séparées par un évidement 8c. Deux barrettes 12, 13 d'orientation parallèle à l'axe A traversent l'évidement. Ces barrettes 12, 13 sont noyées dans une bande plate 10 en matériau élastomère et constituent des moyens d'ancrage de la bande. Les extrémités de cette bande sont solidaires du corps 32 de la capsule et du couvercle 5 respectivement, la solidarisation de cette bande 10 sur le corps 32 et le couvercle 5 étant obtenue par thermofusion des matériaux respectifs lors de la fabrication de la capsule 3. Pour renforcer d'avantage la tenue de la bande 10, des points d'ancrage supplémentaires 14 peuvent être prévus sur chaque partie attenante aux extrémités de la bande 10.
Cette bande 10 est monté de manière à se situer d'un côté de l'axe A en position ouverte du couvercle 5, et de l'autre côté de l'axe A en position fermée du couvercle. Ainsi, la bande 10 subit une élongation lors de son passage d'une des positions à l'autre et dont le maximum est atteint lors du passage de la bande 10 au niveau de l'axe A. Une fois franchie la zone d'élongation maximum, le couvercle 5 est rappelé soit dans sa position ouverte, soit dans sa position fermée ou quasi-fermée. A partir de la position quasi-fermée, le couvercle 5 peut être fermé complètement en faisant rentrer, à friction, le picot 6 dans l'orifice 4. La bande souple 10 est réalisée, par exemple, en un mélange de polypropylène / polymère de bloc de styrène - éthylène - butylène - styrène.
L'orifice de distribution 4 est bouché, en position rabattue du couvercle, par un picot 6 obturant la partie tubulaire 41. Ce picot 6 est creux et porte un revêtement externe 72 en matériau souple. Les diamètres interne de la partie tubulaire 41 et externe du revêtement 72 sont choisis de sorte que le picot 6 puisse rentrer à friction, de façon étanche, dans l'orifice 4, lorsqu'on ferme le couvercle 5. Avantageusement, ce diamètre est de l'ordre de 3 à 8 mm, en fonction de la viscosité du produit à distribuer. Typiquement, cette viscosité est comprise dans la gamme allant de 50 mPa·s à 5 Pa·s.
Il est possible, bien entendu, de réaliser une pièce distincte sous forme de manchon cylindrique en élastomère, dont le diamètre interne est légèrement inférieur au diamètre du picot. Après étirement radial du manchon, ce dernier peut être pose sur le picot où il est maintenu par élasticité.
Comme visible sur les figures 1 et 2, l'intérieur 71 du picot 6 peut être rempli d'un matériau élastomérique
Comme illustré, notamment sur la figure 2, le plateau 34 comporte en outre, à sa périphérie, un joint annulaire 11 en matériau élastomérique. Il est disposé de sorte que le bord 51 du couvercle 5 vienne en appui contre ce joint 11, en position de fermeture de la capsule.
Du côté opposé à la charnière 8, la jupe 38 présente une zone en dépression 95 en forme d'arc de cercle par exemple, facilitant la préhension et l'ouverture du couvercle 5. La surface 96 de cette zone est recouverte par une couche de matériau souple. De même, le couvercle 5 comporte une zone de préhension 91 en forme de retour concave 9, cette zone étant recouverte, également, de matériau souple. L'utilisation d'un matériau souple pour les zones de préhension confère à l'utilisateur un toucher agréable et une manipulation aisée de la capsule. En choisissant un matériau souple particulier, par exemple du SANTOPRENE® (mélange de polypropylène avec des terpolymères d'éthylène, de propylène et d'un diène (EPDM)), commercialisé par la société AES, il est même possible d'obtenir un effet « antiglisse », ce qui est intéressant lorsque l'utilisateur utilise, sous la douche ou dans le bain, un produit tensioactif de nettoyage corporel.
La figure 3 montre une vue analogue de celle de la figure 2 illustrant une variante de réalisation du picot de bouchage. Selon cette réalisation, une capsule 103 comporte un couvercle 105 muni d'un picot 106. Ce picot a une section allongée, courbée en forme de « haricot ». Il comporte un revêtement extérieur 172 en matériau élastomérique souple. L'orifice correspondant 104 a une forme complémentaire, de sorte que le picot peut rentrer dans cet orifice à friction. La forme « haricot » de l'orifice 104 et du picot 106 n'est donnée qu'à titre d'exemple. Selon l'invention, toute autre forme imaginable peut être envisagée.
La façon de réaliser la capsule conforme à l'invention; est d'une grande simplicité permettant de la fabriquer en un seul cycle de moulage de courte durée, par bi-injection successive des matériaux rigide et souple. Cette capsule peut alors être fabriquée à un prix de revient avantageux.