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WO2003011699A1 - Bouchon comprenant une jupe interieure d'etancheite - Google Patents

Bouchon comprenant une jupe interieure d'etancheite Download PDF

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WO2003011699A1
WO2003011699A1 PCT/FR2002/002654 FR0202654W WO03011699A1 WO 2003011699 A1 WO2003011699 A1 WO 2003011699A1 FR 0202654 W FR0202654 W FR 0202654W WO 03011699 A1 WO03011699 A1 WO 03011699A1
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WO
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neck
skirt
seal
sealing skirt
plug
Prior art date
Application number
PCT/FR2002/002654
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English (en)
Inventor
Jérémy LE CAM
Frédéric Granier
Yannick Celerier
Original Assignee
Bericap
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Publication date
Application filed by Bericap filed Critical Bericap
Publication of WO2003011699A1 publication Critical patent/WO2003011699A1/fr

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    • B65D51/00Closures not otherwise provided for
    • B65D51/18Arrangements of closures with protective outer cap-like covers or of two or more co-operating closures
    • B65D51/20Caps, lids, or covers co-operating with an inner closure arranged to be opened by piercing, cutting, or tearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65D41/00Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
    • B65D41/02Caps or cap-like covers without lines of weakness, tearing strips, tags, or like opening or removal devices
    • B65D41/04Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation
    • B65D41/0407Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with integral sealing means
    • B65D41/0428Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with integral sealing means formed by a collar, flange, rib or the like contacting the top rim or the top edges or the external surface of a container neck
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    • B65D2251/0068Lower closure
    • B65D2251/0093Membrane

Definitions

  • the invention relates to a stopper and a container neck.
  • the plug has a transverse end wall from which projects a substantially cylindrical outer skirt comprising, on its inner face, a thread intended to cooperate with a complementary external thread of a container neck.
  • a first solution is to provide an inner skirt on the stopper, projecting from the end wall, the inner skirt being intended to cooperate with the inner face of the neck of a container.
  • the presence of the inner skirt does not allow a seal to be placed inside the stopper or on the neck of the container, as will be seen below.
  • a second solution is to place a seal between the cap and the container neck.
  • seals can be used.
  • a seal can be placed at the bottom of the cap, against the end wall.
  • a seal can be a foam seal or a seal having gas barrier properties, these seals being made of one or more layers of plastic material (s).
  • the heat sealing of the aluminum seal on the rim of the neck results in the deposition of adhesive material on the neck, the deformation of the neck, and the degradation of the surface appearance of the neck. Since the heat sealing surfaces are identical to the second sealing surfaces, it is very difficult to obtain good performance in second sealing.
  • the inner skirt must have a certain length making it possible to obtain a sufficient contact area with the inner face of the neck.
  • the length of the inner skirt is limited by the maximum allowable deformation by the joint. In practice, the maximum admissible deformation by the joint limits the length of the inner skirt to an insufficient value to guarantee a very good seal.
  • cap - seal - neck assembly having good sealing performance in which the cap comprises a sealing skirt cooperating with the inner face of a container neck.
  • a third solution consists in providing the stopper with an internal skirt, projecting from the end wall, and intended to cooperate with the external face of the neck of a container.
  • Such plugs are for example described in the documents EP 0 529 383, DE 198 20 266 and EP 0 293 901.
  • the skirt When the stopper is screwed onto a container neck, the skirt cooperates with the outside face of the neck and is deformed very significantly against the rim and the outside surface of said neck, said skirt also being crushed against the inner bead of the stopper.
  • the skirt in order to be able to be deformed significantly, the skirt must be made of a relatively flexible material.
  • the skirt being molded in one piece with the other parts of the stopper, it follows that the stopper cannot be made of a very rigid material.
  • the rigidity of the cap may be necessary nnur nfirtainps annlimtinnç
  • the skirt is highly stressed by the deformation which it undergoes, which can harm its robustness and its lifespan, or not make it possible to ensure an excellent neck-cap seal for a long time.
  • This structure does not make it possible to obtain, by elasticity, a plating of the skirt against the outside face of the neck.
  • the seal can only be obtained via a significant deformation of the skirt, which results in stresses on said skirt, which can in particular affect the quality of the seal, as indicated above.
  • the object of the invention is to provide a standard plug allowing excellent performances of first and second seals to be obtained, whatever the use of said plug, and in particular: with or without seal, with a seal placed at the bottom. of the cap, with a heat-sealed seal on the rim of the neck of a container.
  • the invention relates to a plug of the type comprising a transverse end wall from which protrude, in the same direction, on the one hand, a substantially cylindrical outer skirt comprising, on its inner face, a thread intended to cooperate with a complementary external thread of a container neck, and, on the other hand, an internal sealing skirt, the internal face of the sealing skirt - located opposite the axis of the cap - being intended to cooperate with the outside face of the neck and the inside diameter of the sealing skirt towards its free end portion being less than the outside diameter of the neck.
  • the inner face of the sealing skirt is substantially frustoconical, and converges from the base of the sealing skirt towards the free end of the sealing skirt, and the inside diameter of the skirt sealing towards its base is substantially equal to the outside diameter of the neck.
  • the height of the sealing skirt is sufficient so that, when the cap is unscrewed by a few degrees, without breaking the bridges connecting the tamper-evident band to the cylindrical skirt, the inner skirt is always in contact with the face. outside of the neck, thus ensuring the preservation of the seal.
  • the cap thus has an “anti-sabotage” function.
  • the second seal is provided by the inner skirt, in contact with the outer face of the neck.
  • the collar rim which can be a heat-sealing surface, is not used as a second sealing surface.
  • the skirt is not significantly deformed, while ensuring excellent contact with the outer face of the neck. Consequently, a very good seal is obtained without the risk of damaging the inner skirt of the plug.
  • the inner face of the sealing skirt is inclined relative to the axis of the plug at an angle between 0 ° and 10 °.
  • the sealing skirt may have, towards its free end portion, an inclined inner chamfer so that the sealing skirt has, at its end, an inside diameter greater than the outside diameter of the neck.
  • the outer face of the sealing skirt can also be substantially frustoconical, and converge from the base of the sealing skirt in the direction of
  • the plug further comprises a substantially discoidal seal, of diameter less than the inside diameter of the sealing skirt towards its base, the said seal being placed inside the sealing skirt and held against the end wall of the plug by the taper of the sealing skirt.
  • the seal may be a heat sealable aluminum seal, a foam seal, or a seal having gas barrier properties.
  • the plug further comprises an annular lip projecting from the end wall in the same direction as the cylindrical skirt, with an axis substantially coincident with the axis of the plug, the diameter of said lip and its length being respectively less than the inside diameter at the base and the length of the sealing skirt, and being such that, when the cap is screwed onto a container neck, the lip is located opposite the rim of said neck.
  • the lip is intended to improve the joining of a seal placed at the bottom of the stopper, in contact with said lip, at the edge of said neck and / or to improve the contact between said seal and the edge of neck.
  • the invention relates to a container neck comprising a thread on its outer face, and intended to cooperate with a stopper as previously described.
  • the joint plane of such a neck substantially orthogonal to the axis of the neck, formed during the molding of said neck, is located at a distance from the edge of the neck large enough so that, when the cap is completely screwed onto the neck, the parting line is located beyond the contact zone between the sealing skirt and the outside face of the neck relative to the rim of said neck, so that the sealing between the skirt and the neck is not impaired .
  • the invention relates to an assembly comprising a plug as previously described and a container neck comprising a thread on its outer face, Hn f ⁇ ie-t ⁇ c. inside the cap, this assembly being such that, when the cap is completely screwed onto the container neck, the inside face of the sealing skirt has a substantially cylindrical, or slightly frustoconical shape, converging from the base of the skirt. sealing towards the free end of the sealing skirt.
  • FIG. 1 is an enlarged view of detail A of Figure 1;
  • FIG. 3 is a partial view in radial section of the cap of Figure 1, provided with a seal;
  • FIGS 4a and 4b are perspective views of aluminum seals that can be used with the plug of Figure 1;
  • FIG. 5 is a partial radial sectional view of the cap of Figure 3, provided with a seal, fully screwed onto a container neck;
  • Figure 6 is a view similar to Figure 5, the plug having no or no more seal;
  • FIG. 7 is an enlarged view of detail B of Figure 6;
  • FIG. 8 is an elevational view of a container neck intended to cooperate with the cap of Figures 1 or 3;
  • FIG. 9 is an enlarged view of detail C of Figure 8, showing a joint plane of the neck.
  • FIG. 1 represents a plug 1, of axis 2, the plug 1 being for example made of plastic.
  • the plug 1 firstly comprises a transverse end wall 3, which is substantially discoidal, as well as a substantially cylindrical skirt 4 projecting substantially perpendicular to the transverse wall 3.
  • the cylindrical skirt 4 has, on its outer face 5, notches 6 intended to facilitate the screwing and unscrewing of the plug 1 by a user, and, on its inner face 7, a thread 8 intended to cooperate with the external thread of a container neck.
  • the plug 1 also comprises a tamper-evident band 9, connected to the free end 10 of the cylindrical skirt 4 by frangible bridges 11 or by a line of weaker resistance.
  • the tamper-evident band 9 comprises hooking projections 12, directed towards the axis 2 of the stopper 1, and intended to cooperate with the neck of a container to ensure the maintenance of the tamper-evident band 9 at the neck of the said container when, during the first opening of the container, the bridges 11 are broken.
  • the plug 1 comprises an inner sealing skirt 13 flexible, projecting from the transverse wall 3 in the same direction as the cylindrical skirt 4.
  • the sealing skirt 13 comprises an internal face 14, situated opposite the axis 2 of the plug 1, and an external face 15, situated opposite the cylindrical skirt 4.
  • the internal face 14 of the sealing skirt 13 is substantially frustoconical, and converges from the base 16 of the sealing skirt 13 in the direction of the free end 17 of the sealing skirt 13 Said inner face 14 is inclined relative to the axis 2 of the plug 1 at an angle ⁇ between 0 ° and 10 °.
  • the outer face 15 of the sealing skirt 13 is also substantially frustoconical, and converges from the base 16 of the sealing skirt 4 in the direction of the free end 17 of the sealing skirt 13.
  • the angle of which the outer face 15 of the sealing skirt 13 is inclined may be greater than, substantially equal to, or less than the angle ⁇ .
  • the sealing skirt 13 has, towards its free end portion 18, an internal chamfer 19.
  • the inner face 14 of the sealing skirt 13 is intended to cooperate with the outer face of a container neck.
  • the internal diameter Di ⁇ 6 of the sealing skirt 13 towards its base 16 is substantially equal to the external diameter De of the neck 22.
  • the internal diameter Di 16 of the sealing skirt 13 towards its base 16 may be slightly greater or slightly less than the external diameter De of the neck 22, provided that, when the plug 1 is screwed onto the neck 22, d 'On the one hand, the sealing skirt 13 does not undergo a significant deformation and, on the other hand, the contact between the sealing skirt 13 and the neck 22 is perfectly ensured.
  • the length of the sealing skirt 13, between its base 16 and its free end 17, is between 1 and 5 mm, in particular of the order of 2 mm.
  • the plug 1 also comprises an annular lip 20, of axis substantially coincident with the axis 2 of the plug 1, and projecting from the end wall 3 in the same direction as the cylindrical skirt 4.
  • the diameter of the lip 20 is less than the inside diameter at the base 16 of the sealing skirt 13 (Di ⁇ 6 ), and the length of the lip 20 is less than the length of the sealing skirt 13.
  • the lip 20 is located so as to be opposite the rim of the container neck when the cap 1 is screwed onto said neck.
  • the plug 1 may comprise a substantially discoidal seal 21, of diameter less than the internal diameter Dii ⁇ of the sealing skirt 13 towards its base 16 (see FIG. 3).
  • the seal 21 is placed against the transverse wall 3 of the plug 1, in contact with the lip 20, inside the sealing skirt 13, that is to say in the space situated around the axis 2 of the plug 1 and delimited by the sealing skirt 13.
  • the seal 21 is held against the end wall 3 of the plug 1 by the taper of the sealing skirt 13.
  • the seal 21 can be a heat sealable aluminum seal, a foam seal, or a seal having gas barrier properties.
  • FIG 8 shows a container neck 22 with which the plug 1 is intended to be associated.
  • the neck 22 is substantially cylindrical, of axis 23, has an annular rim 24 and defines an opening 25.
  • the neck 22 has a seat 26 and a flange 27, located parallel and at a distance from the seat 26 on the side of the rim 24 of the neck 22.
  • the neck 22 also comprises, on its outer face 28, a thread 29 - comprising for example three threads - projecting towards the outside of the neck 22.
  • the neck 22 has an outer diameter De, defined as the diameter of the outer cylindrical face 28 of the neck 22, without taking into account the thread 29 (see FIG. 8).
  • a first fixed mold makes it possible to produce the upper part of the neck 22, the external face 28 of the neck 22 comprising, towards the rim 24, a part having, in radial section, the shape of a quarter of a circle 30, extended by a substantially cylindrical portion 31 of low height (see Figure 9);
  • a second mold composed of two movable half cylinders allowing the During manufacture, a slight offset generally exists between the first and second molds, this offset leading to a small difference in outside diameter ⁇ De of the neck 22 between the upper part of the neck 22, formed by the first mold, and the rest of the neck 22, formed by the second mold.
  • the neck 22 thus comprises a joint plane P substantially orthogonal to the axis 23 of the neck 22, corresponding to the junction zone of the first and second molds.
  • the invention provides for modifying the molds so that the joint plane P is located at a distance from the rim 24 of the neck 22 which is sufficiently large so that, when the plug 1 is completely screwed onto the neck 22, the joint plane P is located beyond the contact zone between the sealing skirt 13 and the outer face 28 of the neck 22 with respect to the rim 24 of the neck 22.
  • the joint plane P is located more than 1.8 mm from the edge 24 of the neck 22.
  • the sealing skirt 13 When the cap 1 is screwed onto the container neck 22, the sealing skirt 13 is initially positioned outside the neck 22, since, towards its free end 17, the sealing skirt 13 has an internal diameter Di ⁇ 7 greater than the outside diameter De of the neck 22.
  • the sealing skirt 13 is then in contact, at least towards the free end portion 18 of the sealing skirt 13, with the external face 28 of the neck 22.
  • the movement of the sealing skirt 13 when the plug 1 is screwed onto the neck 22 is similar to a pivoting around the base 16 of said sealing skirt 13, the skirt retaining its general shape without being crushed.
  • the sealing skirt 13 exerts on the external face 28 of the neck 22 a substantially radial force, directed towards the axis 2 of the plug 1, thus ensuring the seal between the neck 22 and the plug 1.
  • the joint plane P of the neck 22 being situated beyond the contact zone between the internal face 14 of the sealing skirt 13 and the external face 28 of the neck 22, the external diameter of the neck 22 in the contact zone is always De, and does not vary by ⁇ ⁇ De.
  • the dimensions, positioning and flexibility of the sealing skirt 13, determined for a neck 22 with an outside diameter De, are therefore always optimal, so that the seal between the sealing skirt 13 and the neck 22 does not is not altered.
  • the angle ⁇ with which the inner face 14 of the sealing skirt 13 is inclined is large enough to guarantee good sealing and small enough so that the unscrewing of the plug 1 does not require too great a torque.
  • the invention also provides to provide the plug 1 with a seal 21, as previously described.
  • the plug 1 is mounted by screwing on the neck 22.
  • the seal 21 is simply placed at the bottom of the plug 1, the seal 21 remaining integral with the plug 1 when a user unscrews the plug 1.
  • the seal 21 When the plug is completely screwed onto the neck 22, the seal 21 is compressed, towards its peripheral zone, between the rim 24 of the neck 22 and the end wall 3 of the plug 1 (FIG. 5).
  • the lip 20 improves the contact between the seal 21 and the rim 24 of the neck 22.
  • the seal is ensured both by the seal 21 and by the seal skirt 13. If the plug 1 is slightly unscrewed, the seal 21 is no longer in contact with the flange 24 of the neck 22. However, the inner face 14 of the sealing skirt 13 is always sufficiently in contact with the outer face 28 of the neck 22 to guarantee the tightness of the assembly.
  • the seal 21 is initially placed at the bottom of the plug 1, against the lip 20.
  • the seal 21 comprises a cover part 32, intended to cover the opening 25 of the neck 22, and a tongue 33, allowing a user to remove the heat-sealed seal 21 on the neck 22 by pulling on said tongue 33.
  • the tongue 33 may constitute an extension of the cover part 32 (FIG. 4b, “pull tab”) or be attached to one face of the cover part 32 (FIG. 4a, “top tab”). ).
  • the seal 21 comprises, in addition to a layer of aluminum, a layer of adhesive, which can be located only on the peripheral zone of the cover part 32, in order to heat seal the seal 21 at the edge 24 of the neck 22.
  • a layer of adhesive which can be located only on the peripheral zone of the cover part 32, in order to heat seal the seal 21 at the edge 24 of the neck 22.
  • the plug 1 provided with the seal 21 is screwed onto the neck 22, so
  • a user unscrews the plug 1, causing the frangible bridges to rupture 11.
  • the tongue 33 By gripping the tongue 33 and pulling on it, he unseals the seal 21 from the neck 22, thus freeing the opening 25.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

L'invention concerne un bouchon (1) comportant une paroi d'extrémité (3), une jupe cylindrique (4) comprenant, sur sa face intérieure, un filetage destiné à coopérer avec un filetage complémentaire extérieur d'un col de récipient, et une jupe intérieure d'étanchéité (13). La face intérieure de la jupe d'étanchéité est sensiblement tronconique, et converge depuis la base de la jupe d'étanchéité en direction de l'extremité libre de la jupe d'étancheité. La face intérieure de la jupe d'étancheité est destinée a coopérer avec la face extérieure du col, le diamètre intérieur de la jupe d'étanchéité vers sa partie extrême libre étant inférieur au diamètre extérieur du col. Le bouchon peut également comprendre une lèvre annulaire (20) destinée a améliorer la solidarisation d'un joint au rebord du col ou le contact entre le joint et le rebord .

Description

BOUCHON COMPRENANT UNE JUPE INTERIEURE D'ETANCHEITE
L'invention concerne un bouchon et un col de récipient.
Le bouchon comporte une paroi transversale d'extrémité de laquelle fait saillie une jupe extérieure sensiblement cylindrique comprenant, sur sa face intérieure, un filetage destiné à coopérer avec un filetage complémentaire extérieur d'un col de récipient.
Afin d'assurer l'étànchéité de l'ensemble bouchon - col, plusieurs solutions ont été envisagées dans l'art antérieur.
Une première solution est de prévoir sur le bouchon une jupe intérieure, faisant saillie de la paroi d'extrémité, la jupe intérieure étant destinée à coopérer avec la face intérieure du col d'un récipient.
Une telle structure ne donne pas entière satisfaction. Notamment, l'augmentation de la pression à l'intérieur du récipient entraîne une déformation du bouchon et de la jupe intérieure, ce qui peut conduire à une dégradation du contact entre la jupe intérieure et le col, et, en conséquence, à une perte d'étanchéité.
Par ailleurs, la présence de la jupe intérieure ne permet pas de placer un joint à l'intérieur du bouchon ou sur le col du récipient, comme on le verra plus loin.
Une deuxième solution consiste à placer un joint entre le bouchon et le col de récipient. Plusieurs types de joint peuvent être utilisés.
Par exemple, un joint peut être placé au fond du bouchon, contre la paroi d'extrémité. Un tel joint peut être un joint mousse ou un joint possédant des propriétés de barrière aux gaz, ces joints étant réalisés en une ou plusieurs couches de matière(s) plastique(s). Lorsque le bouchon est totalement vissé sur le col, le joint est comprimé, vers sa zone périphérique, entre le rebord du col et la paroi d'extrémité du bouchon, garantissant de ce fait l'étanchéité du récipient.
Cependant, un dévissage du bouchon même très faible, de l'ordre de quelques degrés par exemple, entraîne une perte de contact entre le rebord du col et le joint, solidaire du bouchon, l'étanchéité n'étant alors plus assurée. Ceci peut se produire même si le bouchon est muni d'une bande d'inviolabilité, un faible dévissage ne conduisant pas nécessairement à la rupture des ponts entre la bande et la jupe extérieure du bouchon, mais pouvant néanmoins entraîner des fuites du contenu du récipient.
On peut également prévoir un joint en aluminium thermoscellé sur le rebord du col. Un tel ensemble bouchon - joint - col possède de bonnes performances d'étanchéité tant que le joint n'a pas été ôté (première étanchéité). En revanche, une fois que le joint a été ôté par un utilisateur, l'étanchéité, qui n'est plus assurée que par le bouchon en contact avec le rebord du col, est moins bonne (seconde étanchéité).
En effet, le thermoscellage du joint en aluminium sur le rebord du col a pour conséquences le dépôt de matière adhésive sur le col, la déformation du col, et la dégradation de l'aspect de surface du col. Les surfaces de thermoscellage étant identiques aux surfaces de seconde étanchéité, il est très difficile d'obtenir de bonnes performances en seconde étanchéité.
Afin de diminuer les problèmes d'étanchéité précités, il n'est pas possible de combiner l'utilisation d'un joint et la présence d'une jupe d'étanchéité coopérant avec la face intérieure d'un col de récipient.
En effet, pour être efficace, la jupe intérieure doit présenter une certaine longueur permettant d'obtenir une zone de contact suffisante avec la face intérieure du col. Cependant, la longueur de la jupe intérieure est limitée par la déformation maximale admissible par le joint. En pratique, la déformation maximale admissible par le joint limite la longueur de la jupe intérieure à une valeur insuffisante pour garantir une très bonne étanchéité.
Ainsi, on ne peut réaliser un ensemble bouchon - joint - col possédant de bonnes performances d'étanchéité dans lequel le bouchon comprend une jupe d'étanchéité coopérant avec la face intérieure d'un col de récipient.
Une troisième solution consiste à munir le bouchon d'une jupe intérieure, faisant saillie de la paroi d'extrémité, et destinée à coopérer avec la face extérieure du col d'un récipient.
De tels bouchons sont par exemple décrits dans les documents EP 0 529 383, DE 198 20 266 et EP 0 293 901.
Les documents EP 0 529 383 et DE 198 20 266 décrivent des bouchons munis d'une jupe intérieure d'étanchéité sensiblement cylindrique, et comportant en outre un bourrelet intérieur à la jonction entre la jupe extérieure et la paroi transversale. Ces bouchons sont tout particulièrement destinés à des récipients contenant des boissons gazeuses, l'objectif à atteindre étant d'éviter l'échappement des gaz.
Lorsque le bouchon est vissé sur un col de récipient, la jupe coopère avec la face extérieure du col et est déformée de façon très importante contre le rebord et la surface extérieure dudit col, ladite jupe étant également écrasée contre le bourrelet intérieur du bouchon.
Ces bouchons présentent un certain nombre d'inconvénients.
Tout d'abord, afin de pouvoir être déformée de façon importante, la jupe doit être réalisée en un matériau relativement souple. Or, la jupe étant moulée d'une seule pièce avec les autres parties du bouchon, il s'ensuit que le bouchon ne peut pas être réalisé en un matériau très rigide. Or, la rigidité du bouchon peut s'avérer nécessaire nnur nfirtainps annlimtinnç En outre, la jupe est fortement sollicitée par la déformation qu'elle subit, ce qui peut nuire à sa robustesse et à sa durée de vie, ou ne pas permettre d'assurer longtemps une excellente étanchéité col - bouchon. Enfin, il est nécessaire de modifier la face intérieure du bouchon par rapport aux bouchons traditionnels du fait de la présence du bourrelet
Quant au document EP 0 293 901 , il décrit un bouchon muni d'une jupe intérieure tronconique divergeant depuis sa base en direction de son extrémité libre.
Cette structure ne permet pas d'obtenir, par élasticité, un placage dé la jupe contre la face extérieure du col.
De ce fait, l'étanchéité ne peut être obtenue que via une déformation importante de la jupe, ce qui entraîne des contraintes sur ladite jupe, pouvant nuire notamment à la qualité de l'étanchéité, comme indiqué précédemment.
L'invention a pour but de fournir un bouchon standard permettant d'obtenir d'excellentes performances de première et de seconde étanchéités, quelle que soit l'utilisation du dit bouchon, et notamment : avec ou sans joint, avec un joint placé au fond du bouchon, avec un joint thermoscellé sur le rebord du col d'un récipient.
Ainsi, selon un premier aspect, l'invention concerne un bouchon du type comportant une paroi transversale d'extrémité de laquelle font saillie, dans le même sens, d'une part une jupe extérieure sensiblement cylindrique comprenant, sur sa face intérieure, un filetage destiné à coopérer avec un filetage complémentaire extérieur d'un col de récipient, et, d'autre part, une jupe intérieure d'étanchéité, la face intérieure de la jupe d'étanchéité - située en regard de l'axe du bouchon - étant destinée à coopérer avec la face extérieure du col et le diamètre intérieur de la jupe d'étanchéité vers sa partie extrême libre étant inférieur au diamètre extérieur du col. Selon l'invention, la face intérieure de la jupe d'étanchéité est sensiblement tronconique, et converge depuis la base de la jupe d'étanchéité en direction de l'extrémité libre de la jupe d'étanchéité, et le diamètre intérieur de la jupe d'étanchéité vers sa base est sensiblement égal au diamètre extérieur du col. De la sorte, tout d'abord, l'augmentation de la pression à l'intérieur du récipient ne conduit pas à une dégradation de l'étanchéité Au contraire, la déformation du bouchon et de la jupe intérieure d'étanchéité conduit à un renforcement du contact entre la jupe intérieure et le col, ce qui améliore l'étanchéité.
Par ailleurs, la hauteur de la jupe d'étanchéité est suffisante pour que, lorsque le bouchon est dévissé de quelques degrés, sans rupture des ponts reliant la bande d'inviolabilité à la jupe cylindrique, la jupe intérieure soit toujours en contact avec la face extérieure du col, garantissant ainsi la conservation de l'étanchéité. Le bouchon possède ainsi une fonction « anti-sabotage ».
Egalement, la seconde étanchéité est assurée par la jupe intérieure, en contact avec la face extérieure du col. Le rebord du col, qui peut être une surface de thermoscellage, n'est pas utilisé comme surface de seconde étanchéité.
Enfin, compte tenu des dimensions respectives de la jupe intérieure et du col de récipient, la jupe n'est pas déformée de façon importante, tout en assurant un excellent contact avec la face extérieure du col. En conséquence, on obtient une très bonne étanchéité sans risque d'endommager la jupe intérieure du bouchon.
Selon une réalisation possible, la face intérieure de la jupe d'étanchéité est inclinée par rapport à l'axe du bouchon d'un angle compris entre 0° et 10°.
La jupe d'étanchéité peut présenter, vers sa partie extrême libre, un chanfrein intérieur incliné de sorte que la jupe d'étanchéité présente, vers son extrémité, un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur du col.
La face extérieure de la jupe d'étanchéité peut également être sensiblement tronconique, et converger depuis la base de la jupe d'étanchéité en direction de
IΑγtr<âmitή lihr e la ii ino H'όtnnohόitό Selon une réalisation possible, le bouchon comporte en outre un joint sensiblement discoïdal, de diamètre inférieur au diamètre intérieur de la jupe d'étanchéité vers sa base, le dit joint étant placé à l'intérieur de la jupe d'étanchéité et maintenu contre la paroi d'extrémité du bouchon par la conicité de la jupe d'étanchéité.
Le joint peut être un joint en aluminium thermoscellable, un joint mousse, ou un joint possédant des propriétés de barrière aux gaz.
Selon d'autres caractéristiques, le bouchon comprend de plus une lèvre annulaire faisant saillie de la paroi d'extrémité dans le même sens que la jupe cylindrique, d'axe sensiblement confondu avec l'axe du bouchon, le diamètre de la dite lèvre et sa longueur étant inférieurs respectivement au diamètre intérieur à la base et à la longueur de la jupe d'étanchéité, et étant tels que, lorsque le bouchon est vissé sur un col de récipient, la lèvre est située en regard du rebord du dit col. La lèvre est destinée à améliorer la solidarisation d'un joint placé au fond du bouchon, en contact avec la dite lèvre, au rebord du dit col et / ou à améliorer le contact entre le dit joint et le rebord du col.
Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un col de récipient comprenant un filetage sur sa face extérieure, et destiné à coopérer avec un bouchon tel que précédemment décrit.
Le plan de joint d'un tel col sensiblement orthogonal à l'axe du col, formé lors du moulage du dit col, est situé à une distance du rebord du col suffisamment grande pour que, lorsque le bouchon est totalement vissé sur le col, le plan de joint soit situé au-delà de la zone de contact entre la jupe d'étanchéité et la face extérieure du col par rapport au rebord du dit col, de sorte que l'étanchéité entre la jupe et le col ne soit pas altérée.
Enfin, selon un troisième aspect, l'invention se rapporte à un ensemble comportant un bouchon tel que précédemment décrit et un col de récipient comprenant un filetage sur sa face extérieure,
Figure imgf000008_0001
Hn fïie-tαπc. intérieur du bouchon, cet ensemble étant tel que, lorsque le bouchon est totalement vissé sur le col de récipient, la face intérieure de la jupe d'étanchéité présente une forme sensiblement cylindrique, ou légèrement tronconique, convergeant depuis la base de la jupe d'étanchéité en direction de l'extrémité libre de la jupe d'étanchéité.
Les autres caractéristiques de l'invention résultent de la description qui suit d'un mode de réalisation, description effectuée en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe radiale partielle d'un bouchon selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue agrandie du détail A de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue partielle en coupe radiale du bouchon de la figure 1 , muni d'un joint ; - les figures 4a et 4b sont des représentations, en perspective, de joints en aluminium pouvant être utilisés avec le bouchon de la figure 1 ;
- la figure 5 est une vue en coupe radiale partielle du bouchon de la figure 3, muni d'un joint, totalement vissé sur un col de récipient ;
- la figure 6 est une vue similaire à la figure 5, le bouchon ne comportant pas ou plus de joint ;
- la figure 7 est une vue agrandie du détail B de la figure 6 ;
- la figure 8 est une vue en élévation d'un col de récipient destiné à coopérer avec le bouchon des figures 1 ou 3 ;
- la figure 9 est une vue agrandie du détail C de la figure 8, montrant un plan de joint du col.
On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente un bouchon 1 , d'axe 2, le bouchon 1 étant par exemple réalisé en matière plastique.
Le bouchon 1 comprend tout d'abord une paroi transversale d'extrémité 3, sensiblement discoïdale, ainsi qu'une jupe sensiblement cylindrique 4 faisant saillie sensiblement perpendiculairement à la paroi transversale 3. La jupe cylindrique 4 comporte, sur sa face extérieure 5, des crans 6 destinés à faciliter le vissage et le dévissage du bouchon 1 par un utilisateur, et, sur sa face intérieure 7, un filetage 8 destiné à coopérer avec le filetage extérieur d'un col de récipient. Le bouchon 1 comprend également une bande d'inviolabilité 9, reliée à l'extrémité libre 10 de la jupe cylindrique 4 par des ponts frangibles 11 ou par une ligne de plus faible résistance. La bande d'inviolabilité 9 comporte des saillies d'accrochage 12, dirigées vers l'axe 2 du bouchon 1 , et destinées à coopérer avec le col d'un récipient pour assurer le maintien de la bande d'inviolabilité 9 au col du dit récipient lorsque, lors de la première ouverture du récipient, les ponts 11 sont rompus.
En outre, le bouchon 1 comprend une jupe intérieure d'étanchéité 13 flexible, faisant saillie de la paroi transversale 3 dans le même sens que la jupe cylindrique 4.
La jupe d'étanchéité 13 comprend une face intérieure 14, située en regard de l'axe 2 du bouchon 1 , et une face extérieure 15, située en regard de la jupe cylindrique 4.
Comme illustré sur le figure 2, la face intérieure 14 de la jupe d'étanchéité 13 est sensiblement tronconique, et converge depuis la base 16 de la jupe d'étanchéité 13 en direction de l'extrémité libre 17 de la jupe d'étanchéité 13. La dite face intérieure 14 est inclinée par rapport à l'axe 2 du bouchon 1 d'un angle α compris entre 0° et 10°.
La face extérieure 15 de la jupe d'étanchéité 13 est également sensiblement tronconique, et converge depuis la base 16 de la jupe d'étanchéité 4 en direction de l'extrémité libre 17 de la jupe d'étanchéité 13.
L'angle dont est inclinée la face extérieure 15 de la jupe d'étanchéité 13 peut être supérieur, sensiblement égal, ou inférieur à l'angle α. De plus, la jupe d'étanchéité 13 présente, vers sa partie extrême libre 18, un chanfrein intérieur 19.
La face intérieure 14 de la jupe d'étanchéité 13 est destinée à coopérer avec la face extérieure d'un col de récipient. A cet effet :
- le diamètre intérieur de la jupe d'étanchéité 13 vers l'extrémité libre 17 de la dite jupe d'étanchéité 13 (Di-| ) est supérieur au diamètre extérieur De du col, du fait de l'inclinaison du chanfrein 19 ;
- le diamètre intérieur de la jupe d'étanchéité 13 vers la partie extrême libre 18 de la dite jupe d'étanchéité 13 (Di-is) est inférieur au diamètre extérieur De du col.
De plus, le diamètre intérieur Diι6 de la jupe d'étanchéité 13 vers sa base 16 est sensiblement égal au diamètre extérieur De du col 22.
En variante, le diamètre intérieur Di16 de la jupe d'étanchéité 13 vers sa base 16 peut être légèrement supérieur ou légèrement inférieur au diamètre extérieur De du col 22, pour autant que, lorsque le bouchon 1 est vissé sur le col 22, d'une part, la jupe d'étanchéité 13 ne subisse pas une déformation importante et, d'autre part, le contact entre la jupe d'étanchéité 13 et le col 22 soit parfaitement assuré.
La longueur de la jupe d'étanchéité 13, entre sa base 16 et son extrémité libre 17, est comprise entre 1 et 5 mm, notamment de l'ordre de 2 mm.
Le bouchon 1 comprend également une lèvre annulaire 20, d'axe sensiblement confondu avec l'axe 2 du bouchon 1 , et faisant saillie de la paroi d'extrémité 3 dans le même sens que la jupe cylindrique 4.
Le diamètre de la lèvre 20 est inférieur au diamètre intérieur à la base 16 de la jupe d'étanchéité 13 (Diι6), et la longueur de la lèvre 20 est inférieure à la longueur de la jupe d'étanchéité 13. La lèvre 20 est située de sorte à être en regard du rebord du col de récipient lorsque le bouchon 1 est vissé sur le dit col. Enfin, le bouchon 1 peut comprendre un joint 21 sensiblement discoïdal, de diamètre inférieur au diamètre intérieur Diiβ de la jupe d'étanchéité 13 vers sa base 16 (voir figure 3).
Le joint 21 est placé contre la paroi transversale 3 du bouchon 1 , en contact avec la lèvre 20, à l'intérieur de la jupe d'étanchéité 13, c'est-à-dire dans l'espace situé autour de l'axe 2 du bouchon 1 et délimité par la jupe d'étanchéité 13. Le joint 21 est maintenu contre la paroi d'extrémité 3 du bouchon 1 par la conicité de la jupe d'étanchéité 13.
Le joint 21 peut être un joint en aluminium thermoscellable, un joint mousse, ou un joint possédant des propriétés de barrière aux gaz.
On se réfère maintenant à la figure 8 qui représente un col 22 de récipient auquel le bouchon 1 est destiné à être associé.
Le col 22 est sensiblement cylindrique, d'axe 23, présente un rebord annulaire 24 et définit une ouverture 25. Le col 22 comporte une assise 26 et une collerette 27, située parallèlement et à distance de l'assise 26 du côté du rebord 24 du col 22. Le col 22 comporte en outre, sur sa face extérieure 28, un filetage 29 - comprenant par exemple trois filets - faisant saillie vers l'extérieur du col 22.
Le col 22 possède un diamètre extérieur De, défini comme le diamètre de la face cylindrique extérieure 28 du col 22, sans prise en compte du filetage 29 (voire figure 8).
Pour le moulage du col 22, trois moules sont généralement utilisés :
- un premier moule fixe permet de réaliser la partie supérieure du col 22, la face extérieure 28 du col 22 comprenant, vers le rebord 24, une partie présentant, en coupe radiale, la forme d'un quart de cercle 30, prolongée par une partie sensiblement cylindrique 31 de faible hauteur (voir figure 9) ;
- un deuxième moule, composé de deux demi cylindres mobiles permettant la Lors de la fabrication, un léger décalage existe généralement entre les premier et deuxième moules, ce décalage conduisant à une petite différence de diamètre extérieur ΔDe du col 22 entre la partie supérieure du col 22, formée par le premier moule, et le reste du col 22, formé par le deuxième moule.
Le col 22 comporte ainsi un plan de joint P sensiblement orthogonal à l'axe 23 du col 22, correspondant à la zone de jonction des premier et deuxième moules.
L'invention prévoit de modifier les moules de façon que le plan de joint P soit situé à une distance du rebord 24 du col 22 suffisamment grande pour que, lorsque le bouchon 1 est totalement vissé sur le col 22, le plan de joint P soit situé au-delà de la zone de contact entre la jupe d'étanchéité 13 et la face extérieure 28 du col 22 par rapport au rebord 24 du col 22.
Par exemple, le plan de joint P est situé à plus de 1 ,8 mm du rebord 24 du col 22.
On décrit à présent la coopération entre le bouchon 1 et le col 22.
Lorsque l'on visse bouchon 1 sur le col 22 de récipient, la jupe d'étanchéité 13 est initialement positionnée à l'extérieur du col 22, puisque, vers son extrémité libre 17, la jupe d'étanchéité 13 présente un diamètre intérieur Diι7 supérieur au diamètre extérieur De du col 22.
Lorsque le vissage est poursuivi, le rebord du col vient en contact avec la face inclinée du chanfrein 19, puis glisse le long de la face intérieure 14 de la jupe d'étanchéité 13, en déformant progressivement la jupe d'étanchéité 13, l'angle d'inclinaison α de la face intérieure 14 de la jupe d'étanchéité 13 allant en diminuant.
Lorsque le bouchon 1 est totalement vissé sur le col du récipient, comme illustré sur les figures 5 à 7, la face intérieure 14 de la jupe d'étanchéité 13 présente depuis la base 16 de la jupe d'étanchéité 13 en direction de l'extrémité libre 17 de la jupe d'étanchéité 13.
La jupe d'étanchéité 13 est alors en contact, au moins vers la partie extrême libre 18 de la jupe d'étanchéité 13, avec la face extérieure 28 du col 22.
Le mouvement de la jupe d'étanchéité 13 lors du vissage du bouchon 1 sur le col 22 s'apparente à un pivotement autour de la base 16 de ladite jupe d'étanchéité 13, la jupe conservant sa forme générale sans subir d'écrasement.
Du fait de son élasticité, la jupe d'étanchéité 13 exerce sur la face extérieure 28 du col 22 une force sensiblement radiale, dirigée vers l'axe 2 du bouchon 1 , assurant ainsi l'étanchéité entre le col 22 et le bouchon 1.
Le plan de joint P du col 22 étant situé au-delà de la zone de contact entre la face intérieure 14 de la jupe d'étanchéité 13 et la face extérieure 28 du col 22, le diamètre extérieur du col 22 dans la zone de contact est toujours De, et ne varie pas de ± ΔDe. Les dimensions, le positionnement et la flexibilité de la jupe d'étanchéité 13, déterminées pour un col 22 de diamètre extérieur De, sont donc toujours optimaux, de sorte que l'étanchéité entre la jupe d'étanchéité 13 et le col 22 n'est pas altérée.
Ainsi, même en l'absence de joint 21 , l'ensemble col - bouchon présente une très bonne étanchéité (cas des figures 6 et 7).
L'angle α dont est inclinée la face intérieure 14 de la jupe d'étanchéité 13 est suffisamment grand pour garantir une bonne étanchéité et suffisamment petit pour que le dévissage du bouchon 1 ne nécessite pas un couple trop important.
L'invention prévoit également de munir le bouchon 1 d'un joint 21 , comme précédemment décrit. Lors de la fabrication, le bouchon 1 est monté par vissage sur le col 22. Dans le cas d'un joint mousse ou possédant des propriétés de barrière aux gaz, le joint 21 est simplement placé au fond du bouchon 1 , le joint 21 restant solidaire du bouchon 1 lorsqu'un utilisateur dévisse le bouchon 1.
Lorsque le bouchon est totalement vissé sur le col 22, le joint 21 est comprimé, vers sa zone périphérique, entre le rebord 24 du col 22 et la paroi d'extrémité 3 du bouchon 1 (figure 5). La lèvre 20 permet d'améliorer le contact entre le joint 21 et le rebord 24 du col 22.
Ainsi, l'étanchéité est assurée à la fois par le joint 21 et par la jupe d'étanchéité 13. Si le bouchon 1 est légèrement dévissé, le joint 21 n'est plus en contact avec le rebord 24 du col 22. Toutefois, la face intérieure 14 de la jupe d'étanchéité 13 est toujours suffisamment en contact avec la face extérieure 28 du col 22 pour garantir l'étanchéité de l'ensemble.
Dans le cas d'un joint en aluminium thermoscellable par induction sur le col 22 d'un récipient, le joint 21 est initialement placé au fond du bouchon 1, contre la lèvre 20.
Comme illustré sur les figures 4a et 4b, le joint 21 comprend une partie de couverture 32, destinée à recouvrir l'ouverture 25 du col 22, et une languette 33, permettant à un utilisateur d'ôter le joint 21 thermoscellé sur le col 22 par traction sur la dite languette 33. La languette 33 peut constituer un prolongement de la partie de couverture 32 (figure 4b, « pull tab ») ou être rapportée sur une face de la partie de couverture 32 (figure 4a, « top tab »).
Le joint 21 comprend, outre une couche d'aluminium, une couche d'adhésif, qui peut être localisée uniquement sur la zone périphérique de la partie de couverture 32, afin d'assurer le thermoscellage du joint 21 au rebord 24 du col 22. Lorsque le joint 21 est placé contre la paroi d'extrémité 3 du bouchon 1 et la lèvre 20, la couche d'adhésif est dirigée vers la bande d'inviolabilité 9.
Lors du montage, le bouchon 1 muni du joint 21 est vissé sur le col 22, de sorte
Que le Joint SOit en contact d'une? narï avfir: la lèvre 90 t rl'αnt nαrf αυoo lo rebord 24 du col 22. Le bouchon 1 est alors placé sous une tête d'induction pour réaliser le thermoscellage du joint 21 au rebord 24 du col 22, via la lèvre 20. On obtient alors l'ensemble bouchon -joint - col représenté sur la figure 5.
Lors de la première ouverture, un utilisateur dévisse le bouchon 1 , entraînant la rupture des ponts frangibles 11. Par préhension de la languette 33 et traction sur celle-ci, il descelle le joint 21 du col 22, libérant ainsi l'ouverture 25.
Lorsque le bouchon 1 sera à nouveau vissé sur le col 22, la seconde étanchéité sera assurée uniquement par la jupe d'étanchéité 13 (figures 6 et 7). Ainsi, le dépôt d'adhésif sur le rebord 24 du col 22 et autres dégradation découlant du thermoscellage du joint 21 ne nuisent pas à la qualité de la seconde étanchéité.

Claims

REVENDICATIONS
1. Bouchon du type comportant une paroi transversale d'extrémité (3) de laquelle font saillie, dans le même sens, d'une part une jupe extérieure sensiblement cylindrique (4) comprenant, sur sa face intérieure (7), un filetage (8) destiné à coopérer avec un filetage (29) complémentaire extérieur d'un col (22) de récipient, et, d'autre part, une jupe intérieure d'étanchéité (13), la face intérieure (14) de la jupe d'étanchéité (13) - située en regard de l'axe (2) du bouchon (1 ) - étant destinée à coopérer avec la face extérieure (28) du dit col (22), le diamètre intérieur (Diiβ) de la jupe d'étanchéité (13) vers sa partie extrême libre (18) étant inférieur au diamètre extérieur (De) du col (22), caractérisé en ce que la face intérieure (14) de la jupe d'étanchéité (13) est sensiblement tronconique, et converge depuis la base (16) de la jupe d'étanchéité (13) en direction de l'extrémité libre (17) de la jupe d'étanchéité (13), et en ce que le diamètre intérieur (Di-iβ) de la jupe d'étanchéité (13) vers sa base (16) est sensiblement égal au diamètre extérieur (De) du col (22).
2. Bouchon selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la face intérieure (14) de la jupe d'étanchéité (13) est inclinée par rapport à l'axe (2) du bouchon (1) d'un angle (α) compris entre 0° et 10°.
3. Bouchon selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la jupe d'étanchéité (13) présente, vers sa partie extrême libre (18), un chanfrein (19) intérieur incliné de sorte que la jupe d'étanchéité (13) présente, vers son extrémité (17), un diamètre intérieur (Di-|7) supérieur au diamètre extérieur (De) du col (22).
4. Bouchon selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la face extérieure (15) de la jupe d'étanchéité (13) est sensiblement tronconique, et converge depuis la base (16) de la jupe d'étanchéité (13) en direction de l'extrémité libre (17) de la jupe d'étanchéité (13).
5. Bouchon selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la jupe d'étanchéité (13) présente une longueur comprise entre 1 et 5 mm, notamment de l'ordre de 2 mm.
6. Bouchon selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un joint (21) sensiblement discoïdal, de diamètre inférieur au diamètre intérieur {D Q) de la jupe d'étanchéité (13) vers sa base (16), le dit joint (21) étant placé à l'intérieur de la jupe d'étanchéité (13) et maintenu contre la paroi d'extrémité (3) du bouchon (1) par la conicité de la jupe d'étanchéité (13).
7. Bouchon selon la revendication 6, caractérisé en ce que le joint (21) est un joint en aluminium thermoscellable, un joint mousse, ou un joint possédant des propriétés de barrière aux gaz.
8. Bouchon selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une lèvre annulaire (20) faisant saillie de la paroi d'extrémité (3) dans le même sens que la jupe cylindrique (4), d'axe sensiblement confondu avec l'axe (2) du bouchon (1 ), le diamètre de la dite lèvre (20) et sa longueur étant inférieurs respectivement au diamètre intérieur à la base (D β) et à la longueur de la jupe d'étanchéité (13), et étant tels que, lorsque le bouchon (1 ) est vissé sur un col (22) de récipient, la lèvre (20) est située en regard du rebord du dit col (22), la dite lèvre (20) étant destinée à améliorer la solidarisation d'un joint (21 ) placé au fond du bouchon (1 ), en contact avec la dite lèvre (20), au rebord (24) du dit col (22) et / ou à améliorer le contact entre le dit joint (21 ) et le rebord (24) du col (22).
9. Col de récipient comprenant un filetage (29) sur sa face extérieure, et destiné à coopérer avec un bouchon (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le plan de joint (P) du col (22) sensiblement orthogonal à l'axe (23) du col (22), formé lors du moulage du dit col (22), est situé à une distance du rebord (24) du col (22) suffisamment firanHA nm ir πi lA IΠΓ ΠI IO le»
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le plan de joint (P) soit situé au-delà de la zone de contact entre la jupe d'étanchéité (13) et la face extérieure (28) du col (22) par rapport au rebord (24) du dit col (22), de sorte que l'étanchéité entre la jupe (13) et le col (22) ne soit pas altérée.
10. Col selon la revendication 9, caractérisé en ce que le plan de joint (P) est situé à plus de 1 ,8 mm du rebord du col (22).
11. Ensemble comportant un bouchon (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 et un col (22) de récipient comprenant un filetage (29) sur sa face extérieure (28), complémentaire du filetage intérieur (7) du bouchon (1), caractérisé en ce que, lorsque le bouchon (1) est totalement vissé sur le col (22) de récipient, la face intérieure (14) de la jupe d'étanchéité (13) présente une forme sensiblement cylindrique, ou légèrement tronconique, convergeant depuis la base (16) de la jupe d'étanchéité (13) en direction de l'extrémité libre (17) de la jupe d'étanchéité (13).
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