Brevet FR2116336A1 — publié le 19720713

Cette invention concerne une capsule de bouchage en matière plastique pour bouteilles dont; le ccl présente, à une certaine dist-n- ce de son débouché, une nervure périphérique interne, et qi conporte un cylindre ou jupe interne destiné à s' appliquer avec étanchéité contre la nervure periphérique interne ou col. Cette capsule de bouchage est normalement faite en une matière plastique plastique, par exemple en enlorure de polyvinyle plastifié, en polyéthylène ou en un copolymérisat correspondant. Le cylindre intérieur de cette capsule en matière plastique est normalement délimité par les lignes droites (vu en couille axiale). Ce cylindre intérieur est obstrué à l'extrémité tournée vers l'intérieur de la bouteille, et contacte généralement avec étanchéité la surface intérieure de la nervure périsphérique du col.Ces capsules de boucle ne conviennent que dan, certaines conditions aux bouteilles contenant des liquides sous pression, étant donné que leur étanchéité à la pression et aux liquides est limitée. Ceci est esser.tielle.ment da au fait que le contact étanche établi entre le cylindre interne et la nervure interne des bouteilles dépend essentiellement de la compression élastique préalable avec laquelle le cylindre interne est introduit à force dans le col des bouteilles Cette compression élastique est obtenue par le fait que le diamètre extérieur maximal du cylindre interne est choisi un peu supérieur au diamètre intérieur maximal de la nervure au col.La force du contact Dans che ne peut pas être choisie à volonté, parce qu'elle peut opposer ces difficultés à la mise en place de la capsule de bouchage sur les bouteil- les remplies, et parce qu'il peut également devenir difficile de retirer la capsule et de la remettre en place. Or la remise en place est par- ticulièrement importante dans le cas de capsules de bouchage du type précité, notamment lorsqu'il s'agit de récipients d'une capacité de 0,5 à 1 litre, et lorsque le contenu est formé par des liquides sous pression tels que la bière, les limonades ou les eaux minérales, étant donné que le contenu de ces bouteilles est rarement consommé en une seize fois. La présente invention concerne une capsule de bouchage pour bouteilles du type précité qui se distingue par une plus forte résistance opposée à la pression régnant dans la bouteille, et par une étanchéité plus certaine aux liquides tout en n'exigeant qu'un minimum de matière pour'la fabrication. C'est précisément ce minimum de matière qui est particulièrement important si on tient compte de la pression intérieure à laquelle doit résister la capsule de bouchage en combina.i- son avec la condition selon laquelle cette capsule de bouchage doit 8tre étanche aux liquides. Chaque fois q;'il est question d'une bouteille dans la suite de cette description, il est bien entendu que le sens de ce terre est pas limité. On entend donc far "bouteille" tout récipient dont orifice est prévu à l'extrémité 'une tie similaire à un col prt's; tant intérieurement une nervure ou bague périphérique du type précédemment décrit. La capsule de bouchage don l'invention est caractérisée par le fait qu'un bourrelet périphérique externe du cylindre interne vient en prise avec l'arête périphérique inférieure de la nervure du col pour venir s'appliquer ourla face inforieo & de celui-ci. Une capsule de bouchage ainsi conçue est très étanche, parce que la pression régnant à 1' -intérieur de la bouteille applique le bourrelet périphérique externe du cylindre contre la nervure interne du col de la bouteille. Cet effet n'est que faiblement engendré par les bouchons cylindriques connus jusqu'ici. En effet, à cause de la forme extérieure de ces bouchons, la pression régnant dans la bouteille a tendance à passer dans la fente annulaire établie entre le pourtour extérieur du cylindre interne et le col de la bouteille. I1 devisent ainsi inévitable que la capsule de bouchage soit légère,nent bombée vers l'extérieur-sous l'action de la pression, ce qui se traduit par un déplacellent du cylindre n- terne à l'intérieur du col du récipient La pression intérieure, le déplacement du cylindre interne et les imprécisions micro et macrogéométriques de orifice du col éta- blissent facilement des fuites sous l'action desqùellas une bouteille, dotée d'une capsule de bouchage d'un type connu jusqu'ici peut, se vider lentement. En revanche, lorsque la pression intérieure a tendance à arracher la capsule de bouchage selon l'invention, le bourrelet périphérique externe du cylindre interne s'accroche avec une force accrue sous la nervure interne du col de la. bouteille, de sorte que l'étanchéité est mme améliore. Le profil du pourtour extérieur du cylindre et de son bourrelet périphérique externe est avantageusement choisi de façon que l'effet précité en soit favorisé. Selon l'invention, cet effet est ob eu grâce au fait que le profil du pourtour extérieur du cylindre ct de son bourrelet périphérique est compléntentaira du profil de la nervu- re périphérique du col dans la zone de contact avec celui-ci. Bien entendu, dans les bouteilles selon l'invention cce du reste dans les bouteilles connues jusqu'ici, le cylindre interne est introduit avec une certaine compression préalable dans la nervure périphérique. Cette compression préalable est cependant limitée, parce quelle doit per mettre un débouchage facile et la première mise en place de la capsule de bouchage. Bien qu'il soit possible de prévoir la nervure périphri- que du col à proximité immédiate de l'orifice, il est cependant préféré ble de le localiser à une certaine distance de cet orifice. Lorsqu'il s'agit de bouteilles à paroi relativement mince, il en résulte notamment un avantage en ce sens qu'on peut superposer à cette nervure périphérique un certain nombre de nervures périphériques améliorant la résistance mécanique du col de la bouteille. En ce qui concerne la forme de la nervure périphérique du col, on choisit de préférence (et d'une manière connue en soi) un profil rectangulaire à aretes arrondies. Dans ce cas, l'arête inférieuré peut alors facilement venir en prise avec le bourrelet périphérique du cylindre0 De préférence, le cylindre présente une gorge périphérique de faible profondeur qui est appliquée sur la face dorsale de la nervure périphérique du col. I1 en résulte une étanchéité particulièrement favorable. Ceci est surtout le cas lorsque la gorge périphérique présente une largeur axiale un peu inférieure à celle de la nervure, parce qutil en résulte une tension complémentaire améliorant à son tour l'étanchéité. Bien entendu, la différence des côtes doit être insignifiante avant la mise en place de la capsule de bouchage, parce que l'action des tensions doit la faire disparaître autant que possible après la mise en place de la capsule de bouchage. De préférence, le bourrelet périphérique du cylindre présente un profil convergent en partant du plus grand diamètre vers le bord libre de ce bouchon, ce qui facilite la mise en place de la capsule de bouchage parce que le profil convergent, qui peut par exemple faire par tie d'un tronc de cône à pente relativement forte, permet au cylindre de glisser plus facilement dans l'orifice étranglé délimité par la nervure périphérique du col de la bouteille.Pour ne pas rendre inutilement difficSe la mise en place et le rebouchage, le bourrelet périphérique du cylindre ne doit pas venir en prise trop largement avec liervure périphérique du col de.la bouteille. I1 suffit en général que l'ar8te inférieure arrondie da-la nervure, tournée vers l'intérieur de la bouteille, soit amenée en prise avec la face supérieure du bourrelet du cylindre qui est alors façonné à une forme concave dans la zone de contact. La surface périphérique libre du bourrelet périphérique du cylindre, qui est tournée vers l'intérieur de la bouteille et ne contacte pas la nervure périphérique du col, forme un angle pas très inférieur à 900 avec la face latérale libre de la nervure à proximité de sa ligne de contact avec ce dernier. On évite ainsi les fuites entre la nervure du col et le bourrelet du cylindre sous l'action de la pression régnant dans la bouteille. Dans certaines conditions, il peut même être avantageux de choisir un angle supérieur à 900, parce qu'il en résulte alors un effet d'étanchéité engendré par l'action d'une lèvre. Dans un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, la bouteille est faite en matière plastique d'une manière connue en soi, et le col présente une nervure interne formée par emboutissage de la paroi. L'inventif permet pour la première fois de remplir ces bouteilles avec des liquides sous pression et d'empêcher les fuites åe la cap 'sule de bouchage, par exemple lorsqu'elles sont fortement chauffées par une exposition aux rayons du soleil, et subissent alors une forte élévation de la pression interne. La bouteille en matière plastique peut avoir une paroi relativement mince. Etant donné qu'unie pression peut être établie à l'intérieur des bouteilles lorsque celles-ci sont chauffées, l'invention n'est également pas limitée à l'utilisation de bouteilles dans lesquelles le contenu est déjà introduit sous pression. L'invention convient aussi bien aux bouteilles dont le contenu n'est pas introduit sous pression. Dans la capsule de bouc * selon l'invention, le bord inférieur de sa jupe est relié le long d'une ligne périphérique de rupture > une bande de garantie entourant le col de la bouteille. On connaît déjà cette bande de garantie dans d'autres capsules de bouchage. Selon l'invention, la bande de garantie engendre cependant un effet particulier lorsqu'elle est appliquée sur le pourtour extérieur du col en regard de la nervure interne façonnée par emboutissage. I1 en résulte en effet un renforcement complémentaire de la nervure empêchant celui-ci de céder radialement vers l'extérieur. Un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention sera décrit ci-après à titre d'exemple explicatif en regard du dessin annexée En ce qui concerne la conception géométrique, il est bien entendu que le dessin représente la forme préférée, même si llun ou l'autre des détails géométriques n1 est pas expressément indiqué dans la suite de cette description. Dans le mode de réalisation préféré de l'objet de l'invention, la paroi de la bouteille en matière plastique 1, par exemple d'une épaisseur d'environ 1 mm, épouse dans la zone de l'orifice 2 la forme dl un anneau plat, dont le plan est sensiblement perpendiculaire à l'axe 3 de la bouteille, et qui se raccorde sur le pourtour extérieur par un coude à faible rayon de courbure à une partie cylindrique 4. Cette partie cylindrique 4 est prolongée à son tour par une nervure périphérique inté rieure 5 présentant un profil transverse-ll rectangulaire, et dont les angles sont également arrondis. me l'angle entre la partie cylindri- que 4 et la nervure périphérique 5 est arrondi.Cette nervure pâripnc- rique 5 est elle-meme raccordée par un single arrondi à une paroi cyîn-. drique 6 faisant partie du col de la bouteille, et sur le pourtour e.x- térieur de laquelle est appliquée une buce de garantie 7. La conception de la bouteille au-dessous de la paroi cylindrique 6 est sans i,m- portance pour l'invention. Cependant, il est avantageux que la paroi cylindrique 6 soit iirmédiatement suivie vers le bas par un épaulement 8 façonné dans la paroi de la bouteille, nosarrr.ent lorsqu'une pression doit être établie ou peut se développer à llintérieur de la bouteille. Cet épaulement remplit la fonction d'une armature améliorantla résis- tance mécanique du col de la bouteille. Du reste, le but de la conception précédemment décrite est précisémsnt d'améliorer la rigidité du col de la bouteille à proximité de l'orifice. Ainsi que le montre le dessin, la bouteille est bouchée au soyen a une capsule 9, qui est reliée à la bande de garantie 7 le long d'une ligne de rupture 10. Au-dessous de la patte d'ouverture ll de ia capsule de bouchage 9, la ligne de rupture 10 est interrompue par une fente 12, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de fournir un effort exces- sif pour arracher la capsule de bouchage 9 de la bande de garantie 7. Dans le mode de réalisation représenté, la capsule de bouchage 9 et la bande de garantie 7 sont faites en polyéthylène, mais il est également possible d'utiliser pour la fabrication un chlorure de polyvinyle tendre. La capsule de bouchage 9 présente un fond 13 légèrement embouti vers l'intérieur dans la zone centrale. Le pourtour extérieur de ce fond est raccordé à une jupe cylindrique externe 14. Ainsi que le montre le dessin, la zone périphérique du fond 13 repose sur la face supérieure de l'anneau plat 15 délimitant l'orifice de la bouteille, et dont le plan est perpendiculaire à l'axe de celle-ci. La jupe cylindrique 14 de la capsule est emmanchée sur la pertie cylindrique du col de la bouteille à proximité immédiate de l'orifice. La jupe cylindrique 14 de la capsule renforce ainsi la partie 4 du col pour lui permettre de mieux résister à la poussée exercée radialement vers l'extérieur par la pression régnant dans la bouteille. Une action similaire est exercée par la bande de garantie 7 lorsque celleci est appliquée sur le pourtour extérieur de la partie cylindrique 6 du col de la bouteille. La nervure périphérique 5 est ainsi complémentairement renforcée de part et d' d'autre de sorte qu'le peut mieux résis- ter (sans déformation excessive) à la poussée exercée radialement vers l'extérieur par la jupe cylindrique 16 de la capsule sous l'action de la pression rc..gnant à l'intérieur ae la bouteille. On voit sur le dc:::Jn que le cylindre 16 descend a une manire connue en soi du fond 15 de la capsule De préférence, le cylindre 16 ne touche pas le bord périphé- risque de ltorificeO Selon la conception choisie, la jupe cylindrique doit se r & c- corder au fond 13 de la capsule par un coude d'ure section transversale aussi faible ou aussi grande que possible.Lorsque l'étanchéité doit C- tre en majeure partie établie entre le cylindre 16 et la nervure péri- phérique 5 par une compression préalable du cylindre 16, le coude de raccordement entre ce cylindre et le fond 13 peut être rigide. lorsque le cylindre doit être essentiellenent appliqué par la pression régnant à 11 intérieur de la bouteille, le coude ae raccordement entre le cylindre 16 et le fond 13 doit transmettre une contrainte de flexion aussi faible que possible.Dans le premier cas, il est rn8me possible de supprimer la partie centrale du fond 13 et d'obstruer 1'orifice inférieur du cylindre 16, la paroi d'obstruction pouvant être dans ce cas bombée vers l'intérieur de la bouteille. I1 en résulte alors que la pression regnant à l'intérieur de la bouteille a tenàance à apîat:r la paroi d'obstruction et à serrer fortement le cylindre 16 contre la nervure périphér- que 5 du col de la bouteille. On voit sur le dessin que le cylindre 16 présente sur le nou- tour extérieur un bourrelet périphérique 18 qui vient en prise avec 1' arête inférieure de la nervure 5. On voit également que le cylindre 16 présente une gorge périphérique de faible profondeur dans la zone de contact avec la nervure 5, de sorte qu'il contacte en tous points la surface dorsale de la nervure cylindrique 5 dans le mode de réalisation représenté. Un contact est complémentairement établi avec le coude arrondi de la nervure 5 sur le côté tourné vers l'orifice. Le bourrelet pé- riphérique extérieur 18 est séparé de la nervure 5 le long d'une surface cylindrique 19, qui doit former un angle pas trop inxtérieur à 900 avec la face latérale 20 de la nervure 5 que le bourrelet périphérique 18 ne touche pas. Au pourtour extérieur cylindrique 19 du cylindre est raccordée une surface périphérique conicue 21 convergeant vers l'inté- rieur den la bouteille, et destinée à permettre la mise en lace et le centrage de la capsule de bouchage. La mise en place et le centrage de la capsule de bouchage sont également facilités par le fait que la bande de garantie 7 dépasse le cylindre 16 vers le bas d'une distance 22. Grâce à cette particularité, le centrage est d'abord assuré par la bande de garantie 7 pendant la mise en place, de sorte que le bord périphérique ou (selon-la conception l'arête 23) du cylindre interne 16 est bien centré par rapport au bord périphérique 24 de l'orifice du col de la bouteille, avant de contacter - REVENDICATIONS 1.- Capsule de bouchage en matière plastique pour bouteil- les dont le col préscnte, à une certaine distance de l'orifice une ner- vure périphérique intérieure 5 et qui comprena une jupe cylindrique .interne 16 destinée à contactcr avec étanchéité la nervure périphérique du col, caractérisée par le fait qu'un bourrelet'périphérique extérieur 18 du cylindre 16 vieriten prise avec une arête périphérique inférieure ae la nervure 5 pour venir s'appliquer avec étanchéité sur la face inférieu- re de cette nervure. 2.- Capsule de bouchage selon la revendication 1, caracté- risée par le fait que le profil du pourtour extérieur du bouchon et du bourrelet 18 est complémentaire du profil de la nervure périphérique 5 dans la zone de contact avec celle-ci. 3.. - Capsule de bouchage selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisée par le fait que la jupe cylindrique 16 présente une gorge pe- riphérique de faible profondeur qui est appliquée sur la face dorsale de la nervure périphérique 5. 4.- Capsule ae bouchage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisée par le fait que le bourrelet périphérique 18 de la jupe cylindrique 16 présente un profil convergeant en port ni du plus grand diamètre vers le bord libre du bouchon. 5.- Capsule de bouchage selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisée par le fait que la surface périphérique libre 19 du bourrelet 18 du bouchon 16 qui est tournée vers 1'intérieu: ce la bouteille et ne touche pas la nervure périphérique 5, forme un ongle pas très inférieur à 900 avec la face latérale libre 20 de la nervure à proximité de sa ligne de contact avec cette dernière. 6.- Capsule de bouchage selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisée par le fait que le bourrelet périphérique 18 du bouchon cylindrique 16 vient en prise avec la nervure périphérique 5 du col de la bouteille par un épaulement concave et incurvé. 7.- Capsule de bouchage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'elle coiffe l'orifice de la bouteille, tandis que le bord inférieur de sa jupe est relié le long.d' une ligne périphérique de rupture 10 à une bande de garantie 7 entourant le col de la bouteille. 8.- Capsule de bouchage selon l'une quelconque des rever.di- cations 1 à 7, caractérisée par le fait que la ligne de rupture 10 est interrompue par une fente 12 au-dessous dune patte d'arrachage 11.