Brevet FR2225353A1 — publié le 19741108

La présente invention concerne un système de fermeture pour un récipient en un matériau céramique, plus particulièrement en verre. Les récipients de ce type sont surtout utilisés pour le conditionnement de produits alimentaires Leur système de fermeture doit etre conçu en vue de préserver le contenu de toute influence nuisible de l'environnement. On connatt déjà des couvercles pour des récipients en matière céramique, notamment en verre1 couvercles en forme de capsules et prévus pour etre vissés sur le récipient. Pour que la fermeture soit étanche, on intercale, entre couvercle et récipient, un anneau d'étanchéité, en caoutchouc. On connatt également une capsule qui s'embatte sur le récipient grace à un élément d'étanchéité et l'action du vide. Ces systèmes de fermeture ont l'inconvénient d'etre coûteux à fabriquer et, d'autre part, ne peuvent etre ouverts qu'avec une force relativement grande, parfois meme seulement avec l'aide d'un outil. Pour éliminer ces inconvénients inhérents à un récipient du type susmentionné, on peut avoir recours å un système de fermeture comprenant, d'une part, un anneau d'appui, disposé sur la circonférence du récipient et tout autour de I'ouverture, et, d'autre part, une membrane de scellage placée sur l'anneau d'appui. On connatt déjà des membranes de scellage pour bottes métaltiques, membranes qui sont collées aux boites, formant ainsi un système de fermeture étanche aux gaz. Ces membranes présentent l'avantage de pouvoir etre relativement faciles à ouvrir par déchirage. Les membranes de ce type n'ont toutefois pas encore pu etre utilisées jusqu'ici pour la fermeture de récipients en matériaux céramique et en verre, car il n'est pas possible de réaliser un assemblage de la membrane de scellage avec le matériau du récipient qui puisse garantir une ptotection suffisante du contenu et qui soit stérilisable et résistant à l'humidité.Afin de tirer parti des avantages d'une membrane de scellage aussi dans le cas de récipients du type mentionné, l'invention prévoit lahformation d'un système de fermeture constitué essentiellement de deux éléments, l'un sous forme d'un anneau d'appui et l'autre d'une membrane; l'anneau d'appui, qui est serré de façon étanche sur le récipilent, est en un matériau qui permet l'obtention d'un assemblage imperméable aux gaz, avec la membrane, de scellage. Etant donné que l'assemblage de l'anneau d'appui sur la circonférence externe du récipient, à l'aide d'un adhésif, présente des diffi cultés considérables, l'invention prévoit deux variantes pour la fixation de l'anneau d'appui sur le récipient : la première consiste à choisir un matériau approprié pour l'anneau d'appui de façon à fixer celui-ci au recipient grâce à une contraction subséquente à une pose à chaud; la seconde, consiste en une fixation purement mécanique.Toutefois les anneaux d'appui en métal ne peuvent astre assemblés que par fixation mécanique, comme par exemple par bordage, par sertissage, par clipage ou par vissage classique ou à batonnette Dans le cas où l'on a recours à la technique de la contraction de l'anneau posé à chaud, il est avantageux que l'anneau d'appui soit en matière plastique qui constituera ainsi, du fait de la variation de volume, un élément imperméable aux gaz. D'autre part, l'emploi de matières plastiques pour la fabrication de l'anneau d'appui est avantageux aussi du fait que la plupart des matières plastiques conservent une certaine élasticité, qui permet une bonne adaptation aux éventuelles variations de forme du récipient. Les anneaux d'appui en matière plastique ont, en outre, l'avantage de pouvoir etre fabriqués, à peu de frais, à partir de tuyaux extrudés, sur des machines conventionnelles et sans outillage spéc-ial ou encore par moulage sous pression; d'autre part, l'assemblage desdits anneaux d'appui avec le corps du récipient peut etre obtenu par un simple chauffage préalable. Bien que les matières plastiques se retent, selon ce type d'assemblage qui leur convient le mieux, aussi pour des systèmes de fermeture pouvant supporter une stérilisation à récipient fermé, il est recommandé toutefois pour des conditions de stérilisation sévères, d'avoir recours à un assemblage mécanique pour fixer l'anneau d'appui sur le récipient. Un perfectionnement de l'invention prévoit, dans ce but, que l'anneau d'appui soit en prise sur un prolongement de la paroi du récipient, prolongement qui court tout autour de ladite paroi, et qui s'étend de la partie frontale de celle-ci vers l'extérieur et dont la section verticale a sensiblement la forme d'un demi-cercle.Ce prolongement est façonné sur la paroi du récipient, par exemple au moment meme de la mise en forme par pression d'un récipient en verre, si bien que ledit prolongement est constitué du meme matériau que le récipient. Ce prolongement, sert pratiquement comme support sur lequel est appliqué, par une opération de pressage, l'anneau d'appui. Grâce à cette opération de pressage, on obtient un serrage très étanche de l'anneau d'appui sur le prolongement, I1 est recommandé de faire en sorte que l'anneau d'appui, en matière plastique ou en métal, soit façonné lors de sa mise en forme autour du prolongement, de telle façon que ledit anneau recouvre également la partie frontale de la paroi du récipient, c'est-à-dire le bord circulaire libre de l'ouverture de celui-ci.On dispose ainsi d'une surface en métal ou en matière plastique, sur la partie frontale de la paroi du récipient, qui convient tout particulièrement à l'application étanche de la membrane. Les matériaux servant à la fabrication de la membrane peuvent entre, suivant le contenu du récipient, de nature métallique ou non métallique. I1 est toutefois préférable que la membrane soit constituée d'une feuille d'aluminium afin de tirer parti de la bonne conductivité thermique de ce matériau, propriété très utile pour l'opération d'assemblage qui sera décrite ci-après. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de.la description qui va suivre de deux exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente une section partielle d'un récipient, comportant un anneau d'appui serré par contraction et bordé, et - la figure 2 représente une section partielle d'un récipient, comportant un anneau d'appui en prise sur un prolongement de la paroi. Dans la variante selon la figure 1, l'anneau d'appui 10 est serré, par contraction, sur le pourtour externe du récipient. Cet anneau d'appui peut etre constitué d'un ou de plusieurs éléments annulaires. Parmi matières plastiques qui ont fait leus preuves pour la fabrication de l'anneau d'appui 10, on peut citer en particulier le chlorure de polyvinyle et les polyoléfines. Du fait de la contraction de l'anneau d'appui 10, subséquente à sa pose à chaud sur le pourtour externe du récipient 11, on obtent, entre la surface interne de l'anneau d'appui et la surface externe du récipient, un serrage qui assure une étanchéité aux gaz suffisante pour de nombreux produits. L'anneau d'appui est, de préférence, disposé de façon que sa partie frontale dépasse légèrement la partie frontale de la paroi du récipient. La hauteur du décrochage ainsi formé est opportunément choisie de façon telle que, lorsque la membrane 12 a été assemblée avec l'anneau d'appui 10, la partie inférieure de ladite membrane 12 n'entre pas en contact avec la partie frontale de la paroi du récipient. Une valeur moyenne de 0,15 mm s'est avérée suffisante pour ce décrochage. Sur les figures 1 et 2 ne sont représentés que des fragments de parois de récipients. Ces récipients peuvent avoir tout simplement une forme cylindrique ou-avoir aussi la forme d'une bouteille. La paroi du récipient 11 esquissée sur les dessins, représente chaque fois la partie terminale supérieure ouverte du récipient. La membrane 12 peut etre assemblée à l'anneau d'appui 10, par exemple par scellage ou à l'aide d'adhésifs conventionnels. On préfère, toutefois utiliser pour les iermetures du type suivant l'invention, une technique d'assemblage particulière pour fixer la membrane 12 sur l'anneau d'appui 10. La membrane 12 est constituée, de préférence et comme cela a déjà été mentionné, d'une feuille mince d'aluminium, dont l'une des surfaces est revêtue d'une couche de matière plastique susceptible du fusion. L'assem- blage est réalisé par fusion de la matière plastique, qui assure une jonction étanche aux gaz dès qu'elle redevient solide par refroidissement.Les matières plastiques susceptibles de fusion, utilisables suivant l'invention et particulièrement avantageuses sont : le chlorure de polyvinyle, les polyoléfines, les polymères de l'acétylène comportant des substitutions à l'acide acrylique et les polyamides d'acides gras dimères. L'épaisseur de la matière plastique appliquée sur la membrane est, de préférence, de l'ordre de 0,01 à 0,1 mm, alors que l'épaisseur de la membrane proprementdite,en feuille d'aluminium, peut etre comprise entre 0,02 et 0,35 mm. L'assemblage de la membrane 12 et de l'anneau d'appui 10 est obtenu par l'action d'une énergie externe- sur la membrane. Une technique qui a fait ses preuves est celle qui consiste à faire agir simultanément chaleur et pression sur la membrane 12. L'assemblage peut aussi Btre réalisé par les techniques du soudage aux ultrasons, du soudage à haute fréquence ou des impulsions thermiques.Le décrochage de l'ordre de 0,15 mm mentionné, garantit une distance de sécurité de 0,05 mm entre la partie frontale du récipient et la surface interne de la membrane, meme Si l'épaisseur de la couche de matière plastique est de 0,1 mm ; cette distance minimale est prévue pour garantir que l'assemblage a lieu uniquement entre l'anneau d'apui 10 et la membrane 12. Si l'épaisseur de la couche de matière plastique est plus faible, la distance, c'est-à-dire la hauteur du décrochage, peut etre réduite en conformité. Pour protéger la membrane 12 contre les dommages mécaniques de l'extérieur on peut prévoir un couvercle ou capsule à rebord, appliqué sur le pourtour externe de l'anneau d'appui 10. Dans la variante selon la figure 2, l'anneau d'appui 10, en matière plastique ou en métal, est fixé à la paroi du récipient il à l'aide d'un artifice mécanique. A cette fin, un prolongement 14 a été prévu sur le bord supérieur de la paroi du récipient ou en sont voisinage immédiat, prolongement qui est façonné au moment même de la fabrication du récipient, sur ou à partir de la paroi de celui-ci, de sorte que ledit prolongement est constitué du méme matériau que la paroi. Le prolongement court tout le long du pourtour du récipient, sous forme d'un bourrelet ayant, de préférence, une section pratiquement semi-circulaire dont le périmètre ou semi-circonférence part de l'extérieur de la paroi du récipient-et aboutit au niveau de la partie frontale de ladite paroi.L'anneau d'appui 10 est fixé par bordage au prolongement 14, sur une partie ou la totalité de son pourtour,-et est modelé de telle façon qu'il recouvre la partie frontale de la paroi du récipient. Dans le cas où l'anneau d'appui 10 est en matière plastique, il peut présenter tout au long de sa circonférence un renflement annulaire au-dessous du prolongement 14. En outre, le pourtour intérieur de l'anneau d'appui 10 vient s'aligner exactement sur la surface interne du récipient 11, afin de ne créer ausun obstacle à la vidange du contenu. Du fait du recouvrement de la partie frontale du récipient par l'anneau d'appui 10, on obtient un support plan, parallèle à la partie frontale, sur lequel applique la membrane 12. Cette membrane est du meme type que celle décrite à propos de la figure 1.On utilise aussi, dans le meme but, les mêmes matières plastiques et les mêmes techniques pour amener à fusion les matières plastiques. L'épaisseur de l'anneau d'appui 10, qui peut aussi etre en aluminium, est de préférence de l'ordre de 0,1 à 0,3 mu. Le rapport entre le diamètre intérieur de l'anneau d'appui et le diamètre extérieur de la partie terminale du récipient est choisi de façon que l'anneau d'appui, après fixation, soit soumis à une tension élastique permanente, aussi élevée que possible afin d'assurer un serrage étanche. Pour protéger la membrane 12 contre toute action externe, on peut aussi prévoir, dans le cas de la variante selon la figure 2, un couvercle à rebord 13, en prise sur le pourtour extérieur de l'anneau d'appui 10. Les couvercles à rebord 13, selon les variantes des figures 1 et 2, peuvent aussi parfaitement astre utilisés pour refermer le récipient, si le contenu n'est pas consommé en une fois. Bien entendu diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'etre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système de fermeture pour récipient en matiere céramique, plus particulièrement ?n verre caractérisé en ce que ce système de fermeture, capable de résister aux conditions d'une stérilisation et à l'humidité, est constitué, d'une part, d'un anneau d'appui, disposé sur le pourtour extérieur du récipient et s'étendant tout autour de l'ouverture de celui-ci, et, d'autre part, d'une membrane de scellage appliquée sur ledit anneau d'appui. 2. Système de fermeture selon revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau d'appui est formé d'un anneau en matière plastique, serré sur le récipient par contraction ou par compression mécanique et composé de chlorure de polyvinyle ou d'une polyoléfine. 3. Système de fermeture selon revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau d'appui est formé d'un matériau métallique, serré sur le récipient par compression mécanique. 4. Système de fermeture selon revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau d'appui est en prise sur un prolongement de la paroi du récipient, prolongement qui court tout autour de ladite paroi, qui s'étend de la partie frontale de celle-ci vers l'extérieur et dqnt la section verticale a sensiblement la forme d'un demi-cercle. 5. Système de fermeture selon revendication 4, caractérisé en ce que l'anneau d'appui recouvre la partie frontale de la paroi du récipient. 6. Système de fermeture selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la membrane est constituée d'une feuille d'aluni nium revetue sur l'une de ses surfaces d'une couche de matière plastique susceptible de fusion.