Brevet FR2340254A1 — publié le 19770902

La présente invention est relative a une capsule de bouchage comportant un filetage interne et destinée a obturer de manière étanche le goulot d'une bouteille ou a d'un flacon. L'invention-est particulièrement adaptée au bouchage de bouteilles contenant des liquides gazéifiés. On sait déjA réaliser des capsules a vis, notamment en métal, tel que l'aluminium dans lesquelles le pas de vis interne est formé directement sur le goulot de la bouteille au moment du bouchage par rotation de la capsule entrafnée au moyen d'une molette périphérique de sertissage par rapport au goulot de la bouteille. Dans ces capsules, l'étanchéité est assurée par un joint en matière plastique ou en une matière d'étanchéité remplissant le même rle rapportée ou coulée dans le fond de la capsule. Ce type de capsule présente de nombreux inconvénients, principalement en raison des tolérances de diamètre assez importantes en pratique en ce qui concerne les goulots des bouteilles a boucher notamment des bouteilles en verre. Etant donné ces tolérances importantes, l'utilisation de ce type de capsule entratne fréquemment des ébréchages des pas de vis des goulots provoquant des fuites et rendant dans certains cas le dévissage pratiquement impossible. Par ailleurs, le pas de vis formé dans la capsule lors de l'opéra tion de bouchage apparait a l'extérieur et ne laisse que peu -de place pour disposer un moletage externe de telle sorte que l'utilisateur rencontre fréquemment des difficultés pour dévisser ce type de capsule, On contact également des capsules'de bouchage a vis interne réalisées entièrement en matière plastique moulée. Certaines de ces capsules comportent une jupe d'étanchéité interne destinée a coopérer avec la paroi interne du goulot de la bouteille ou du flacon a boucher, Ces jupes qui présentent souvent une forme cylindrique ne permettent pas d'assurer une étanchéité suffisante compte tenu notamment des différences de diamètre qui interviennent sur les goulots des bouteilles telles qu'elles sont fabriquées. Jusqu présent, on n'a pas réussi a réaliser une capsule de ce type assurant une étanchéité correcte dans une large gamme de tolérances de diamètre des goulots des bouteilles. On connatt également des capsules a vis entièrement en matière plastique moulée dans lesquelles la jupe d'étanchéité est remplacée par un opercule en forme de cuvette qui vient coiffer la partie supérieure du goulot de la bouteille. Le serrage a fond de ce type de capsule a vis qui permettrait seul d'obtenir une étanchéité convenable entrain toutefois, compte tenu du manque de rigidité de la cuvette, des difficultés considérables pour dévisser la capsule. Ces difficultés sont particulièrement sensibles dans le cas oh la bouteille est destinée a contenir un liquide gazéifié, le gaz provoquant une compression sur la cuvette qui augmente encore le serrage, La présente-invention a pour objet la réalisation d'une capsule de bouchage a vis interne réalisée entièrement en matière plastique moulée d'une seule pièce comportant un ensemble de moyens d'étanchéité susceptibles d'assurer une étanchéité parfaite dansune très large gamme de tolérances de diamètre des goulots de bouteille, tout en permettant un dévissage aisé pour l'utilisateur. L'invention a également pour objet de permettre une accélération sensible du rythme de fabrication par moulage d'une telle capsule de bouchage a vis en facilitant notamment le dévissage de la partie interne du moule après l'opération de moulage de la matière plastique. La capsule de bouchage a vis selon l'invention est réalisée d'une seule pièce entièrement en matière plastique moulée, Elle comporte une jupe d'étanchéité interne destinée coopérer par forçage avec l'intérieur du goulot d'une bouteille ou d'un flacon1 Selon l'invention, la jupe d'étanchéité interne présente une portion supérieure sensiblement cylindrique après vissage sur le goulot et dont le diamètre extérieur est supérieur au diamètre interne maximum du goulot compte tenu de la plage de tolérances de fabrication des bouteilles ou des flacons a boucher. Selon l'invention, la portion supérieure sensiblement cylindrique de la jupe d'étanchéité se prolonge vers le bas par une portion conique dirigée vers l'intérieur et une collerette sensiblement radiale. Les dimensions de la portion conique et de la collerette sont telles que ces deux partes de la jupe d'btanchéité sont susceptibles lors du vissage de la capsule sur le goulot de la bouteille ou du flacon de se déformer de façon que l'extrémité de la collerette vienne s'appliquer en se déformant vers le haut contre la paroi interne du goulot au droit de la portion conique de la jupe sans interférer avec la portion supérieure cylindrique de cette dernière qui reste en contact étanche avec la paroi interne du goulot. Selon l'invention et afin d'assurer une étanchéité parfaite, la capsule comprend en outre en combinaison avec la jupe d'étanchéité précitée une première lèvre sensiblement axiale placée dans le fond de la capsule et légèrement inclinée vers l'intérieur de façon a coopérer lors du vissage de la capsulelavec le bord supérieur du goulot en s'appliquant sur celui-ci et en se déformant vers l'intérieur; et une deuxième livre sensiblement radiale faisant saillie a l'intérieur de la capsule de façon a pouvoir lors du vissage de cette dernière, s'appliquer en se déformant vers le haut contre la paroi extérieure du goulot. Dans un mode de réalisation préféré de la capsule de l'invention, le fond de celle-ci est aminci et bombé vers l'interieur de façon a pouvoir se déformer vers l'extérieur lors du vissage à fond de la capsule sur le goulot. La paroi de la capsule de l'invention comporte avantageusement au-dessous du filetage interne une portion lisse cylindrique prolongée vers le bas par une portion conique évasée vers liextérieur. La portion conique permet de faciliter l'introduction de la capsule sur le goulot au moment du dévissage, tandis que la portion cylindrique lisse permet de guider correctement la capsule pendant cette opération qui peut ainsi etre rXalisee automatiquement et à grande vitesse. Comme on le sait, le moulage de ce type de capsule a vis en matière plastique nécessite l'utilisation d'un moule en deux parties entre lesquelles est injectée la matière plastique. Compte tenu du filetage interne, il est nécessaire pour extraire la capsule après l'opération de moulage, de procéder par dévissage de la capsule par rapport à la partie de moule interieure. Lors de cette opération de dévissage, il convient de maintenir en position fixe la capsule par rapport a un élément du moule, Pour obtenir ce résultat, on prévoit en général des moyens de blocage qui peuvent être constitués par des plots de la capsule coopérant avec des évidements du moule ou l'inverse. Ces moyens sont en général placés a la périphérie de la paroi extérieure de la capsule. Compte tenu de l'épaisseur faible de cette paroi, ces moyens de blocage ne peuvent entre constitués que par une seule rangée circulaire de plots ou de perforations, La présente invention permet d'améliorer le blocage de la capsule pat rapport au moule pendant l'opération de dévissage et ainsi de réaliser cette opération de manière automatique a très grande vitesse. Selon 11 invention, les moyens de blocage sont disposés sur la paroi interne du fond de la capsule a l'interieur de la jupe d'étanchéité. Cette disposition interne permet de prévoir plusieurs rangées circulaires de plots de blocage en saillie ou d'évidements analogues. Le moule destiné a la fabrication d'une capsule selon l'invention présente une partie intérieure comprenant un noyau central fixe entouré par une douille susceptible de tourner autour dudit noyau en se déplaçant axialement pour permettre l'extraction de la capsule moulée maintenue en position par les moyens de blocage solidaires du noyau central, L'invention sera m#ieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation particulier pris a titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins sur lesquels:: la fig. l représente un mode dé réalisation particulier d'une capsule selon l'invention en coupe axiale; la ffS, 2 représente une coupe axiale de la capsule de la fig. l après vissage sur le goulot d'une bouteille; la fig. 3 est une sue en coupe selon 111-111 de la fig, l montrant la paroi intérieure du fond de la capsule; et la fig, 4 est une vue schématique montrant en coupe la partie intérieure d'un moule permettant la fabrication d'une capsule selon les figures précédentes. Telle qu'elle est représentée sur les figures, la capsule conforme t l'invention réalisée d'une seule pièce en matière plastique moulée comporte une paroi externe de forme générale cylindrique l présentant a l'extérieur des canne lures radiales 2 s'étendant sur toute la hauteur de la paroi et permettant de faciliter le vissage ou le dévissage manuel par l'utilisateur sur le goulot d'une bouteille ou d'un flacon. La paroi 1 comporte a l'intérieur un filetage 3 a deux filets. L'extrémité libre de la paroi l présente a l'intérieur une portion cylindrique 4 placée au-dessous du filetage 3, ladite portion tétant prolongée vers le bas, c'est-à-dire en direction de l'extrémité libre de la paroi I, par une portion conique 5 évasée vers l'extérieur. De cette manière, il est possible'de procéder au vissage automatique a grande vitesse de la capsule sur le goulot d'une bouteille.La portion conique 5 permet en effet de faciliter l'intro-- duction de la capsule par rapport au goulot tandis que la portion cylindrique 4 améliore le centrage et guide la capsule en position correcte par rapport au goulot de manière que le filetage 3 de la capsule coopère correctement avec le filetage correspondant pratiqué sur la paroi externe du goulot de la bouteille. Comme on peut le voir sur les figures, l'extrémité libre de la paroi externe 1 se termine vers le bas a l'exté- rieur par une partie effilée 6 de forme générale conique comportant l'extrémité des cannelures 2, de façon a améliorer l'aspect esthétique de la capsule une fois bouchée dont le bord extrême se rapproche de la paroi du goulot. Pour obtenir cette forme particulière, on notera que le plan de joint lors de I'opération de moulage de la capsule est disposé non pas a l'extremité libre de la paroi 1 mais juste au dessus de cette portion conique 6. La capsule peut être avantageusement munie d'un jonc de retenue 7 représenté en traits fins sur les figures, pouvant être déchiré par l'utilisateur et comportant un rebord 8 qui coopère avec un rebord correspondant du goulot de la bouteille de façon a assurer un scellement de garantie. Il y a lieu de noter que ce jonc de retenue 7, qui n'est pas indispensable, peut être annulaire ou ne s'étendre que sur une portion de la périphérie de la capsule. Comme on peut le voir sur la fig. 1, la capsule telle qu'elle est représentée, comporte une jupe d'étanchéité 9 faisant saillie a partir du fond 10 de la -capsule vers l'intérieur et destinée a coopérer avec la paroi interne du goulot d'une bouteille, comme on peut le voir sur la fig. 2, de façon a assurer une étanchéité convenable. La jupe d'étanchéité 9 présente une portion supérieure 11 directement rattachée au fond 10. La portion li présente une forme sensiblement cylindrique.Sur la fig. 1, ot la capsule est représentée avant le vissage, on constate toutefois une légère conicité vers l'intérieur, conicité qui correspond au creux du fond 10 et sur la fig. 2 au contraire, on constate qu'après vissage sur le goulot d'une bouteille, la portion il reprend une forme plus proche du cylindre de révolution et entre en contact étroit avec la paroi interne du goulot de la bouteille. Cette déformation de la portion il qui améliore l'étanchéité se produit en même temps qu'une déformation correspondante du fond 10.Le diamètre extérieur de cette portion cylindrique il destinée a coopérer avec la paroi interne du goulot de la bouteille ou du flacon est, selon l'invention, après le vissage, supérieur au diamètre interne maximum du goulot, compte tenu des tolérances possibles de fabrication, par exemple des tolérances de verrerie. La portion supérieure cylindrique 11 se prolonge dans la direction opposée au fond 10, c'est- -dire vers-le bas par rapport a la fig. 1, par une portion conique 12 dirigée vers l'intérieur, laquelle portion est elle-même prolongée par une collerette 13 sensiblement radiale reliée a la portion conique par des arrondis et allant en s'amincissant vers son extrémité libre. Comme on peut le voir sur la fig. 1 et sur la fig. 2, la jupe d'étanchéité présente un profil particulier, les dimensions relatives de la collerette 13 et de la partie conique 12 étant telles que lors du vissage de la capsule sur le goulot d'une bouteille 14, la collerette 13 se déforme vers le haut en direction du fond 10 et vienne en contact par sa face extérieure 13a avec la paroi interne 14a cylindrique du goulot, L'extrémité libre de la collerette 13 reste cependant au droit de la portion conique 12 qui se déforme légèrement vers l'intérieur, comme on peut le voir sur la fig. 2. Grace a cette structure particulière, on voit que la collerette 13 ne vient pas en contact avec la paroi interne 14a du goulot au droit de la portion cylindrique Il de la jupe, ce qui aurait pour conséquence de créer une surépaisseur très importante au niveau de la portion cylindrique de la jupe ét de rendre tout dévissage a la main pratiquement impossible, Au contraire, gracie a la structure de la jupe, l'étanchéité assurée par la portion cylindrique li de la jupe n'est pas modifiée par la déformation de la collerette 13, Cette dernière améliore considérablement l'étanchéité puisqu'elle vient s'appuyer par son extrémité libre contre la paroi interne 14# du goulot 14 et se trouve appuyée contre celle-ci-par la pression du gaz qui peut exister a l'intérieur de la bouteille et qui s'exerce sur la face interne de la portion conique 12 après le vissage de la capsule, La capsule comprend en outre une première lèvre sensiblement axiale 15 placée dans le fond de la capsule entourant la jupe 9 et légèrement inclinée vers l'intérieur, comme on peut le voir sur la fig. 1. Cette lèvre axiale 15, en contrebdépouille, présente un profil allant en s'amincissant de manière & favoriser le démoulage de la capsule par extraction comme on le verra plus loin. Une deuxième lèvre sensiblement radiale 16 fait saillie a l'intérieur de la capsule a partir de la partie supérieure de la paroi 1 et au voisinage de l'angle 17 entre la paroi 1 de la capsule et la paroi de fond 10. Comme on peut le voir sur la fig. l, les deux levures 15 et 16 se trouvent donc disposées au voisinage de l'angle précité 17. Afin d'augmenter la rigidité de la capsule au voisinage de ces deux lèvres d1étanchéité, la paroi dé la capsule a l'endroitide l'angle 17 est augmentée, notamment par rapport a l'épaisseur de la paroi de fond 10.La paroi de fond d'épaisseur réduite est, comme on peut le voir sur la fig. l, légèrement bombée vers l'intErteur de façon a pouvoir se déformer vers l'extérieur et adopter une position sensiblement horizontale lors du vissage complet de la capsule, comme on peut le voir sur la fig, 2. La paroi interne 10a du fond de la capsule présente, comme on peut le voir sur les fig. î a 3, deux rangées circulaires de plots de blocage 18. Pour diminuer l'encom brument de ces plots, ceux-ci sont disposes en quinconce comme on peut le voir sur la fig. 3. La fig. 2 montre la capsule vissée sur le goulot 14 d'une bouteille, Dans l'exemple représenté, le diamètre interne du goulot de la bouteille est un diamètre moyen de la plage de tolérances de fabrication. La portion supérieure cylindrique 11 de la jupe d'étanchéité 9 se trouve donc légèrement déformée vers l'intérieur ce qui assure un excellent contact entre cette portion cylindrique 11 et la paroi interne cylindrique 14a du goulot 14. Une deuxième zone d'étanchéité par contact est réalisée par l'extrémité de la çollerette 13 repliée vers le haut et appuyée comme on l'a vu, par l'élasticité du matériau et la pression éventuelle du gaz & tdrieur de la bouteille. Grtce a tclinaison vers l'intérieur de la lèvre axiale 15, cell*-ci se déforme vers l'intérieur et vient porter sur le#bord-supérieur 14b du goulot 14. De la même manière, lors du vissage de la capsule par rapport au goulot, la lèvre radiale 16 se déforme vers le haut, comme on peut le voir sur la fige 2, entrant en contact avec la paroi cy ltndrtque externe 14c du goulot 14. On voit dOnc que si le goulot est normalement conformé, l'étanchéité est réalisée sur quatre points ou régions, Grace a cette redondance, il est possible d'obtenir une étanchéité parfaite quelles que soient les tolérances de diamètre interne du goulot et meme dans le cas de bords supérieurs ébréchés ou de structure un peu différente. Dans de telles situations en effet, il est possible que l'une des lèvres 15 ou 16 n'assure pas une étanchéité#parfaite. Il n'en reste pas moins que les autres éléments d'étanchéité sont alors suffisants pour l'obtention du résultat recherché. La fig, 4 montre la partie intérieure d'un moule. permet- tant la fabrication d'une telle capsule entièrement en ma trière plastique moulée, Cette partie intérieure comprend un noyau central fixe 19 qui peut par exemple comporter des moyens de refroidissement internes non représentés sur la figure, La face supérieure du noyau central fixe 19 présente deux rangées d'évidements 20 circulaires, destinés a former les plots de blocage 18. Une douille 21 entourant le noyau central 19 est reliée a des moyens non représentés sur la figure susceptibles de provoquer une rotation de la# douille par rapport au noyau central 19 en même temps qu'un déplacement axial de ladite douille vers le bas, par rapport a la fig. 4.Pour permettre un démoulage aisé de la capsule et notamment de la jupe 9, la douille 21 ne s'étend que jusqu'a la levure radiale 16. Une deuxième douille interne 22 et une pièce intermédiaire 23 sont interposées entre la douille 21 et le noyau central 19. Comme on peut le voir sur la fig. 4, la douille interne 22 définie la lèvre radiale 16 avec la douille 21 et la face externe de la jupe 9 avec la pièce intermédiaire 23. La douille interne 22 et la pièce intermédiaire 23 reliées chacune indépendamment a des moyens non représentés sur la figure permettant leur déplacement axial indépendant vers le bas.Un anneau extérieur 24 entoure la douille 21 et se trouve relié a des moyens non représentés susceptibles de provoquer un déplacement axial dudit anneau dans le sens inverse de la douille 21, c'est- -dire vers le haut par rapport a la fig. 4. L'opération de démoulage se déroule alors de la manière suivante: Après le moulage proprement dit, la partie extérieure du moule qui n'est pas représentée sur la fig, 4 est retirée et la capsule reste solidaire de la partie intérieure du moule par son filetage 3 qui la maintient sur la douille 21. On entrasse alors la douille 21 en rotation en même temps qu'on la déplace vers le bas, ce qui provoque un dévissage de la douille 21 par rapport a la capsule qui est correctement maintenue en position fixe au moyen des plots de blocage 18 coopérant avec les évidements 20 du noyau central 19. Cette opération de dévissage peut être pratiquée a grande vitesse, étant donné l'existence de la double rangée de plots de blocage. On provoque alors la descente axiale de la pièce intermédiaire 23 ce qui dégage la face inférieure de la collerette 13 puis la descente axiale de la douille interne 22. Le mouvement d'extraction de la douille 22 par rapport & la capsule est possible malgré les portions en contre~dépouille que constituent la collerette 13 et les lyres 15 et 16 grâce a l'élasticité de la matière et a la configuration particulière de ses éléments. C'est ainsi que ceuxvci présentent une épaisseur qui va en diminuant vers les extrémités libres et que la jonction entre la collerette 13 et la partie conique 12 se fait selon des arrondis favorisant une déformation lors de l'extraction, Après cette opération, la capsule se trouve encore maintenue sur le noyau central fixe 19 par les plots 18. Un mouvement vers le haut de l'anneau 24 qui vient buter sur la partie basse de la capsule désolidarise celle-ci du noyau central 19 d'autant plus facilement que les plots de blocage 18 présentent avantageusement une dépouille convenable. En définitive, on obtient une capsule de bouchage a vis interne permettant d'assurer une étanchéité parfaite quel que soit le contenu de la bouteille dans de très larges gammes de tolérances des goulots de bouteilles et en particulier pour des goulots de bouteilles en verre ayant déja été utilisées et susceptibles de présenter des irrégularités, des ébréchages, etc. REVENDICATIONS 1. Capsule de bouchage à vis, moulée d'une seule pièce en matière plastique, et comportant une jupe interne d'étanchéité destinée à coopérer par forçage avec l'intérieur d'un goulot de bouteille ou flacon, une lèvre concentrique à ladite jupe interne et destinée à coopérer, en fin de vissage de ladite capsule, avec la partie supérieure dudit goulot de bouteille ou de flacon, et subsidiairement une troisième lèvre d'étanchéité destinée à coopérer avec la partie supérieure externe dudit goulot de bouteille ou de flacon, ladite capsule étant caractérisée par le fait : que ladite jupe d'étanchéité interne comporte une portion supérieure présentant au début du vissage, une faible conicité tournée vers le haut,et dont le diamètre externe, au moins à son raccordement avec le fond de ladite capsule, est supérieur au diamètre interne maximum dudit goulot, compte tenu des tolérances de fabrication, cette partie initialement conique se prolongeant vers le bas par une autre portion conique dirigée vers ltintérieur de ladite bouteille et se terminant par une collerette sensiblement radiale, dont la périphérie est susceptible, lors du vissage de ladite capsule sur ledit goulot, de se retourner vers le haut de façon connue en soi, en formant un deuxième joint d'étanchéité par rapport à la paroi interne dudit goulot de bouteille, au-dessous du premier joint constitué par la portion supérieure de ladite jupe interne d'étanchéité ;; çt que la troisième lèvre d'étanchéité externe susvisée, qui est circulaire et continue sur toute la périphérie dudit goulot, coopère avec une partie cylindrique lisse de hauteur non négligeable et prévue au-dessus du filetage externe.de ce goulot de bouteille. 2. Capsule selon la revendication I, caractérisée par le fait que le fond de la capsule est aminci et bombé vers l'intérieur de façon à pouvoir se déformer vers l'extérieur lors du vissage de la capsule. 3. Capsule selon l'une quelconque des-revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le bord pfigulaire de la capsule présente une épaisseur de paroi plus importante de façon à augmenter la rigidité de la capsule au voisinage des deux lèvres précitées. 4. Capsule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, présentant un moletage extérieur de préhension sur toute sa hauteur, caractérisée par le fait que la partie basse de la capsule présente à l'extérieur une légère conicité dirigée vers l'intérieur. 5. Capsule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la paroi interne du fond de la capsule présente à l'intérieur de ladite jupe des moyens de blocage permettant de faciliter le dévissage du moule après l'opération de moulage de la capsule en maintenant cette dernière en position. 6. Capsule selon la revendication 5, caractérisée par le fait que lesdits moyens de blocage sont constitués par deux rangées circulaires de plots en saillie. 7. Moule destiné à la fabrication d'une capsule selon l'une quelcon que des revendications 1 à 6, comprenant une partie extérieure et une partie intérieure caractérisé par le fait que ladite partie intérieure comprend un noyau central fixe (19) entouré par une douille (21) susceptible de tourner autour dudit noyau en se déplaçant axialement pour permettre l'extraction d'une capsule moulée maintenue en position par des moyens de blocage solidaires dudit noyau central. 8. Moule selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comprend une deuxième douille interne (22) et une pièce intermédiaire (23) susceptible de se déplacer axialement dans le même sens que la douille (21) précitée ainsi qu'un anneau (24) entourant ladite douille (21) et susceptible de se déplacer axialement dans le sens inverse de ladite douille pour désolidariser la capsule du noyau central.