Brevet FR2576826A1 — publié le 19860808

Procédé de fabrication de bouchons en liège naturel L'invention concerne un nouveau procédé de fabrication de bouchons cylindriques en liège natu rel. Les techniques de fabrication des bouchons en liège naturel n'ont pratiquement pas évolué depuis le début du siècle. Selon ces techniques, on découpe dans les plaques de liège, perpendiculairement au fil du liège, des bandes dont la largeur correspond à la longueur d'un bouchon augmentée d'une petite surépaisseur permettant un rectifiage ultérieur. Les bouchons sont ensuite découpés dans les bandes, dans le sens du fil du liège, au moyen d'un emporte-pièce cylindrique (tubeuse). Un rectifiage et un ponçage ultérieurs assurent la finition des bouchons et leur confère leurs dimensions définitives. Les machines mettant en oeuvre cette technique sont souvent très anciennes. De plus, les quelques machines modernes existantes ne remettent pas en cause le procédé mais ont seulement pour but d'automatiser certaines de ses étapes ou d'en améliorer le rendement. Ainsi, par exemple, la tubeuse à pédale est quelquefois remplacée par une tubeuse automatique. Dans son principe, ce procédé classique présente cependant des inconvénients importants. En effet, le liège est une matière naturelle non homogène dont la qualité à coeur peut varier de manière non négligeable d'une partie à l'autre d'une même plaque, sans que cela soit le plus souvent rigoureusement repérable en ob-servant la croûte ou la mie qui constituent respectivement Les faces externe et interne d'une plaque de liège. De ce fait, la longueur des bouchons déterminée par la largeur des bandes découpées dans les plaques peut présenter des défauts inattendus. Par ailleurs, il existe quatre longueurs de bouchons normalisées qui sont respectivement de 54 mu, 49 mm, 45 mm et 38 mm, et la qualité du liège demandée pour ces quatre types de bouchons va en décroissant lorsque la longueur diminue. En conséquence, si l'on découpe par exemple une bande dont la largeur correspond à des bouchons de 54 mm dans du liège dont la qualité à coeur se révèle insuffisante pour réaliser de tels bouchons, on obtient des bouchons de qualité inférieure très difficilement négociables. Pour les commercialiser, il faut généralement les réduire de Longueur, ce qui implique une perte de matière dans la partie noble du liège et ce qui nécessite des coûts de main d'oeuvre supplémentaires. A l'inverse, la découpe de bandes pour la fabrication de bouchons de petite longueur dans un liège s'avérant ultérieurement de très bonne qualité à coeur n'est également pas satisfaisante pour le fabricant, étant donné que les bouchons de grande longueur et de bonne qualité sont généralement les plus demandés. L'invention a précisément pour objet un nouveau procédé de fabrication de bouchons de liège ne présentant pas les inconvénients du procédé traditionnel qui viennent d'être mentionnés et permettant notamment de fabriquer, dans une même plaque de liège, des bouchons dont la longueur peut être -choisie à volonté en fonction de la qualité présentée localement à coeur par le liège, afin d'optimiser l'utilisation qui peut être faite des plaques de liège. A cet effet et conformément à l'invention, il est proposé un pro-cédé de fabrication de bouchons de liège à partir de plaques de liège, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - usinage des plaques pour former des barres cylindriques orientées dans le sens du fil du liège, - tronçonnage des barres pour former des tronçons de longueur variable, - ponçage des tronçons obtenus pour former des bou chions. Selon un mode préfére de réalisation de t'invention, au cours de l'étape de tronçonnage, on détermine la longueur des tronçons en contrôlant la qualité du liège constituant la barre avant de décou per chaque tronçon. Conformément à un autre aspect du procédé selon l'invention, l'étape d'usinage comprend une étape préalable de découpage des plaques pour former des barres parallélépipédiques orientées dans le sens des fibres et de largeur égale à au moins une fois le diamètre d'une barre cylindrique, augmenté d'une épaisseur d'usinage donnée, les barres cylindriques étant ensuite usines dans les barres parallélépipé- diques. Selon un autre aspect de l'invention, l'étape d'usinage peut être précédée d'une étape de dégauchissage des plaques de liège, au cours de la quelle la croûte et la mie sont séparées du coeur. Dans ce dernier cas, afin de permettre l'utilisation de plaques de liège de faible épais seur, le procédé selon l'invention peut comprendre de plus, entre l'étape de dégauchissage et L'étape d'usinage, une étape de collage deux à deux des pla ques de liège degauchies, ces plaques étant collées du côté de la croûte. On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe schématique illustrant L'aplanissement d'une plaque de liéye dans une presse, qui constitue une étape de préparation de cette plaque avant ia mise en oeuvre du procédé de fabrication selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective représentant de façon schématique la coupe d'une plaque de liège préalablement apLanie en barres parallélépipédiques, orientées dans le sens du fil du Liège et dont la largeur de section est légèrement supérieure au diamètre -d'un bouchon fini, - les figures 3a et 3b illustrent respectivement en coupes Longitudinale et transversale l'usinage de barres cylindriques à l'aide de deux fraises de forme dans les bar-res parallélépipédiques obtenues avec la machine de la figure 2, - Les figures 4a, 4b et 4c représentent respectivement la section d'une barre parallétépipé- disque obtenue avec la machine de la figure 2, la section de la même barre après une première opération de fraisage et la section de la barre cylindrique obtenue après la dernière opération de fraisage illustrée par les figures 3a et 3b, - la figure 5 est une vue en perspective illustrant en variante la formation de barres cylindriques dans les barres parallélépipédiques obtenues à l'aide de la machine de la figure 2, au moyen d'une filière tournante et abrasive, et - La figure 6 est une vue en coupe axiale représentant de façon schématique une machine permettant de tronçonner les barres à une longueur qui est adaptee en permanence à la qualité du liège qui les constitue. Le procédé selon l'invention ne remet pas en cause les opérations préliminaires à la découpe en bandes des plaques de liège. Ainsi, on rappelle que les plaques de liège dites "femelles" sont découpées sur les chênes-lièges au cours d'une première opération dite de récolte ou de "levage". Les plaques approximativement demi-cylindriques ainsi obtenues sont ensuite stockées en tas pendant une période d'environ trois mois afin de Sécher le liège pour en retirer la sève et l'humidité. L'étape suivante, dite de "bou i Il age", a pour objet de conférer au liège une meilleure élasticité et une meilleure homogénéité et d'aplanir les plaques. Cette opération est réalisée soit par immersion des plaques dans l'eau bouillante additionnée ou non de produits fongicides servant à stériliser le liège, soit à la vapeur. La figure 1 illustre à titre d'exemple la réalisation de cette opération de "bouillage" au moyen d'une presse 10 équipée de deux plateaux horizontaux chauffants 12 entre lesquels sont placées une ou plusieurs plaques de liège P. Les plateaux 12 sont des plateaux chauffants et ils sont équipés de préférence de passages 14 permettant de vaporiser ou de pulvériser dans les plaques de liège un liquide présentant les qualités de préservation requises. L'un ou l'autre des plateaux 12 peut être relevé afin de contrôler visuellement la planéité des plaques de liège. La température des plateaux 12 peut être maintenue pratiquement constante au moyen d'un thermostat dont le fonctionnement est lui-même contrôlé, par exemple au moyen d'un voyant lumineux approprié. Lorsque cette opération dite de "bouilla- ge" est terminée, les plaques de liège sont "mûries" ou vieillies en cave, à l'abri de la lumière, dans des conditions d'hygrométrie contrôlées en permanence, pendant trois à quatre semaine-s. Cette opération confère au liège la souplesse et l'élasticité requises pour la fabrication des bouchons. Conformément à une première étape facultative du procédé selon invention, les plaques planes ainsi vieillies sont d'abord soumises à un dégauchis- sage au cours duquel la croûte et la mie qui constituent respectivement les faces externe et interne des plaques de liège sont séparées du coeur du liège, seul utilisable pour la fabrication des bouchons. Ce dégauchissage peut être realisé par tout moyen approprié et notamment par rabotage ou par frai sage. Dans de nombreux cas, cette étape peut toutefois être supprimée sans nuire à la mise en oeuvre du procédé selon L'invention. L'étape suivante, également facultative, consiste à découper les plaques de liège éventuellement dégauchies en barres parallélépipédiques orientées dans le sens du fil du liège, c' est-à-dire géné- ralement dans le sens de la longueur des plaques P. Un exemple de mise en- oeuvre de cette opération est représenté sur la figure 2. On dépose une ou plusieurs plaques P sur un plateau support 16 sur lequel Les plaques sont appliquées par un contre-rouleau 18. Une série d'outils de coupe 20 tels que des couteaux ou des scies circulaires parallèles entrai- nés en rotation par un axe commun 22, est disposée derrière le contre-rouleau 18, si l'on considère le sens d'avance de la plaque P représenté par la flèche F sur la figure 2. L'écartement entre les outils 20 est égal au diamètre des bouchons à fabriquer (généralement 24 mm) augmenté d'une surépaisseur (par exemple environ 2 mm) prenant en compte l'opération de ponçage ultérieure nécessaire à la finition des bouchons. Afin que la ou les plaques P soient découpées sur toute leur épaisseur, chacun des outils 20 pénètre dans une rainure long.itudinale 16a formée dans le plateau support 16. En déplaçant les -pLaques de liège P sur le plateau support 16 dans Le sens du fil du liege (flèche F > , on découpe ces plaques en barres paralleiépipediques B orientées dans Le sens du fil du liège et dont la largeur correspond au diamètre des bouchons -à réaliser, augmenté d'une surépaisseur. Dans une variante de réalisation non représentez, l'écartement entre les outils de coupe 20 estégal à un nombre entier de fois la largeur d'une barre parallélépipédique B sur la figure 1, afin de permettre la fabrication uttérie-ure de plusieurs barres cylindriques à partir d'une barre parallélépipédique unique. Cette étape de découpe en barreaux B des plaques de liège P peut éventuellement être supprimée dans certains modes de mise en oeuvre du procédé selon l'invention Conformément à une étape essentielle du procédé de fabrication de bouchons selon l'invention, on réalise des barres cylindriques orientés dans le sens du fil du liège soit dans les barres parallélé- pipédiques B, soit directement dans la plaque de liè- ge. Pour les distinguer les barres paraltétepipédi- ques B et les barres cylindriques seront appelées respectivement "barreaux" et "boudins" dans La suite du texte. De nombreux procédés d'usinage peuvent être envisagés pour réaliser ces boudins cylindriques. Deux procédés purement mécaniques vont maintenant etre décrits à titre d'exemple en se référant aux figures 3a et 3b, puis à la figure S. Le procédé illustré par les figures 3a et 3b consiste à utiliser deux fraises de forme 24 dont les axes d'entraînement en rotation sont disposés de part et d'autre du barreau ss, orthogonalement à la direction d'avance de ce dernier, illustrée schémati- quement par te flèche F1 sur la figure 3a. Dans La variante de réalisation représentée sur Les figures 3a et 3b, chacune des fraises 24 comporte sur sa périphérie une gorge semi-circulaire 24a, de telle sorte que te déplacement entre Les fraises d'un barreau B a pour effet de transformer celui-ci en un boudin cylindrique C dont le diamètre correspond au diamètre des bouchons à fabriquer, augmente d'une surépaisseur necessaire à la finition ultérieure des bouchons par ponçage. Comme l'illustrent les figures 4a å 4c, le passage de la section approximativement carrée des barreaux B à La section circulaire des boudins C peut être réalisé par au moins deux opérations successives dont la premiers, illustrée par la figure 4b, permet de supprimer les arêtes B1 des barreaux B. La seconde opération illustrée par la figure 4c et permettant de former Les boudins C peut être réalisée à h'aide des fraises 24 illustrées sur les figures 3a et 3b. Lorsque l'étape de découpe en barreaux B de la plaque P est supprimée ou lorsque la Largeur des barreaux B permet la réalisation de plusieurs boudins C dans chaque barreau, on peut usiner simultanément plusieurs boudins cylindriques C au moyen de deux séries de fraises telles que les fraises 24 disposées côte-à-côte sur les memes axes. Bien entendu chacune des fraises 24 pourrait par exemple être remplacée par deux fraises complémentaires réalisant chacune un quart de la surface externe du boudi-n C. Dans le mode de réalisation representé sur la figure 5, les boudins cylindriques C sont usinés dans les barreaux B de section carrée au moyen d'une filière tournante et abrasive 26. Dans un mode de réalisation non représenté, cette filière peut être réalisée en plusieurs parties tronconiques successives tournant alternativement en sens opposés, afin que l'état de surface du boudin cylindrique C obtenu soit amélioré. L'usinage des boudins cylindriques C dans le sens de la longueur des plaques P, c'est-à-dire parallèlement au fil du liège, peut également être réalisé par d'autres moyens. Ainsi, on peut notamment envisager de découper les boudins cylindriques directement dans la plaque de liège au moyen d'un emporte-pièce ou d'une série d'emporte-pièce. Les problèmes posés par les frottements de la plaque autour de l'outil en raison de la grande longueur des boudins peuvent notamment être résolus en ouvrant la partie de la plaque constituant le copeau au fur et à mesure de l'enfoncement de l'emporte-pièce, au moyen d'une ou de deux molettes placées au droit de chaque emporte-pièce. On peut aussi envisager de placer chacun des barreaux B sur un tour afin d'usiner dans ces barreaux les boudins C de grande longueur par tournage. D'autres techniques, mécaniques ou non, peuvent également être envisagées, parmi lesquelles on citera notamment la découpe par jet d'eau sous forte pression et la découpe par laser. Dans les deux cas, le jet d'eau ou le rayon laser réalise une découpe tangentielle dans un barreau B de section sensiblement carrée, de manière comparable à un outil de tournage. La deuxième étape essentielle du procédé selon l'invention consiste à tronçonner les boudins cylindriques C de grande longueur ainsi obtenus, pour former des tronçons dont la longueur peut être soit déterminée à l'avance, soit de préférence modulée en fonction de l'évolution de la qualité du liège d'un boudin à l'autre et sur la longueur de chaque boudin. En effet, la ré-alisation dans les plaques de liège de boudins de grande longueur dont le diamètre correspond au diamètre des bouchons à réaliser, à une surépaisseur de finition près, et dont l'orientation correspond à celle du fil du liège, permet de contrôler point par point la qualité du liège formant les bouchons et d'adapter la longueur des tronçons à cette qualité afin que la longueur des tronçons et la qualité du liège qui les constituent coincident au mieux avec la demande. On supprime ainsi les pertes et les mauvaises utilisations du liège inhérentes à la technique actuelle. Sur la figure 6, on a représenté un boudin cylindrique C introduit dans le sens de la flèche F2 dans une zone de contrôle 28 équipée de moyens permettant de contrôler sur une longueur au moins égale à la longueur maximum des bouchons la qualité du liège constituant le boudin C et, le cas échéant, la présence-éventuelle de sève dans cette partie du boudin. Les moyens de contrôle associés à la zone 28 peuvent être constitués par tout moyen de contrôle de la qualité du liège, et notamment par des moyens dérivés des moyens existants permettant de contrôler la qualité des bouchons finis. Ils peuvent notamment comprendre un circuit 30 permettant d'injecter autour de la partie du boudin C situé dans la zone 28 un certain volume de fluide. L'échappement du fluide hors de la zone considérée est en principe empêché par des joints 32. Le volume fluide injecté est contrôlé par un détecteur 34 équipé d'un certain nombre de seuils correspondant à différentes qualites de liège. C'est ainsi qu'en dessous d'un seuil inférieur, -La qualité du liège est suffisante pour permettre de réaliser un bouchon de grande longueur, le depassement successif de chacun des seuils déterminant à chaque fois le passage à une qualité de liège inférieure correspondant de préférence à une plus petite longueur de bou chon On peut ainsi déterminer Si la qualité du liège constituant le boudin C dans la zone 28 permet de realiser un bouchon de 54 mm, de 49 mm, de 45 mm ou seulement de 38 mm. Par l'intermédiaire d'un système de traitement électronique 36 déterminant la longueur L des tronçons T à découper dans le boudin C en fonction des signaux délivrés par le détecteur 34, on commande un moteur 38 assurant le déplacement d'une butée mobile 40 placée dans le prolongement du boudin C (flè- che F3 sur la figure 6). Bien entendu, le système électronique 36 tient compte du décalage existant entre la zone de mesure 28 et la zone de tronçonnage pour adapter la position de la butée 40 à la qualité du liège constituant la partie du boudin C qui se trouve à ce moment en appui contre la butée 40. La découpe des tronçons T dans le boudin C est réalisée au moyen d'un couteau ou disque tronçons neur 42 dont les flancs sont équipés d'un abrasif. Ce couteau 42 se déplace transversalement par rapport au boudin C selon la flèche F4 sur la figure 6, sous l'action d'un vérin 44 ou d'un système moteur analogue. Bien entendu, dans certaines conditions particulières, il est possible de mettre hors service le système de contrôle de la qualité du liège, La butée 40 restant alors immobile et déterminant une fois pour toutes la longueur L des tronçons T, jus qu a la remise en service du système de contrôle. De préférence, lorsque les boudins cylindriques C sont usinés par des moyens tels que ceux qui sont représentés sur les figures 3a et 3b et sur la figure 5, les moyens de contrôle et de tronçonnage qui viennent d'être décrits en se référant à la figure 6 sont places directement après les fraises ou ta filière servant à réaliser le boudin cylindrique. Cette disposition n'est toutefois pas indispensable et les moyens de contrôle et de tronçonnage peuvent faire l'objet d'une machine indépendante. Après ces opérations spécifiques au procedé de fabrication de bouchons selon-l'invention, Les opérations mises en oeuvre dans le procédé de fabrication traditionnel pe-uvent être reprises. En particulier, les tronçons T constituent -des ébauches de bouchons qui sont de préférence poncés afin d'amener les bouchons à leur dimension définitive et d'améliorer leur état de surface. Les bouchons ainsi obtenus sont ensuite lavés, puis séchés, avant d'être triés soit manuellement, soit de façon automatique. Ils sont alors généralement imprégnés de paraffine ou d'une matière similaire améliorant leur introduction dans Le goulot de la bouteille et le débouchage de celle-ci et marqués avant d'être comptés et emballés. Dans une variante de réalisation particulibrement avantageuse de l'invention, des plaques de Liège dont l'épaisseur est insuffisante en elle-même pour permettre ta fabrication d'un bouchon peuvent être dégauchies, puis collées deux à deux du côté de la croûte, afin de reconstituer des pLaques d'épaisseur suffisante, dans lesquelles on peut usiner des boudins cylindriques orientés dans le sens des nervures du liège, conformément à l'invention. La suite du procédé incluant notamment l'opération de tronçonnage de ces boudins reste inchangée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits à titre d'exemples, mais en couvre toutes les variantes. En particulier, il est clair que toutes les méthodes d'usinage permettant de fabriquer des boudins dans le sens du fil du liégè dans des plaques de liège peuvent être utilisées pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, même si elles n'ont pas été explicitement décrites. il en est de même des moyens permettant de tronçonner ces boudins en contrôlant au fur et à mesure la qualité du liège qui les constitue. Dans tous les cas, le procédé selon l'invention éclaire l'utilisateur sur la qualité du liège constituant chaque bouchon, avant que la longueur de celui-ci ne soit choisie, ce qui permet d'adapter à volonté et bouchon par bouchon la longueur des bouchons à la qualité du liège. On supprime ainsi les inconvénients du procédé de fabrication traditionnel dans lequel chaque bande découpée dans la plaque de liège détermine à l'avance la longueur d'une série de bouchons. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de bouchons de liège à partir de plaques-de liège, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - usinage des plaques (P) pour former des barres cylin- driques (C) orientées dans le sens du fil du liège, - tronçonnage des barres (C) pour former des tronçons (T) de longueur (L) variable, - ponçage des tronçons (T) obtenus pour former des bouchons. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape de tronçonnage, on détermine la longueur des tronçons (Tr en contrôlant la qualité du liège const-ituant la barre (C) avant de découper chaque tronçon. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendica-tions 1 et 2, caractér-isé en ce que l'étape d'usinage comprend une étape préalable de découpage des plaques (P) pour former des barres parallélépipédiques (B) orientées dans le sens du fil du Liège et de largeur égale à au moins une fois le diamètre d'une barre cylindrique, augmenté d'une épaisseur d'usinage donnée, les barres cylindriques (C) étant ensuite usinées dans lesdites barres parallélépipédiques (B). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape d'usinage est précédée d'une étape de dégauchissage des plaques (P) de liège, au cours de laquelle la croûte et la mie sont séparées du coeur. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend de plus, entre l'étape de dégauchissage et l'étape d'usinage une étape de collage deux à deux des plaques (P) de liège dégauchies, ces plaques étant collées du côté de la croûte.