Brevet FR2585674A1 — publié le 19870206

bouchon vissable pour récipient muni d'un col équipé de filet extérieur et son procédé de fabrication" Ce bouchon est du type comportant un opercule comprenant une virole cylindrique destinée à être engagée dans le col du récipient et un bord périphérique de préhension auquel est assemblée une jupe dans laquelle est aménagé un filet vissable sur celui du col. Actuellement, L'opercule est en liège ou en matière plastique et la jupe appartient à une capsule de surbouchage, généralement en aluminium, initialement lisse et dans laquelle le filet est formé par moletage après sa mise en place sur le col préalablement bouché par l'opercule, le col servant alors de poinçon. La présente invention vise àr implifier ce bouchon et son procédé de fabrication. A cet effet, dans ce bouchon qui est du type précité, la jupe est constituée par un tronçon de gaine en matière plastique thermo-rétrac- table unidirectionnellement, à savoir circonférentiellement, le formage de son filet étant réalisé par thermo-rétraction après mise en place sur le col du récipient. Le choix d'une matière plastique thermo-rétractable unidirectionnellement permet, de façon connue en soi, en choissisant évidemment l'orientation nécessaire, d'obtenir une rétraction circonférentielle, c'est-àdire un serrage de la gaine sur le col du récipient sans que cette rétraction provoque un quelconque rétrécissement de sa longueur. Avantageusement, le bord périphérique de préhension de l'opercule est pourvu de stries dans lesquelles le bord supérieur de la jupe est apte à s'imbriquer lors de la thermo-rétraction, améliorant ainsi la liaison entre la jupe et l'opercule. Le procédé de fabrication de ce bouchon consiste à réaliser le filetage de sa jupe par thermo-rétraction, après mise en place sur le col du récipient à boucher préalablement rempli. Il suffit de choisir une matière plastique dont la température de thermo-rétraction est peu élevée et s'effectue rapidement pour que le passage du récipient dans le four de thermo-rétraction soit sans effet sur son contenu. Par exemple, avec une gaine en chlorure de vinyle d'une épaisseur de 100 à 200 p, le thermo-formage peut s'effectuer à l'intérieur d'un four-tunnel chauffé à une température de l'ordre de 300 à 400"C et que le récipient traverse en un temps de l'ordre de 1 à quelques secondes. On conçoit aisément que le temps de passage du récipient à l'intérieur du four est trop court pour provoquer un échauffement sensible du corps du récipient dont l'inertie thermique est évidemment bien supérieure à celle de la gaine. Suivant un mode de mise en oeuvre préféré de ce procédé, seule, dans un premier temps, la partie de la gaine dans laquelle doit être formé le filet est chauffée, le reste de la gaine étant chauffé ultérieurement. Cette manière d'opérer facilite la formation du filet en évitant que la rétraction, difficile dans cette zone, ne soit gênée par la rétraction des extrémités de la gaine, plus faciles à thermo-rétracter et donc, plus rapidement thermo-rétractées. Suivant un premier mode de mise en oeuvre de ce procédé, le tronçon de gaine en matière plastique thermo-rétractable est engagé sur le col du récipient après remplissage du récipient et après mise en place de l'opercule, en ayant soin de laisser l'extrémité supérieure de la gaine légèrement au-dessus du niveau du col du récipient formé par l'opercule, en vue de son rabattement sur cette extrémité et sur le bord périphérique de l'opercule lors de la thermo-rétraction, le récipient ainsi bouché étant ensuite entraîné dans un four chauffé à une température permettant la rétraction de la matière plastique constituant la gaine et cela pendant le temps nécessaire à cette thermo-rétraction. Ce premier mode de mise en oeuvre du procédé oblige le fabricant du bouchon à livrer séparément les opercules et les tronçons de gaine, et l'embouteilleur à disposer d'une installation permettant l'assemblage et le formage des éléments du bouchon après remplissage des récipients. C'est la raison pour laquelle, suivant un second mode de mise en oeuvre de ce procédé, la jupe et l'opercule du bouchon sont pré-assemblés par une première thermo-rétraction, sur un mandrin lisse de diamètre approprié sur l'extrémité supérieure duquel l'opercule a été préalablement disposé, le formage du filet de la jupe étant réalisé lors d'une seconde thermo-rétraction, après mise en place du bouchon sur le col du récipient préalablement rempli. Il est ainsi possible au fabricant du bouchon de fournir les bouchons pré-assemblés, ce qui permet aussi de les emboîter pour leur sto ckage et leur transport. Dans ce cas, avantageusement, une gorge annulaire est ménagée entre le bord périphérique de préhension de l'opercule et le bord libre du mandrin qui, à cet effet, présente un gradin pour permettre à la gaine de se rétracter de part et d'autre du bord périphérique de l'opercule lors de cette première thermo-rétraction et d'obtenir ainsi un assemblage satisfaisant. Il est évidemment facile de rendre inviolable le bouchage obtenu à l'aide de ce bouchon. A cet effet, le bord inférieur de la jupe en matière plastique thermo-rétractable est pourvu d'un prolongement prédécoupé et dont le bord inférieur libre est destiné à s'engager, lors de la thermo-rétraction, sous une nervure annulaire du col, de manière à constituer une bague déchirable d'inviolabilité. Avantageusement, lorsque le bouchon est muni d'une bague déchirable d'inviolabilité, d'une part, la nervure du col du récipient sous laquelle la bague déchirable est destinée à être engagée est choisie avec un profil tronconique dont la petite base est située du côté de l'extrémité ouverte du col et, d'autre part, la ligne de prédécoupe de cette bague est disposée de manière à être située sur la paroi tronconique de cette nervure, au voisinage de son extrémité de grand diamètre. Cette disposition présente l'avantage de procurer à ce bouchon une extrémité inférieure de jupe évasée facilitant son engagement sur le col du récipient, lors des rebouchages successifs de ce récipient. De toute façon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieur formes d'exécution de ce bouchon Figure 1 est une vue de côté en élévation avec demi-coupe axiale de l'extrémité supérieure d'un col de récipient équipée de ce bouchon Figure 2 est une vue en coupe axiale montrant un mode de réalisation du bouchon de l'invention lors du pré-assemblage de ses éléments sur un mandrin de pré-formage. Comme le montre la figure 1, sur laquelle n'est représentée que l'extrémité supérieure (2) d'un col de récipient, le bouchon selon l'invention comprend, d'une part, un opercule (3) et, d'autre part, une jupe cylindrique (4). L'opercule (3) porte, sur sa face intérieure, une virole cylindrique (5) apte à s'engager dans le col du récipient et comporte un bord périphérique (6) apte à coiffer le bord supérieur (2a) du col (2) du récipient et présentant avantageusement des stries longitudinales (7). En-dessous de son bord supérieur (2a), le col (2) du récipient présente une pluralité de filets (8) à forte pente, destinés à permettre le vissage et le dévissage de ce bouchon. La jupe cylindrique (4), qui est assemblée à opercule (3) et qui est destinée à être vissée sur les filets (8) du col (2) du récipient, est, selon l'invention, obtenue à partir d'un tronçon d'une gaine cylindrique (4a) en matière plastique thermo-rétractable unidirectionnellement. Naturellement, de façon connue en soi, la gaine est réalisée de manière que la thermo-rétraction se produise circonférentiellement et qu'elle puisse donc, lors de son échauffement à la température de thermo-rétraction, être serrée sur le col du récipient sans que sa longueur ne soit modifiée.Cette gaine (4a) est engagée sur le col (2) du récipient préalablement rempli après mise en place de l'opercule (3) de manière à ce que son extrémité supérieure (4b) soit à un niveau légèrement supérieur à celui de la face supérieure de l'opercule (3), comme illustré en traits mixtes sur la figure. Après mise en place du tronçon de gaine (4a), il suffit de provoquer sa rétraction en l'amenant à sa température de rétraction, de telle sorte que, d'une part, son extrémité supérieure (4b) vient épouser le bord périphérique (6) de l'opercule (3) ainsi que les stries longitudinales (7) que présente ce bord périphérique (6) et, d'autre part, sa partie cylindrique vient épouser parfaitement les filets (8) que porte le col (2) du récipient, ce dernier servant alors de poinçon pour le formage de filets complémentaires dans la jupe (4) du bouchon. Naturellement, le formage de la jupe (4) et son assemblage à l'opercule (3) par thermo-rétraction ne peuvent être exécutés qu'après remplissage du récipient et il est donc évidemment indispensable que cette opération de thermo-rétraction soit sans influence sur le contenu du récipient. Pour cela, il est donc nécessaire que, d'une part, la température de thermo-rétraction de la matière constitutive de la jupe (4) ne soit pas trop élevée et que, d'autre part, I'opération de thermo-rétraction soit la plus rapide possible afin que, grâce à I'inertie thermique du corps du récipient, ce dernier n'ait pas le temps de s'échauffer et de transmettre des calories à son contenu. Le chlorure de vinyle s'est révélé convenir parfaitement à la réalisation de la jupe (4) et, pour permettre plusieurs revissages du bouchon après la première ouverture du récipient, il est aussi nécessaire que cette jupe (4) présente une certaine rigidité évitant sa déformation intempestive lors des manoeuvres d'ouverture et de fermeture du récipient. Une épaisseur de jupe (4) de l'ordre de 100 à 200 p s'est avérée suffisante pour répondre à ces conditions d'utilisation. L'opération de thermo-rétraction de cette jupe (4) peut alors être réalisée à l'aide d'un four-tunnel chauffé à une température comprise entre environ 300 et 4009C que le récipient traverse en un temps situé entre I et quelques secondes. Il est évident qu'avec une si courte durée de soumission à la chaleur, le récipient et son contenu n'ont pas le temps d'être échauffés. Il faut noter que la présence des stries (7) ménagées sur le bord périphérique (6) de l'opercule (3) améliorent la liaison de la jupe (4) à l'opercule (3) après la thermo-rétraction de cette dernière. On conçoit aisément que la formation des filets dans la zone intermédiaire de la jupe (4) par thermo-rétraction de cette zone contre les filets (8) du col (2) du récipient entraîne une déformation plus importante que dans les extrémités (4b,4c) du tronçon de gaine (4a) qui, par rapport à la zone intermédiaire, présente en outre l'avantage d'être libre de toute retenue axiale. Si l'on ne prend pas de précautions particulières lors de la thermo-rétraction, il y a le risque que la thermo-rétraction, plus - facile et donc plus rapide, des extrémités (4b,4c) du tronçon de gaine (4a) n'empêche la zone intermédiaire d'épouser parfaitement les filets (8) du col (2) du récipient et que, de ce fait, les filets formés sur la jupe (4) du bouchon ne le soient qu'imparfaitement.C'est pourquoi, suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, la zone intermédiaire de tronçon de gaine (4a) dans laquelle doivent être formés les filets du bouchon est chauffée seule, préalablement aux extrémités (4b) et (4c), de manière à permettre une thermo-rétraction de cette zone intermédiaire avant celle des extrémités du tronçon de gaine (4a). Ces extrémités sont ensuite thermo-rétractées par échauffement dans un second temps. On obtient ainsi, sur la jupe (4) du bouchon, des filets beaucoup mieux formés. Suivant une variante d'exécution du procédé de fabrication de ce bouchon, illustrée par la figure 2, le tronçon de gaine est pré-assemblé à l'opercule (3) de façon à réaliser un ensemble opercule (3)-jupe (4) facile à stocker et à expédier et plus facile à mettre en place sur les cols de récipients à boucher par l'utilisateur que lorsque ces deux éléments sont livrés séparément. A cet effet, l'opercule (3) et le tronçon de gaine sont placés sur un mandrin support (11), légèrement tronconique, avec petite base du côté de l'extrémité supérieure pour faciliter le retrait du bouchon après ce pré-assemblage. L'extrémité supérieure de ce mandrin (11) présente une cavité cylindrique (12), centrée sur son axe de révolution, destinée à loger la virole cylindrique (5) tout en assurant le centrage de l'opercule (3).Ce mandrin (11) est destiné à permettre le pré-assemblage de la virole (5) à l'opercule (3) par une première thermo-rétraction, au cours de laquelle la virole vient embrasser et pincer le bord périphérique de préhension (6) de l'opercule (3) et réaliser ainsi leur pré-assemblage. Pour améliorer les conditions de pré-assemblage de l'opercule (3) à la jupe (4), le bord supérieur du mandrin (11) présente un gradin qui ménage, entre le bord périphérique de préhension (6) de l'opercule (3) et la zone correspondante du mandrin (11), une gorge annulaire (13) dans laquelle la jupe (4) du bouchon pénètre au moins partiellement lors de cette première thermo-rétraction. L'ensemble ainsi réalisé peut alors facilement être stocké et expédié aux utilisateurs, c'est-à-dire aux industriels qui réalisent le bouchage des récipients préalablement remplis et l'opération de bouchage à partir de cet ensemble pré-assemblé opercule (3)-jupe (4) en est évidemment grandement simplifiée. Le formage de la jupe (4) du bouchon est alors réalisé par ces industriels et par une seconde thermo-rétraction conforme à celle décrite en référence au premier mode de mise en oeuvre de ce procédé. II faut noter enfin que ce bouchon peut très facilement être pourvu d'une bague d'inviolabilité. Il suffit pour cela que le col (2) du récipient présente, à sa base, une nervure (2b) et que le bord inférieur (4c) du tronçon de gaine cylindrique (4a) destiné à constituer la jupe (4) de ce bouchon soit, lors de sa mise en place, situé en-dessous de la nervure (2b) du col (2) du récipient, une ligne de pré-découpe (9) ménagée sur la jupe (4) au niveau de la nervure (2b) permettant la consti tution d'une bague d'inviolabilité (4d) déchirable au moment de la première ouverture du récipient. Lorsque le bouchon présente une bague déchirable d'inviolabilité (4d) liée à la base de la jupe (4) du bouchon par une ligne de pré-découpe (9), il est avantageux de prévoir un col (2) de récipient dans lequel la paroi de révolution de la nervure (2b) prévue pour l'accrochage de la bague d'inviolabilité (4d) est tronconique, avec sa petite base orientée du côté de l'extrémité ouverte du col (2), comme représenté en traits mixtes sur la figure 1. Naturellement, dans ce cas, la ligne de pré-découpe (9) doit être située sur la paroi tronconique de la nervure (2b) mais le plus près possible de sa grande base. Cette disposition présente l'avantage de procurer à la jupe (4) du bouchon une extrémité libre évasée facilitant son engagement sur le col (2) du récipient lors des rebouchages successifs de ce récipient. II a été indiqué précédemment que le col (2) du récipient portait une pluralité de filets (8) à forte pente, ce qui présente l'avantage de permettre un dévissage et un vissage rapides du bouchon sur le col (2). Il est évident que l'on pourrait tout aussi bien prévoir un filet unique à plusieurs spires. - REVENDICATIONS- 1.- Bouchon vissable pour récipient muni d'un col fileté, du type comportant un opercule (3) engagé dans le col (2) du récipient et auquel est assemblée une jupe (4) dans laquelle est aménagé au moins un filet vissable sur celui du col (2), caractérisé en ce que la jupe (4) est constituée par un tronçon de gaine (4a) en matière plastique thermorétractable unidirectionnellement, à savoir circonférentiellement, le formage de son filet étant réalisé par thermo-rétraction après mise en place sur le col (2) du récipient. 2.- Bouchon vissable selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord périphérique de préhension (6) de l'opercule (3) est pourvu de stries (7) dans lesquelles le bord supérieur (4b) de la jupe (4),est apte à s'imbriquer lors de la thermo-rétraction. 3.- Bouchon vissable selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le bord inférieur de la jupe (4) en matière plastique thermo-rétractable est pourvu d'un prolongement prédécoupé (4c) et dont le bord inférieur libre est destiné à s'engager, lors de la thermo-rétraction, sous une nervure annulaire (9) du col (2), de manière à constituer une bague déchirable d'inviolabilité (4d). 4.- Procédé de fabrication du bouchon selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le filetage de la jupe (4) du bouchon est réalisé par thermo-rétraction après sa mise en place sur le col (2) du récipient à boucher, préalablement rempli. 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que seule la partie de la gaine (4a) dans laquelle doit être formé le filet est chauffée préalablement au reste de la gaine. 6.- Procédé selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste, après remplissage du récipient, à mettre en place l'opercule (3), à engager, sur le col (2) du récipient, le tronçon de gaine (4a) en matière plastique thermo-rétractable en ayant soin de laisser son extrémité supérieure (4b) légèrement au-dessus du niveau du col (2) du récipient fermé par l'opercule (3) en vue de son rabattement sur cette extrémité et sur le bord périphérique (6) de l'opercule (3) lors de la thermo-rétraction, et à faire passer le récipient dans un four chauffé à la température de rétraction de la matière plastique constituant la gaine (4a) et cela pendant le temps nécessaire à cette thermo-rétraction. Procédé selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste à pré-assembler la jupe (4) et l'opercule (3) par une première thermo-rétraction sur un mandrin lisse (11) légèrement tronconique et de diamètre approprié sur lequel l'opercule (3) a été préalablement disposé, puis à former le filet de la jupe (4) par une seconde thermo-rétraction, après mise en place du bouchon sur le col (2) du récipient préalablement rempli. 8.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une gorge annulaire (13) est ménagée entre le bord périphérique de préhension (6) de l'opercule (3) et le bord libre du mandrin (11) pour permettre au tronçon de gaine (4a) de se rétracter de part et d'autre de ce bord périphérique (6) de l'opercule (3) lors de cette première thermo-rétraction. 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que, lorsque le bouchon est muni d'une bague déchirable d'inviolabilité (4d), d'une part, la nervure (2b) du col (2) du récipient sous laquelle la bague déchirable (4d) est destinée à être engagée est choisie avec un profil tronconique dont la petite base est située du côté de l'extrémité ouverte du col (2) et, d'autre part, la ligne de pré-découpe (9) de cette bague (4d) est disposée de manière à être située sur la paroi tronconique de cette nervure (2b), au voisinage de son extrémité de grand diamètre. 10.- Procédé selon la revendication 4 , caractérisé en ce que la matière constitutive de la gaine thermo-rétractable (4a) est du chlorure de vinyle, son épaisseur est comprise entre 100 et 200 p, la température du four est de l'ordre de 300 à 400"C et le temps de passage du récipient dans le four est compris entre 1 et quelques secondes.