Brevet FR2696423A1 — publié le 19940408

DISPOSITIF DE SECURITE POUR LE BOUCHAGE DE RECIPIENT EN VERRE L'invention concerne un dispositif de sécurité pour le bouchage de récipient en verre et plus particulièrement de bouteilles ou flacons contenant des produits de luxe tels que cognac, liqueurs, parfums, etc... Dans la suite de cet exposé, il ne sera fait référence qu'à des bouteilles de façon à simplifier les explications. Habituellement, ces bouteilles sont fermées après remplissage à l'aide d'un bouchon lui-même recouvert d'une capsule qui recouvre également une partie du goulot sur laquelle elle est collée. Cette capsule est, par exemple réalisée en étain, en alliage d'aluminium ou en un matériau complexe d'aluminium et de plastique. Elle permet théoriquement d'empêcher toute fraude consistant à remplacer le produit de luxe initialement contenu par un produit souvent de moindre qualité. En effet, pour ouvrir la bouteille, il est nécessaire de briser cette capsule, une partie restant solidaire du goulot de la bouteille et l'autre partie étant retirée avec le bouchon. Cependant ce système de fermeture des bouteilles n'est pas suffisant. Certains fraudeurs réussissent soit, par différents moyens notamment en chauffant la capsule, à la retirer et à la remettre en place sans la détériorer après avoir modifié le contenu, soit tout simplement à remplacer la capsule après avoir modifié le contenu, par une capsule contrefaite. Il est bien évident que de tels agissements nuisent énormément au fabricant de ces boissons de luxe. D'une part, la commercialisation de ces boissons de moindre qualité constitue un manque à gagner et d'autre part, elle peut nuire à la notoriété de ces produits aux noms souvent prestigieux. Pour lutter contre ce type de fraude, un élément supplémentaire de sécurité a été proposé dans la demande de brevet FR-A-2 658 166. Il s'agit d'un dispositif devant rendre inviolable la capsule précédemment mentionnée qui consiste en une pastille collée en partie sur la capsule et en partie sur le goulot de la bouteille. Dans le cas envisagé par ce brevet, la pastille est réalisée en un matériau transparent tel que du verre ou une matière synthétique thermodurcissable. Ce caractère transparent de la pastille est impératif car il permet le passage des rayons ultraviolets nécessaires au durcissement de l'adhésif, qui est une colle organique réticulable sous ultraviolets. Ce type de protection est tout à fait satisfaisant dans certaines conditions. En effet, il est impossible de retirer la capsule à température ambiante sans endommager la pastille. Par contre, il est possible d'élever la température de la bouteille et de désolidariser ainsi la pastille de la bouteille sans endommager celle-ci ; la température de combustion d'une colle organique étant inférieure à la température de ramollissement du verre, l'adhésion disparaît avant une éventuelle déformation de la bouteille. Il est ainsi possible de remplir à nouveau cette bouteille avec un alcool de moindre qualité puis de reconstituer un système de bouchage à l'aide d'une nouvelle capsule et de la pastille. L'invention a pour but un dispositif de bouchage permettant d'empêcher toute tentative de fraude par un nouveau remplissage, à moins de détériorer de façon irrémédiable le contenant, meme après élévation de la température. Ce but est atteint par un dispositif de bouchage d'un récipient en verre tel qu'une bouteille ou un flacon comportant un bouchon obstruant le goulot du récipient, une capsule éventuellement décorée d'une laque recouvrant ledit bouchon et une partie du goulot, et au moins une pastille en verre, en céramique ou en un matériau aux propriétés similaires recouvrant en partie la capsule et en partie le goulot, collée tout au moins sur le goulot par une colle qui conserve ses caractéristiques de cohésion et d'adhésion à des températures au moins égales à celles de ramollissement du verre. Les verres traditionnellement utilisés pour ce type de récipient ont des températures de ramollissement qui se situent aux environs de 600-650"C. De préférence, la colle conserve ses caractéristiques de cohésion et d'adhésion pour des températures supérieures à 600"C. Les caractéristiques de cohésion et d'adhésion de la colle sont définies par la force d'arrachement nécessaire pour désolidariser la pastille de la bouteille après collage sur le goulot. Cette force d'arrachement doit être supérieure à la force entraînant un clivage du verre constituant la bouteille ou du verre constituant la pastille. Cette force d'arrachement est supérieure à 100 N/cm2 et de z préférence supérieure à 200 N/cm2. Le dispositif de bouchage ainsi constitue conduit à une quasi-inviolabilité de la bouteille. En effet, il est alors impossible de retirer la pastille sans détériorer la bouteille. La force d'arrachement nécessaire pour le décollage de la pastille étant supérieure à une force entraînant un clivage du verre, il se produit une cassure soit de la bouteille soit de la pastille, ce qui laisse dans les deux cas une trace sur la bouteille et la rend donc inutilisable. La colle conservant ses caractéristiques à des températures supérieures à 600 C, il est également impossible d'élever la température pour retirer la pastille puisqu'au delà de ces températures, la bouteille se déforme et devient inutilisable. De façon préférée, la colle est à base d'au moins un élément minéral tel que alumine, silice ou magnésie. Ces colles remplissent les conditions énumérées précédemment et assurent ainsi une liaison inviolable entre la pastille et le goulot. Ces colles présentent également une très bonne résistance aux attaques chimiques, qu'elles soient de type acide, basique ou de tout autre type. En ce qui concerne la liaison entre la pastille et la capsule, la résistance à l'arrachement obtenue avec ces colles peut être moins importante. Dans la mesure où la pastille adhère au goulot, il n'est pas possible de l'arracher de la capsule sans la briser. Ces colles ne sont alors soumises qu'à des contraintes par cisaillement exercées entre la capsule et la pastille. Après avoir exercé ce type de contraintes la capsule se déchire avant qu'il y ait rupture de l'adhésion pastille-capsule et une partie de la capsule reste emprisonnée derrière la pastille.De plus, les capsules sont habituellement recouvertes d'une laque qui laisse des traces sur la pastille lorsque l'on retire la capsule en exerçant une force de cisaillement. Cela rend inutilisable la bouteille car la pastille restée solidaire de la bouteille est endommagée. Cependant, il est tout de même possible de renforcer l'adhésion pastille-capsule et d'atteindre des résistances à l'arrachement plus importantes dans cette zone et d'améliorer par la même occasion les résistances au cisaillement. Dans une première variante selon l'invention, la capsule comporte un évidement qui permet après avoir fixé la capsule sur la bouteille, d'offrir une zone de collage pour la pastille comportant une partie permettant un contact avec le verre sans capsule comme intermédiaire. Le bouchage ainsi réalisé renforce le collage de la pastille collée fortement en deux points. Une seconde variante consiste à recouvrir la capsule au moins sur la zone de collage d'un primage par exemple à base de silanes. Ce primage permet une adhésion du type liaison organique d'une part, c'est-à-dire avec la laque recouvrant la capsule et du type liaison minérale d'autre part avec la colle. Une troisième variante réside dans l'utilisation d'une colle à base d'au moins un élément minéral et d'au moins un constituant organique dans des proportions inférieures à 1O % en poids de sorte que la colle conserve ses caractéristiques d'adhésion même après élévation de la température. De façon préférée, ce constituant organique est choisi compatible avec la laque recouvrant la capsule. Une dernière variante consiste à n'utiliser la colle précitée que pour le collage de la pastille sur le goulot et d'employer une colle organique pour coller la pastille sur la capsule. Cette colle est choisie de préférence compatible avec la laque recouvrant la capsule. L'une quelconque de ces variantes permet d'améliorer la résistance à l'arrachement du collage capsule-pastille et améliore la résistance au cisaillement de ce collage. Le dispositif de bouchage rend donc beaucoup plus difficile et quasiment impossible toute fraude par remplissage illicite de la bouteille, en conduisant à une bouteille non réutilisable dès son ouverture. En effet, la partie de la capsule restant sur la bouteille ne peut être retirée sans briser en partie la pastille ou bien la bouteille ou tout au moins sans laisser de traces sur la pastille. Le dispositif selon l'invention présente également l'avantage de ne pas nécessiter l'intervention d'ultraviolets pour le collage de la pastille. Cette pastille peut donc être constituée d'un verre coloré opaque qui rend invisible toute la zone de collage. La pastille ne risque plus alors de nuire à l'esthétique de la bouteille. Elle peut même y contribuer en portant une inscription, une décoration ou bien tout type de signes distinctifs. La pastille peut également être d'une forme très élaborée et représenter elle-même un signe distinctif tel qu'un logo. D'autres détails et caractéristiques avantageux de l'invention ressortent ci-après de la description suivante des figures, qui représentent des exemples de réalisation, et des essais. Les figures sont au nombre de trois et représentent - figure 1 : une vue en coupe d'un goulot d'une bouteille portant une pastille collée par une colle unique, - figure 2 : une vue de face d'un goulot portant une pastille collée et dont la capsule comporte un évidement, - figure 3 : une vue en coupe d'un goulot d'une bouteille portant une pastille collée à l'aide de deux colles. La figure 1 représente une vue en coupe d'un goulot 1 d'une bouteille. L'orifice du goulot 1 est obturé par un bouchon 2. Il peut s'agir d'un bouchon de type à vis ou bien de type en liège ou bien de tout autre type. Ce bouchon 2 est recouvert par une capsule 3 qui recouvre également une partie du goulot 1. La pastille 4 est collée en partie sur la capsule 3 et en partie sur le goulot 1. La pastille 4 est représentée selon une forme définie mais il est possible d'utiliser des formes différentes. Il est également concevable de disposer plusieurs pastilles 4 sur un même goulot. Sur cette représentation de la figure 1, la pastille 4 est collée à l'aide d'une unique colle 5. Il s'agit soit d'une colle à base d'un élément minéral soit d'une colle de ce type contenant en plus un constituant organique dans une proportion inférieure à 10 % en poids. Ce constituant organique est choisi de façon à permettre une bonne adhésion sur la laque ou peinture recouvrant la capsule. En ce qui concerne la mise en oeuvre de ce dispositif, c'est-à-dire essentiellement le collage de la pastille, celui-ci peut être fait sur les chaînes de remplissage, sans pour autant limiter les cadences de défilement. Il suffit de prévoir une machine automatisée de dépose de la colle en bout de ligne qui vient apposer la pastille préalablement enduite de colle. De façon à accélérer la prise de la colle, il est possible de rajouter des buses soufflant de l'air chaud tout en respectant une température limite à ne pas dépasser, établie en fonction de la boisson contenue dans la bouteille. Ces opérations étant très rapides, la température de l'air soufflé peut être relativement élevée car la chaleur apportée n'est quasiment pas transmise au contenu de la bouteille. Il est possible de souffler un air dont la température est de l'ordre de 800C. Une autre solution consiste à évaporer une partie du solvant de la colle utilisée avant son utilisation. De cette façon, il est possible d'augmenter la viscosité de la colle et d'assurer une meilleure tenue de la pastille dès son application sur la bouteille. Un autre moyen permettant d'augmenter la viscosité de la colle est d'ajouter un ou plusieurs éléments à sa composition. Il peut s'agir par exemple du constituant organique, dans une proportion inférieure à 10 % en poids, cité précédemment. Dans le cas de l'utilisation d'une colle sans constituant organique, il est également possible de prévoir différents dispositifs supplémentaires. Tout d'abord, avant de coller la pastille, il est possible d'enduire la capsule d'un primage, par exemple à l'aide d'un rouleau enducteur également installé sur la chaîne. Les capsules peuvent tout aussi bien recevoir ce primage avant d'être fixées sur la bouteille. Ce primage, par exemple à base de silanes, permet une liaison du type organique avec la capsule et d'autre part une liaison du type minéral avec la colle et renforce ainsi l'adhésion de la pastille 4 sur la laque de la capsule 3. Une autre possibilité, représentée sur la figure 2 consiste à prévoir une capsule 6 qui comporte un trou ou évidement 7 qui est placé au coeur de la zone de collage lorsque l'on vient déposer la pastille 4. De cette façon, le collage pastille-capsule est très fort grâce à ce trou qui met la pastille 4 directement en contact avec le goulot 1. La figure 3 représente une coupe du collage d'une pastille 4 sur une bouteille dans le cas de l'utilisation de deux colles 8 et 9. La colle 8 à base d'un élément minéral assure une forte adhésion goulot-pastille et la colle 9 à base de constituants organiques assure une forte adhésion capsule-pastille. La technique de mise en oeuvre peut paraître plus délicate dans ce cas mais la précision des machines automatisées permet aisément de concevoir une enduction de colles sur la pastille 4 en répartissant chacune des colles sur une moitié de la surface puis de coller la pastille 4 de sorte que la limite entre les deux colles correspondent à la zone de démarcation entre la capsule 3 et le goulot 1. Par ailleurs, un léger décalage de ces limites n'aurait aucune conséquence quant aux qualités de l'adhésion. Ces différentes réalisations issues du même concept d'invention : collage de la pastille sur le goulot au moyen d'une colle qui conserve ses caractéristiques mécaniques à des températures au moins égales à celle de ramollissement du verre, permettent d'obtenir un dispositif de bouchage, d'une bouteille inviolable. Dans le cas d'une tentative de fraude, celle-ci se solde soit par une dégradation de la bouteille après arrachement de la pastille, soit par une casse de la pastille avec une partie restée solidaire de la bouteille, soit par des traces sur la pastille dans la mesure où l'on essaye de retirer la capsule, soit par une déformation de la bouteille si l'on élève la température. En effet, dès lors que l'on débouche la bouteille, une partie de la capsule est éliminée. Celle-ci se déchire suivant une ligne prédécoupée ou non. La pastille étant solidement et irrémédiablement plaquée sur le goulot, il est impossible de la retirer sans casse. D'autre part, toute tentative pour retirer la capsule conduit à un déchirement de celle-ci. Une partie de la capsule reste alors prisonnière derrière la pastille et il est impossible d'en placer une autre. Dans tous les cas, la bouteille n'est pas réutilisable à moins de présenter des anomalies, telles que celles énumérées ci-dessus. Différents types d'essais ont été menés. Essais nO 1 Tout d'abord, les colles ont été testées sur verre plat. Le premier test effectue consiste à coller un plot de verre sur une surface de verre plat Les assemblages sont ensuite introduits dans une arche de recuisson pendant 1 heure 45 minutes à 550"C. On mesure ensuite la force de traction nécessaire pour obtenir la décohésion de l'assemblage. Les résultats sont les suivants nature de colle force en N/cmZ magnésie 93 rupture dans le verre silice 131 rupture dans le verre alumine 600 rupture dans le verre Avec les trois types de colle, on observe une dégradation du verre avant de rompre la liaison. Essais nO 2 Des tests de mesure de traction à froid sans avoir chauffé l'assemblage, ont également été réalisés. Ces colles étant à base de poudre de céramique, un chauffage à haute température permet un frittage de la colle, ce qui renforce ses propriétés adhésives. Les résultats sont les suivants nature de colle force en N/cm2 magnésie 93 rupture dans le verre silice 200 rupture dans le verre alumine 250 rupture dans le verre Les résultats sont tout aussi satisfaisants. Essais nO 3 D'autres tests ont été réalisés sur des bouteilles. Après passage à 7000C, on observe une déformation de la bouteille alors que la résistance du joint de colle est toujours satisfaisante. La force nécessaire pour obtenir une rupture de l'assemblage entraîne un clivage du verre de la bouteille. Pour réaliser ces dispositifs, il est possible d'utiliser par exemple les colles commercialisées sous les noms CERAMABOND 571, CERAMABOND 572, CERASTIL C4 et CERASTIL C7. D'autre part, comme expliqué précédemment, il est possible d'augmenter la viscosité de ces colles par évaporation partielle du solvant avant leur utilisation. REVENDICATIONS 1. Dispositif de bouchage d'un récipient tel que bouteille ou flacon comportant un bouchon (2) obstruant le goulot (1) du récipient, une capsule (3, 6) éventuellement décorée d'une laque recouvrant ledit bouchon (2) et une partie du goulot (1) et au moins une pastille (4) collée, recouvrant en partie la capsule (3, 6) et en partie le goulot (1), caractérisé en ce qu'au moins l'adhésion de la pastille (4) sur le goulot (1) est obtenue par une colle (5, 8) qui conserve ses caractéristiques de cohésion et d'adhésion à des températures au moins égales à celle de ramollissement du verre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la colle (5, 8) conserve ses caractéristiques de cohésion et d'adhésion pour des températures supérieures à 6000C. 3. Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les caractéristiques de cohésion et d'adhésion de la colle (5, 8) sont notamment une force d'arrachement supérieure à îoe N/cmZ et de préférence su 2 périeure à 200 N/cm2. 4. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la colle (5, 8) est à base d'au moins un élément minéral tel que alumine, silice ou magnésie. 5. Dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la capsule (6) comporte un évidement (7) situé dans la zone de collage capsule-pastille. 6. Dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la capsule (3) est recouverte au moins partiellement d'un primaire d'adhésion. 7. Dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la colle (5) comporte un constituant organique dans des proportions inférieures à 10 % en poids. 8. Dispositif selon les revendications 1 à 4, carac térise en ce que l'adhésion de la pastille (4) sur la capsule (3) est obtenue par une colle organique (9).