Brevet FR2708513A1 — publié le 19950210

Procédé de réalisation d'une capsule de surbouchage en thermoplastique La présente invention concerne les capsules dites de surbouchage destinées à coiffer les cols des récipients et plus particulièrement les cols des bouteilles, de vin, d'alcool, de liqueur, etc., après qu'elles aient été bouchées. On utilise aujourd'hui deux types de capsule: les capsules métalliques, en étain, le plomb ayant été récemment proscrit, et les capsules en matière thermoplastique. L'invention concerne les capsules de ce deuxième type, d'un coût moins élevé. Jusqu'à maintenant, on produisait ces capsules en matière thermoplastique par réalisation de manchons et obturation de leur partie supérieure par un disque en matière plastique ou en aluminium. Les manchons étaient obtenus de deux manières. On pouvait les découper à partir d'un tube extrudé et soufflé. On pouvait aussi les obtenir à partir d'un film extrudé, étiré et découpé, donnant des morceaux de film d'un format prédéterminé qu'on roulait ensuite sur eux- mêmes et dont on solidarisait les bords généralement par ultrasons. Ces capsules de l'art antérieur étaient donc constituées de deux matières avec, de surcroît, une bande de soudage ou de collage du disque d'obturation au manchon, dont l'effet esthétique n'était pas des plus heureux. La présente invention vise à proposer un procédé de réalisation de capsules de surbouchage en matière thermoplastique d'une apparence plus satisfaisante que les capsules actuellement disponibles sur le marché. Le procédé de l'invention, de réalisation d'une capsule en matière thermoplastique, de surbouchage d'un récipient à col de dimensions déterminées, est caractérisé par le fait que - on réalise, par injection de la matière thermoplastique, une pré-forme de dimension inférieures à celles du col à surboucher, - on porte la pré-forme à la température élastique de la matière thermoplastique, - on expanse la pré- forme, 2 2708513 - on conforme la pré-forme expansée à des dimensions légèrement supérieures à celles du col à surboucher et - on refroidit la pré-forme expansée et conformée à la température ambiante. Il suffira ensuite de poser la pré-forme expansée, conformée et refroidie sur le col, ou goulot, du récipient et de la porter à une température supérieure à la température élastique mais inférieure à la température plastique de la matière pour obtenir, par rétreint, une capsule d'une seule pièce, sans soudure ni colle, bien adaptée au col du récipient, et parfaitement décorable, à l'aide d'une couche d'encre, bref une capsule d'une qualité comparable à celle des capsules métalliques serties. Finalement, le procédé de l'invention est fondé sur l'effet mémoire, connu, de la matière thermoplastique et donc thermorétractable, prétansformée une première fois à sa température élastique de déformation et, après refroidissement, et maintien de l'état pré- transformé, transformée une deuxième fois à une température supérieure à la température de pré- transformation, pour, par cet effet mémoire, subir un rétreint et reprendre des dimenstions inférieures sur le col du récipient. Le problème du surbouchage est un vieux problème. Les procédés d'injection et d'expansion de pré-formes étaient aussi connus depuis longtemps, notamment pour la réalisation des bouteilles en matière plastique ellesmêmes. Personne n'avait jamais songé à les appliquer aux capsules de surbouchage ni réalisé que dans leur application aux bouteilles, on n'avait pas à tirer partie de l'effet mémoire des matières thermoplastiques et pour cause, puisque les bouteilles, une fois réalisées, n'ont pas être réchauffées. La demanderesse n'en a donc que plus de mérite, celui-ci ne pouvant que traduire l'activité inventive de son invention. Dans la mise en oeuvre préférée du procédé de l'invention, on porte la pré- forme à la température élastique de la matière thermoplastique par mise en contact, de l'intérieur, d'un manchon expansible contenant un fluide chauffé, on expanse la pré-forme par expansion du manchon expansible, par mise en pression du fluide, on conforme la pré-forme expansée par mise en contact, de 3 2708513 l'extérieur, d'une empreinte et on refroidit la pré-forme concomitamment à sa conformation, en refroidissant l'empreinte. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la mise en oeuvre préférée du procédé de l'invention, en référence à la figure unique annexée qui représente schématique l'équipement de réalisation d'une capsule, vu en coupe. L'équipement représenté sur la figure est en fait l'un des équipements d'un carrousel de réasliation d'une pluralité de capsules. Chacun de ces équipements élémentaires comporte un double plateau annulaire 1 de réception d'un manchon support expansible, des colonnes 2 de guidage et, en partie supérieure des colonnes, une partie de moule femelle 3 pouvant coulisser le long des colonnes 2. Le double plateau comporte un plateau supérieur 4 et un plateau inférieur 5, entre lesquels est pincé un bord périphérique 6 d'un manchon d'expansion 7, ici en silicone. Le plateau inférieur 5 se prolonge vers le bas par un tube 8 dans lequel on peut, sous l'action d'un fluide, faire coulisser un piston 9, avec interposition d'un joint torique 14. Le plateau inférieur comporte un passage 10 d'arrivée d'un fluide d'expansion chauffé et un passage 11 de sortie de ce fluide vers un thermostat de contrôle - de température. Le moule femelle 3 comporte une empreinte de capsule 12 et un circuit 13 pour un fluide de refroidissement. Pour réaliser une capsule, on commence par réaliser, par injection d'une matière thermoplastique, dans laquelle on veut réaliser la capsule, une pré- forme 15 de dimensions inférieures à celle de la capsule. Le manchon 7 étant chauffé à la température du fluide chauffé 16 qu'il contient et correspondant à la température élastique de la matière de la pré-forme 15, on coiffe le manchon 7 de la pré-forme 15 pour la mettre en contact, de l'intérieur, avec le manchon 7 et la porter à la température élastique de sa matière. On fait coulisser le piston 9 pour comprimer le fluide 16, expanser le manchon 7 et, par 4 2708513 conséquent, la pré-forme 15. On fait coulisser le moule 3 le long des collonnes de guidage 2, vers le double plateau 1 et donc vers la préforme 15 coiffant le manchon 7, jusqu'à ce que l'empreinte refroidie 12 du moule vienne coiffer la pré-forme 15 expansée pour, par mise en contact, de l'extérieur, de l'empreinte, conformer la pré-forme 15 à des dimensions légèrement supérieures à celles du col que la capsule à réaliser doit surboucher, tout en la refroidissant à la température ambiante. Il suffira, ensuite, de poser la pré-forme expansée, conformée et refroidie sur le col de la bouteille à surboucher et de la porter à une température comprise entre la température élastique et la température plastique de sa matière pour, par rétreint, finir de réaliser et mettre en place la capsule. Pour fixer les idées et purement à titre d'exemple, la demanderesse a mis en oeuvre son procédé pour, à partir d'une pré-forme d'un diamètre de 15 mm environ, réaliser une capsule d'un diamètre de 34 mm environ, par chauffage de la pré-forme à environ 170 C et retreint sur la bouteille à une température supérieure à 170 C mais sensiblement inférieure à 200 C. 2 2708513 REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une capsule en matière thermoplastique de surbouchage d'un col de récipient, caractérisé par le fait que - on réalise, par injection de la matière thermoplastique, une pré-forme (15) de dimensions inférieures à celles du col à surboucher, - on porte (7, 16) la pré-forme (15) à la température élastique de la matière thermoplastique, - on expanse (7, 16, 9) la pré-forme (15), - on conforme (3, 12) la pré-forme expansée à des dimensions légèrement supérieures à celles du col à surboucher et - on refroidit (3, 13) la pré-forme (15) expansée et conformée à la température ambiante. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on porte la pré-forme (15) à la température élastique de la matière thermoplastique par mise en contact, de l'intérieur, d'un manchon expansible (7) contenant un fluide chauffé (16). 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel on expanse la pré-forme (15) par expansion du manchon expansible (7) par mise en pression (9) du fluide (16). 4. Procédé selon l'une des revendications I à 3, dans lequel on conforme la pré-forme expansée (15) par mise en contact, de l'extérieur, d'une empreinte (12). 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel on refroidit (3, 13) la pré-forme (15) concomitamment à sa conformation (3, 12). 6. Procédé selon les revendications 4 et 5, dans lequel on refroidit la pré-forme (15) en refroidissant (13) I'empreinte (3, 12).