Brevet FR2699507A1 — publié le 19940624

L'invention concerne une capsule métallique de fermeture par rotation, pour bouteilles, un procédé pour son sertissage sur une bouteille à goulot fileté, ainsi que l'utilisation de cette capsule. L'utilisation de capsules métalliques de fermeture par rotation, pour bouteilles, est connue. L'optimisation de la fabrication économique de la capsule de fermeture, de la mise en place simple de la capsule, même dans le cas de goulots de bouteilles à tolérances relativement larges, d'une indication sûre de première ouverture, de la réutilisation de la capsule de fermeture, du recyclage de la capsule de fermeture et de la bouteille, ainsi que des aspects concernant l'esthétique, n'est toutefois obtenue, suite à des recherches du demandeur, que grâce à la capsule métallique de f ermeture par rotation, pour bouteilles, conforme à la présente invention. Conformément à l'invention, la capsule métallique de fermeture par rotation, pour bouteilles, destinée à la fermeture de bouteilles à goulot fileté, se caractérise par un couvercle de capsule de fermeture destiné à recevoir le joint d'étanchéité intérieur de la capsule de fermeture par rotation, un tube de capsule de fermeture rectiligne, et un anneau à forcer de sécurité, qui garantit l'indication de première ouverture et assure en même temps la liaison entre la partie supérieure et la partie inférieure du tube de capsule de fermeture, également après la première ouverture. Le couvercle de capsule de fermeture est destiné à recevoir de manière protégée, en guise de joint d'étanchéité intérieur, une garniture d'étanchéité en forme de plaquette circulaire, qui présente sur son côté dirigé vers l'orifice de la bouteille, des nervures d'étanchéité, des lèvres d'étanchéité ou éléments similaires. L'anneau à forcer de sécurité est, de préférence, un anneau de sécurité simple, qui comporte des fentes d'évidement de matériau s'étendant horizontalement et comprenant des nervures de liaison destinées à assurer la liaison entre la partie supérieure et la partie inférieure du tube de capsule de fermeture, et des zones destinées à la rupture s'étendant verticalement sous les fentes d'évidement, sensiblement de manière centrée par rapport à ces fentes et jusqu'à proximité immédiate de celles-ci, ainsi que, le cas échéant, un anneau de renfort horizontal, sous les zones destinées à la rupture, l'énergie d'arrachement des zones destinées à la rupture étant, de manière statistiquement prouvée, inférieure à l'énergie d'arrachement des nervures de liaison. Mais l'anneau à forcer de sécurité peut également être un anneau de sécurité double, qui est relié aussi bien à la partie supérieure qu'à la partie inférieure du tube de capsule de fermeture, par l'intermédiaire de nervures de liaison, et qui comporte des zones destinées à la rupture dans les deux anneaux de sécurité, l'énergie d'arrachement des zones destinées à la rupture étant, de manière statistiquement prouvée, inférieure à l'énergie d'arrachement des nervures de liaison. Lorsque les nervures de liaison supérieures et inférieures sont disposées les unes sous les autres, les zones destinées à la rupture peuvent s'étendre entre les nervures de liaison, soit de manière droite et sensiblement centrée, soit de manière oblique, soit à partir de chaque côté de l'anneau, seulement sensiblement jusqu'au milieu de l'anneau de sécurité double. Lorsque les nervures de liaison supérieures et inférieures sont disposées de manière décalées les unes par rapport aux autres, les zones destinées à la rupture peuvent s'étendre entre les nervures de liaison, soit de manière droite, soit de manière oblique, soit à partir de chaque côté de l'anneau, seulement sensiblement jusqu'au milieu de l'anneau de sécurité double. La position de l'anneau de sécurité, par rapport à l'ensemble du tube de capsule de fermeture, est de préférence telle, qu'après le sertissage de la capsule de fermeture, l'anneau de sécurité peut être rabattu sous le renflement de la bague de la bouteille. Les nervures de liaison sont des nervures individuelles ou des nervures disposées par groupe, et les zones destinées à la rupture sont des entailles ou des zones d'affaiblissement du matériau, qui s'étendent jusqu'à proximité des fentes d'évidement, les nervures étant disposées selon des intervalles angulaires réguliers, leur nombre étant de préférence compris entre six et seize, et plus particulièrement entre huit et dix. La capsule de fermeture conforme à l'invention est normalement réalisée en un métal pouvant être déformé mécaniquement à température ambiante, plus particulièrement en aluminium ou en des alliages d'aluminium. Pour sertir la capsule de fermeture par rotation, sur une bouteille comportant un goulot fileté, on procède selon les étapes de procédé suivantes: emmanchement de la capsule de fermeture sur l'orifice de la bouteille, immobilisation de la capsule de fermeture et de la bouteille l'une par rapport à l'autre, réalisation de la gorge de fermeture par rotation, dans la capsule de fermeture de la bouteille, par refoulement de déformation, conformément au diamètre extérieur de la bague de la bouteille et conformément au filet de fermeture par rotation sur la bague de la bouteille, et rabattement de l'anneau de sécurité sous la bague de la bouteille. La capsule de fermeture par rotation, pour bouteilles, conforme à l'invention est donc utilisée en premier lieu pour la première fermeture de bouteilles à fermeture par rotation, dans le but de conserver des liquides jusqu'à une surpression de 4 105 Pa, pour indiquer la première ouverture de la capsule de fermeture, conformément aux exigences de sécurité, ainsi que pour refermer les bouteilles, la capsule de fermeture étant réutilisée en tant qu'ensemble complet. Des modes de réalisation préférés de la capsule métallique de fermeture par rotation, pour bouteilles, conforme à l'invention, ainsi que son sertissage vont être décrits de manière détaillée dans la suite, au regard des dessins annexés. Les figures de ces dessins sont des représentations schématisées, en coupe, de capsules de fermeture par rotation, pour bouteilles, avec vue intérieure des anneaux de sécurité; elles montrent: Fig la une capsule de fermeture conforme à l'invention, ne comportant qu'un seul anneau à forcer de sécurité; Fig lb une capsule de fermeture à deux anneaux à forcer de sécurité, comportant des nervures de liaison disposées les unes sous les autres; Fig lc une capsule de fermeture à deux anneaux à forcer de sécurité, comportant des nervures de liaison disposées de manière décalée les unes par rapport aux autres; Fig 2 a à 2 c des nervures de liaison conformes à la figure lb, comportant des zones destinées à la rupture, droites ( 2 a),obliques ( 2 b), et interrompues ( 2 c); et Fig 3 a à 3 c des nervures de liaison conformes à la figure lc, comportant des zones destinées à la rupture, droites ( 3 a),obliques ( 3 b), et interrompues ( 3 c). Sur la figure la, l'ensemble du couvercle de capsule de fermeture est désigné par le repère 1 1 Il est destiné à recevoir le joint d'étanchéité intérieur de la capsule de fermeture, ce joint pouvant prendre diverses formes et être réalisé en différents matériaux. Mais le joint d'étanchéité intérieur peut avant tout présenter des nervures d'étanchéité, des lèvres d'étanchéité, ou des éléments similaires, sur le côté dirigé vers l'orifice de la bouteille Les matériaux constitutifs du joint d'étanchéité intérieur, peuvent être en partie élastiques. Le couvercle de capsule de fermeture 1 1 est serti dans le tube de capsule de fermeture 1 2, en étant rabattu mécaniquement, avant ou après la première fermeture. Pour augmenter l'adhérence de préhension de la capsule de fermeture, le couvercle de capsule de fermeture, peut être nervuré sur sa partie cylindrique, parallèlement à son axe central. Dans le tube de capsule de fermeture 1 2 est réalisé l'anneau à forcer de sécurité simple 1 3 Entre les fentes d'évidement de matériau s'étendant horizontalement, sont situées les nervures de liaison 1.4 Sous ces nervures, et jusqu'à proximité immédiate de celles- ci, sont prévues les entailles 1 5 en guise de zones destinées à la rupture Le cas échéant, ces dernières peuvent partir d'un anneau de renfort 1 6 s'étendant horizontalement. Sur la figure lb, le repère 1 1 désigne également l'ensemble du couvercle de capsule de fermeture. Le tube de capsule de fermeture 1 2 est interrompu, sensiblement en son milieu, par l'anneau à forcer de sécurité double 1 3, c'est à dire est divisé en un tronçon supérieur et un tronçon inférieur Les nervures de liaison 1 4 sont, comme cela a déjà été mentionné, disposées les unes sous les autres, et relient les deux tronçons de tube de capsule de fermeture, aux anneaux de sécurité. Le mode de réalisation selon la figure lc correspond à celui de la figure lb, à l'exception du fait que les nervures de liaison 1 4 des deux anneaux de sécurité sont disposées de manière décalée les unes par rapport aux autres. Sur les figures 2 a à 2 c incluse, sont montrées des capsules de fermeture par rotation, pour bouteilles, conformes à l'invention, comportant des nervures de liaison disposées les unes sous les autres, conformément à la figure lb, mais comportant des zones destinées à la rupture 1 5 disposées différemment (non représentées sur les figures lb et lc) En 2 a, les zones destinées à la rupture s'étendent de manière centrée entre les nervures, au travers des anneaux de sécurité, en 2 b de manière oblique et entre les nervures, et en 2 c de manière droite, à partir de chaque côté de l'anneau, seulement sensiblement jusqu'au milieu des anneaux et en étant décalées les unes par rapport aux autres. Sur les figures 3 a à 3 c incluse, sont montrées des capsules de fermeture par rotation, pour bouteilles, conformes à l'invention, comportant des nervures de liaison disposées de manière décalée les unes par rapport aux autres, conformément à la figure lc, et comportant des zones destinées à la rupture 1 5 disposées différemment (non représentées sur les figures lb et lc) En 3 a, les zones destinées à la rupture s'étendent de manière centrée entre les nervures, au travers des anneaux de sécurité, en 3 b de manière oblique et entre les nervures, et en 3 c de manière droite, à partir de chaque côté de l'anneau, seulement sensiblement jusqu'au milieu des anneaux et en étant décalées les unes par rapport aux autres. Lors de la mise en place de la capsule de fermeture, en même temps ou également après la réalisation de la gorge par refoulement de déformation, l'anneau de sécurité est repoussé sous l'épaulement ou la rainure, situés sous la bague de la bouteille, en vue de garantir une force antagoniste suffisante à l'encontre de l'ouverture de la capsule de fermeture, sans arrachement de toutes les zones destinées à la rupture. Comme cela a déjà été évoqué, l'anneau de sécurité 1 3 est relié aux tronçons de tube de capsule de fermeture, au moyen des nervures 1 4 Le nombre des nervures se situe entre six et seize, et de préférence entre huit et dix nervures Les nervures peuvent être formées par des pontages individuels massifs de matériau, ou par des groupes de pontages individuels. L'anneau de sécurité présente des zones destinées à la rupture 1 5 Celles-ci peuvent être formées par des interruptions de matériau ou des affaiblissements du matériau Dans tous les cas, l'énergie devant statistiquement être mise en oeuvre pour arracher toutes les zones de rupture, doit de manière sûre être inférieure à l'énergie nécessaire à l'arrachement de toutes les nervures Il est évident que cette énergie doit pouvoir être fournie à la main, par une personne adulte. Les évidements de matériau entre les nervures, et, le cas échéant, également les zones destinées à la rupture, peuvent être constitués par des découpes ou des perforations usuelles, ou bien par des entailles. En ce qui concerne la première ouverture, on constate qu'en raison de forces agissant en premier lieu horizontalement, ce sont tout d'abord les entailles encastrées par le sertissage, qui s'ouvrent largement, et même, le cas échéant, les courts tronçons entre les tronçons verticaux destinés à la rupture et les fentes horizontales d'évidement de matériau, qui sont arrachés, suite à quoi, la transmission des forces agissant en premier lieu horizontalement, vers le tronçon inférieur de la capsule de fermeture, diminue, et les forces agissant en premier lieu verticalement peuvent agir sur la partie du tronçon supérieur de la capsule de fermeture se trouvant encore rabattue sous la bague du récipient, pour également évaser cette partie, en permettant ainsi de retirer l'ensemble de la capsule de fermeture. Les entailles ouvertes, et éventuellement les tronçons arrachés entre les tronçons destinés à la rupture et les fentes d'évidement de matériau, indiquent alors de manière suffisamment nette, la première ouverture; la capsule peut être réutilisée, ou recyclée, en tant qu'ensemble complet De même, après avoir retiré la capsule de fermeture, le récipient est prêt au recyclage, sans matériaux étrangers. REVENDICATIONS. 1 Capsule métallique de fermeture par rotation, pour bouteilles, caractérisée par un couvercle de capsule de fermeture ( 1 1) destiné à recevoir le joint d'étanchéité intérieur de la capsule de fermeture par rotation, un tube de capsule de fermeture ( 1 2) rectiligne, et un anneau à forcer de sécurité ( 1 3), qui garantit l'indication de première ouverture, et assure en même temps la liaison entre la partie supérieure et la partie inférieure du tube de capsule de fermeture, également après la première ouverture. 2 Capsule de fermeture par rotation, pour bouteilles, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le couvercle de capsule de fermeture ( 1 1) est destiné à recevoir de manière protégée, une garniture d'étanchéité en forme de plaquette circulaire, qui peut présenter sur son côté dirigé vers l'orifice de la bouteille, des nervures d'étanchéité, des lèvres d'étanchéité ou éléments similaires. 3 Capsule de fermeture par rotation, pour bouteilles, selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'anneau à forcer de sécurité est un anneau de sécurité simple ( 1 3), qui comporte des fentes d'évidement de matériau s'étendant horizontalement et comprenant des nervures de liaison ( 1 4) destinées à assurer la liaison entre la partie supérieure et la partie inférieure du tube de capsule de fermeture, et des zones destinées à la rupture ( 1 5) s'étendant verticalement sous les fentes d'évidement, sensiblement de manière centrée par rapport à ces fentes et jusqu'à proximité immédiate de celles-ci, ainsi que, le cas il échéant, un anneau de renfort ( 1 6) horizontal, sous les zones destinées à la rupture, l'énergie d'arrachement des zones destinées à la rupture étant, de manière statistiquement prouvée, inférieure à l'énergie d'arrachement des nervures de liaison. 4 Capsule de fermeture par rotation, pour bouteilles, selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'anneau à forcer de sécurité est un anneau de sécurité double ( 1 3), qui est relié aussi bien à la partie supérieure qu'à la partie inférieure du tube de capsule de fermeture, par l'intermédiaire de nervures de liaison ( 1 4), et qui comporte des zones destinées à la rupture dans les deux anneaux de sécurité, l'énergie d'arrachement des zones destinées à la rupture étant, de manière statistiquement prouvée, inférieure à l'énergie d'arrachement des nervures de liaison. Capsule de fermeture par rotation, pour bouteilles, selon la revendication 4, caractérisée en ce que les nervures de liaison supérieures et inférieures sont disposées les unes sous les autres (figure lb), et en ce que les zones destinées à la rupture ( 1 5) s'étendent entre les nervures de liaison, soit de manière droite et sensiblement centrée (figure 2 a), soit de manière oblique (figure 2 b), soit à partir de chaque côté de l'anneau, seulement sensiblement jusqu'au milieu de l'anneau de sécurité double (figure 2 c). 6 Capsule de fermeture par rotation, pour bouteilles, selon la revendication 4, caractérisée en ce que les nervures de liaison supérieures et inférieures sont disposées de manière décalées les unes par rapport aux autres (figure lc), et en ce que les zones destinées à la rupture ( 1 5) s'étendent entre les nervures de liaison, de manière droite (figure 3 a), de manière oblique (figure 3 b), ou à partir de chaque côté de l'anneau, seulement sensiblement jusqu'au milieu de l'anneau de sécurité double (figure 3 c). 7 Capsule de fermeture par rotation, pour bouteilles, selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que la position de l'anneau de sécurité est telle, qu'après le sertissage de la capsule de fermeture, l'anneau de sécurité est rabattu sous le renflement de la bague de la bouteille. 8 Capsule de fermeture par rotation, pour bouteilles, selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les nervures de liaison sont des nervures individuelles ou des nervures disposées par groupe, et en ce que les zones destinées à la rupture sont des entailles ou des zones d'affaiblissement du matériau, qui s'étendent jusqu'à proximité des fentes d'évidement, les nervures étant disposées selon des intervalles angulaires réguliers, leur nombre étant de préférence compris entre six et seize, et plus particulièrement entre huit et dix. 9 Capsule de fermeture par rotation, pour bouteilles, selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en un métal pouvant être déformé mécaniquement à température ambiante, plus particulièrement en aluminium ou en des alliages d'aluminium. Procédé pour sertir la capsule de fermeture par rotation, pour bouteilles, selon la revendication 1, sur une bouteille comportant un goulot fileté, caractérisé par les étapes de procédé suivantes: emmanchement de la capsule de fermeture sur l'orifice de la bouteille, immobilisation de la capsule de fermeture et de la bouteille l'une par rapport à l'autre, réalisation de la gorge de fermeture par rotation, dans la capsule de fermeture de la bouteille, par refoulement de déformation, conformément au diamètre extérieur de la bague de la bouteille et conformément au filet de fermeture par rotation sur la bague de la bouteille, et rabattement de l'anneau de sécurité sous la bague de la bouteille. 11 Utilisation de la capsule de fermeture par rotation, pour bouteilles, selon la revendication 1, et de la capsule de fermeture par rotation sertie sur la bouteille, selon la revendication 10, pour la première fermeture de bouteilles à fermeture par rotation, dans le but de conserver des liquides jusqu'à une surpression de 4 105 Pa, pour indiquer la première ouverture de la capsule de fermeture, conformément aux exigences de sécurité, ainsi que pour refermer les bouteilles, la capsule de fermeture étant réutilisée en tant qu'ensemble complet.