Brevet FR2703029A1 — publié le 19940930

La présente invention concerne un procédé pour réaliser un dispositif de bouchage pour des récipients, ainsi qu'un dispositif de bouchage obtenu par la mise en oeuvre du procédé. Quoique non exclusivement, les récipients concernent les bouteilles destinées à contenir d'une façon générale des boissons, et plus particulièrement des boissons gazeuses, telles que des eaux minérales, des sodas, des jus de fruits, des vins ou analogues, etc ... On connaît déjà des procédés pour réaliser des dispositifs de bouchage dont l'intérêt est de former in situ le joint d'étanchéité. Par exemple, les brevets US-A-3 135 019, US-A-3 958 910, et plus récemment les brevets GB-A-2 092 999, EP-A-0 026 405, EP-A-0 025 991 et EP-A-0 073 334, enseignent de tels procédés de réalisation et perfectionnements apportés à ces procédés. Généralement, ces derniers consistent, à partir d'une capsule à fond prolongé latéralement par une jupe cylindrique destinée au vissage ou au sertissage sur le col de la bouteille, à former un joint d'étanchéité compressible directement dans le fond de la capsule par le dépôt, à chaud, d'une matière thermoplastique et par matriçage, à l'aide d'un poinçon mobile ou analogue, de la matière pour conformer le joint.Ainsi, par ces procédés, on obtient des dispositifs de bouchage à joint intégré, ce qui améliore la productivité et garantit, de plus, par ces opérations automatisées, une excellente qualité de fabrication. Par la suite, les dispositifs de bouchage sont montés, selon la réalisation de la jupe latérale, par vissage, sertissage ou à force, sur le col correspondant de la bouteille, en assurant l'étanchéité. Bien que ces dispositifs de bouchage donnent des résultats satisfaisants, ils peuvent parfois s'avérer inefficaces, en particulier lorsqu'il s'agit d'obturer des bouteilles contenant des boissons gazeuses. En effet, sous l'action de la pression interne, le fond du dispositif de bouchage, notamment quand il est réalisé en matière synthétique, a tendance à se déformer jusqu'à prendre une configuration bombée, de sorte que le joint d'étanchéité compressible, qui est solidaire de ce fond, suit les déformations de ce dernier en subissant une expansion, certes légère, mais suffisante pour ne plus assurer une étanchéité parfaite avec la face transversale d'extrémité terminant le col de la bouteille. Par ailleurs, lorsque les bouteilles à contenu gazeux sont stockées pendant une durée prolongée, le joint et le fond, réalisés tous deux en matière thermoplastique, ne garantissent pas une totale imperméabilité des gaz, issus du contenu, vis-à-vis de l'extérieur. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne un procédé pour réaliser un dispositif de bouchage garantissant une étanchéité parfaite, indépendamment du fait que le contenu soit gazeux ou non et que la capsule soit en matière synthétique ou métallique. A cet effet, le procédé pour réaliser un dispositif de bouchage pour des récipients tels que des bouteilles, selon lequel, à partir d'une capsule présentant un fond prolongé latéralement par une jupe cylindrique, on forme un joint d'étanchéité compressible dans le fond de ladite capsule par dépôt et matriçage, à chaud, d'une matière thermoplastique, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'on dispose, de plus, dans le fond de ladite capsule, au moins un disque réalisé en une matière imperméable aux gaz. Ainsi, le disque en matière imperméable aux gaz fait office, selon l'invention, de barrière qui empêche le gaz, et notamment l'oxygène, d'agir et de traverser le fond de la capsule en le déformant. Selon un premier mode opératoire, on dépose une masse pâteuse de matière thermoplastique sur la face interne du fond de ladite capsule, puis on met en place ledit disque sur la masse pâteuse pour la conformer simultanément, par matriçage, en joint d'étanchéité compressible. Dans ce cas, ledit joint d'étanchéité compressible déborde périphériquement dudit disque imperméable aux gaz. Ainsi, lors du montage du dispositif de bouchage sur une bouteille, le joint compressible et le disque s'appliquent sur la face transversale annulaire terminant le col de la bouteille, garantissant l'étanchéité respectivement au liquide et au gaz. Selon un second mode opératoire, on met en place ledit disque contre la face interne du fond de ladite capsule, puis on dépose une masse pâteuse de matière thermoplastique sur ledit disque, pour la conformer ensuite, par matriçage, en joint d'étanchéité compressible. Dans ce cas, ledit joint formé s'applique sur la totalité de la face transversale terminant le col de la bouteille et peut, selon la forme du poinçon de matriçage, recouvrir également le bord extérieur et/ou le bord intérieur de ladite face transversale annulaire, tandis que le disque recouvre sensiblement la surface dudit fond de la capsule. De préférence, on solidarise ledit disque du fond de ladite capsule avant la réalisation dudit joint d'étanchéité sur ledit disque. Avantageusement, on réalise ledit disque sous la forme d'un complexe comprenant au moins un revêtement métallique et un revêtement synthétique. Par exemple, on utilise de l'aluminium comme revêtement métallique et un chlorure de polyvinyle ou un polyéthylène comme revêtement synthétique. L'aluminium fait donc office de barrière aux gaz contenus dans les bouteilles. En outre, on dispose ledit revêtement synthétique du disque en regard du fond de ladite capsule pour être en contact, soit directement avec ledit fond, soit avec la masse pâteuse formant joint, ledit revêtement métallique du disque étant respectivement, soit en contact avec ladite masse pâteuse formant le joint, soit tourné vers l'extérieur. L'invention concerne également un dispositif de bouchage pour des récipients, tels que des bouteilles, du type comportant une capsule à fond prolongé latéralement par une jupe cylindrique et pourvu d'un joint d'étanchéité compressible. Le dispositif est alors remarquable en ce qu'il comprend, de plus, un disque réalisé en une matière imperméable aux gaz et disposé dans le fond de la capsule, par la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Avantageusement, ladite jupe cylindrique latérale se prolonge par une bague d'inviolabilité. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. Les figures 1A, 2A, 3A et 4A représentent schématiquement un premier mode opératoire du procédé conforme à l'invention, pour réaliser un dispositif de bouchage pour récipient. Les figures lB, 2B, 3B et 4B représentent schématiquement un second mode opératoire dudit procédé. La figure 5 est une vue agrandie, en coupe partielle, d'un exemple de réalisation du disque imperméable aux gaz. Les figures 6 et 7 montrent, en coupe axiale et à une échelle agrandie, les dispositifs de bouchage obtenus par la mise en oeuvre des modes opératoires respectifs dudit procédé. Les figures 8 et 9 illustrent lesdits dispositifs de bouchage des figures 6 et 7 montés sur le col d'une bouteille. Le procédé pour réaliser un dispositif de bouchage 1, notamment destiné à des bouteilles, est mis en oeuvre à partir d'une capsule ou coque 2 qui est, dans cet exemple, en matière plastique, mais qui pourrait être métallique. Comme le montre la figure 1A, la capsule 2 comprend un fond 3 prolongé latéralement par une jupe cylindrique 4, ellemême prolongée, dans cet exemple de réalisation, par une bague d'inviolabilité 5 reliée au bord libre 4A de la jupe par une pluralité de ponts 6. Un taraudage 7 est par ailleurs ménagé le long de la paroi latérale interne 4B de la jupe pour, dans ce cas, le vissage du dispositif de bouchage 1 sur le col fileté d'une bouteille, comme on le verra ultérieurement. Cette capsule 2 à bague d'inviolabilité 5, réalisée en une matière plastique appropriée, est obtenue de façon connue par une opération de moulage par injection. Selon un premier mode opératoire du procédé, représenté sur la figure 2A, on dépose sur la face interne 3A du fond 3 une masse pâteuse d'une matière thermoplastique sous forme d'une boulette 8 ou analogue, par l'intermédiaire d'une extrudeuse 9 et d'un mécanisme d'amenée 10, par exemple à dépression, desdites boulettes en direction des capsules. Cette masse pâteuse 8 est destinée à la réalisation d'un joint d'étanchéité compressible 11, comme on le verra ultérieurement. On dépose ensuite, sur la masse pâteuse 8, un disque 12 amené par un poinçon mobile 14 d'une machine de matriçage. Plus particulièrement, le disque 12 est destiné à empêcher le passage des gaz contenus dans les bouteilles, vers l'extérieur. Pour cela, comme le montre la figure 5, le disque 12 se présente sous une forme circulaire pleine et il se compose d'un revêtement 12A en matière métallique telle qu'en aluminium, et d'un revêtement 12B en matière synthétique telle qu'en polyéthylène, en chlorure de polyvinyle, etc ... Le disque 12 doit être disposé dans la capsule 2, de façon que son revêtement en aluminium 12A soit tourné vers l'extérieur, tandis que son revêtement en matière synthétique 12B est alors tourné vers la masse pâteuse 8, c'est-àdire vers le fond 3 de la capsule.Ainsi, le poinçon mobile 14 saisit le disque 12 par exemple, par dépression, grâce à un canal central 14A relie à une source fluidique non représentée, pour que le revêtement d'aluminium 12A du disque s'applique contre la face transversale 14B du poin çon, en y étant maintenu. On remarque par ailleurs, sur la figure 3A, qu'une gorge annulaire 14C, à fond biseauté 14D, est ménagée dans la face transversale 14B du poinçon, à la périphérie dudit disque, pour conformer le bord du joint 11 à réaliser selon un profil souhaité. Puis, on actionne le poinçon 14 portant le disque 12 en direction de la masse pâteuse 8 pour, simultanément, former le joint élastique compressible 11 et mettre en place le disque 12 imperméable aux gaz. Géométriquement, le poinçon 14 est bien entendu aligné coaxialement avec la capsule 2, et son diamètre externe est légèrement inférieur à celui de l'ensemble capsule 2 - bague 5 pour permettre librement son passage. Comme le montre la figure 4A, le poinçon est amené en butée, par son bord périphérique 14E délimitant la gorge 14C, contre la face interne 3A du fond 3, de sorte que, durant le coulissement du poinçon 14 en direction du fond 3 de la capsule 2, la masse pâteuse 8 se déforme pour remplir l'espace délimité par le disque 12, la gorge 14C et le fond 3. Le volume de masse pâteuse déposée est prévu pour remplir bien évidemment cet espace.Un joint élastique compressible 11 est ainsi directement formé en étant pourvu d'un rebord annulaire saillant liA formant lèvre d'étanchéité et correspondant à la gorge annulaire 14C. Lorsque le poinçon 14 est au contact du fond 3 de la capsule 2, de l'air sous pression est injecté selon la flèche F dans le canal central 14A, ce qui a pour effet de presser le disque 12 contre la masse pâteuse 8 conformée en joint 11 et d'assurer en outre la solidarisation de la masse pâteuse 8, d'une part avec le revêtement synthétique 12B du disque et, d'autre part, avec la face interne 3A du fond 3. A ce stade du cycle de fabrication, le poinçon 14 s'éloigne de la capsule et, du fait de sa réalisation en métal, son retrait vis-à-vis du joint formé 11 s'effectue sans problême. On voit, plus particulièrement sur la figure 6, le dispositif de bouchage 1 obtenu par la mise en oeuvre de ce premier mode opératoire du procédé conforme à l'invention, et réalisé à partir d'une capsule 2 qui est munie, dans ce cas, d'une bague d'inviolabilité 5, et dans le fond de laquelle sont prévus un joint d'étanchéité compressible 11 et un disque 12 imperméable aux gaz. Le rebord annulaire saillant liA du joint 11, qui entoure ledit disque 12, déborde du revêtement métallique 12A dudit disque. Ce dispositif de bouchage 1 est monté, comme le montre la figure 8, sur le col 15A d'une bouteille 15 dont le contenu, non illustré, renferme une boisson pétillante, par exemple, et qui est réalisée en matière plastique ou en verre. Aussi, le diamètre du disque 12 est fonction de la largeur de la face transversale et annulaire 15B terminant le col 15A de la bouteille, et il doit être tel que le disque 12 puisse s'appliquer, par son revêtement en aluminium 12A, contre une partie 15B1 de ladite face 15A.Ainsi, après le montage du dispositif de bouchage 1 sur le col 15A de la bouteille (c'est-à-dire passage des languettes radiales SA prévues sur la bague d'inviolabilité sous une collerette 15C située sur le col 15A, et vissage du taraudage 7 de la jupe latérale 4 sur le filetage correspondant 15D dudit col), le revêtement en aluminium 12A s'applique fermement contre la partie annulaire correspondante 15B1 de ladite face transversale 15B, tandis que le rebord d'étanchéité saillant liA du joint s'écrase, dans la limite autorisée, sur l'autre partie restante 15B2 de ladite face d'extrémité 15B, ainsi que sur l'arrondi extérieur 15B3 terminant cette face. Par conséquent, le dispositif de bouchage 1 garantit, d'une part, une étanchéité aux gaz par le disque 12, dont le revêtement métallique 12A fait office de barrière, et, d'autre part, une étanchéité au liquide proprement dit, par le joint compressible 11 en matière synthétique. Selon un second mode opératoire du procédé, illustré sur les figures 1B à 4B, on dépose tout d'abord le disque imper méable aux gaz 12 directement sur la face interne 3A du fond 3 de ladite capsule 2 dont la représentation sur la figure 1B est identique à la figure 1A. Dans ce cas, le revêtement 12B en matière synthétique du disque coopère avec la face interne 3A, tandis que son revêtement 12A en aluminium est tourné vers l'extérieur, comme le montre la figure 2B. Pour maintenir en place le disque 12 dans le fond de la capsule 2, on peut déposer préalablement une matière adhésive non représentée sur la face interne 3A du fond, de façon que, lors de l'amenée du disque par le poinçon ou autre, le revêtement 12B se solidarise du fond 3A de la capsule grâce à ladite matière adhésive, ou alors procéder par ultrasons de façon à lier intimement les matières plastiques du fond et du disque. Puis, comme le montre la figure 3B, on dépose sur le revêtement métallique 12B du disque, la masse pâteuse 8, de façon identique que précédemment. Enfin, par l'intermédiaire d'un poinçon 14', on conforme la masse pâteuse 8 en joint d'étan chéité compressible 11 pour lui faire prendre la configuration souhaitée qui comporte, dans ce cas, le rebord annulaire saillant llA (figure 4B). Le dispositif de bouchage 1' alors obtenu par la mise en oeuvre de ce second mode opératoire est représenté sur la figure 7. Son montage sur le col 15A de la bouteille 15, illustré sur la figure 9, montre que le disque 12 occupe sensiblement toute la face interne du fond 3 de la capsule et remplit là aussi son rôle de barrière imperméable vi s-a- vis des gaz, tandis que le joint d'étanchéité compressible 11 s'applique contre la totalité de la face transversale 15B de la bouteille. Sans sortir du cadre de l'invention, on pourrait concevoir un joint 11, dont le rebord saillant soit en U de façon à s'appliquer aussi bien extérieurement qu'intérieurement sur le col de la bouteille. REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser un dispositif de bouchage pour des récipients tels que des bouteilles, selon lequel, à partir d'une capsule (2) présentant un fond (3) prolongé lateralement par une jupe cylindrique (4), on forme un joint d'étan chéité compressible (11) dans le fond de ladite capsule par dépôt et matriçage, à chaud, d'une matière thermoplastique, caractérisé en ce qu'on dispose, de plus, dans le fond de ladite capsule, au moins un disque (12) réalisé en une matière imperméable aux gaz. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dépose une masse pâteuse (8) de matière thermoplastique sur la face interne (3A) du fond de ladite capsule, puis on met en place ledit disque (12) sur la masse pâteuse (8) pour la conformer simultanément, par matriçage, en joint d'étanchéité compressible (11). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit joint d'étanchéité compressible (11) déborde périphériquement dudit disque (12) imperméable aux gaz. 4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on met en place ledit disque (12) contre la face interne (3A) du fond de ladite capsule, puis on dépose une masse pâteuse (8) de matière thermoplastique sur ledit disque (12), pour la conformer ensuite, par matriçage, en joint d'étanchéité compressible (11). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on solidarise ledit disque (12) du fond (3) de ladite capsule avant la réalisation dudit joint d'étanchéité (11) sur ledit disque (12). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 5, caractérisé en ce qu'on réalise ledit disque (12) sous la forme d'un complexe comprenant au moins un revêtement métallique (12A) et un revêtement synthétique (12B). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on utilise de l'aluminium comme revêtement métallique (12A) et un chlorure de polyvinyle ou un polyéthylène comme revêtement synthétique (12B). 8. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'on dispose ledit revêtement synthétique (12B) du disque en regard du fond (3) de ladite capsule (2) pour être en contact, soit directement avec ledit fond, soit avec la masse pâteuse formant joint, ledit revêtement métallique (12A) du disque étant respectivement, soit en contact avec ladite masse pâteuse formant le joint, soit tourné vers l'extérieur. 9. Dispositif de bouchage pour des récipients, tels que des bouteilles, du type comportant une capsule (2) à fond (3), prolqngé latéralement par une jupe cylindrique (4) et pourvu d'un joint d'étanchéité compressible (11), caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un disque (12) réalisé en une matière imperméable aux gaz et disposé dans le fond de la capsule, selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 8. 10. Dispositif de bouchage selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite jupe cylindrique latérale (4) se prolonge par une bague d'inviolabilité (5).