Brevet FR2739611A1 — publié le 19970411

L'invention est relative au bouchage de récipients munis d'une bague filetée ou crantée au moyen de bouchons composites composés d'un obturateur en matière synthétique, et d'une gaine en matière synthétique thermorétractable. Elle vise plus spécialement le bouchage au moyen de d'obturateurs, filetés ou crantés, réalisés dans une matière synthétique élastique et destinés à être mis en place sur la bague par enfoncement longitudinal et non par vissage. Elle conceme également la technique de pose consistant à distribuer le bouchon unitairement à la volée ou par des moyens de préhension, sur le col du récipient, puis à le soumettre à un apport de chaleur, par air chaud ou rayonnement de résistances électriques, assurant la thermorétraction finale de la gaine sur le bouchon et sur la contre bague du col du récipient. Cette technique, bien connue pour le bouchage de récipients au moyen de bouchons comprenant un opercule s'engageant dans la bague, n'est pas applicable aux bouchons encliquetables et revissables car, lors de l'encliquetage du bouchon sur le filetage du récipient, l'expansion radiale de la jupe du bouchon, nécessaire au passage des spires ou plots de son filetage sur les spires ou crans du filetage de la bague, est limitée par la gaine thermorétractée sur le bouchon qui est réalisée dans une matière synthétique non élastique et s'oppose donc à cette expansion. Il en résulte qu'il faut d'abord poser le bouchon sur le récipient, puis poser le tronçon de gaine et assurer la thermorétraction, ce qui nécessite un équipement plus onéreux. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en fournissant un bouchon composite pouvant être posé par encliquetage sur le col d'un récipient doté d'un filetage ou de crans. A cet effet, la partie de la gaine thermorétractée entourant la jupe élastiquement déformable de l'obturateur est espacée radialement de cette jupe d'une valeur au moins égale à celle nécessaire à l'expansion radiale de cette jupe, lors de l'encliquetage du bouchon sur la bague filetée ou crantée du récipient, cette partie formant, après thermorétaction finale de la gaine sur le col du récipient, une frette s'opposant à la déformation élastique de la jupe, et cela avant et après la première ouverture du récipient. Grâce à cet agencement, lorsque le bouchon est posé sur le col d'un récipient, puis est soumis à un effort vertical pour assurer son encliquetage sur le filetage du col, la jupe de l'obturateur peut s'écarter élastiquement dans l'espace d'expansion ménagé entre elle et la gaine l'entourant. Après thermorétraction finale, la gaine épouse la jupe de l'obturateur en en assurant le frettage. Ce résultat supplémentaire permet, après la première ouverture du récipient, entraînant la rupture d'une ligne circulaire de perforations ménagées dans la gaine circulaire, de réutiliser le bouchon en le vissant normalement.En effet, dans ces conditions le frettage par la gaine bloque l'expansion radiale de la jupe et empêche que, au cours du vissage, son filetage s'échappe du filetage du col sous l'effort résultant de l'engagement de la partie axiale bouchante du bouchon dans l'alésage du col, engagement s'effectuant avec serrage pour assurer l'étanchéité de la fermeture. L'invention concerne également le procédé de fabrication de ce bouchon. Ce procédé consiste - à poser l'obturateur encliquetable sur un mandrin tronconique, doté d'un embout ayant un diamètre extérieur supérieure au diamètre intérieur du filetage de cet obturateur, de manière à donner à la jupe de l'obturateur une forme et un diamètre extérieur identiques à ceux qu'elle prend lors de l'encliquetage du bouchon sur la bague filetée du récipient, - à engager, sur le mandrin et l'obturateur, un tronçon de gaine en matériau thermorétractable, ce tronçon dépassant du sommet de l'obturateur, - à faire passer l'ensemble à un poste assurant la thermorétraction de la gaine sur le mandrin et sur l'obturateur, - et à éjecter le bouchon ainsi obtenu. Après fabrication, les bouchons sont réunis en piles qui sont aisément stockables et distribuables par des moyens bien connus. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant une forme d'exécution de la coiffe après une forme de mise en oeuvre de son procédé de fabrication. Figure 1 est une vue en coupe d'un bouchon composite selon l'invention, Figures 2 et 3 sont des vues partielles avec coupe partielle montrant, respectivement, l'engagement de ce bouchon sur le col d'un récipient et le bouchon lorsqu'il est mis en place, Figure 4 est une vue de côté, avec coupe partielle du bouchon, après première ouverture du récipient, Figure 5 est une vue en coupe d'une forme d'exécution du mandrin permettant la réalisation du bouchon au moment de la pose de l'obturateur, Figure 6 est une vue partielle de côté avec coupe partielle montrant le mandrin après la phase d'engagement de la gaine thermorétractable. Le bouchon composite 1 est donc composé, comme montré à la figure 1, et de façon connue, d'un obturateur vissable 2 rendu solidaire, par thermorétraction, d'un tronçon de gaine thermorétractable 11 formant une jupe tronconique 3. Le bouchon représenté est un bouchon vissable comportant un filetage intérieur 4 coaxial à une jupe interne de centrage 5, et à une jupe externe 6. Ce bouchon est réalisé dans une matière synthétique déformable élastiquement et, par exemple, en polyéthylène. Selon l'invention, le bouchon comporte, entre la jupe externe 6 de l'obturateur 2 et la partie 3a du tronçon de gaine, un espace 7 tolérant l'expansion radiale de la jupe 6 précitée. Grâce à cet agencement, et comme montré à la figure 2, lorsque le filetage 4 de l'obturateur vissable 2 passe sur les spires 8 du col 9 d'un récipient, la jupe 6 peut s'écarter radialement pour permettre l'encliquetage du filetage qu'elle porte sur les spires 8 du filetage du col du récipient. A la fin de cette opération d'engagement et comme représenté à la figure 3, la jupe 6 reprend sa position normale autour de la bague 10 du récipient. Quant à l'espace 7, il disparaît lors de la thermorétraction finale permettant à la gaine thermorétractable d'épouser les formes externes de l'obturateur 2 et du col 9 du récipient. On notera, qu'après la rétraction finale, la partie 3a de la gaine entourant l'obturateur forme une frette qui s'oppose à l'expansion radiale de sa jupe 6. Cela est particulièrement intéressant car, après la première ouverture obtenue par déchirage d'une bande perforée 12, réalisée sur le tronçon de gaine, le bouchon composite ainsi obtenu, à savoir obturateur 2 et tronçon 3a, se comporte comme un bouchon métallique et peut être utilisé pour reboucher le récipient par simple vissage, en assurant l'étanchéité de la fermeture. Ce bouchon permet, par des moyens simples, très connus et fiables, d'assurer le bouchage et le surbouchage d'un récipient au moyen d'un bouchon vissable beaucoup moins onéreux qu'un bouchon métallique, et notamment en aluminium. Comme montré aux figures 5 et 6, le bouchon composite est réalisé au moyen d'une installation comportant des mandrins tronconiques 15 assurant la formation de la jupe 3. Chaque mandrin 15 est doté d'un embout supérieur 16 qui présente un diamètre extérieur tel que, lors de la mise en place sur lui d'un obturateur 2, il provoque l'expansion radiale vers l'extérieur de la jupe 6 de cet obturateur pour donner à cette jupe une forme similaire à celle qu'elle a, lors de son encliquetage sur le filetage de la bague du récipient. Dans la forme d'exécution représentée, l'embout 16 est tronconique, mais il peut aussi être cylindrique, pourvu que son diamètre provoque une expansion radiale suffisante de lajupe 6. Cet embout est doté d'un alésage axial 17 débouchant de sa face extrême et apte à recevoir la jupe interne centrale 5 de l'obturateur. Il comporte aussi un alésage axial pour un poussoir 18 d'éjection du bouchon. Lorsqu'un obturateur 2 est mis en place sur l'embout 16 d'un mandrin 15, il est ensuite procédé à la mise en place d'un tronçon ll de gaine tubulaire thermorétractable. Lors de cette mise en place, la gaine est positionnée de manière que son extrémité supérieure 1 la soit au-dessus du sommet de l'obturateur 2, comme montré par la distance d à la figure 6. De façon connue, le positionnement de la gaine 11 sur le mandrin 15 s'effectue par serrage sur le manchon, en donnant à cette gaine une section transversale carrée, à bords curvilignes concaves, dont le diamètre interne est peu inférieur au diamètre maximal du mandrin 15. Après passage dans un tunnel de chauffage, à air chaud ou à rayonnement, la gaine 11 prend la forme représentée à la figure 1, tout en faisant corps avec l'obturateur 2. En effet, on notera que l'obturateur 2 est immobilisé en translation longitudinale dans la coiffe ainsi obtenue, vers le haut, par rabattement sur lui en 3b de l'extrémité supérieure Il a de la gaine 11, et de l'autre côté, par la partie supérieure d'une gorge 3c formée dans la gaine en ménageant un espace, S à la figure 5, entre l'extrémité inférieure de la jupe 6 et une face épaulée 15a du mandrin 15. Après thermorétraction, le bouchon composite ainsi obtenu est éjecté du mandrin par la tige axiale 18, puis est stocké en piles, avant d'être acheminé vers une machine de distribution. REVENDICATIONS 1. Bouchon composite encliquetable sur une bague filetée ou crantée, composé d'un obturateur (2) en matière synthétique avec une jupe (6) qui, munie d'un filetage ou de crans interne, est élastiquement déformable radialement pour pouvoir s'encliqueter sur le filetage ou les crans de la bague lors de son enfoncement sur celle-ci, et d'une gaine (1 1) en matière synthétique rigide thermorétractée sur l'obturateur et le col du récipient pour assurer l'inviolabilité du bouchage, caractérisé en ce que la partie (3a) de la gaine thermorétractée entourant la jupe (6) élastiquement déformable de l'obturateur (2) est espacée radialement de cette jupe (6) d'une valeur au moins égale à celle nécessaire à l'expansion radiale de cette jupe (6) lors de l'encliquetage du bouchon (1) sur la bague (10), filetée ou crantée du récipient, cette partie (3a) formant, après thermorétaction finale de la gaine sur le col du récipient, une frette s'opposant à la déformation élastique de la jupe (6), et cela avant et après la première ouverture du récipient. 2. Bouchon composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur (2) est calé en translation longitudinale, vers le haut, par rabattement sur lui de l'extrémité supérieure (1 la) de la gaine (11), et vers le bas par la partie supérieure d'une gorge (3c) formée dans la gaine (11). 3. Procédé de fabrication du bouchon composite selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste - à poser l'obturateur (2), encliquetable et vissable, sur un mandrin tronconique (15), doté d'un embout (16) ayant un diamètre extérieur supérieur au diamètre intérieur du filetage (4) de l'obturateur (2), de manière à donner à la jupe (6) du bouchon une forme et un diamètre extérieur identiques à ceux qu'elle prend lors de l'encliquetage de l'obturateur (2) sur la bague filetée (10) du récipient, - à engager, sur le mandrin (15) et sur l'obturateur (2), un tronçon (11) de gaine en matériau thermorétractable, ce tronçon dépassant du sommet de l'obturateur, - à faire passer l'ensemble à un poste assurant la thermorétraction de la gaine (11) sur le mandrin et sur l'obturateur, - et à éjecter le bouchon ainsi obtenu. 4. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, mettant en oeuvre des mandrins tronconiques (15) aptes à recevoir l'obturateur (2) et portés par un moyen de convoyage les amenant d'un poste de mise en place de l'obturateur à un poste de mise en place d'un tronçon de gaine (11), à un poste de thermorétraction, puis à un poste d'éjection, caractérisée en ce que chaque mandrin (15) comporte un embout (16), de réception de l'obturateur (2) ayant un diamètre extérieur supérieur au diamètre intérieur du filetage (4) de l'obturateur (2), de manière à provoquer l'expansion radiale de la jupe (6) de cet obturateur (2) d'une valeur au moins égale à l'expansion qu'elle subit lors de son engagement sur le filetage (4) de la bague (10) d'un récipient, cet embout se raccordant au mandrin (15) par une face épaulée espacée (15a) longitudinalement de l'extrémité inférieure de la jupe (6) de l'obturateur (2).