Brevet FR2786753A1 — publié le 20000609

l Bouchon composite à perméabilité contrôlée. La présente invention se rapporte à un bouchon composite à perméabilité contrôlée pour le bouchage de bouteilles, notamment de bouteilles de vin, comprenant un corps en un matériau compressible tel que le liège, muni au moins à son extrémité tournée vers le contenu de la bouteille à boucher de moyens complémentaires formant joint. Des bouchons de ce type sont décrits, par exemple, par les brevets français n s 1068 263, 1100335, 1 338 657, 1 573 650, 2 644 142 et 2 736 036. Suivant ces documents, les moyens complémentaires formant joint peuvent être constitués par des feuilles, pellicules, enductions, disques, etc., en matière synthétique, caoutchouc, élastomère, par exemple élastomère de silicone, recouvrant au moins la totalité de la face d'extrémité du bouchon tournée vers le contenu de la bouteille à boucher. L'utilisation du liège dans le bouchage des vins est liée aux qualités exceptionnelles de ce matériau, à savoir la quasi imputréscibilité, la compressibilité, le retour élastique, l'étanchéité, la facilité d'usinage à partir de l'écorce brute du chêne-liège, l'aptitude à permettre d'éventuels échanges gazeux, le bon comportement dans le temps, etc. Toutefois, le liège est également à l'origine de certaines déviations organoleptiques dues à une interaction avec le vin. En outre, compte tenu de son usinage, des tolérances en vigueur et des défauts parfois difficilement décelables, malgré des contrôles rigoureux, le bouchon en liège est parfois incapable d'assurer une étanchéité totale au liquide à l'interface liège-verre, d'o le phénomène bien connu dit de "bouteille couleuse". Les propositions selon les brevets précités ne donnent pas satisfaction, notamment du fait que les moyens complémentaires prévus sur au moins une face d'extrémité du bouchon provoquent des difficultés de bouchage, au moment de l'enfoncement du bouchon dans le col de bouteille. Du fait que ces moyens recouvrent toute la face d'extrémité du bouchon tournée vers le contenu de la bouteille, c'est la matière constitutive de ces moyens complémentaires qui, au moment de l'enfoncement du bouchon, après compression radiale de ce dernier, entre en contact avec l'extrémité du col. La matière constitutive de ces moyens complémentaires étant non compressible, contrairement au liège constituant le corps du bouchon, ces moyens complémentaires ne subissent pas la même déformation que le corps du bouchon et sont ainsi exposés à des altérations telles que plissements, fissures, décollements, etc. Il convient de noter à ce sujet que le bouchage d'une bouteille comprend une opération de compression radiale du bouchon, d'un diamètre de 24 mm pour un bouchon pour vin tranquille et de 31 mm pour un bouchon pour vin effervescent, à un diamètre de 15,5 mm dans des mors, le bouchon comprimé étant ensuite enfoncé dans le col de bouteille o il se réexpanse au diamètre intérieur du col, à savoir 19 mm pour un vin tranquille et 17 mm pour un vin effervescent. L'enfoncement des bouchons ainsi comprimés ne pose pas de problème lorsque ces bouchons sont entièrement en liège. Il n'en est pas de même lorsque toute la face d'extrémité du bouchon tournée vers le contenu de la bouteille à boucher, est recouverte d'un moyen complémentaire sous forme de feuille, pellicule, disque, enduction de matière synthétique. En effet, c'est alors ce moyen complémentaire qui entre en premier en contact avec l'extrémité du col et se trouve sollicité au point d'être endommagé. De plus, la matière constitutive de ces moyens complémentaires présente un coefficient de frottement élevé par rapport au verre du col de bouteille, contrairement au liège des bouchons classiques qui sont par ailleurs souvent traités pour améliorer le glissement. Pour toutes ces raisons, les bouchons composites suivant les documents précités n'ont pas pu s'imposer dans la pratique. Irt Tl/r La présente invention vise un bouchon composite remédiant à la fois aux inconvénients des bouchons usuels intégralement en liège et aux inconvénients des bouchons composites selon les brevets antérieurs précités. Le bouchon composite, objet de l'invention, pour le bouchage de bouteilles, notamment de bouteilles de vins, comprend un corps en un matériau compressible tel que le liège muni au moins à son extrémité tournée vers le contenu de la bouteille de moyens complémentaires formant joint. Les moyens formant joint sont constitués par au moins un élément en un élastomère sensiblement incompressible, remplissant au moins une cavité ménagée dans au moins une face d'extrémité du corps de bouchon et présentant un volume tel que ledit élément, sous l'effet de la compression à laquelle le corps de bouchon est soumis lors du bouchage, se déforme élastiquement en avant de ladite face d'extrémité, après bouchage, de manière à établir, en avant de ladite face d'extrémité du corps de bouchon, un joint étanche qui recouvre toute ladite face d'extrémité et se trouve en contact avec la face intérieure du col de la bouteille, réalisant ainsi l'étanchéité totale au liquide contenu dans la bouteille. Suivant la présente invention, avant compression du bouchon, l'élément en élastomère sensiblement incompressible ne recouvre pas toute la face d'extrémité du bouchon, mais laisse au contraire subsister une couronne de liège entre lui-même et le bord de la face d'extrémité. Cette couronne de liège permet à l'opération d'embouteillage de se dérouler de façon habituelle, sans modification. En effet, le temps de relaxation des élastomères étant supérieur à 1 seconde et l'intervalle entre la compression des bouchons et l'enfoncement des bouchons, sur les embouteilleuses usuelles, étant en général inférieur à 1 seconde, l'élastomère n'a pas le temps de se déformer complètement avant l'enfoncement du bouchon. C'est donc l'arête extérieure de la couronne de liège qui, au moment de l'enfoncement du bouchon, entre en contact avec le haut du col de la bouteille, de sorte que les conditions de glissement du bouchon dans le col sont les mêmes qu'avec des bouchons intégralement en liège. En d'autres termes, l'opération de bouchage n'est aucunement modifiée par la présence de l'élément en élastomère sur le bouchon conforme à l'invention. De préférence, ladite cavité remplie d'élastomère peut présenter un contour de forme générale sensiblement circulaire et être disposée en position sensiblement concentrique dans la face d'extrémité du corps de bouchon. La profondeur de la cavité remplie d'élastomère est variable, en particulier en fonction du degré de compression du corps de bouchon qui varie selon le type de vin à boucher. Toutefois, de préférence, la profondeur de la cavité correspond à au moins 1 mm au plus creux de la cavité, avant compression. Par ailleurs, le diamètre de la cavité circulaire remplie d'élastomère peut varier en fonction du degré de compression radiale du corps de bouchon, mais est de préférence choisi égal au plus à environ 99% du diamètre du corps de bouchon avant compression. Ladite cavité peut présenter par exemple une forme sensiblement cylindrique, mais elle peut être également bombée de façon concave sous la forme d'une cuvette ou calotte. L'élastomère constituant l'élément remplissant ladite cavité, peut être de préférence un élastomère de silicone, de qualité alimentaire. De préférence, l'élément en élastomère est formé par moulage et réticulation de l'élastomère cru dans la cavité du corps de bouchon. Suivant un mode de réalisation préféré, l'élastomère est constitué par un élastomère perméable aux petites molécules de gaz telles que H2, N2, 02, CO2, mais imperméable aux grosses molécules tells que les molécules à cycles aromatiques dont celles responsables du "goût de bouchon". Ainsi, le joint constitué par l'élément en élastomère n'altère en aucune manière l'échange des gaz à petites molécules, laissant le liège du corps de bouchon assurer à lui seul son rôle de contrôle d'échange de gaz habituel. En se référant aux dessins schématiques annexés, on va décrire ci-après plus en détail deux modes de réalisation illustratifs et non limitatifs d'un bouchon composite conforme à l'invention; sur les dessins: les figures 1 et 2 représentent un bouchon conforme à l'invention pour vin effervescent, avant compression radiale du bouchon et après I!T irT enfoncement du bouchon dans un col de bouteille; les figures 3 et 4 sont des vues correspondantes d'un bouchon pour vin tranquille. Selon la figure 1, un bouchon 1 destiné au bouchage d'une bouteille contenant du vin effervescent, par exemple du champagne, comprend un corps de bouchon 2 en liège naturel ou aggloméré, ou un mélange des deux, en forme de cylindre ou de parallélépipède rectangle à arêtes arrondies, ayant deux faces d'extrémité planes et parallèles. Dans l'une des faces d'extrémité est ménagée en position concentrique, une cavité 3 circulaire, en forme de cuvette ou calotte, le bord de la cavité 3 étant espacé du bord de la face d'extrémité correspondante de manière qu'une couronne 4 de la face d'extrémité plane du corps de bouchon subsiste autour de la cavité 3. La cavité 3 est remplie d'un élastomère 5 sensiblement incompressible, par exemple d'un élastomère de silicone, et cela à ras de la face d'extrémité dans l'exemple représenté. La figure 2 représente le bouchon 1 de la figure 1 après enfoncement dans un col de bouteille 6. A cet effet, le bouchon 1 en liège subit de façon usuelle, sur la partie de sa longueur destinée à être enfoncée dans le col de bouteille 6, une compression radiale qui ramène son diamètre de 31 à 15,5 mm. Cette compression radiale est suivie, en l'espace de moins de 1 seconde, de l'enfoncement de la partie comprimée du bouchon 1 dans le col de bouteille 6. Sous l'effet de la compression radiale du corps de bouchon 2, l'élément 5 en élastomère qui n'est pas compressible subit, après un temps de relaxation d'environ 1 seconde, donc après enfoncement du bouchon 1 dans le col de bouteille 6 et réexpansion au diamètre intérieur du col (17 mm), une déformation élastique en avant de la face d'extrémité dans laquelle est disposé l'élément 5 en élastomère, de sorte que l'élément 5 adopte, à l'intérieur du col de bouteille 6, la forme illustrée sur la figure 2, en débordant radialement vers l'extérieur sur la couronne 4 jusqu'à toucher la face intérieure du col 6, pour établir ainsi un joint étanche sur toute la face d'extrémité du bouchon 1. Compte tenu du temps de relaxation de l'élastomère de l'élément , l'enfoncement du bouchon 1 dans le col de bouteille 6 n'est pas modifié par rapport à l'enfoncement d'un bouchon intégralement en liège, dans la 1'Ii TT mesure o, pendant l'enfoncement, seul le liège du bouchon 1 entre en contact avec le verre du col 6. La figure 3 illustre un bouchon 1 1 pour vin tranquille, comprenant un corps de bouchon 12 en liège qui comporte, dans chaque face d'extrémité, une cavité 13a, 13b en forme de calotte ou cuvette. Chaque cavité 13a, 13b est de forme circulaire et est ménagée concentriquement dans la face d'extrémité correspondante de manière à laisser subsister autour d'elle une couronne 14a, 14b de liège dans le plan de la face d'extrémité. Chaque cavité 13a, 13b est remplie d'un élastomère sensiblement incompressible constituant, dans l'exemple illustré, un élément 15a, 15b à face extérieure convexe. Selon la figure 4, le bouchon 1 1 de la figure 3 est enfoncé dans un col de bouteille 16 après une compression radiale du bouchon 1 1 qui ramène le diamètre de ce dernier de 24 à 15,5 mm. Cette compression radiale que le liège du corps de bouchon 12 suit par compression élastique provoque, après un temps de relaxation d'environ 1 seconde, une déformation axiale des éléments 15a, 15b non compressibles, ces deux éléments 15a, 15b adoptant ainsi la forme illustrée sur la figure 4, chaque élément 1 5a, 1 5b subissant, en avant de la face d'extrémité correspondante du corps de bouchon 12 réexpansé au diamètre intérieur du col (17 mm), une expansion radiale jusqu'à entrer en contact avec le verre du col 16 de la bouteille et constituer ici un joint étanche au liquide contenu dans la bouteille. Le second joint créé par l'élément 15b à l'extrémité libre du col 16 protège le liège du corps de bouchon 12 contre toute moisissure, attaque de vers, etc. Il convient de remarquer qu'il est possible, dans le cadre de l'invention, de remplacer la cavité unique, de forme sensiblement circulaire, dans une face d'extrémité ou dans chaque face d'extrémité du corps de bouchon, par une cavité de forme différente, ou même par plusieurs cavités pouvant, par exemple, correspondre à des lettres, des numéros et d'autres symboles de marquage, à condition que les éléments en élastomère qui remplissent lesdites cavités se déforment, après compression radiale du corps de bouchon, de telle manière que lesdits éléments en élastomère recouvrent alors la totalité de la face d'extrémité 1! -t 1r pour établir les uns avec les autres et avec la face intérieure du col de la bouteille un joint étanche équivalent au joint créé par l'élément d'élastomère 5 ou 15 remplissant la cavité unique dans la face d'extrémité du corps de bouchon. Une cavité de forme circulaire, en calotte ou cuvette, peut être usinée directement dans la face d'extrémité du corps de bouchon. Pour réaliser une cavité cylindrique, il est possible, par exemple dans le cas d'un corps de bouchon composé de plusieurs rondelles, d'évider (tubage) la dernière rondelle et de la coller sur la partie restante du corps de bouchon. L'élément en élastomère, au lieu d'être réalisé, par exemple, pour moulage et réticulation d'élastomère "cru" directement dans la cavité, peut également être moulé et réticulé à part pour être rapporté par collage dans la cavité. Pour permettre à l'élément en élastomère d'assumer ses fonctions, la cavité, lorsqu'elle est circulaire, peut occuper presque la totalité de la face d'extrémité du corps de bouchon. Ainsi, dans le cas d'une cavité en forme de calotte ou de cuvette directement usinée dans le corps de bouchon, le diamètre de la cavité peut correspondre au plus à environ 99% du diamètre du corps de bouchon avant compression. Dans le cas d'une cavité formée par une rondelle évidée rapportée par collage, le diamètre de la cavité peut correspondre au plus à environ 95% et de préférence au plus à environ 90% du diamètre du corps de bouchon avant compression. Enfin, il convient de noter que l'élastomère utilisé suivant l'invention, défini comme étant "sensiblement incompressible", est un élastomère qui se déforme élastiquement sans diminuer sensiblement de volume lorsqu'il est comprimé. Dans le cadre de l'invention, la réduction de volume de l'élastomère est avantageusement inférieure à 15%, de préférence inférieure à 10%. REVENDICATIONS 1. Bouchon composite pour le bouchage de bouteilles, notamment de bouteilles de vin, comprenant un corps en un matériau compressible tel que le liège, muni au moins à son extrémité tournée vers le contenu de la bouteille à boucher de moyens complémentaires formant joint, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont constitués par au moins un élément (5, 15) en un élastomère sensiblement incompressible, remplissant au moins une cavité (3, 13) ménagée dans la face d'extrémité du corps de bouchon (2, 12) et présentant un volume tel que ledit élément, sous l'effet de la compression à laquelle le corps de bouchon est soumis lors du bouchage, se déforme élastiquement en avant de ladite face d'extrémité, après bouchage, de manière à établir, en avant de la face d'extrémité du corps de bouchon, un joint étanche recouvrant toute ladite face d'extrémité et se trouvant en contact avec la face intérieure du col de bouteille. 2. Bouchon suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite cavité (3, 13) présente un contour de forme générale circulaire et est disposée en position sensiblement concentrique dans ladite face d'extrémité. 3. Bouchon suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la profondeur de ladite cavité (3, 13) correspond au moins à 1 mm au plus creux de la cavité. 4. Bouchon suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que le diamètre de la cavité (3, 13) correspond au plus à environ 99% du diamètre de corps de bouchon avant compression. 5. Bouchon suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que ladite cavité (3, 13) présente la forme d'une cuvette ou calotte. 6. Bouchon suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit élastomère est un élastomère de silicone. 7. Bouchon suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit élastomère est un élastomère perméable aux petites molécules de gaz telles que H2, N2 02, CO2, et imperméable aux grosses molécules telles que les molécules à cycles aromatiques. 8. Bouchon suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit élément (5, 15) est formé par moulage et réticulation d'un élastomère cru dans ladite cavité. 9. Bouchon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que ledit élément en élastomère est formé par collage dans ladite cavité d'un volume préformé d'élastomère réticulé. 10. Bouchon suivant l'une quelconque des revendications 2, 3, 4, 6, 7, 8 et 9, caractérisé par le fait que la cavité est cylindrique et est formée par une rondelle de liège évidée du corps de bouchon.