Brevet FR3029135A1 — publié le 20160603

Procédé de fabrication d'un bouchon pour récipient ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un bouchon pour récipient notamment mis en oeuvre pour obturer une bouteille, un flacon ou encore une carafe. Arrière-plan technologique Par bouchon, on entend un obturateur massique, notamment destiné à obturer un récipient en étant inséré par force dans le col de ce récipient. On connaît des bouchons qui comprennent une portion cylindrique en liège ou réalisée dans une matière synthétique, encore appelée corps de bouchon, dont une extrémité est rendue solidaire d'une tête en matière plastique par collage. Ces bouchons destinés au domaine alimentaire doivent respecter des normes très sévères. Toutefois, on observe que l'utilisation de colles adaptées au contact alimentaire ne permet pas, de part les limitations de leur composition chimique, de garantir une parfaite adhésion dans un environnement soumis à des conditions extrêmes. On a tenté de résoudre ce problème en proposant des bouchons dont la liaison entre la tête et le corps de bouchon est améliorée par la coopération entre une partie d'insertion allongée formant saillie du corps de base de la tête de bouchon, et un logement prévu dans le corps de bouchon, tel qu'un trou borgne, recevant cette partie d'insertion allongée. Cependant, on constate souvent la séparation du corps de bouchon et de la tête lors de l'ouverture d'une bouteille équipée d'un tel bouchon en raison de problèmes d'adhérence entre ces éléments. En utilisation, cet ensemble est, en effet, soumis à des contraintes mécaniques de traction notamment pouvant résulter en un arrachement de la tête du corps de bouchon. Il convient en conséquence de s'assurer d'une force de liaison, ou d'accrochage, suffisante entre le corps de bouchon et la tête de bouchon pour éviter un tel arrachement. Objet de l'invention La présente invention vise à pallier les inconvénients de l'art antérieur et à répondre aux contraintes ci-dessus énoncées en proposant un procédé de fabrication d'un bouchon pour récipient, simple dans sa conception et dans son mode opératoire, économique et garantissant une accroche efficace et durable entre la tête de bouchon et le corps de bouchon. Un autre objet de la présente invention est un récipient tel qu'un flacon ou une carafe en verre pourvus d'un bouchon obtenu par ce procédé de fabrication. 15 BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un bouchon pour récipient, ledit bouchon comprenant une tête de bouchon et un corps de bouchon solidaire de ladite tête de bouchon. Selon l'invention, on réalise les étapes suivantes : 20 - prendre une tête de bouchon comportant un corps de tête ayant une partie centrale creuse dans laquelle est placée au moins une branche, ladite ou au moins une desdites branches étant reliée audit corps de tête pour définir au moins deux ouvertures dans ladite partie centrale, - introduire au moins un matériau à l'état visqueux au travers desdites 25 ouvertures et mettre en forme ledit au moins un matériau pour définir un corps de bouchon, ledit au moins un matériau à l'état visqueux venant entourer au moins partiellement ladite au moins une branche, - refroidir ledit au moins un matériau de sorte que ladite ou lesdites branches soient au moins partiellement noyées dans une gangue durcie 30 définissant ledit corps de bouchon, ledit corps de bouchon étant ainsi solidarisé à ladite tête de bouchon. De préférence, la tête de bouchon est rigide ou semi-rigide alors que la gangue durcie qui définit le corps de bouchon, est quant à elle souple. A titre purement illustratif, cette gangue durcie peut être réalisée à partir d'une 35 composition élastomère thermoplastique. Un agent de ramollissement peut être ajouté à cette composition pour ajouter de la fluidité lors de la mise en forme du corps de bouchon lorsque nécessaire. Un tel agent sous forme liquide à température ambiante est préféré. Une huile végétale ou minérale ou encore synthétique peut être utilisée. Bien entendu, la paroi intérieure du corps de tête délimitant la partie centrale creuse n'est pas nécessairement de section droite circulaire mais peut être carrée ou ovale ou autre. Le présent procédé de fabrication qui assure une accroche forte et durable dans le temps entre la tête et le corps de bouchon, dispense de toute étape de collage. De manière avantageuse, il est ainsi possible d'utiliser des matières plastiques non compatibles avec les colles couramment mises en oeuvre dans le domaine. Il ressort clairement de la définition du procédé que l'introduction du matériau à l'état visqueux qui formera le corps de bouchon après refroidissement et mise en forme, est fait jusqu'à au moins recouvrir partiellement ou entièrement la ou les branches placée dans la partie centrale creuse du corps de tête. Dans différents modes de réalisation de ce procédé de fabrication, la présente invention concerne également les caractéristiques suivantes qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles : - au moins trois branches sont placées dans la partie centrale creuse dudit corps de tête, De préférence, lesdites au moins trois branches partent d'une zone de pied commune en formant des angles les unes avec les autres pour définir entre elles des ouvertures. Avantageusement, deux branches consécutives forment un angle constant pour l'ensemble des branches de la tête de bouchon. A titre purement illustratif, ces branches définissent ainsi une croix dans ladite partie centrale. Bien entendu, les angles formés entre deux branches consécutives d'une tête de bouchon comportant au moins trois branches pourraient ne pas être identiques. - l'extrémité de chaque branche est reliée audit corps de tête, - on maintient ladite tête de bouchon lors de l'introduction dudit au moins un matériau à l'état visqueux. Cette tenue mécanique de la tête permet avantageusement de contrôler l'épaisseur de matériau venant recouvrir, ou envelopper, au moins partiellement ladite au moins une branche. - ayant arrêté l'introduction dudit au moins un matériau à l'état visqueux pour définir un logement dans ladite partie centrale creuse entre l'extrémité libre de ladite tête et ladite gangue durcie, introduire un élément ornemental dans ledit logement pour masquer ladite gangue durcie. Avantageusement, lors de l'introduction du matériau à l'état visqueux, un élément d'arrêt introduit dans ladite partie centrale creuse par l'extrémité de la tête de bouchon opposée à celle recevant le corps de bouchon et espacé d'une distance d de ladite au moins une branche permet de définir ledit logement et de mettre en forme la partie du corps de bouchon enveloppant au moins partiellement ladite au moins une branche. La partie centrale creuse ayant une section droite de forme circulaire, cet élément d'arrêt présente la forme de disque. - on met en forme ledit corps de bouchon dans un moule comprenant une portion inférieure dont la forme de paroi interne est l'empreinte finale de la partie du corps de bouchon destinée à être placée en saillie de ladite tête. Bien entendu, le moule pourrait être multi-empreintes de manière à fabriquer plusieurs bouchons simultanément. Le moule peut recevoir à son extrémité ouverte le corps de tête, la portion inférieure de ce moule étant en communication de fluide avec la partie centrale dudit corps de tête. De préférence, on introduit dans ce moule une quantité de matériau à l'état visqueux prédéterminée, cette quantité étant strictement supérieure au volume interne de cette portion inférieure du moule pour s'assurer du recouvrement de ladite au moins une branche par ledit matériau. - on refroidit ledit matériau à l'état visqueux simultanément à sa mise en forme pour garantir la stabilité dimensionnelle dudit corps de bouchon. A titre purement illustratif, ledit corps de bouchon est mis en forme dans un moule dans la surface extérieure est refroidie par un circuit de circulation d'un liquide réfrigérant tel que de l'eau. - au moins une desdites branches présente un ou plusieurs éléments d'accrochage formant saillie de ladite branche et/ou une ou plusieurs cavités pour renforcer l'adhérence dudit corps de bouchon avec ladite tête, - on utilise au moins une matière plastique alimentaire pour former ledit 30 corps de bouchon. De préférence, il s'agit d'une matière plastique de type élastomère telle qu'un élastomère thermoplastique (TPE). Avantageusement, le bouchon forme une barrière à l'oxygène gazeux efficace et est obtenu par expansion d'une composition élastomère thermoplastique et d'un 35 agent moussant. - on fabrique au préalable ladite tête de bouchon par un procédé de moulage ou par un procédé de fabrication additive. Un tel procédé de fabrication additive est, par exemple, un procédé de modélisation par dépôt en fusion, un procédé de frittage laser sélectif, un procédé de frittage thermique sélectif ou autre. Alternativement, au cours de la fabrication préalable de cette tête de bouchon, on réalise une ou plusieurs opérations d'usinage ou de formage. A titre purement illustratif, cette tête pourrait être emboutie en aluminium. La présente invention concerne également un récipient obturé par un bouchon obtenu par le procédé de fabrication d'un bouchon tel que décrit précédemment. Ce récipient est typiquement un flacon, une fiole ou une carafe en verre. Ce récipient en verre peut encore être habillé au moins partiellement de bois, de plastique ou de métal ou encore par des combinaisons de ces éléments. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres avantages, buts et caractéristiques particulières de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés, dans lesquels : - la Figure 1 représente schématiquement une vue éclatée et en perspective d'un bouchon selon un mode de réalisation particulier de la présente invention, le corps de bouchon étant représenté désolidarisé des branches de la tête de bouchon de manière à montrer clairement celles-ci ; - la Figure 2 est une autre vue en perspective et éclatée du bouchon de la fig. 1, montrant l'emboîtement du corps de bouchon, de la tête de bouchon et de l'élément ornemental ; - la Figure 3 est une vue de dessus de la tête de bouchon de la fig. 1 montrant les branches placées dans sa partie centrale, ces branches définissant une forme en croix ; - la Figure 4 est une vue de dessus d'une tête de bouchon selon un deuxième mode de réalisation, ces branches définissant une forme en W ; - la Figure 5 est une vue de dessus d'une tête de bouchon selon un troisième mode de réalisation, ces branches définissant une forme en H; DESCRIPTION DETAILLEE DE MODE DE REALISATION DE L'INVENTION Tout d'abord, on note que les figures ne sont pas à l'échelle. Les Figures 1 à 3 montrent de manière schématique un bouchon pour récipient tel qu'une bouteille destinée à contenir un vin ou un spiritueux, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention. Ce bouchon comporte une tête 10 de bouchon, un corps 11 de bouchon et un élément 12 ornemental destiné à cacher la liaison entre une extrémité du corps 11 de bouchon et la tête 10 de bouchon. La tête 10 de bouchon comporte une bague 13, ou anneau, délimitant une partie centrale creuse de cette tête, ou canal interne, au sein de laquelle est placée une croix. L'extrémité libre de chaque branche 14 de cette croix est solidaire de la paroi interne de cette bague 13 délimitant la partie centrale en définissant ainsi plusieurs ouvertures 15, ou alvéoles. Ces ouvertures 15 sont destinées à permettre le passage d'un matériau introduit à l'état visqueux au travers des branches 14 lors de la fabrication du bouchon, lequel, après refroidissement, formera le corps 11 de bouchon. Cette introduction de matériau à l'état visqueux est ici faite jusqu'à recouvrir entièrement ces branches de sorte qu'une extrémité du corps 11 de bouchon intègre les branches 14 de la croix dans son épaisseur. On s'assure ainsi d'une accroche mécanique durable entre ce corps 11 de bouchon et la tête 10 de bouchon. De manière avantageuse, le motif en forme de croix définit par les branches 14 assure également un blocage en rotation du corps 11 de bouchon par rapport à la tête 10 de bouchon. Le corps 11 de bouchon est ici réalisé dans un matériau élastomère thermoplastique expansé. La surface extérieure de l'élément 12 ornemental peut recevoir un signe tel qu'une lettre, un mot, un logo, un motif ou autres ou encore des combinaisons de ces éléments, gravés ou imprimés. Cet élément 12 ornemental est ici un médaillon réalisé en aluminium ou en plastique. On décrira ci-après le procédé de fabrication de ce bouchon selon un mode de mise en oeuvre particulier. Sur une machine équipée d'un plateau tournant autour d'un axe vertical et 30 pourvu d'une pluralité de moules mono-empreintes, on charge au moyen d'une unité de chargement une tête 10 de bouchon dans un desdits moules. Comme il a été décrit plus haut, cette tête 10 comporte ici une bague 13 au milieu de laquelle est placée une croix dont les branches 14 sont solidaires de cette bague et définissent plusieurs ouvertures 15, ou alvéoles. 35 Le moule ainsi pourvu de cette tête 10 de bouchon est amené vers une unité d'injection du matériau constitutif du corps 11 de bouchon à l'état visqueux. Cette matière est injectée dans le moule à une température qui est ici de l'ordre d'environ 160 à 190°C. Toutefois, cette deinière température dépend du point de ramollissement du matériau constitutif du corps de bouchon. La surface externe du moule est pour sa part refroidie par un circuit de refroidissement dans lequel circule de l'eau de sorte que sa température est comprise entre 15 et 20°C. Au moment de son introduction dans le moule, la matière du corps de bouchon à l'état visqueux passe au travers des ouvertures 15 du corps de la tête 10 et remplit le moule. Cette matière vient progressivement envelopper les branches 14 placées dans la partie centrale creuse de la bague 13. Après introduction d'une quantité prédéfinie de cette matière à l'état visqueux assurant le recouvrement complet de ces branches 14, on stoppe cette introduction de manière à définir un logement à l'extrémité supérieure de la partie centrale creuse, ou canal interne, de la bague 13. Le moule reste fermé pendant une durée T assurant un refroidissement de l'ensemble corps de bouchon/tête de bouchon suffisant pour que les éléments de cet ensemble restent solidaires lors de leur manipulation, notamment l'éjection hors du moule de l'ensemble ainsi formé. Ces ensembles sont ensuite stockés temporairement de manière à assurer une stabilisation thermique et dimensionnelle du corps du bouchon. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un bouchon pour récipient, ledit bouchon comprenant une tête (10) de bouchon et un corps (11) de bouchon solidaire de ladite tête (10) de bouchon, caractérisé en ce qu'on réalise les étapes suivantes : - prendre une tête (10) de bouchon comportant un corps (13) de tête ayant une partie centrale creuse dans laquelle est placée au moins une branche (14), ladite ou au moins une desdites branches (14) étant reliée audit corps (13) de tête pour définir au moins deux ouvertures (15) dans ladite partie centrale, - introduire au moins un matériau à l'état visqueux au travers desdites ouvertures (15) et mettre en forme ledit au moins un matériau pour définir un corps (11) de bouchon, ledit au moins un matériau à l'état visqueux venant entourer au moins partiellement ladite au moins une branche (14), - refroidir ledit au moins un matériau de sorte que ladite ou lesdites branches (14) soient au moins partiellement noyées dans une gangue durcie définissant ledit corps (11) de bouchon, ledit corps (11) de bouchon étant ainsi solidarisé à ladite tête (10) de bouchon. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins trois branches (14) sont placées dans la partie centrale creuse dudit corps (13) de tête, lesdites au moins trois branches (14) partant d'une zone de pied commune en formant des angles les unes avec les autres pour définir entre elles des ouvertures (15). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites branches (14) présentent un angle constant les unes avec les autres. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit corps (13) de tête est un anneau. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'ayant arrêté l'introduction dudit au moins un matériau à l'état visqueux pour définir un logement dans ladite partie centrale creuse entre l'extrémité libre de ladite tête et ladite gangue durcie, introduire un élément (12) ornemental dans ledit logement pour masquer ladite gangue durcie. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins une desdites branches (14) présente un ou plusieurs éléments d'accrochage formant saillie de ladite branche (14) et/ou une ou plusieurs cavités pour renforcer l'adhérence dudit corps (11) de bouchon avec ladite tête. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on utilise une matière plastique alimentaire pour former ledit corps (11) de bouchon. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on fabrique au préalable ladite tête (10) de bouchon par un procédé de moulage ou par un procédé de fabrication additive. 9. Récipient obturé par un bouchon obtenu par le procédé de fabrication d'un bouchon selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10. Récipient selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit récipient est un flacon, une fiole ou une carafe en verre.