Brevet FR3059309A1 — publié le 20180601

Organes de bouchage circulaire compressible en liège La présente invention se rapporte à un organe de bouchage circulaire en liège destiné à venir boucher un réceptacle. Un domaine d'application envisagé est notamment, mais non exclusivement, celui du stockage de denrées alimentaires qu'il convient de préserver vis-à-vis de l'air extérieur au réceptacle. Des organes de bouchage circulaires en liège connus permettent de boucher par exemple des pots en verre contenant des condiments. Aussi, le col du pot en verre présente un rodage conique et l'organe de bouchage est également de forme conique pour venir s'engager dans le rodage conique et obturer ainsi le col de manière relativement étanche. L'organe de bouchage comprend d'une part une partie de préhension de large diamètre présentant une face de préhension et d'autre part une partie de bouchage de plus petit diamètre présentant une face de bouchage opposée à la face de préhension. Les tranches, de préhension de la partie de préhension et de bouchage de la partie de bouchage, sont de forme conique et définies par une même surface conique. Ainsi, l'organe de bouchage est saisi par sa partie de préhension de manière à pouvoir engager la partie de bouchage à l'intérieur du rodage conique du col du pot en verre. Les cotes de l'organe de bouchage conique sont adaptées vis-à-vis de celles du rodage conique pour éviter qu'il ne pénètre complètement à l'intérieur du pot. L'organe de bouchage se coince alors dans le col à mesure qu'il s'y engage et vient l'obturer de manière relativement étanche. Toutefois, la variabilité des cotes des organes de bouchage en liège d'une même série de production, inhérente à l'usinage du liège, ou bien à son séchage, n'a aucune incidence sur la qualité du bouchage d'une série de pots en verre d'un diamètre de rodage déterminé, car on obtient l'étanchéité, grâce à la conicité, en enfonçant plus ou moins l'organe de bouchage dans le col. Toutefois, lorsque la partie de bouchage est de symétrie cylindrique par exemple, pour des cols de pot en verre à rodage cylindrique, la variabilité des 3059309 2 cotes du diamètre de cette partie cylindrique conduit à une obturation plus ou moins bien étanche. De surcroît, dans certaines circonstances, on met en oeuvre, non pas des pots en verre dont les parois sont rigides, mais des boîtes faites d'un matériau 5 cellulosique pour lesquelles les cotes du col pour une série de boîtes présentent un écart type relativement sensible. Par conséquent, en pareille circonstance, les deux variabilités dimensionnelles conjuguées conduisent à des bouchages non étanches parmi la série de boîtes et d'organes de bouchage appariés. 10 Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un organe de bouchage qui permette de s'affranchir des variabilités dimensionnelles d'une série de cet organe de bouchage et de celles des récipients qu'il est destiné à obturer le cas échéant. Dans ce but, il est proposé, selon un premier aspect, un organe de 15 bouchage circulaire en liège destiné à venir boucher l'ouverture d'un réceptacle délimitée par une bordure interne, ledit organe de bouchage comprenant d'une part une partie de préhension présentant une face de préhension et une tranche de préhension, et d'autre part une partie de bouchage présentant une face de bouchage opposée à ladite face de 20 préhension et une tranche de bouchage destinée à venir en prise avec ladite bordure interne, ladite face de bouchage et ladite tranche de bouchage définissant un bord circulaire commun présentant un rayon de bouchage Rb. Ladite partie de bouchage présente un évidement débouchant axialement dans ladite face de bouchage et s'étendant radialement jusqu'à un rayon maximal 25 R, inférieur audit rayon de bouchage Rb, de manière à libérer une aile libre circulaire déformable radialement. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la mise en oeuvre d'un évidement d'une profondeur donnée dans la partie de bouchage permettant de libérer une aile libre circulaire déformable selon une direction 30 radiale, comparativement à un cylindre plein beaucoup moins compressible. De la sorte, on prévoit la réalisation d'organes de bouchage dont les dimensions de la partie de bouchage sont sensiblement supérieures en moyenne, par 3059309 3 rapport à celles de l'ouverture du réceptacle. Autrement dit, le rayon de bouchage Rb du bord circulaire est sensiblement supérieur à celui de l'ouverture du réceptacle. Et lorsque la partie de bouchage est engagée à force à l'intérieur de l'ouverture, l'aile libre circulaire tend à se déformer radialement 5 au fur et à mesure de l'enfoncement. Elle se déforme ainsi radialement plus ou moins en fonction de l'écart entre les dimensions réelles de la partie de bouchage et les dimensions prévues par rapport aux dimensions de l'ouverture du réceptacle. En effet, le liège est un matériau vivant et les pièces d'une série usinées dans ce matériau, présentent des dimensions variables autour d'une 10 moyenne, et ce d'une plus grande amplitude qu'un autre bois par exemple. Ces variations dimensionnelles sont également liées à l'hygrométrie ambiante et au séchage initial du liège. En outre, lorsque le réceptacle est par exemple une boîte cylindrique en matériau cellulosique, et en l'espèce du carton, le diamètre de l'ouverture d'une 15 série de ces boîtes est également variable autour d'une valeur moyenne. Et en conséquence, on augmente sensiblement le rayon de bouchage moyen de la partie de bouchage. On peut également, afin d'obtenir le même résultat, prévoir de réduire sensiblement le diamètre des ouvertures de la série de boîtes. On obtient ainsi un diamètre moyen de la série de boîte sensiblement 20 inférieure, ce qui permet un parfait ajustement de la partie de bouchage à l'intérieur de l'ouverture en toutes circonstances. Par ailleurs, et selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, ledit évidement s'étend radialement entre un rayon minimal Ri et ledit rayon maximal Rm. Ainsi, l'évidement ne s'étend pas 25 dans toute la partie de bouchage de manière à ce que l'organe de bouchage conserve sa résistance mécanique. Avantageusement, ladite partie de bouchage présente une rainure circulaire de rayon minimal Ri et de rayon maximal Rn, formant ledit évidement. De la sorte, la déformation radiale de l'aile libre circulaire, vers le centre de la 30 partie de bouchage est contrôlable. En effet, en fonction de la profondeur de la rainure circulaire, et aussi de sa largeur, laquelle définit alors deux bords opposés, l'aile libre circulaire pourra être déformée jusqu'à venir en butée 3059309 4 contre l'autre bord de rainure, le plus central. Ainsi, en modulant la profondeur et la largeur de la rainure circulaire on délimite l'amplitude de déformation de l'aile libre déformable. Et de surcroît, en ajustant la valeur du rayon maximal R, on détermine la largeur de l'aile libre déformable et par conséquent, sa 5 résistance à la déformation. En effet, pour une profondeur de rainure donnée, plus l'épaisseur de l'aile libre déformable est grande, plus sa résistance mécanique est importante. Et inversement, plus la largeur de l'aile libre déformable est faible et plus sa résistance mécanique à la déformation est faible. 10 Selon un mode de réalisation de l'invention particulièrement avantageux, l'organe de bouchage comprend un épaulement entre ladite partie de bouchage et ladite partie de préhension. Le diamètre de la partie de préhension est ainsi plus grand que celui de la partie de bouchage, les deux parties étant coaxiales. Ainsi, l'épaulement de l'organe de bouchage peut venir 15 prendre appui contre le bord de l'ouverture du réceptacle. Selon une variante de réalisation de l'invention, ladite tranche de bouchage présente une gorge. Ainsi par exemple, le réceptacle comprend lui un renflement circulaire venant s'étendre en saillie de la bordure interne le long du bord de l'ouverture, et lorsque l'organe de bouchage est appliqué sur le 20 réceptacle, la partie de bouchage en prise avec la bordure interne, le renflement vient s'engager dans la gorge. On observera que l'engagement du renflement dans la gorge est facilité par la mise en oeuvre de l'évidement selon invention car il autorise la mobilité de l'aile libre circulaire. Ainsi, durant l'enfoncement, l'aile libre circulaire se 25 déforme radialement en contact avec le renflement puis reprend sa position initiale lorsque la gorge parvient au niveau du renflement. La coopération du renflement et de la gorge permet d'améliorer la solidarisation entre l'organe de bouchage et le réceptacle, mais aussi d'améliorer l'étanchéité. Grâce à l'invention, on améliore ces deux 30 caractéristiques pour une série d'organes de bouchage et de réceptacles en prévoyant un rayon de bouchage sensiblement supérieur au rayon de la bordure interne de l'ouverture. 3059309 5 Avantageusement, ledit bord circulaire commun présente un chanfrein. Ce dernier permet de rendre plus aisé l'engagement de la partie de bouchage à l'intérieur de l'ouverture et ce, notamment lorsque la bordure interne présente un renflement. 5 Selon un autre objet, il est proposé un procédé de réalisation d'un organe de bouchage circulaire en liège du type comprenant les étapes suivantes : on fournit une planche de liège ; on réalise à l'emporte pièce dans ladite planche de liège un corps cylindrique circulaire droit comprenant, d'une part une première portion destinée à former une partie de préhension présentant une 10 face de préhension et une tranche de préhension, et d'autre part une seconde portion destinée à former une partie de bouchage présentant une face de bouchage opposée à ladite face de préhension et une tranche de bouchage, ladite face de bouchage et ladite tranche de bouchage définissant un bord circulaire commun présentant un rayon de bouchage Rb ; et, on pratique en 15 outre dans ladite partie de bouchage un évidement débouchant axialement dans ladite face de bouchage et s'étendant radialement jusqu'à un rayon maximal Rm inférieur audit rayon de bouchage Rb, de manière à libérer une aile libre circulaire déformable radialement. Un organe de bouchage obtenu par un tel procédé présente les 20 avantages décrits ci-dessus. Préférentiellement, on pratique ledit évidement en l'étendant radialement entre un rayon minimal Ri et ledit rayon maximal Rm. De la sorte, on retire de la partie de bouchage une faible partie de matériau. Et préférentiellement, on ménage une rainure circulaire de rayon minimal Ri et de rayon maximal Rm 25 dans ladite partie de bouchage pour pratiquer ledit évidement. Ainsi, on retire une quantité minimale de matériau de la partie de bouchage permettant de dégager une aile libre déformable, tout en conservant les propriétés mécaniques générales de l'organe de bouchage. Préférentiellement, on fournit une scie cloche pour pratiquer ledit 30 évidement. De la sorte, l'évidement est réalisé de manière très aisée à faible coût. Selon un autre mode de mise en oeuvre, on pratique ledit évidement au moyen d'un trépan. 3059309 6 D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : 5 - la Figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un organe de bouchage circulaire conforme à l'invention, selon un premier mode de réalisation ; - la Figure 2 est une vue schématique de dessous selon la flèche Il de l'organe de bouchage circulaire représenté sur la Figure 1 ; 10 - la Figure 3 est une vue schématique en coupe axiale d'un organe de bouchage circulaire selon un deuxième mode de réalisation ; et, - la Figure 4 est un organigramme du procédé de réalisation d'un organe de bouchage selon l'invention. La Figure 1 illustre un organe de bouchage en liège 10 d'axe de symétrie 15 circulaire A destiné à boucher un réceptacle 12. On décrira tout d'abord en référence à la Figure 1 et à la Figure 4, le procédé de réalisation de l'organe de bouchage circulaire en liège 10. Selon une première étape 14 on fournit des planches de liège présentant deux faces opposées sensiblement parallèles et une épaisseur constante au 20 moins égale à l'épaisseur E de l'organe de bouchage représenté sur la Figure 1. Les planches en liège peuvent être issues de liège naturel ou bien de liège aggloméré. Ensuite, selon une deuxième étape 16 on réalise au moyen d'un emporte-pièce par tubage, un corps cylindrique circulaire droit d'un diamètre D au moins égale au diamètre de l'organe de bouchage 10 25 représenté sur la Figure 1. Le corps cylindrique droit définit alors un plan moyen le divisant en deux portions circulaires sensiblement identiques. Selon une première variante de réalisation, et conformément à une troisième étape 18, on usine la tranche de l'une de ces deux portions circulaires, de manière à porter son diamètre à un diamètre inférieur d. On 30 ménage alors un épaulement 20 dans l'organe de bouchage 10. Cet épaulement délimite une partie supérieure de préhension 22 d'une partie inférieure de bouchage 24. La partie supérieure de préhension 22 présente 3059309 7 une tranche de préhension 26, tandis que la partie inférieure de bouchage présente une tranche de bouchage 28. Cette partie inférieure de bouchage 24 délimitée par sa tranche de bouchage 28 définit alors un rayon de bouchage Rb. En outre, la partie supérieure de préhension 22 définit une face de 5 préhension supérieure 30, tandis que la partie inférieure de bouchage 24 définit une face de bouchage 32 opposée à la face de préhension 30. On retrouve sur la Figure 2 en vue de dessous, l'organe de bouchage 10. La partie supérieure de préhension 22 présente le diamètre supérieur D, tandis que la partie inférieure de bouchage 24 présente le diamètre inférieur d. 10 L'épaulement 20 apparaît alors entre la partie de préhension 22 et la partie de bouchage 24. Aussi, la face de bouchage 32 et la tranche de bouchage 28 de la partie de bouchage 24 se rejoignent et définissent une arrête formant un bord circulaire commun 34. Ce bord circulaire 34 présente également le rayon de bouchage Rb. 15 Aussi, suivant l'enchaînement des étapes représentées sur la Figure 4, au cours d'une quatrième étape 36, on ménage une rainure circulaire 38, à distance du bord circulaire 34 et que l'on retrouve sur les Figures 1 et 2. Cette rainure circulaire 38 est avantageusement réalisée au moyen d'une scie cloche adaptée au liège. Ainsi, la scie cloche est équipée de diamants pour pouvoir 20 découper le liège aisément. La rainure circulaire 38 définit alors un évidement qui s'étend axialement et qui est délimité radialement par deux bords opposés, 40, 42 dont le rayon maximal Rm est inférieur au rayon de bouchage Rb, et dont le rayon minimal Ri est lui-même inférieure au rayon maximal Rm. 25 De la sorte, une aile libre circulaire 44 déformable radialement est ainsi formée. On observera sur la Figure 1 que la rainure circulaire 38 présente une profondeur sensiblement voisine de l'épaisseur ep de la partie de bouchage 24. 30 Selon une ultime étape facultative 46, on procède au chanfreinage du bord circulaire commun 34 de manière à faciliter la mise en oeuvre de l'organe de bouchage 10 que l'on décrira ci-après. 3059309 8 La Figure 1 illustre également un réceptacle cylindrique 48 fait dans un matériau cellulosique et présentant un bord de réceptacle 49 et une bordure interne 50, longeant le bord 49 et délimitant une ouverture 52. Le diamètre intérieur de l'ouverture 52 est alors sensiblement inférieur au diamètre inférieur 5 d de la partie de bouchage 24 de l'organe de bouchage 10. Aussi, lorsque l'on vient engager à force la partie de bouchage 24 à l'intérieur de l'ouverture 52, le bord circulaire commun 34 vient prendre appui sur le bord de réceptacle 49, tandis que l'aile libre circulaire 44 se déforme radialement vers le centre C de l'organe de bouchage 10 à mesure que la 10 partie de bouchage 24 pénètre à l'intérieur du réceptacle 48 et que la tranche de bouchage 28 est entraînée axialement en frottement contre la bordure interne 50. Ainsi, des efforts radiaux concentriques R viennent s'exercer sur la tranche de bouchage 28 de la partie de bouchage 24 par l'intermédiaire de la 15 bordure interne 50 du réceptacle 48. À l'inverse, l'aile libre circulaire 44 qui se déforme radialement exerce elle-même en retour un effort centrifuge. Cet effort permet d'obtenir une meilleure étanchéité de réceptacle 48. Il permet également de faciliter la fermeture du réceptacle 48. On comprend qu'en l'absence de rainure circulaire 38, et dans le cas où 20 le diamètre intérieur de l'ouverture 52 est sensiblement inférieur au diamètre inférieur d de la partie de bouchage 24, la compressibilité radiale de la partie de bouchage n'est pas suffisante pour autoriser son engagement à l'intérieur de l'ouverture 52. Ainsi, grâce à la rainure circulaire 38, on peut accepter une plus grande 25 tolérance dimensionnelle du diamètre des ouvertures 52 des réceptacles 48. On se référera à présent à la Figure 3 illustrant selon un deuxième mode de réalisation, un organe de bouchage 10' destiné à venir boucher un récipient 48'. Les éléments analogues à ceux de la Figure 2 et jouant le même rôle présentent la même référence affectée d'un signe «'». Les éléments 30 supplémentaires sont affectés d'une référence prise dans la continuité de la série de références déjà attribuées. 3059309 9 Ainsi, l'organe de bouchage 10' présente une partie de préhension 22' et une partie de bouchage 24' délimitées par un épaulement 20'. La partie de bouchage 24' est délimitée par sa tranche de bouchage 28' dans laquelle est pratiquée une gorge 54. La partie de bouchage 24' présente une face de 5 bouchage 32' définissant avec la tranche de bouchage 28' un bord circulaire 34'. En outre, la partie de bouchage 24' présente une rainure circulaire 38' formant un évidement et débouchant axialement dans la face de bouchage 32'. La rainure circulaire 38' s'étend radialement jusqu'à un rayon maximal R', 10 inférieur au rayon de bouchage R'b, de manière à libérer une aile libre circulaire 44' déformable radialement. A l'opposé, la rainure circulaire 38' s'étend radialement vers le centre C' de l'organe de bouchage 10' jusqu'à un rayon minimal R'i . Quant au réceptacle 48', il est également réalisé dans un matériau 15 cellulosique et il présente un bord de réceptacle 49' et une bordure interne 50', longeant le bord 49' et délimitant une ouverture 52'. En outre, le réceptacle 48' présente un renflement 56 s'étendant en saillie de la bordure interne 50' le long du bord de réceptacle 49'. Le renflement 56 est fait d'un bourrelé roulé du réceptacle 48'. 20 Ainsi, grâce à la rainure circulaire 38', lorsque la partie de bouchage 24' est engagée à travers l'ouverture 52', l'aile libre circulaire 44' qu'elle délimite va pouvoir aisément se déformer radialement afin de faciliter l'engagement complet de la partie de bouchage 24' à l'intérieur du réceptacle 48', tandis que le renflement 56 s'engage dans la gorge 54 et que l'aile libre circulaire 44' se 25 relâche sensiblement. De surcroît, l'épaulement 20' vient prendre appui sur le bord de réceptacle 49' de manière à parfaire l'étanchéité. Dans ce deuxième mode de réalisation également, grâce à la rainure circulaire 38', on peut accepter une plus grande tolérance dimensionnelle du diamètre des ouvertures 52' des réceptacles 48'. Et ainsi, on prévoit de fournir 30 des séries de réceptacles dont le diamètre d'ouverture est en moyenne plus faible que le diamètre requit théoriquement de manière à pouvoir s'assurer de la parfaite étanchéité du bouchage de tous les réceptacles des séries. REVENDICATIONS1. Organe de bouchage circulaire (10, 10') en liège destiné à venir boucher l'ouverture (52, 52') d'un réceptacle (48, 48') délimitée par une bordure interne (50, 50'), ledit organe de bouchage (10, 10') comprenant d'une part une partie de préhension (22, 22') présentant une face de préhension (30, 30') et une tranche de préhension (26, 26'), et d'autre part une partie de bouchage (24, 24') présentant une face de bouchage (32, 32') opposée à ladite face de préhension (30, 30') et une tranche de bouchage (28, 28') destinée à venir en prise avec ladite bordure interne (50, 50'), ladite face de bouchage (32, 32') et ladite tranche de bouchage (28, 28') définissant un bord circulaire commun (34, 34') présentant un rayon de bouchage Rb ; caractérisé en ce que ladite partie de bouchage (24, 24') présente un évidement (38, 38') débouchant axialement dans ladite face de bouchage (32, 32') et s'étendant radialement jusqu'à un rayon maximal Rm inférieur audit rayon de bouchage Rb, de manière à libérer une aile libre circulaire déformable (44, 44') radialement. 2. Organe de bouchage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit évidement (38, 38') s'étend radialement entre un rayon minimal Ri et ledit 20 rayon maximal Rm. 3. Organe de bouchage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie de bouchage (24, 24') présente une rainure circulaire de rayon minimal Ri et de rayon maximal Rm formant ledit évidement (38, 38'). 4. Organe de bouchage selon l'une quelconque des revendications 1 à 25 3, caractérisé en ce qu'il comprend un épaulement (20, 20') entre ladite partie de bouchage (24, 24') et ladite partie de préhension (22, 22'). 5. Organe de bouchage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite tranche de bouchage (28') présente une gorge (54). 30 6. Organe de bouchage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit bord circulaire commun (34, 34') présente un chanfrein. 3059309 11 7. Procédé de réalisation d'un organe de bouchage circulaire (10, 10') en liège du type comprenant les étapes suivantes : - on fournit une planche de liège ; - on réalise à l'emporte pièce dans ladite planche de liège un corps 5 cylindrique circulaire droit comprenant, d'une part une première portion destinée à former une partie de préhension (22, 22') présentant une face de préhension (30, 30') et une tranche de préhension (26, 26'), et d'autre part une seconde portion destinée à former une partie de bouchage (24, 24') présentant une face de bouchage (32, 32') opposée à ladite face de préhension (30, 30') 10 et une tranche de bouchage (28, 28'), ladite face de bouchage et ladite tranche de bouchage définissant un bord circulaire commun (34, 34') présentant un rayon de bouchage Rb ; caractérisé en ce qu'on pratique en outre dans ladite partie de bouchage (24, 24') un évidement (38, 38') débouchant axialement dans ladite face de 15 bouchage (32, 32') et s'étendant radialement jusqu'à un rayon maximal Rm inférieur audit rayon de bouchage Rb, de manière à libérer une aile libre circulaire (44, 44') déformable radialement. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on pratique ledit évidement (38, 38') en l'étendant radialement entre un rayon minimal Ri et ledit rayon maximal Rm. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on ménage une rainure circulaire (38, 38') de rayon minimal Ri et de rayon maximal Rm dans ladite partie de bouchage (24, 24') pour pratiquer ledit évidement. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, 25 caractérisé en ce qu'on fournit une scie cloche pour pratiquer ledit évidement (38, 38').