Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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La présente invention se rapporte à une
capsule pour le bouchage du goulot fileté d'un
récipient tel qu'une bouteille, composée d'un corps de
capsule comprenant une paroi de fond, et une jupe
annulaire faisant saillie sur la paroi de fond et
présentant un filetage intérieur, et d'un joint
d'étanchéité circulaire de diamètre extérieur supérieur
au diamètre extérieur du goulot, rapporté dans le corps
de capsule dans une position adjacente à la paroi de
fond, le corps de capsule étant muni de moyens pour le
serrage du joint contre la face d'extrémité et contre
le bord extérieur du goulot du récipient.
Des capsules de ce type sont connues par
exemple par la demande de brevet européen N 055 916 et
le brevet américain N 4 658 976.
Suivant la demande européenne N 055 916, un
rebord ou bourrelet annulaire est prévu à l'intérieur
du corps de capsule, à l'intersection de la paroi de
fond avec la jupe. Sur la figure 3, ce rebord présente
la forme d'un gradin rectangulaire avec un flanc
vertical sensiblement aligné avec la surface extérieure
du goulot, un flanc horizontal et une partie convexe
reliant ces deux flancs entre eux. Suivant la figure
6, le rebord peut présenter la forme d'un bourrelet
convexe sans flancs horizontal et vertical, ce
bourrelet se raccordant à la jupe perpendiculairement à
l'axe du corps de capsule et se raccordant à la paroi
de fond sous un angle d'environ 45. Suivant la figure
7, le rebord est un simple bourrelet concave, c'est-à-
dire un arrondi de l'angle d'intersection de la paroi
de fond avec la jupe du corps de capsule. Il est à
noter que dans tous les modes de réalisation, un anneau
de retenue est prévu sur la jupe pour maintenir le
joint en position.
Suivant le brevet américain N 4 658 976, un
gradin annulaire présentant également un flanc vertical
et un flanc horizontal est prévu à l'intersection de la
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paroi de fond avec la jupe du corps de capsule.Cependant, le flanc vertical de ce gradin n'est ici pas
aligné avec la face extérieur du goulot du récipient,
mais décalé vers l'extérieur par rapport à cette face
d'une distance nettement inférieure à l'épaisseur du
joint, de manière à obtenir, lors du serrage de la
capsule sur le goulot, une flexion de la partie
extérieure du joint et un serrage de cette partie du
joint contre la face extérieure du goulot, avec une
compression de cette partie correspondant à une
réduction de l'épaisseur du joint comprise entre 40 et
60%.
Ces capsules connues ont donné des résultats
satisfaisants lors de leur utilisation avec des joints
en matière souple et flexible, par exemple en
copolymère éthylène-acétate de vinyle (EVA). Toutefois,
l'utilisation de tels joints sur des corps de capsules
réalisés en des matières plastiques telles que le poly-
propylène présente l'inconvénient qu'aussi bien les
matières utilisées pour la réalisation des joints que
les matières utilisées pour la réalisation des corps de
capsules sont relativement perméables aux gaz tel que
l'oxygène, le gaz carbonique, l'azote. De ce fait, la
durée de vie des produits conditionnés dans les
bouteilles, flacons ou autres récipients obturés par de
telles capsules est réduite du fait des échanges gazeux
à travers les capsules.
Ces échanges gazeux peuvent par exemple
conduire à une pénétration d'oxygène à l'intérieur des
récipients, d'où une altération des propriétés organo-
leptiques de produits sensibles tels que des corps gras
de type insaturé. Ils peuvent également entraîner une
perte d'arôme des substances aromatiques. Ces échanges
gazeux peuvent par ailleurs provoquer une captation,
par le produit contenu dans le récipient, d'odeurs
extérieurs indésirables liés par exemple à
l'environnement de stockage des produits. C'est la
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raison pour laquelle il a déjà été proposé d'utiliser,
pour ces applications, des joints ayant de meilleures
propriétés de barrage aux gaz et autres substances
volatiles. De tels joints comprennent au moins une
couche en une matière plastique à effet de barrière aux
gaz, à haut module de rigidité, éventuellement combinée
avec au moins une couche en une matière plastique à bas
module de rigidité. A titre d'exemple, la couche à
haut module de rigidité, à effet de barrière aux gaz,
peut être constituée de PET (poly(éthylène téréph-
talate)), PA (polyamide), PVDC poly(chlorure de
vinylidène) ou E/VAL (éthylène/alcool vinylique)),
ayant un module de rigidité d'ordre de 1300 à 2200 MPa.
Or, il s'est avéré que l'utilisation de
joints de ce type dans des capsules selon les documents
antérieurs précités ne donnait pas satisfaction, ces
joints rigides ayant, contrairement aux joints souples
et flexibles normalement utilisés dans ces capsules,
tendance à ne pas épouser la forme du rebord annulaire
de serrage, donc à ne pas entourer suffisamment la
partie latérale du goulot et même à se placer dans le
corps de capsule dans une position oblique par rapport
au goulot. Dans tous les cas, il en résulte une
étanchéité réduite, voire aléatoire.
La présente invention vise une capsule de
bouchage à vis qui assure de bonnes performances
d'étanchéité même en cas d'utilisation d'un joint à
module de rigidité élevée. L'invention vise par
ailleurs une capsule de bouchage combinant de bonnes
performances d'étanchéité et une bonne imperméabilité
aux gaz, grâce à l'utilisation d'un joint formé d'une
matière plastique à effet de barrière au gaz, à haut
module de rigidité, ou comprenant au moins une couche
d'une telle matière.
La capsule objet de l'invention pour le
bouchage du goulot fileté d'un récipient est composée
d'un corps de capsule comprenant une paroi de fond et
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une jupe annulaire faisant saillie sur la paroi de fond
et présentant un filetage intérieur, et d'un joint
d'étanchéité circulaire de diamètre supérieur au
diamètre extérieur du goulot du récipient, rapporté
dans le corps de capsule dans une position adjacente à
la paroi de fond. Le corps de capsule est muni de
moyens de serrage du joint contre la face d'extrémité
et contre le bord extérieur du goulot, constitués par
un rebord intérieur situé à l'intersection de la jupe
et de la paroi de fond du corps de capsule. La capsule
selon l'invention est caractérisée par le fait que le
joint est constitué par ou comprend une matière
plastique à haut module de rigidité, à effet de
barrière aux gaz, et que le rebord définit dans le
corps de capsule, sur une hauteur supérieure à
l'épaisseur du joint, une forme générale tronconique
ayant un angle au sommet égal ou inférieur à 90, et se
raccordant par une partie concave à la paroi de fond et
par une partie concave à la jupe.
Grâce à cette conformation du rebord, le
joint, meme s'il est relativement rigide, peut
néanmoins se déformer pour suivre la forme du rebord et
etre ainsi serré sur tout le pourtour contre le bord
extérieur du goulot et assurer l'étanchéité à l'endroit
dudit bord, meme lorsque ce dernier présente des
irrégularités, cela moyennant une compression relati-
vement faible du joint.
De préférence, la forme générale tronconique
du rebord s'étend sur une hauteur au moins égale à deux
fois l'épaisseur du joint.
L'angle au sommet de la forme tronconique du
rebord peut etre avantageusement compris entre 90 et
45 et etre de préférence de l'ordre d'environ 60.
Cette forme générale tronconique peut,
suivant un mode de réalisation préféré de l'invention,
etre définie par deux parties tronconiques dont l'une
fait un angle au sommet compris entre 45 et 60 et
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l'autre fait un angle au sommet compris entre 60 et
90, les deux parties tronconiques se raccordant l'une
à llautre par une partie convexe.
L'invention sera mieux comprise à la lecture
de la description ci-après d'un mode de réalisation
préféré d'une capsule de bouchage conforme à
l'invention, tel qu'illustré à titre d'exemple non-
limitatif sur les dessins ci-joints, dans lesquels:
la figure 1 est une coupe axiale d'une
capsule conforme à l'invention avant serrage du joint
d'étanchéité; et
la figure 2 est une coupe de la capsule de la
figure 1, après serrage du joint d'étanchéité par
vissage de la capsule sur un goulot.
La capsule à vis 1 telle qu'illustrée par la
figure 1 est dessinée au bouchage du goulot 2 d'une
bouteille contenant par exemple une boisson carbonatée.
La capsule 1 se compose d'un corps de capsule 3 et d'un
joint d'étanchéité 4 rapporté. Le corps de capsule 3
comprend une paroi de fond 5 et une jupe 6 annulaire
faisant saillie sur la paroi de fond 5. La paroi 6 est
munie intérieurement d'un filetage 7 susceptible de
coopérer avec un filetage extérieur 8 du goulot 2, lors
du vissage de la capsule 1 sur le goulot 2. Le corps
de capsule 3 présente intérieurement un rebord 9 à
l'endroit de l'intersection de la jupe 6 avec la paroi
de fond 5.
Le rebord intérieur 9 définit une forme
générale tronconique avec un angle au sommet inférieur
à 90, en l'occurrence de l'ordre de 60. Cette forme
générale tronconique est définie par deux parties
tronconiques 10 et 11 dont la première forme un angle
au sommet d'environ 45 et la second un angle au sommet
d'environ 90, la partie 10 se raccordant à la paroi de
fond 5 par une partie concave 12 et la partie 11 se
raccordant à la jupe 6 par une partie concave 13. Les
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deux parties 10 et 11 se raccordent l'une à llautre par
une partie convexe 14.
I1 est à noter que la hauteur du rebord 9 est
supérieure à l'épaisseur du joint 4. Dans l'exemple
représenté, la hauteur du rebord 9 est à peu près égale
à quatre fois l'épaisseur du joint 4.
Le joint 4 présente un diamètre extérieur
sensiblement égal au diamètre intérieur de la jupe 6
dans la partie située au-dessus du filetage 7. Le
joint 4 rapporté dans le corps de capsule 3, entre le
filetage 7 et la paroi de fond 5 est destiné à assurer
l'étanchéité du goulot 2 lors du vissage de la capsule
1 sur ce dernier.
Tel que cela apparaît sur la figure 2, cette
étanchéité doit être produite d'une part par serrage du
joint 4 entre la face d'extrémité 15 du goulot 2 et la
paroi de fond 5 du corps de capsule 3 et d'autre part,
par serrage du joint 4 entre le bord extérieur 16 du
goulot 2 et le rebord intérieur 9 du corps de capsule
3. Le joint 14, même s'il est rigide, peut suivre la
forme du rebord, par flexion à moins de 90, en
l'occurrence à environ 60, et ne subit qu'une
compression réduite.
Bien que la capsule telle que décrite ci-
dessus puisse être utilisée en combinaison avec desjoints 4 rapportés de tous types, y compris des joints
souples et flexibles tels qu'en copolymère éthylène-
acétate de vinyle ou en poly(chlorure de vinyle), elle
présente des avantages particuliers en combinaison avec
des joints rigides, conçus spécialement pour assurer
une bonne imperméabilité aux gaz. Il peut s'agir là,
par exemple, de joints composites comprenant au moins
une couche ayant un haut module de rigidité, éventuel-
lement combinée avec une ou plusieurs couches à bas
module de rigidité. Un tel joint composite peut par
exemple comprendre une couche médiane constituée par
une feuille de PET, PA, PVDC ou E/VAL d'une épaisseur
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comprise entre 100 et 250 ~m, ayant un module de
rigidité compris entre environ 1300 et 2200 MPa, et au
moins deux couches extérieures constituées chacune
d'une feuille de PP élastomère d'une épaisseur comprise
entre 300 et 550 ~m, présentant un module de rigidité
compris entre environ 100 et 300 MPa. Un tel joint
composite combine de façon optimale des propriétés
d'imperméabilité aux gaz, grâce à l'effet de barrière
de la couche médiane à haut module de rigidité, et des
propriétés d'étanchéité aux liquides, grâce aux couches
extérieures à bas module de rigidité.
Une capsule combinant un corps de capsule en
polypropylène et un tel joint composite rigide peut
trouver des applications particulièrement avantageuses
pour le bouchage de bouteilles contenant des boissons
carbonatées.
Notamment en cas d'utilisation d'un tel joint
4 rigide, il peut être avantageux, afin d'empêcher tout
déplacement latéral du joint, de prévoir sur la paroi
de fond 5 du corps de capsule 3, sur la face inférieure
de cette paroi, de préférence au-dessus de la face
d'extrémité 15 du goulot 2 des moyens de blocage qui
peuvent se présenter par exemple sous la forme d'une
nervure annulaire 17 continue ou discontinue, de profil
variable, de préférence en V, avec angle au sommet aigu
ou arrondi. La hauteur de ces moyens de blocage peut
être, par exemple, comprise entre environ 0,1 et 0,3 mm
pour un joint du type tel que décrit ci-dessus à titre
d'exemple. Ces moyens de blocage s'enfoncent dans le
joint 4, lors du serrage de la capsule, comme le montre
la figure 2.
