EP1303444B1 - Capsules de surbouchage a jupe roulee - Google Patents
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- EP1303444B1 EP1303444B1 EP01954057A EP01954057A EP1303444B1 EP 1303444 B1 EP1303444 B1 EP 1303444B1 EP 01954057 A EP01954057 A EP 01954057A EP 01954057 A EP01954057 A EP 01954057A EP 1303444 B1 EP1303444 B1 EP 1303444B1
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- skirt
- strip
- overcap
- typically
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D41/00—Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
- B65D41/62—Secondary protective cap-like outer covers for closure members
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49906—Metal deforming with nonmetallic bonding
Definitions
- the invention relates to the field of caps for containers or bottles containing either a still liquid, typically red wine, or an effervescent or pressurized liquid, typically an effervescent wine or a Champagne wine.
- the overcap is generally called a "cap”.
- the closure of the bottle is ensured by a stopper, this stopper being covered by said overcap capsule both for aesthetic and / or inviolability reasons.
- the stopper is fixed to the neck of the bottle by mechanical means, most often using a wire cap.
- the invention relates more particularly to overcapping capsules with a rolled skirt, capsules which are distinguished from capsules formed by stamping from a metal strip, typically of tin or aluminum, or metalloplastic.
- caps with rolled skirt comprise a rolled skirt welded according to a generator, the upper end of which is closed by a head fixed to said rolled skirt, typically by sealing with an adhesive.
- these capsules may be either of crimpable material, typically metallic or metalloplastic, or of heat-shrinkable plastic material, so as to be able to be fixed on the neck of a bottle comprising a glassware ring, and cannot be removed without altering or destroying the capsules.
- caps In the case of capsules intended for overcapping bottles containing effervescent or pressurized liquids, there are also known different types of caps with rolled up skirt as described in French applications n ° 2786163, 2789978, 2786164 and 2786165 in the name of the applicant. These caps, typically made of metallic or metalloplastic material, are folded down and pressed against the neck of the bottle to be overcapped.
- This combination of means makes it possible to simultaneously solve the problems posed, namely, on the one hand to obtain a capsule or a cap free of folds at the level of the junction strip or of connection of the rolled skirt and the head, this which gives the capsules according to the invention a high aesthetic quality, and on the other hand to have the possibility of differentiating the capsules or caps, by taking different combinations of materials for said first and said second material, thanks to the teaching and to the selection criteria developed according to the invention.
- the invention makes it possible to differentiate the materials constituting the head and the skirt, and in particular to reduce the cost of the materials, the head, of small relative surface compared to the skirt, being alone in material of greater relative thickness. .
- Figure 1 is a partial section along the vertical axis (10) of a capsule overcap (1) according to the state of the art, the rolled skirt (3) comprising a part upper pleated (31) largely visible.
- FIGS. 2a and 2b illustrate a head modality (2) in which the rim (20) of the head forms a radiated edge (21) of radius of curvature R and of axial height H measured parallel to the axis (10) of symmetry of the head (2) or the capsule (1).
- Figure 2a is a partial section of the head along the vertical axis (10) showing that the flange (20,21) extends over an angle or arc of a circle ⁇ close to 75 °
- Figure 2b is a section complete along the vertical axis (10), as in Figures 2c and 2d.
- FIG. 2c illustrates another head modality (2) in which the central part (23) of the head is curved, instead of being substantially flat as in FIGS. 2a to 2c.
- FIG. 2d illustrates another head modality (2) in which the flange (20) is a flat edge (22).
- Figures 3a to 3d show a partial section along the vertical axis (10) of the narrowed upper end (30) of the rolled skirt (3) of which a part (33) is pleated following the shrinking.
- the constricted part consists of a radiated part (31) and has a radius of curvature equal to R and extends over an angle or arc of a circle ⁇ close to 45 °, while it extends on an angle or arc of a circle ⁇ close to 90 ° in FIGS. 3b and 3c, and that the constricted part (31) also comprises a planar part (32) in FIG. 3c.
- the constricted part (30) is constituted by a flat part (32).
- Figures 4a to 4d schematically represent the circular area (4) of junction common to said skirt and said head, the narrowed upper ends (30) being those of Figures 3a to 3d.
- the circular area of common junction (4) is constituted by a radiated part (41) extending over an angle or arc of a circle ⁇ close to 40 °, the two radii of curvature R and R 'having substantially same center of curvature, the difference RR 'being substantially equal to the thickness of the typically pleated part (33).
- Figure 4b is similar to Figure 4a, with an angle or arc of a circle ⁇ close to 90 ° instead of 40 °.
- the circular area of common junction (4) comprises a radiated part (41) according to an angle or arc of a circle ⁇ close to 60 ° and a linear part (42) towards the center of the head (2), the assembly extending over a width L.
- FIG. 4d represents the case where the common circular junction area (4) consists of a flat part (42) extending over the width L.
- FIG. 5a is a side view of a capsule (1,11), with a rolled skirt (3) and with a sealed edge (37), which comprises two weakening lines (35) delimiting a tongue of first opening (36 ), as well as a unstacking ring (34), an axial sealing zone (37) to form the rolled skirt, and a circular junction zone (4), these two zones being not visible from the outside and therefore shown with dotted lines .
- FIG. 5b represents, in solid line, a sectional view along the vertical axis (10), of a capsule (1,11) similar to that of FIG.
- Figures 6a to 6c relate to overcapping capsules (1,12) or bottle caps (8) containing a sparkling or pressurized wine (84).
- Figure 6a similar to Figure 5a, is a side view of a cap (1,12) comprising two lines of weakness (35) which define a tongue of first opening (36), the skirt (3) of the cap comprising grooves (38).
- Figure 6b is a perspective view of the neck (80) of a bottle (8) of Champagne wine (84), during the first opening, the stopper (82) being in this case fixed to the neck by a metal wire (85).
- FIG. 6c illustrates the shape of the head (2) of the cap, characterized in particular by its small radius of curvature R 1 and its large radius of curvature R 3 .
- FIG. 7 is a schematic representation, seen from above, of a device for producing (7) capsules comprising a carousel or a turret with 6 positions noted from A to F.
- FIG. 8 corresponds to the process in which the head blank or pellet (50) is cut at the "C” position, before being simultaneously shaped and fixed to the skirt at the "D” position.
- FIG. 9 corresponds to the process in which the first strip material is shaped, the strip being shaped (52) then cut at position "C” to form a head blank (53), this blank being fixed to the skirt rolled up in position "D", and a complementary shaping aimed at rounding the head being ensured in position "F” shown diagrammatically in FIG. 11.
- FIG. 8 corresponds to the process in which the head blank or pellet (50) is cut at the "C” position, before being simultaneously shaped and fixed to the skirt at the "D” position.
- FIG. 9 corresponds to the process in which the first strip material is shaped, the strip being shaped (52) then cut at position "C” to form a head blank (53), this blank being fixed to the skirt rolled up in position "D", and a complementary shaping aimed at rounding the head being ensured in position "F”
- the first strip material is a plastic material formed by thermoforming in 3 passes, the strip being shaped (52) and then cut at position "C", to form a head (2 ) typically in the final dimensions intended to be fixed to the rolled-up skirt in position "D".
- the narrowed upper end (30) most often comprises, in whole or in part, a pleated part (33), taking into account in particular the constriction and the characteristics mechanics of the second material.
- said arc of circle ⁇ ranges from 55 to 80 °, so that the flange (2,21) of the head (2) forms at least 50% of the curvature or change in slope between the head (2) and the skirt (3), this change in slope ⁇ being close to 90 ° and slightly less than 90 ° in the case of frustoconical capsules (see Figure 5b) or domed head capsules like the one in figure 2c.
- the rim (20) can be constituted by a rim plane (22), in which the upper end (30) has a planar end (32) and in which the circular area (4) is a non-radiated or planar area (42), as illustrated respectively in Figures 2d, 3d and 4d.
- This flat end includes the more often a pleated part (33) given the constriction of the skirt blank (62).
- the narrowed upper end can include a radiated part extended by a flat part, as illustrated on the FIG. 3c, the junction zone (4) possibly then comprising a flat part (42), as shown in Figure 4c.
- radiated and flat parts are also most often pleated.
- the circular junction area (4) can have a width L ranging from 1 mm to 5 mm, typically from 1 mm to 3 mm in the case of overcap capsules for still wines, and from 2 to 5 mm in the case of caps for wines under pressure, and this whatever the shape, radiated and / or planar of this zone.
- This width relatively weak, sufficient to secure the head (2) on the upper end constriction (30) of the skirt (3).
- the first strip material (5) forming the head (2) can be a metallic strip, typically of aluminum or alloy aluminum or tin, thickness between 40 and 120 ⁇ m, typically between 70 and 90 ⁇ m.
- the first strip material (5) forming the head (2) can be a strip of metalloplastic material having the structure Al / PO / Al or Al / PO, where PO denotes a polyolefin layer, typically PE, and Al denotes a aluminum or alloy layer, the thickness of the PO layer being between 10 and 80 ⁇ m, and that of the Al layer being between 10 and 60 ⁇ m, the thickness of said band being between 30 and 120 ⁇ m.
- the first strip material (5) forming the head (2) can be a strip of plastic, typically of polyolefin, thickness between 40 and 200 ⁇ m, typically between 70 and 150 ⁇ m.
- said plastic material may be a transparent, colorless or colored plastic, this which allows you to see the plug, with the advantages that this has for the consumer. Indeed, in the case of still liquids, such as red wines, there may be interesting to see the condition of the plug and to see if there have been any leaks possible. In the case of pressurized liquids, such as champagne, it can be interesting to see the metal plate covering the cap and on which rests the muselet, these metal plugs or plates which can be the object of collections.
- the second strip material (6) forming the skirt (3) can be chosen from metallic or metalloplastic materials which can be crimped or placed and foldable, or from films of heat-shrinkable plastics.
- the crimpable or heat-shrinkable materials with a rolled skirt are used to form overcapping capsules for bottles containing still wines, while the placeable and folding materials are used to form caps for bottles containing sparkling or pressurized wines.
- this metalloplastic material can be a multilayer material having the structure Al / PO / Al or Al / PO, in which PO denotes a layer of polyolefin, typically PE, and Al denotes a layer of aluminum or alloy.
- the PO layer can adhere to the Al layer, either by using a PO layer comprising carboxylic acid or carboxylic anhydride functions, or a complementary adhesive layer between the PO and Al layers, or by surface treatments of the PO and / or Al layers intended to promote this adhesion.
- the thickness of the PO layer can be between 10 and 80 ⁇ m, and that of the Al layer can be between 10 and 50 ⁇ m and the total thickness of the corresponding multilayer material can be between 20 ⁇ m and 100 ⁇ m .
- a first specific object of the invention is constituted by an overcap capsule (11) in which the rolled skirt (3) is a skirt made of crimpable or heat-shrinkable material, so as to form an overcap capsule (11) for containers containing still liquids.
- a second specific object of the invention is constituted by an overcap capsule (12) in which the rolled up skirt is a skirt made of placeable and foldable material, so as to form a cap (12) for containers containing pressurized liquids, typically champagne or sparkling wines.
- the overcaping cap (1) according to the invention can comprise means easy to open (35,36), as shown in FIGS. 6a and 6b in the case of a cap, and, diagrammatically, in FIG. 5a, in the case of a capsule of overcap for still wines.
- the capsules (1) according to the invention are typically with a frustoconical skirt, so as to allow stacking of said capsules, and, mainly in the case of capsules (11) for still wines, they may have a circular ring (34), continuous or interrupted, on the skirt, so as to control said stacking of said capsules (1,11) and facilitate their unstacking.
- the capsules (1,11) of Figures 5a and 5b include a rod (34) circular and continuous.
- an adhesive sealing layer can be deposited, preferably, either on the pellet or on the first material before cutting into a pellet, rather than on the upper end (30) of the rolled up skirt (3).
- a deposit on the first material there may be covering of the entire interior surface of the first material, by application of a fusible varnish or of a hot-melt glue or resin, either by coating or extrusion or any other known method.
- said first material is a thermoplastic material, said first material may optionally be directly formed by coextrusion coated with a hot-melt adhesive layer.
- the adhesive layer is preferably chosen as clear or transparent as possible to give the head the greatest possible transparency.
- an adhesive deposit on the head itself it is possible to deposit a circular thread of sealing adhesive forming a marked deposit, so that the transparency of the visible part of the head is not affected by this filing.
- the order of the preceding operations of cutting d) and shaping e) can be reversed, the strip (5) being first put shaped, and the part of the shaped strip being then cut, before being attached to the skirt in step f), as illustrated in Figures 9 and 10.
- step f) of fixing the head to the skirt it is possible, after step f) of fixing the head to the skirt, to complete the shaping of the head, typically of the central part (23) of the head, as illustrated in the Figure 11 which completes Figure 9.
- the central part (23) of the head it may be preferable to round the central part (23) of the head at the end of the process to give it a radius of curvature R 3 (see Figure 6c ), after having kept it flat, in particular to mark it in relief. See also the first series of tests in the second series of examples relating to the caps.
- the capsule formed can be completed, by example decorated by hot stamping, or even provided with first means easy opening, typically a first opening tab (36) delimited by two weakening lines (35), using means not shown in FIG. 7.
- first means easy opening typically a first opening tab (36) delimited by two weakening lines (35)
- weakening lines 35
- these completion steps can be carried out either on the first and / or second strip materials, either during the manufacturing process of the capsule, or, in recovery, after manufacture of the capsule.
- the punch (70) can comprise a head having a pattern, in relief or in hollow, and / or the second matrix (72) can have a pattern, in hollow or in relief, so as to forming on the capsule head (2) said raised or recessed pattern during the formation and fixing of the head to the skirt.
- the capsules (12) may also include decorative elements located below the skirt, as it is, but in two separate parts, on the bottles of champagne. In this case, the blank (60) is cut accordingly and comprises said decorative element.
- overcapping capsules for still wines were produced (first series of examples) and overcapping capsules or caps for Champagne wines (second series of examples).
- the first strip material (5) was taken either a metalloplastic material (first series of tests) in Al / PE / Al, or a transparent plastic material (second series of tests) in PE.
- Said first metalloplastic materials of the first series of tests were selected, in particular with regard to their thickness, using a laboratory test in which a tablet or strip to be tested is compressed between a punch and a matrix of the same geometric shape as that punch (70) and die (72) on the production line, and we observe in particular from which thickness ceases the formation of folds, knowing that this deformation is carried out without a blank holder.
- the plastic strip is thermoformed in one, two or three passes, and the appearance of the formed head is likewise observed.
- the thickness selected must both lead to a head free of folds and to mechanical characteristics and / or a thickness sufficient so that, when the head is compressed on the narrowed upper end (30) of the skirt, the folds of this constricted part do not mark the edge (20) of the head (2) to the point of making them visible from the outside.
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Description
Dans tous les cas, la fermeture de la bouteille est assurée par un bouchon, ce bouchon étant recouvert par ladite capsule de surbouchage à la fois pour des raisons d'esthétique et/ou d'inviolabilité. Dans le cas où le liquide est un vin sous pression, le bouchon est fixé au goulot de la bouteille par un moyen mécanique, le plus souvent à l'aide d'un muselet.
L'invention concerne plus particulièrement les capsules de surbouchage à jupe roulée, capsules qui se distinguent des capsules formées par emboutissage à partir de bande métallique, typiquement en étain ou aluminium, ou métalloplastique.
Dans le cas de capsules destinées au surbouchage de bouteilles contenant des liquides tranquilles, ces capsules peuvent être soit en matériau sertissable, typiquement métallique ou métalloplastique, soit en matière plastique thermorétractable, de manière à pouvoir être fixées sur le goulot d'une bouteille comprenant une bague de verrerie, et à ne pas pouvoir être enlevées sans altération ou destruction des capsules.
Dans le cas de capsules destinées au surbouchage de bouteilles contenant des liquides effervescents ou sous pression, on connaít aussi différents types de coiffes à jupe roulée comme décrit dans les demandes françaises n° 2786163, 2789978, 2786164 et 2786165 au nom de la demanderesse. Ces coiffes, typiquement en matériau métallique ou métalloplastique, sont rabattues et plaquées contre le goulot de la bouteille à surboucher.
Les capsules à jupe roulée selon l'état de la technique ne satisfont pas entièrement aux exigences actuelles du marché dans la mesure où :
- d'une part, il y a une demande d'amélioration des qualités esthétiques des capsules roulées, notamment en ce qui concerne la jonction entre la jupe et la tête, de manière à ce que l'apparence d'une capsule roulée se rapproche davantage de celle d'une capsule emboutie, et soit en particulier exempte de plis.
- d'autre part, il y a une demande de plus en plus grande pour une personnalisation et une différenciation toujours plus grande des produits d'emballage, y compris des capsules de surbouchage.
La demanderesse a constaté que, dans ces conditions, un matériau d'épaisseur trop faible, par exemple une feuille d'aluminium de 30 µm, ne se déformerait pas sans présenter des plis ou éventuellement sans se déchirer.
Par ailleurs, il serait inutile de prendre des épaisseurs trop grandes dans la mesure cela constituerait un surcoût de matière inutile.
En pratique, on définit d'abord pour la tête une hauteur H qui va conditionner l'aspect de la capsule finale, et on choisit ensuite, pour un type de matériau donné, l'épaisseur minimum de matériau qui conduit à une tête exempte de plis, par un test de sélection reproduisant sensiblement la déformation de hauteur H du premier matériau en bande.
Cette déformation est obtenue, dans le cas d'un premier matériau métallique ou métalloplastique, typiquement par un emboutissage sans utiliser de serre-flan, entre poinçon et matrice, et dans le cas d'un premier matériau en matière plastique, typiquement par thermoformage.
Par ailleurs, l'homme du métier sait bien qu'il peut obtenir une déformation donnée en plusieurs passes, ce qui permet éventuellement d'obtenir une tête non plissée par un nombre de passes limité allant typiquement de 2 à 4, alors qu'une tête obtenue en une seule passe aurait été légèrement plissée.
En outre, l'invention permet de différencier les matériaux constituant la tête et la jupe, et en particulier de diminuer le coût des matériaux, la tête, de faible surface relative par rapport à la jupe, étant seule en matériau de plus grande épaisseur relative.
La figure 2a est une coupe partielle de la tête selon l'axe vertical (10) montrant que le rebord (20,21) s'étend sur un angle ou arc de cercle α voisin de75°, alors que la figure 2b est une coupe complète selon l'axe vertical (10), comme les figures 2c et 2d.
La figure 2c illustre une autre modalité de tête (2) dans laquelle la partie centrale (23) de la tête est bombée, au lieu d'être sensiblement plane comme dans les figures 2a à 2c.
La figure 2d illustre une autre modalité de tête (2) dans laquelle le rebord (20) est un bord plan (22).
Sur la figure 3a, la partie rétreinte est constituée par une partie rayonnée (31) et présente un rayon de courbure égal à R et s'étend sur un angle ou arc de cercle β voisin de 45°, tandis qu'elle s'étend sur un angle ou arc de cercle β voisin de 90° sur les figures 3b et 3c, et que la partie rétreinte (31) comprend aussi une partie plane (32) sur la figure 3c. Sur la figure 3d, la partie rétreinte (30) est constituée par une partie plane (32).
Sur la figure 4a, la zone circulaire de jonction commune (4) est constituée par une partie rayonnée (41) s'étendant sur un angle ou arc de cercle γ voisin de 40°, les deux rayons de courbure R et R' ayant sensiblement même centre de courbure, la différence R-R' étant sensiblement égale à l'épaisseur de la partie (33) typiquement plissée.
La figure 4b est analogue à la figure 4a, avec un angle ou arc de cercle γ voisin de 90° au lieu de 40°.
Sur la figure 4c, la zone circulaire de jonction commune (4) comprend une partie rayonnée (41) selon un angle ou arc de cercle γ voisin de 60° et une partie linéaire (42) vers le centre de la tête (2), l'ensemble s'étendant sur une largeur L.
La figure 4d représente le cas où la zone circulaire de jonction commune (4) est constituée d'une partie plane (42) s'étendant sur la largeur L.
La figure 5a est une vue de côté d'une capsule (1,11), à jupe (3) roulée et à bord scellé (37), qui comprend deux lignes d'affaiblissement (35) délimitant une languette de première ouverture (36), ainsi qu'un jonc de dépilage (34), une zone axiale de scellage (37) pour former la jupe roulée, et une zone circulaire de jonction (4), ces deux zones étant non visibles extérieurement et donc représentés avec des pointillés.
La figure 5b représente, en trait plein, une vue en coupe selon l'axe vertical (10), d'une capsule (1,11) analogue à celle de la figure 5a, posée, avant sertissage, sur le goulot (80) d'une bouteille (8) contenant un liquide tranquille (83) et fermée par un bouchon (82), le goulot comprenant une bague de verrerie (81). On a représenté, en pointillés, la jupe sertie (39) sous la bague de verrerie (81).
La figure 6a, analogue à la figure 5a, est une vue de côté d'une coiffe (1,12) comprenant deux lignes d'affaiblissement (35) qui délimitent une languette de première ouverture (36), la jupe (3) de la coiffe comprenant des cannelures (38).
La figure 6b est une vue en perspective du goulot (80) d'une bouteille (8) de vin de Champagne (84), lors de la première ouverture, le bouchon (82) étant dans ce cas fixé au goulot par un muselet métallique (85).
La figure 8 correspond au procédé dans lequel l'ébauche de tête ou pastille (50) est découpée à la position « C », avant d'être simultanément mise en forme et fixée à la jupe à la position « D ».
La figure 9 correspond au procédé dans lequel le premier matériau en bande est mis en forme, la bande étant mise en forme (52) puis découpée à la position « C » pour former une ébauche de tête (53), cette ébauche étant fixée à la jupe roulée à la position « D », et une mise en forme complémentaire visant à arrondir la tête étant assurée à la position «F » schématisée sur la figure 11.
La figure 10 correspond au procédé dans lequel le premier matériau en bande est une matière plastique mise en forme par thermoformage en 3 passes, la bande étant mise en forme (52) puis découpée à la position « C », pour former une tête (2) typiquement aux dimensions finales destinée à être fixée à la jupe roulée à la position « D ».
On peut envisager plusieurs cas de figure :
Comme déjà indiqué, les matériaux sertissables ou thermorétractables à jupe roulée sont utilisés pour former des capsules de surbouchage de bouteilles contenant des vins tranquilles, tandis que les matériaux placables et rabattables sont utilisés pour former des coiffes de bouteilles contenant des vins effervescents ou sous pression.
Lorsque un matériau métalloplastique est utilisé, ce matériau métalloplastique peut être un matériau multicouche ayant la structure Al/PO/Al ou Al/PO, dans laquelle PO désigne une couche de polyoléfine, typiquement de PE, et Al désigne une couche d'aluminium ou alliage.
En outre, la couche de PO peut adhérer à la couche d'Al, soit en utilisant une couche de PO comprenant des fonctions acide carboxylique ou anhydride carboxylique, soit une couche adhésive complémentaire entre les couches de PO et d'Al, soit grâce à des traitements de surface des couches de PO et/ou d'Al destinés à promouvoir cette adhésion.
L'épaisseur de la couche de PO peut être comprise entre 10 et 80 µm, et celle de la couche de Al peut être comprise entre 10 et 50 µm et l'épaisseur totale du matériau multicouche correspondant peut être comprise entre 20 µm et 100 µm.
Un deuxième objet spécifique de l'invention est constitué par une capsule de surbouchage (12) dans laquelle la jupe roulée est une jupe en matériau placable et rabattable, de manière à former une coiffe (12) pour récipients contenant des liquides sous pression, typiquement du champagne ou des vins mousseux.
Dans la modification de procédé illustrée sur la figure 10, l'outil de mise en forme (75) comprend trois matrices ou empreintes de thermoformage (750), chacune dotée d'un conduit central d'aspiration (752), avec, en regard et de part en part par rapport à la bande à déformer (5), une arrivée d'air chaud (751) destinée notamment à porter la bande (5) à la température de thermoformage. Dans ce cas, la tête (2) obtenue par thermoformage est aux dimensions définitives.
Voir aussi la seconde série d'essais de la deuxième série d'exemples relatifs aux coiffes à ciel transparent.
Dans le cas d'un dépôt sur le premier matériau, il peut y avoir recouvrement de la totalité de la surface intérieure du premier matériau, par application d'un vernis thermocollant ou d'une colle ou résine thermofusible, que ce soit par enduction ou extrusion ou tout autre méthode connue. Lorsque ledit premier matériau est une matière thermoplastique, on peut éventuellement former directement par coextrusion ledit premier matériau revêtu d'une couche adhésive thermofusible. Dans le cas d'un premier matériau en matière plastique, la couche adhésive est choisie de préférence la plus claire ou transparente possible pour conférer à la tête la grande transparence possible. Dans le cas d'un dépôt d'adhésif sur la tête elle-même, on peut déposer un filet circulaire d'adhésif de scellage formant un dépôt repéré, de manière à ce que la transparence de la partie visible de la tête ne soit pas affectée par ce dépôt.
Ce procédé a été illustré schématiquement par le dispositif (7) de la figure 7 qui représente en vue de dessus, un carrousel (73) à 6 positions notées de « A » à « F » :
- position A : roulage du flan (60) découpé dans une bande dudit second matériau (6), après dépôt d'un filet adhésif (61), et formation d'une ébauche de jupe (62) sur le poinçon, l'extrémité de l'ébauche dépassant du poinçon,
- position B : formation de l'extrémité supérieure rétreinte (30) par compression à l'aide d'une première matrice (71), cette extrémité étant alors généralement rayonnée (31) et plissée (33), les plis pouvant être « écrasés » par cette compression,
- position C : on forme une pastille (50), découpée dans une bande dudit premier matériau,
- position D : on thermoscelle la pastille (50) sur la jupe (3), la pastille (50) étant placée entre une seconde matrice (72) et l'extrémité supérieure rétreinte (30) déjà formée à la position précédente, de manière à former une tête (2) et à la fixer simultanément à la jupe (3), grâce, typiquement, soit à une couche adhésive présente sur la face intérieure du premier matériau, soit à un filet circulaire d'adhésif déposé sur la pastille (50) d'une manière repérée, l'adhésif étant typiquement une colle thermofusible dite « hot-melt », ou un vernis thermocollant,
- position E : on comprime la tête (2) sur l'extrémité supérieure rétreinte (30),
- position F : on éjecte la capsule (1).
Les capsules (12) peuvent aussi comprendre des éléments décoratifs situés au-dessous de la jupe, comme cela se trouve, mais en deux parties distinctes, sur les bouteilles de champagne. Dans ce cas, le flan (60) est découpé en conséquence et comprend ledit élément décoratif.
Dans chacun des cas, on a pris comme premier matériau en bande (5) soit un matériau métalloplastique (première série d'essais) en Al/PE/Al, soit un matériau plastique transparent (deuxième série d'essais) en PE.
Lesdits premiers matériaux métalloplastiques des premières séries d'essais ont été sélectionnés, notamment quant à leur épaisseur, en utilisant un test de laboratoire dans lequel on comprime une pastille ou de la bande à tester entre un poinçon et une matrice de même forme géométrique que celle des poinçon (70) et matrice (72) sur ligne de production, et on observe notamment à partir de quelle épaisseur cesse la formation de plis, sachant que cette déformation est effectuée sans serre-flan.
Dans le cas d'un premier matériau plastique, on thermoforme de la bande de matière plastique en une, deux ou trois passes, et on observe de même l'aspect de la tête formée. L'épaisseur sélectionnée doit à la fois conduire à une tête exempte de plis et à des caractéristiques mécaniques et/ou une épaisseur suffisantes pour que, lors de la compression de la tête sur l'extrémité supérieure rétreinte (30) de la jupe, les plis de cette partie rétreinte ne marquent pas le rebord (20) de la tête (2) au point de les rendre visibles de l'extérieur.
- diamètre D1 de bas de jupe : 31,16 mm
- diamètre D2 de la tête : 29,5 mm
- hauteur HC : 50 mm
Dans ces capsules, on est parti d'un développé de jupe (60) de hauteur HF égale à 50,6 mm.
- premier matériau en bande (5) pour former la tête : aluminium de 80 µm de la série 1000 (ou 8000 selon les essais) selon la désignation de l'Aluminum Association, ayant observé que cette épaisseur d'aluminium se conformait, entre poinçon et matrice de même rayon de courbure sensiblement égal à 2mm, sans formation de plis ni altération du matériau, ce matériau en bande ayant été revêtu, sur une face, d'une couche de scellage à chaud dite « hot-melt »,
- second matériau en bande (4) pour former la jupe : matériau métalloplastique Al/PE/Al, Al représentant une couche ou feuille d'aluminium de la série 1000 ou 8000 de 20 µm d'épaisseur et PE étant une couche de polyéthylène de 40 µm d'épaisseur.
- A : découpe d'un développé de jupe (60) à partir d'une bobine de second matériau (6) et formation d'une ébauche de jupe roulée (62) après dépose d'un filet d'adhésif (61),
- B : pliage de l'extrémité de l'ébauche (62) pour obtenir une jupe (3) à extrémité rayonnée (31), généralement plissée (33), par action d'une matrice rayonnée (71),
- C : découpe d'une pastille (50) de diamètre DT égal à 31 mm,
- D : thermoscellage de l'ébauche de tête (50) sur l'extrémité rayonnée (31) de la jupe (3), à l'aide d'une matrice rayonnée chauffante (72), pour former une tête (2) scellée à la jupe (3),
- E : pressage de la tête (2) sur l'extrémité rayonnée (31) de la jupe (3) pour parachever la mise en forme de la tête à l'aide d'une matrice rayonnée (72'), toutes les matrices rayonnées (71, 72 et 72') ayant sensiblement un rayon de courbure de 2 mm,
- F : éjection de la capsule (1).
- premier matériau en bande (5) pour former la tête : PVC transparent de 120 µm d'épaisseur, ayant observé que cette épaisseur de PVC se conformait sans formation de plis ni altération du matériau. On a utilisé du PVC transparent en bande enduit sur une face d'une colle thermofusible transparente de type « Hot-melt »,
- second matériau en bande (4) pour former la jupe : matériau métalloplastique A1/PE/A1 identique à celui de la première série d'essais.
- diamètre D2 de bas de jupe : 51,6 mm
- diamètre D1 de la tête : 34 mm
- hauteur HC : 122 mm
Les rayons de courbure R1 et R3 (voir figure 6c) ont été pris respectivement égaux à 4 mm et 30 mm.
L'ébauche de tête (50) présentait un diamètre de 36 mm et le flan de jupe (60) une hauteur de flan HF de 119 mm.
- premier matériau en bande (5) pour former la tête : aluminium de 80 µm (référence AA : série 1000 ou 8000 selon les essais), ayant observé que cette épaisseur d'aluminium se conformait sans formation de plis ni altération du matériau, ce matériau en bande ayant été revêtu, sur une face, d'une couche de vernis thermocollant,
- second matériau en bande (4) pour former la jupe : matériau métalloplastique Al/PE/Al, Al représentant une couche ou feuille d'aluminium (référence AA : série 1000 ou 8000 selon les essais), de 20 µm d'épaisseur et PE une couche de polyéthylène de 40 µm d'épaisseur.
- A : formation de l'ébauche de jupe roulée (62),
- B : pliage de l'extrémité de l'ébauche (62) pour obtenir une jupe (3) à extrémité rayonnée (31), généralement plissée (33), par action d'une matrice rayonnée (71),
- B1 : compression complémentaire de la partie rayonnée (31),
- C : on a préformé la bande (5) de premier matériau, comme illustré à la figure 9, la bande préformée (52) présentant un bord rayonné de rayon de courbure R1 égal à 4 mm, et une partie centrale plane, puis on découpe une tête (2) plane,
- D : on a thermoscellé la tête (2) plane, et on forme éventuellement un relief sur la tête,
- E: on a effectué un marquage à chaud de la tête et on forme les cannelures (38),
- F : on a terminé la mise en forme finale de la tête, comme illustré à la figure 11, en soufflant de l'air dans l'intérieur de la capsule pour bomber la partie centrale plane de la tête, comme illustré sur la figure 11, et lui donner un rayon de courbure R3 égal à 40 mm.
- premier matériau en bande (5) pour former la tête : PVC transparent de 120 µm
d'épaisseur, ayant observé que cette épaisseur de PVC se conformait sans formation de
plis ni altération du matériau,
En outre, comme dans la seconde série d'essais de la première série d'exemples, on a déposé sur la pastille, ou sur le premier matériau avant découpage en pastille, un vernis thermocollant transparent ayant été au préalable déposé sur la face intérieure de la bande (5) ou de la tête (2), selon les essais, - second matériau en bande (4) pour former la jupe : matériau métalloplastique Al/PE/Al identique à celui de la première série d'essais.
Des tests d'évaluation par des consommateurs ont montré que, dans le cas des capsules de surbouchage (11) pour vins tranquilles, leur perception de ce type de capsule les plaçait sensiblement au niveau des capsules de surbouchage métalliques embouties, loin devant les capsules à jupe roulée traditionnelles dans lesquelles les plis de l'extrémité supérieure de la jupe sont visibles.
De même, dans le cas des capsules de coiffes pour vins de Champagne, les coiffes selon l'invention sont apparues plus attractives que les coiffes traditionnelles dans lesquelles on peut voir, au niveau de la tête, les plis formés par l'extrémité supérieure de la jupe.
- d'une part, elle permet de fabriquer des capsules roulées, donc relativement économiques, qui ont un aspect très proche de celui des capsules embouties, dans la mesure où les moyens de l'invention permettent d'éviter la formation de plis à la jonction entre la tête et la jupe et dans la mesure où la tête comprend un rebord de forte courbure, et cela tout en conservant les cadences de production des lignes de production traditionnelles,
- d'autre part, elle permet de fabriquer toute une variété de capsules avec toutes sortes de matériaux, une fois que ces matériaux ont été sélectionnés par un test de laboratoire, et cela avec une grande facilité de changement, ce qui permet de fabriquer de manière rentable même des séries relativement courtes, quelques dizaines de milliers de capsules par exemple,
- enfin, elle permet de diminuer de 5 % environ le coût matière et le poids des capsules, la formation d'une tête avec un matériau présentant des caractéristiques mécaniques relativement « élevées » permettant de choisir pour la jupe un matériau aux caractéristiques mécaniques légèrement moindres que celles des jupes de l'état de la technique, la balance globale étant favorable compte tenu du fait que la surface de la jupe est au moins 6 fois supérieure à celle de la tête dans le cas des capsules (11) de la première série d'exemples, et est au moins 15 fois supérieure à celle de la tête dans le cas de capsules ou coiffes (12) de la seconde série d'essais.
LISTE DES REPERES | |
Capsule de surbouchage | 1 |
Axe de la capsule | 10 |
Capsule de surbouchage de vin tranquille | 11 |
Coiffe ou capsule de surbouchage de vin effervescent | 12 |
Tête | 2 |
Rebord de la tête | 20 |
Bord rayonné | 21 |
Bord plan | 22 |
Partie centrale | 23 |
Jupe roulée | 3 |
Extrémité supérieure rétreinte | 30 |
Partie rayonnée | 31 |
Partie plane | 32 |
Partie plissée | 33 |
Jonc de dépilage | 34 |
Lignes d'affaiblissement | 35 |
Languette de première ouverture | 36 |
Zone axiale de scellage | 37 |
Cannelures | 38 |
Jupe sertie | 39 |
Zone circulaire de jonction | 4 |
Couche adhésive circulaire | 40 |
Partie rayonnée | 41 |
Partie plane | 42 |
Bobine ou bande de premier matériau | 5 |
Pastille | 50 |
Filet circulaire d'adhésif | 51 |
Bande déformée | 52 |
Bobine ou bande de second matériau | 6 |
Développé de jupe | 60 |
Bords latéraux | 600 |
Filet selon génératrice du cône | 61 |
Ebauche de jupe | 62 |
Dispositif ou ligne de production | 7 |
Poinçon | 70 |
Conduit de d'aspiration | 700 |
Première matrice de rétreint | 71 |
Deuxième matrice de fixation | 72 |
Carrousel | 73 |
Ensemble de découpage de la pastille | 74 |
Conduit d'aspiration | 740 |
Outils de mise en forme | 75 |
Empreinte ou matrice | 750 |
Arrivée d'air chaud | 751 |
Conduit de vide / aspiration | 752 |
Outils de découpe | 76 |
Troisième matrice | 77 |
Conduit d'envoi d'air comprimé | 770 |
Bouteille | 8 |
Goulot | 80 |
Bague de verrerie | 81 |
Bouchon | 82 |
Liquide tranquille | 83 |
Liquide sous pression | 84 |
Muselet | 85 |
Claims (24)
- Capsule (1,11,12), destinée à sur-emballer un goulot (80) de bouteille (8) fermée par un bouchon (82) contenant un liquide à conditionner (83, 84), comprenant une jupe roulée (3) et une tête (2) fixée à ladite jupe roulée, en particulier par collage, selon une zone circulaire de jonction (4) commune à ladite jupe et à ladite tête, caractérisée en ce que :a1) ladite tête est formée à partir d'un premier matériau en bande choisi en nature et en épaisseur de manière à pouvoir être déformé, par exemple par emboutissage entre poinçon et matrice ou par thermoformage, pour former un rebord sans plis de ladite tête,a2) ledit rebord est constitué par la partie périphérique de ladite tête déformée axialement sur une hauteur H comprise entre 1 et 5 mm,a3) ledit rebord est un rebord (20,21) s'étendant selon un arc de cercle α allant de 45 à 90°,b1)ladite jupe roulée comprend une extrémité supérieure (30), rétreinte sur au moins une largeur de 1 mm, coopérant avec ledit rebord pour former ladite zone circulaire de jonction,b2) la jupe roulée (3) est formée à partir d'un second matériau en bande (6) choisi en nature et en épaisseur pour présenter des caractéristiques mécaniques inférieures à celles du premier matériau (5), de manière notamment à ce que ladite tête ne soit pas altérée par des plis éventuels de l'extrémité supérieure rétreinte,b3) l'extrémité supérieure rétreinte (30) est une extrémité rayonnée (31) selon un arc de cercle β allant de 45 à 90°,c1) la zone circulaire de jonction (4), commune au rebord (20,21,22) et à l'extrémité supérieure (30), s'étend sur une largeur L au moins égale à 0,5 mm,c2) la zone circulaire de jonction (4), qui comprend la partie de ladite tête, en particulier ledit rebord (20,21), recouvrant ladite extrémité supérieure rétreinte (30,31), s'étend au moins sur un arc de cercle γ allant de 30° à 90°.
- Capsule selon la revendication 1 dans laquelle :a) ledit rebord (20, 21) de la tête (2) présente un rayon de courbure R compris entre 1 mm et 5 mm,b) l'extrémité supérieure rétreinte (30) présente un rayon de courbure R' sensiblement égal à R moins l'épaisseur de ladite extrémité,
- Capsule selon une quelconque des revendications 1 à 2 dans laquelle ledit arc de cercle α va de 55 à 80°.
- Capsule selon la revendication 1 dans laquelle, dans la caractéristique a3), ledit rebord (20) est un rebord plan (22) au lieu de s'étendre selon un arc de cercle α, dans laquelle, dans la caractéristique b3), ladite extrémité supérieure (30) est une extrémité plane (32) au lieu d'être une extrémité rayonnée, et dans laquelle, dans la caractéristique c2), ladite zone circulaire (4) est une zone non rayonnée ou plane (42) au lieu de s'étendre au moins sur un arc de cercle γ.
- Capsule selon une quelconque des revendications 1 à 4 dans laquelle la zone. circulaire de jonction (4) présente une largeur L allant de 1 mm à 5 mm, par exemple de 1 mm à 2 mm dans le cas de capsules pour le conditionnement de vins tranquilles, et par exemple de 2 mm à 5 mm dans le cas de vins sous pression.
- Capsule selon une quelconque des revendications 1 à 5 dans laquelle le premier matériau en bande (5) formant la tête (2) est une bande métallique, en particulier en aluminium ou alliage d'aluminium, d'épaisseur comprise entre 40 et 120 µm, typiquement entre 70 et 90 µm.
- Capsule selon une quelconque des revendications 1 à 6 dans laquelle le premier matériau en bande (5) formant la tête (2) est une bande de matériau métalloplastique ayant la structure Al/PO/Al ou la structure AI/PO, où PO désigne une couche de polyoléfine, par exemple de PE, et AI désigne une couche d'aluminium ou alliage, l'épaisseur de la couche de PO étant comprise entre 10 et 80 µm, et celle de la couche de Al étant comprise entre 10 et 60 µm, l'épaisseur de ladite bande étant comprise entre 30 et 120 µm.
- Capsule selon une quelconque des revendications 1 à 6 dans laquelle le premier matériau en bande (5) formant la tête (2) est une bande de matière plastique, par exemple de polyoléfine, d'épaisseur comprise entre 40 et 200 µm, en particulier entre 70 et 150 µm.
- Capsule selon la revendication 8 dans laquelle ladite matière plastique est une matière plastique transparente.
- Capsule selon une quelconque des revendications 1 à 9 dans laquelle le second matériau en bande (6) formant la jupe (3) est choisi parmi les matériaux métalliques ou métalloplastiques sertissables ou placables et rabattables, ou parmi les films de matières plastiques thermorétractables.
- Capsule selon la revendication 10 dans laquelle ledit matériau métalloplastique est un matériau multicouche ayant la structure Al/PO/Al ou Al/PO, dans laquelle PO désigne une couche de polyoléfine, en particulier de PE, et Al désigne une couche d'aluminium ou alliage.
- Capsule selon la revendication 11 dans laquelle la couche de PO adhère à la couche d'Al, soit en utilisant une couche de PO comprenant des fonctions acide carboxylique ou anhydride carboxylique, soit une couche adhésive complémentaire entre les couches de PO et d'Al, soit grâce à des traitements de surface des couches de PO et/ou d'Al destinés à promouvoir cette adhésion.
- Capsule selon la revendication 11 dans laquelle l'épaisseur de la couche de PO est comprise entre 10 et 80 µm, et celle de la couche de Al est comprise entre 10 et 50 µm et l'épaisseur totale du matériau multicouche correspondant est comprise entre 20 µm et 100 µm.
- Capsule selon une quelconque des revendications 1 à 13 dans laquelle la jupe roulée (3) est une jupe en matériau sertissable ou thermorétractable, de manière à former une capsule de surbouchage (11) pour récipients contenant des liquides tranquilles (83).
- Capsule selon une quelconque des revendications 1 à 13 dans laquelle la jupe roulée est une jupe en matériau placable et rabattable, de manière à former une coiffe (12) pour récipients contenant des liquides sous pression (84), en particulier du champagne ou des vins mousseux.
- Capsule selon une quelconque des revendications 1 à 15 comprenant des moyens d'ouverture facile (35,36).
- Capsule selon une quelconque des revendications 1 à, 16 à jupe tronconique, de manière à permettre un empilage desdites capsules, et dotée d'un jonc circulaire (34), continu ou interrompu, sur la jupe, de manière à contrôler ledit empilage desdites capsules (1,11) et faciliter leur dépilage.
- Procédé de fabrication de capsules selon une quelconque des revendications 1 à 17 dans lequel :a) on approvisionne lesdits premier (5) et second (6) matériaux en bande, par exemple sous forme de bobine de bande de grande longueur,b) on découpe un flan (60) dans la bande (6) du second matériau, on dépose un filet d'adhésif (61) sur un des bords latéraux (600) du flan (60) et on roule le flan (60) sur un poinçon (70) de manière à appliquer l'autre bord latéral du flan sur ledit filet d'adhésif et ainsi former une ébauche de jupe (62) dont l'extrémité supérieure dépasse de l'extrémité dudit poinçon,c) on applique sur l'extrémité dudit poinçon (70) une première matrice (71) de forme requise adaptée à la forme de la tête dudit poinçon, ou tout moyen équivalent, par exemple une tête sertisseuse à galets ou à molette, de manière à former une jupe (3) présentant une extrémité supérieure rétreinte (31),d) on découpe une pastille (50) dans la bande (5) du premier matériau, d'un diamètre prédéterminé,e) on met en forme ladite tête (2) et,f) on la fixe à la jupe (3) en plaçant soit ladite ébauche de tête (50) soit ladite tête formée entre ladite extrémité supérieure rétreinte (30) et une seconde matrice (72), et en la comprimant sur l'extrémité supérieure rétreinte (31) à l'aide de la seconde matrice (72), de manière à former la zone circulaire de jonction (4), un adhésif ayant été déposé au préalable sur l'ébauche de tête (50) ou sur l'extrémité supérieure rétreinte (30), soit sous forme d'un filet circulaire d'adhésif (40), soit sur tout ou partie de la surface.
- Procédé selon la revendication 18 dans lequel, à l'étape e), on forme ladite tête (2) avant de la fixer à la jupe (3), par une ou plusieurs passes de mise en forme.
- Procédé selon une quelconque des revendications 18 à 19 dans lequel l'ordre des opérations de découpage d) et de mise en forme e) est inversé, la bande (5) étant d'abord mise en forme, et la partie de la bande mise en forme étant ensuite découpée, avant d'être fixée à la jupe à l'étape f).
- Procédé selon la revendication 18 dans lequel les étapes e) de mise en forme et f) de fixation sont réunies en une seule étape, la tête (2) étant formée lors de sa fixation à la jupe (3).
- Procédé selon une quelconque des revendications 18 à 21 dans lequel, après l'étape f) de fixation de la tête à la jupe, on complète la mise en forme de la tête, en particulier de la partie centrale (23) de la tête.
- Procédé selon une quelconque des revendications 18 à 22 dans lequel le poinçon (70) comprend une tête présentant un motif, en relief ou en creux, et/ou la seconde (72) ou troisième matrice (77) présente un motif, en creux ou en relief, de manière à former sur la tête (2) de capsule ledit motif en relief ou en creux lors de la formation et de la fixation de la tête à la jupe.
- Procédé selon une quelconque des revendications 18 à 23 dans lequel on forme sur la jupe roulée (3) ou sur le développé de jupe (60) des moyens d'ouverture facile, typiquement une languette de première ouverture (36) délimitée par deux lignes d'affaiblissement (35).
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