EP1375371A1 - Bouchon en matière composite à étanchéité renforcée - Google Patents

Bouchon en matière composite à étanchéité renforcée Download PDF

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EP1375371A1
EP1375371A1 EP02368065A EP02368065A EP1375371A1 EP 1375371 A1 EP1375371 A1 EP 1375371A1 EP 02368065 A EP02368065 A EP 02368065A EP 02368065 A EP02368065 A EP 02368065A EP 1375371 A1 EP1375371 A1 EP 1375371A1
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EP
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cap
cork
bottle
neck
diameter
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EP02368065A
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German (de)
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Inventor
Guy Chassignon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
du Baou Cie
Original Assignee
du Baou Cie
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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
    • B65D39/00—Closures arranged within necks or pouring openings or in discharge apertures, e.g. stoppers
    • B65D39/0005—Closures arranged within necks or pouring openings or in discharge apertures, e.g. stoppers made in one piece
    • B65D39/0011—Closures arranged within necks or pouring openings or in discharge apertures, e.g. stoppers made in one piece from natural or synthetic cork, e.g. for wine bottles or the like

Definitions

  • the present invention relates to cork stoppers for corking bottles, and in particular for bottles of still wine and particularly concerns a composite material cap with reinforced seal.
  • Cork For the manufacture of bottle caps wine, cork has been around for a long time and will stay most used material. Characteristics exceptional that make it almost irreplaceable come in particular from its natural origin and its ease of implementation. Cork or suber is a fabric sparse spongy cell from the bark of the Oak cork. The cells filled with ambient air make it compressible but also elastic and allow gas exchanges. In addition, it is almost rot-proof and its qualities are relatively stable over time. The cork is naturally impregnated with a lipid substance insoluble in water, suberin, which makes it waterproof.
  • the cap is compressed so that decrease its diameter by about a third of its value.
  • the cork stoppers after compression, lose 4 to 5% of their initial diameter and so the force exerted by the walls of the plug when it returns to its original form decreases. So when clogging when the pressure is released, the elastic characteristics of the cork make the cork regains 85% of its initial diameter in one minute and 90% in three minutes. This time of relaxation or time of decompression of the plug should be taken into account when bottling. Unfortunately, the cadences industrial sites in the region of 2,500 caps per hour very rarely observe these relaxation times once that the stopper has been inserted into the neck of the bottle. Before the end of this cork relaxation time, the bottle is put in crate or cardboard in position lying.
  • the cork stopper in position in the bottle compresses naturally over time causing reduction dimensional and therefore a reduction in force exerted on the walls of the bottle.
  • the very structure of cork made up of different layers of alternate growth or "wooded lines”, of densities different results in the cap not being applied not homogeneously and uniformly on the wall of the neck of the bottle and therefore does not exert a force ideally distributed on it. Disadvantages above, it follows sealing problems of some bottles that become oozing, this is the so-called "pouring" bottles.
  • the object of the invention is to alleviate these disadvantages by providing a plug whose body main is cork and whose relaxation time after compression and bottling is decreased compared to traditional corks and the pressure exerted on the walls of the neck is uniform over the entire periphery of the plug.
  • the object of the invention is therefore a means of obturation a bottle of still wine or similar including a cylindrical cork body with a diameter greater than diameter of the neck of the corking bottle and intended for be compressed to a diameter less than diameter of the neck to be introduced inside the neck and form a tight stopper at the end of the back to its original form said relaxation time by cork pressure on the walls of the neck.
  • the cap according to the invention includes on at least the flat face facing the side of the contents of the bottle a circular or empty throat ring containing an incompressible and elastic element such as when the plug has been placed in the neck of the bottle, the element immediately resumes its original shape and exerts a significant uniform force and homogeneous over the entire periphery of the cap and therefore on the bottle neck walls.
  • an annular recess forming a circular groove 12 is produced by milling or by any other means on the flat and parallel faces of the plug and preferably located at least 4mm from the edge of the plug.
  • the section of the groove 12 created is preferably rectangular but the shape of this section may be different without however, depart from the scope of the invention.
  • element 14 is positioned inside of the annular recess forming the groove 12 .
  • element 14 is an acetoxysilane of viscosity and of high density, cold vulcanizable called E.V.F, more commonly called silicone and whose main mechanical properties that interest us here are to be incompressible and elastic.
  • the filling of the throat 12 by silicone is done by industrial means suitable thanks to pressure injection equipment so that the silicone completely fills the throat 12 without formation of air bubbles.
  • this element 14 forming a ring of silicone is practiced on the two flat faces of the cap because the bottling machines are designed to indifferently present one side or the other of the cap on the bottle. But it is obvious that only the turned side on the side of the contents of the bottle provided with the ring silicone 14 is enough to make the cap according to the invention.
  • the diameter of the plug goes from 24mm to about 15mm and the ring 14 in silicone deforms in all directions by crushing of the cork on the sides and in the thickness of the plug, but preferably outside its housing as shown in Figure 2. So the section of the silicone ring 14 transforms and tends to become oval under the action of pressure as shown precisely on the magnification of figure 2. Thanks to its qualities mechanical the silicone ring 14 deforms towards the outside of the cap during compression and this behavior is very important because so the silicone does not damage the cork cells by too much pressure strong.
  • the diameter of the ring silicone does not decrease in the same proportions as the diameter of the plug, its decrease is much less.
  • Figure 3 shows the plug 10 in place in the neck 16 of the standard diameter bottle 21mm, once the pressure is released.
  • the diameter of the plug 10 tends to return to its initial value, this is the relaxation of the cork.
  • the silicone ring 14 of which the diameter remained substantially constant during the compression of the cork exerts a force on the cork directed mainly outwards and resumes its original shape and size immediately compression ceases due to these characteristics mechanical incompressibility and elasticity.
  • Strength important effect exerted by silicone on cork is uniform and homogeneous over the entire periphery of the cap and adds to the force that cork itself exerts on the walls of the bottle and accelerates the elastic return cork or relaxation of cork which resumes faster initial form.
  • the relaxation time is decreased, the contact of glass and cork is optimal at the periphery of the cap immediately after capping. So the bottles can be put in the lying position as soon as the capping operation completed, which facilitates the chain manufacturing and packaging as much for the industrial bottler only for the little wine merchant.
  • this reduced relaxation time acts in somehow as a guarantee against the bottles oozing.
  • cork by its natural origin and its structure in alternating growth layers or "lines wooded "does not impart properties perfectly identical from one cap to another.
  • a raw cork sheet is not perfectly dry, so that the corks that come from it show tendencies to deform and ovalize.
  • the plug may present an anarchic return to its original form, the pressure of the cap on the walls of the bottle is not then not uniform, sealing is called into question and some bottles become oozing.
  • the plug according to the invention has the advantage of making the cap pressure uniform on the walls of the bottle and therefore to remove the problem of soaker bottles known as runners.
  • the tightness of bottles provided with the stopper according to the invention is ensured and the alteration of the organoleptic characteristics of the wine content in the bottle is avoided.
  • Silicone in addition to the mechanical qualities mentioned above, has many physicochemical qualities which make it an ideal material to be combined with cork because it adheres perfectly to cork.
  • silicone is hydrophobic and rot-proof. It allows gas exchange thanks to its filtering character and therefore does not disturb the passage of the molecules N 2 , S 2 , O 2 and CO 2 necessary for the improvement of the wine.
  • silicone is translucent; so, at first glance, the cap according to the invention appears as a traditional stopper in cork which is widely appreciated compared to a composite stopper with a cork body and a cap plastic.
  • the silicone can be replaced by any other elastic and incompressible means.
  • a spiral leaf spring of the type strip, embedded in a sealant such as silicone is introduced inside the groove 12 in rest position in the 24 mm diameter cap.
  • the ring formed of spring and sealant exerts pressure constant on the cork at the periphery of the cork and therefore on the sides of the bottle neck.

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Abstract

L'invention concerne un bouchon pour obturer une bouteille de vin tranquille comprenant un corps cylindrique en liège (10) d'un diamètre supérieur au diamètre du goulot (16) de la bouteille à boucher et destiné à être comprimé pour atteindre un diamètre inférieur au diamètre du goulot pour être introduit à l'intérieur du goulot et former un bouchon étanche à la fin du temps de retour à sa forme initiale dit temps de relaxation par pression du liège sur les parois du goulot. Selon la caractéristique principale, le bouchon (10) comprend sur la face plane tournée du côté du contenu de la bouteille une gorge circulaire (12) contenant un élément incompressible et élastique (14) tel que, lorsque le bouchon (10) a été mis en place dans le goulot (16) de la bouteille, l'élément (14) reprend immédiatement sa forme originale et exerce une force importante uniforme et homogène sur toute la périphérie du bouchon (10) et donc sur les parois du goulot (16) de la bouteille. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne les bouchons en liège pour le bouchage des bouteilles, et notamment pour les bouteilles de vin tranquille et concerne en particulier un bouchon en matériau composite à étanchéité renforcée.
Pour la fabrication des bouchons de bouteilles de vin, le liège est depuis longtemps et restera longtemps le matériau le plus utilisé. Les caractéristiques exceptionnelles qui le rendent quasiment irremplaçable proviennent en particulier de son origine naturelle et sa facilité de mise en oeuvre. Le liège ou suber est un tissu cellulaire spongieux peu dense provenant de l'écorce du chêne liège. Les cellules emplies d'air ambiant le rendent compressible mais également élastique et permettent les échanges gazeux. De plus, il est quasi imputrescible et ses qualités sont relativement stables dans le temps. Le liège est naturellement imprégné d'une substance lipidique insoluble dans l'eau, la subérine, qui le rend étanche.
Pour introduire un bouchon en liège dans le goulot d'une bouteille, le bouchon est comprimé de manière à diminuer son diamètre d'un tiers de sa valeur environ. De par leur compressibilité, les bouchons en liège après compression, perdent 4 à 5% de leur diamètre initial et donc la force exercée par les parois du bouchon lorsqu'il revient à sa forme initiale diminue. Ainsi, lors du bouchage lorsque la pression est relâchée, les caractéristiques élastiques du liège font que le bouchon reprend 85% de son diamètre initial en une minute et 90% en trois minutes. Ce temps de relaxation ou temps de décompression du bouchon doit être pris en compte lors de l'embouteillage. Malheureusement, les cadences industrielles de l'ordre de 2500 bouchons à l'heure respectent très rarement ces temps de relaxation une fois que le bouchon a été introduit dans le col de la bouteille. Avant la fin de ce temps de relaxation du liège, la bouteille est mise en caisse ou en carton en position couchée.
De plus, de par son caractère compressible, le bouchon en liège en position dans la bouteille se comprime naturellement au cours du temps engendrant une réduction dimensionnelle et par conséquent une réduction de la force exercée sur les parois de la bouteille. De plus, la structure même du liège constitué de différentes couches de croissance alternées ou "lignes boisées", de densités différentes a pour conséquence que le bouchon ne s'applique pas de manière homogène et uniforme sur la paroi du goulot de la bouteille et de ce fait n'exerce pas une force idéalement répartie sur celle-ci. Des inconvénients précités, il s'ensuit des problèmes d'étanchéité de certaines bouteilles qui deviennent suintantes, c'est le cas des bouteilles dites "couleuses".
C'est pourquoi le but de l'invention est de pallier ces inconvénients en fournissant un bouchon dont le corps principal est en liège et dont le temps de relaxation après compression et mise en bouteille est diminué par rapport aux bouchons traditionnels et dont la pression exercée sur les parois du goulot est uniforme sur toute la périphérie du bouchon.
L'objet de l'invention est donc un moyen d'obturation d'une bouteille de vin tranquille ou similaire comprenant un corps cylindrique en liège d'un diamètre supérieur au diamètre du goulot de la bouteille à boucher et destiné à être comprimé pour atteindre un diamètre inférieur au diamètre du goulot pour être introduit à l'intérieur du goulot et former un bouchon étanche à la fin du temps de retour à sa forme initiale dit temps de relaxation par pression du liège sur les parois du goulot. Selon la caractéristique principale, le bouchon selon l'invention comprend sur au moins la face plane tournée du côté du contenu de la bouteille une gorge circulaire ou vide annulaire contenant un élément incompressible et élastique tel que, lorsque le bouchon a été mis en place dans le goulot de la bouteille, l'élément reprend immédiatement sa forme originale et exerce une force importante uniforme et homogène sur toute la périphérie du bouchon et donc sur les parois du goulot de la bouteille.
Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaítront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels :
  • La figure 1a représente une vue en coupe du bouchon selon l'invention avant sa mise en pression pour l'embouteillage,
  • La figure 1b représente une vue de dessus du bouchon selon l'invention avant sa mise en pression pour l'embouteillage,
  • La figure 2 représente une vue en coupe du bouchon selon l'invention mis en pression,
  • La figure 3 représente une vue en coupe du bouchon selon l'invention placé dans une bouteille.
    • A partir d'un bouchon 10 en liège ou aggloméré de diamètre normalisé de 24mm, un évidement annulaire formant une gorge circulaire 12 est réalisé par fraisage ou par tout autre moyen sur les faces planes et parallèles du bouchon et situé préférentiellement à au moins 4mm du bord du bouchon. Cette gorge représentée en coupe sur la figure 1a et de dessus sur la figure 1b, a une profondeur comprise entre 3 et 4mm et une largeur comprise entre 2,5 et 3mm. Ces dimensions sont telles qu'elles doivent être suffisamment importantes pour satisfaire les résultats de l'invention décrits plus loin, et suffisamment petites pour que le liège conserve la résistance nécessaire pour ne pas se casser lorsque le diamètre du bouchon passe de 24mm à environ 15mm lors de la compression au bouchage. La section de la gorge 12 crée est préférentiellement rectangulaire mais la forme de cette section peut être différente sans pour autant sortir du cadre de l'invention. A l'intérieur de l'évidemment annulaire formant la gorge 12 l'élément 14 est positionné. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'élément 14 est un acétoxysilane de viscosité et de densité élevée, vulcanisable à froid dénommée E.V.F, plus communément appelé silicone et dont les principales propriétés mécaniques qui nous intéressent ici sont d'être incompressible et élastique. Le remplissage de la gorge 12 par le silicone est effectué par des moyens industriels appropriés grâce à un matériel d'injection sous pression afin que le silicone remplisse entièrement la gorge 12 sans formation de bulles d'air.
    L'élaboration de cet élément 14 formant un anneau de silicone est pratiquée sur les deux faces planes du bouchon car les machines d'embouteillage sont prévues pour présenter indifféremment un côté ou l'autre du bouchon sur la bouteille. Mais il est évident que seule la face tournée du côté du contenu de la bouteille pourvue de l'anneau de silicone 14 suffit pour réaliser le bouchon selon l'invention.
    Lors de la compression du bouchon, le diamètre du bouchon passe de 24mm à 15mm environ et l'anneau 14 en silicone se déforme dans toutes les directions par écrasement du liège sur les cotés et dans l'épaisseur du bouchon, mais préférentiellement en dehors de son logement comme représenté sur la figure 2. Ainsi, la section de l'anneau de silicone 14 se transforme et tend à devenir ovale sous l'action de la pression comme montré précisément sur le grossissement de la figure 2. Grâce à ses qualités mécaniques l'anneau de silicone 14 se déforme vers l'extérieur du bouchon lors de la compression et ce comportement est très important car ainsi le silicone n'endommage pas les cellules du liège par une pression trop forte.
    Lors de la compression, le diamètre de l'anneau de silicone ne diminue pas dans les mêmes proportions que le diamètre du bouchon, sa diminution est bien inférieure.
    La figure 3 représente le bouchon 10 mis en place dans le goulot 16 de la bouteille de diamètre normalisé 21mm, une fois que la pression est relâchée. Le diamètre du bouchon 10 tend à revenir à sa valeur initiale, c'est la relaxation du bouchon. Ainsi, l'anneau de silicone 14 dont le diamètre est resté sensiblement constant lors de la compression du bouchon exerce sur le liège une force dirigée principalement vers l'extérieure et reprend sa forme originale et son encombrement immédiatement dès que la compression cesse grâce à ces caractéristiques mécaniques d'incompressibilité et d'élasticité. La force importante exercée par le silicone sur le liège, est uniforme et homogène sur toute la périphérie du bouchon et vient s'ajouter à la force que le liège exerce lui-même sur les parois de la bouteille et accélère le retour élastique du liège ou relaxation du liège qui reprend plus vite sa forme initiale. Ainsi, le temps de relaxation est diminué, le contact du verre et du liège est optimal à la périphérie du bouchon immédiatement après bouchage. Ainsi, les bouteilles peuvent être mises en position couchée dès l'opération de bouchage terminée, ce qui facilite la chaíne de fabrication et de mise en conditionnement autant pour l'embouteilleur industriel que pour le petit caviste.
    En outre, ce temps de relaxation réduit agit en quelque sorte comme une garantie contre les bouteilles suintantes. En effet, le liège par son origine naturelle et sa structure en couches de croissance alternées ou "lignes boisées" ne confère pas des propriétés parfaitement identiques d'un bouchon à un autre. De plus, il suffit par exemple qu'une plaque de liège brut ne soit pas parfaitement sèche, pour que les bouchons qui en sont issus présentent des tendances à se déformer et à s'ovaliser. Par conséquent, pendant la phase de relaxation après l'opération de compression lors du bouchage, le bouchon peut présenter un retour anarchique à sa forme initiale, la pression du bouchon sur les parois de la bouteille n'est alors pas uniforme, l'étanchéité est remise en cause et certaines bouteilles deviennent suintantes.
    C'est pourquoi le bouchon selon l'invention présente l'avantage d'uniformiser la pression du bouchon sur les parois de la bouteille et donc de supprimer le problème des bouteilles suintantes dites couleuses. L'étanchéité des bouteilles munies du bouchon selon l'invention est assurée et l'altération des caractéristiques organoleptiques du vin contenu dans la bouteille est évitée.
    L'utilisation d'un élastomère type caoutchouc ou tout autre matériau compressible à la place du silicone est à proscrire. En effet, la pression de l'anneau de silicone sur le bouchon en place dans le goulot de la bouteille existe et n'est efficace que parce qu'il s'agit d'un matériau incompressible. Dans le cas d'un matériau compressible tel qu'un élastomère, le matériau diminue de volume sous l'effet de la pression, et s'il est élastique, ne revient à sa position initiale que lorsque la pression est relâchée. Lors de la mise en place dans le goulot de la bouteille, la pression n'est pas totalement relâchée puisque le diamètre du bouchon est supérieur au diamètre de la bouteille. Par conséquent, le matériau sous pression ne reprend pas tout à fait sa forme initiale et donc ne "pousse" pas sur le liège. De plus, et de façon similaire au liège, un tel matériau compressible sous pression exerce une force de réaction dont la valeur n'est pas constante dans le temps mais décroít au cours du temps. Un tel matériau ne favorise donc pas une pression plus uniforme et homogène sur les parois du goulot de la bouteille ni un temps de retour plus court du liège à sa position initiale.
    Le silicone, en plus des qualités mécaniques citées plus haut, possède de nombreuses qualités physico-chimiques qui en font un matériau idéal pour être combiné au liège car il adhère parfaitement au liège. De plus, le silicone est hydrophobe et imputrescible. Il autorise les échanges gazeux grâce à son caractère filtrant et donc ne perturbe pas le passage des molécules N2, S2, O2 et CO2 nécessaires à la bonification du vin.
    En outre, dans sa forme la plus usuelle, le silicone est translucide ; ainsi, au premier coup d' oeil, le bouchon selon l'invention apparaít comme un bouchon traditionnel en liège ce qui est largement apprécié par rapport à un bouchon composite avec un corps en liège et un chapeau en plastique.
    Selon un autre mode de réalisation de l'invention, non représenté sur les figures, le silicone peut être remplacé par tout autre moyen élastique et incompressible. A titre d'exemple, un ressort spirale à lame du type feuillard, noyé dans un produit de scellement tel que du silicone est introduit à l'intérieur de la gorge 12 en position de repos dans le bouchon de diamètre 24 mm. Lorsque le bouchon est mis sous pression dans le goulot de la bouteille de diamètre normalisée 21mm, l'anneau formé du ressort et du produit de scellement exerce une pression constante sur le liège en périphérie du bouchon et donc sur les parois du goulot de la bouteille.

    Claims (7)

    1. Bouchon destiné à obturer une bouteille de vin tranquille ou similaire comprenant un corps cylindrique (10) en liège d'un diamètre supérieur au diamètre du goulot (16) de la bouteille à boucher et destiné à être comprimé pour atteindre un diamètre inférieur au diamètre du goulot pour être introduit à l'intérieur dudit goulot et former un bouchon étanche à la fin du temps de retour à sa forme initiale dit temps de relaxation par pression du liège sur les parois du goulot,
         caractérisé en ce qu'il comprend sur au moins la face plane tournée du côté du contenu de la bouteille une gorge circulaire ou vide annulaire (12) contenant un élément incompressible et élastique (14) tel que, lorsque le bouchon (10) a été mis en place dans ledit goulot (16) de la bouteille, ledit élément (14) reprend immédiatement sa forme originale et exerce une force de compression uniforme et homogène sur toute la périphérie du bouchon (10) et donc sur les parois du goulot (16) de la bouteille.
    2. Bouchon selon la revendication 1, dans lequel ledit élément incompressible et élastique (14) accélère la capacité du bouchon à se relaxer et diminue son temps de relaxation lorsqu'il exerce sa pression sur le liège.
    3. Bouchon selon la revendication 2, dans lequel ladite gorge (12) est située à au moins 4mm de la périphérie du bouchon.
    4. Bouchon selon la revendication 3, dans lequel ladite gorge (12) est de section rectangulaire, de 3 à 4mm de profondeur et de 2,5 à 3mm de largeur.
    5. Bouchon selon la revendication 4, dans lequel le matériau incompressible et élastique composant ledit élément (14) est un acétoxysilane de type silicone.
    6. Bouchon selon la revendication 4, dans lequel ledit élément incompressible et élastique (14) est un ressort à spirale de type feuillard noyé dans un produit de scellement.
    7. Bouchon selon la revendication 6, dans lequel ledit produit de scellement est du silicone.
    EP02368065A 2002-06-25 2002-06-25 Bouchon en matière composite à étanchéité renforcée Withdrawn EP1375371A1 (fr)

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