EP1644257B1 - Procede de fabrication de capsules de bouchage - Google Patents

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EP1644257B1
EP1644257B1 EP04767511A EP04767511A EP1644257B1 EP 1644257 B1 EP1644257 B1 EP 1644257B1 EP 04767511 A EP04767511 A EP 04767511A EP 04767511 A EP04767511 A EP 04767511A EP 1644257 B1 EP1644257 B1 EP 1644257B1
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EP
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skirt
typically
insert
radial
height
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Jacques Granger
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Amcor Flexibles Capsules France SAS
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Alcan Packaging Capsules SAS
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    • B65D49/00—Arrangements or devices for preventing refilling of containers
    • B65D49/02—One-way valves
    • B65D49/04—Weighted valves

Definitions

  • the invention relates to the field of screw closure caps which typically include an internal threaded plastic insert and a metal outer shell. These capsules are typically intended for corking bottles containing alcoholic beverages, including wine.
  • Screw closure capsules are also known whose threading is constituted by a deformation of the metallic skirt of the capsule, as described for example in the French patent. 2,387,165 .
  • Capsules are also known whose shell has a skirt which has, at a certain height, a radially expanded part, as illustrated in the international patent application. WO 94/20237 .
  • patent US 1,969,777 discloses a method in which a rubber piece is placed inside a closed metal tube head and said rubber member is depressed to locally deform the wall of said tube head.
  • screw cap capsules of the state of the art do not always have a satisfactory manual gripping level, insofar as the unscrewing of the capsule may require a torque, in particular a first opening torque, such that the fingers may tend to slide on the metal shell, which is generally cylindrical.
  • An object of the invention is constituted by a method making it possible to manufacture industrially at high speed capping caps of particular shape which are therefore more manageable, easier to screw / unscrew than those of the state of the art.
  • Another object of the invention is to obtain capsules whose shape of the shell allows an immediate differentiation compared to commercially available capsules which are typically cylindrical. Moreover, these capsules must meet the requirements of mechanical strength, in particular impact strength.
  • Composite capsules are made by supplying the plastic insens, the metal shells and assembling them.
  • the plastic insert is formed by molding thermoplastic material, typically by injection.
  • Metal shells are typically made by stamping tape or foil, usually aluminum or tin. Thus, in practice, it is known to produce industrially at high speed that cylindrical metal shells.
  • the means of the invention can effectively solve the problems with regard to the capsules themselves. Indeed, the presence of an expanded radial portion on the skirt of said shell allows both to better manually grasp the capsule in particular for its unscrewing, and to differentiate from commercial capsules. Moreover, the invention makes it possible to differentiate without increasing the height of the containers clogged with such capsules. Indeed, the total height of a bottle capsulated can in many cases be a standard or a requirement imposed by one of the many actors in the chain from the producer or conditioner to the consumer. Thus, for example, it is not conceivable that a beverage dispenser is led to change the spacing between its bottle storage shelves because the height of the bottles would be too large.
  • these capsules have a high impact resistance, in particular because the radially expanded portion of the outer skirt has a thickness Ep substantially the same as that of the remainder of the radially unexpanded outer skirt, whereas the expanded zones of the state of the art show thinning of the wall. Indeed, it is advantageous that this be so insofar as this expanded part (43) is exposed to shocks and where it would therefore not be mechanically weaker than the rest of the metal shell (4) . This can be achieved in particular by the method according to the invention described next.
  • the figures 1a , 2a , 3a , 4a , 5 , 7a , 8a , 9a , 10a , 13a , 13b and 14a are axial sections of capsules (1) comprising a shell (4) manufactured according to the invention, said capsules being crimped onto a neck (2), whereas the figures 1b , 2b , 3b , 4b , 6b . 7b , 8b , 9b , 10b and 14b are side views of the corresponding capsules (1).
  • the left part of the figure represents the capsule (1) with an attached seal (50), while on the right side the insert (50) of the left part is replaced by a sealing insert (51) which ensures a temporary solidarity of an inexplicable device (8) on the figures 1a , 4a , 10a , 13a and 13b , and a pouring device (7) on the figures 3a , 5 and 9a .
  • the capsules (1) comprise an attached seal (50).
  • FIGS. 1a to 5 , 13a and 13b are related to capsule methods (1) in which the insert (3) is an insert (3 ') with an inner skirt (31) called “short" of height h1 ⁇ 20 mm, so as to be opposite the threading (20) of the neck (2).
  • the Figures 7a to 10b relate to capsules (1) in which the insert (3) - typically shown on the figure 6a - Is an insert (3 ") with inner skirt (31) called" long "height h1> 20 mm.
  • FIGS. 14a and 14b are relative to capsules (1) in which the insert (3) is an insert (3 "') with so-called" very long "skirt of height h1> 50 mm.
  • said expanded portion (43) can typically form an annular ring, continuous or discontinuous, connecting, at its upper part, typically to said outer head (40), or possibly to said cylindrical portion (42). ), and at its lower part, to said cylindrical portion (42).
  • said expanded portion (43) forms a continuous annular ring of cylindrical symmetry.
  • all or part of said inner skirt (31) of said insert (3) can cooperate with all or part of said typically cylindrical portion (42) of said outer skirt (41), so as to form in particular said connecting means.
  • the insert (3) and said typically cylindrical portion (42) of the shell are of substantially the same diameter D1, so that said insert (3) can be introduced into said shell (4) without excessive play.
  • the invention also comprises the manufacture of capsules (1) in which said expanded portion (43) could be moved away from the outer head (40) by 5 to 15 mm.
  • said expanded portion (43) may form a semi-circular ring that could be facing a portion of the thread (32) of the insert (3), so that this would be without disadvantage for the screwing itself. same - case that has not been illustrated on a figure.
  • said height H2 of said radially expanded portion (43) may be at least 2 mm and may typically range from 3 mm to 15 mm. In many examples illustrated by figures, this height is 4 mm, 4.5 mm, 6 mm.
  • Said diameter D1 of the cylindrical portion (42) can typically range from 15 mm to 60 mm.
  • the ratio D2 / D1 can range from 1.02 to 1.15 and can typically range from 1.05 to 1.10. This ratio is about 1.085 with respect to the hulls (4) of the examples and figures.
  • said typically cylindrical portion (42) and said expanded portion (43) may be connected by at least one intermediate portion of average slope equal to AD / AH, with AD equal to D2-D and ⁇ H equal to the height of said shell (4) on which said diameter varies from D1 to D2, said slope typically ranging from 0.5 to 2 and preferably from 0.8 to 1.5.
  • said radially expanded portion (43) and said typically cylindrical portion (42) and said expanded portion (43) are connected by a radius of curvature R2 ranging from 1.5 mm to ⁇ D / 2.
  • said expanded part (43) can adjoin, at its upper part, said outer head (40), and at its lower part, said cylindrical portion (42) of said outer skirt (41), said outer head (40) and said expanded portion (43) being connected by a radius of curvature R1 ranging from 1.5 mm to 5 mm, as illustrated in FIG. figure 7a .
  • said expanded portion (43) can adjoin, at its top and bottom, said cylindrical portion (42) of said outer skirt (41), said expanded skirt (43) being a spaced apart expanded skirt (43 ') or offset from said outer head (40).
  • said expanded portion may be more or less remote from said outer head (40) and therefore the top of the capsule (1).
  • Said outer skirt (41) may comprise several expanded parts (43, 43 ', 43 "), as illustrated by way of example on the figure 8a (right part of the figure 8a ).
  • said inner head (30) of said insert (3) is facing all or part of said expanded portion (43, 43 '), so that the internal thread (32) of said threaded inner skirt (31) of said insert (3) facing said cylindrical portion (42) of said outer skirt (41).
  • the expanded part (43) is of great height H2.
  • the shell (4) serves as a hoop to the insert, it is preferable, particularly in the case where a thin-walled insert is used, that the part of the insert (3) bearing said thread (32) is in direct contact with said cylindrical portion (42) of substantially the same diameter and thus acting as a hoop to prevent any radial deformation of said thread (32) during screwing or unscrewing under stress.
  • said inner head (30) of said insert (3) may comprise a vault (33) in contact with said sealing means (5) and, above said vault, a recessed spacing means (34), formed typically spaced concentric rings (340) in contact with said outer head (40).
  • a vault 33) in contact with said sealing means (5) and, above said vault, a recessed spacing means (34), formed typically spaced concentric rings (340) in contact with said outer head (40).
  • said expanded portion (43) can be positioned, in axial height, above said external thread (20) of said neck (2), and optionally at above said rim (22) of said neck (2).
  • said inner skirt (31) of said insert (3) may be thick with a groove bottom ranging from 0.1 mm to 0.5 mm. In the case of a "short" skirt insert (3 '), this thickness can range from 0.1 to 0.3 mm. With inserts with longer skirt (3 ") and (3"'), the thickness of the insert can range from 0.25 to 3 mm.
  • said insert (3) can be an insert (3 ') whose inner skirt (31) is called “short", said insert having a height h1 typically ranging from 6 mm to 20 mm, said height h1 corresponding typically to the height of said neck from said rim (22) to the bottom of said external thread (21).
  • the H / h1 ratio can range from 1.1 to 4, and preferably from 2 to 3. This type of insert has been shown on figures 1a , 2a , 3a , 4a , 5 , 13a and 13b .
  • said outer skirt (41) may comprise said tamper-proof means (6), said outer skirt (41) being able to form a crimped zone (60) under said tamper-evident ring (21), as well as said first opening means (7), said outer skirt (41) comprising a weakening line (70) solidarisant by bridges a guarantee strip (71) located above said weakening line and able to form said zone crimped (60).
  • Said insert (3) can also be an insert (3 ") whose inner skirt (31) is called" long ", said insert having a height h2 typically ranging from 20 mm to 50 mm, said height h2 typically corresponding to the height said neck from said rim (22) to the bottom of said tamper evident ring (21) of said neck (2), the H / h2 ratio typically ranging from 0.8 to 1.1. This case has been illustrated on Figures 6a , 7a , 8a , 9a and 10a .
  • said insert (3) can also be an insert (3 "') whose inner skirt (31) is said to be” very long ", said neck comprising a low tamper ring (21'), said insert having a height h3 greater than 50 mm, said height h3 typically corresponding to the height of said neck from said rim (22) to the bottom of said low inviolability ring (21 '), the ratio H / h2 typically ranging from 0.8 to 1 1.
  • said inner skirt (31) may comprise said tamper-evident means (6) and said first opening means (7), said inner skirt (31) comprising at its lower part a guarantee strip (71) connected by a weakening line (70) comprising a plurality of bridges, said guarantee strip (71) cooperating with said tamper-evident ring (21) by means of catch tabs (61) so that said tamper-evident ring (21) axially locks said tabs (61) and said guarantee strip (71) , and thus a first opening of said capsule causes a visible rupture of said bridges of said line of weakness (70).
  • Said guarantee strip (71) may comprise an outer projection (62) forming a flange for said outer skirt, typically a stop edge of width ranging from 0.5 to 5 times the thickness Ep of said outer skirt (41) .
  • Said hooking tongues (61) can be connected to said guarantee strip (71) or possibly to said external projection (62). Each of said hooking tongues (61) can be secured to said guarantee strip (71) or to said projection (62) by a thinned portion (610) of said tongue (61) ensuring its flexibility.
  • said weakening line (70) may be a crenellated line (70 '), so as to avoid undesirable bridging of bridges, in particular during said plugging or capping of said container.
  • said expanded portion (43) may have on all or part of its height H2 a profile typically forming a circle or a regular polygon, typically N sides or sides, with N ranging from 5 to 18, and preferably from 6 to 12 sides.
  • said outer skirt (41) over all or part of its height H, may form a surface of revolution, of constant radius or not depending on the height considered or have a rotational symmetry of 360 ° / N angle, with N ranging from 4 to 80, said outer skirt (41) typically forming a plurality of N notches so as to facilitate manual gripping and rotation of said capsule.
  • the unexpanded portion (42) of said outer skirt (41) may be non-cylindrical.
  • the corresponding insert (3) must have the same profile. It is thus possible to further accentuate the distinctive character of the capsule (1) and to facilitate its manual grip.
  • said assembly means solidarisant in rotation and axially said inner (3) and outer (4) parts may comprise any type of known means, and in particular an anchoring means, mechanical or chemical, typically by gluing said inner (3) and outer (4) parts.
  • said inner skirt (31) of the insert (3) can cooperate with said cylindrical portion (42) facing the shell (4), over all or part of said height h, thanks to a layer of adhesive solidarisant said inner skirt (31) and said cylindrical portion (42).
  • said outer portion or shell (4) may be aluminum, tin, or a multilayer metal-plastic material with stress strain similar to that of aluminum or tin. Said outer portion (4) may be surface-treated aluminum, typically brushed or anodized, to create a "metallic" appearance or color.
  • said inner portion (3) may be a molded insert of thermoplastic material, typically PE, PP, PET, SEBS or PS, optionally comprising one or more mineral fillers, typically talc.
  • said sealing means (5) of said capsule (1) may typically comprise an attached seal (50) or a sealing insert (51), or possibly a circular sealing lip.
  • Said sealing means (5) may comprise said insert (50) of sufficient diameter to cover at least the rim (22) of the neck (2) and a compression means, carried by the inner surface of said insert, to apply sealing said gasket (50) on said neck (2) during said plugging and typically on the rim (22) of said neck (2).
  • said compression means may be constituted by, or may comprise, axial compression means, said axial compression means typically comprising an annular rib or extra thickness (300) formed on the inner wall of said inner head (30). ) or said inner skirt (31), and intended to compress said attached seal (50) in said axial direction (10) on the upper part (220) of said rim (22), typically flat portion or inclined up to 45 ° .
  • said compression means may comprise a radial compression means, the compression of the attached seal (50) against said neck being in a radial direction (11), by said annular tongue (311), said radial direction (11) making with said axial direction (10) an angle of at least 45 °.
  • said radial compression means may comprise an annular extra thickness (300) formed typically at the junction between said inner head (30) and said inner skirt (31), and intended to compress said seal (50) on all or part of the radiated part (220), and / or on the typically vertical part of the rim (22).
  • Said annular oversize (300) may have the shape of a stair step formed at the inner junction of the inner head (30) and the inner skirt (31), so as to compress said gasket (50) radially.
  • said radial compression means may comprise a chamfer (301) of said insert (3) at the inner junction of the inner head (30) and the inner skirt (31), said chamfer having an inclination or curvature typically close to that of the radiated part (220) of the said rim (22) facing each other.
  • the thickness Ej of the gasket typically between 0.5 and 2.5 mm, may be chosen, depending in particular on the radial space Eo between said neck and said capsule, so that said container is sealed by said capsule, the thickness of the locally compressed seal or the distance E between the end of said compression means and said rim then typically being between 0.3.Ej and 0.7.Ej, with Ej.
  • said radial compression means may comprise an annular tongue (311) formed on the inner wall of said inner skirt (31) of the insert (3).
  • said compression means may comprise an axial compression means and a radial compression means, said axial and / or radial compression means being an integral part of said insert (3) or forming an insert.
  • said inner skirt (31) of the insert (3) may comprise a rib or a plurality of holding lugs (310) capable of securing said attached seal (50) to said insert (3).
  • a pouring device (8) and / or a device said "non-refillable" (8 ') can be reversibly secured to said insert (3), or possibly to said sealing means (5, 50, 51), typically by virtue of an inner ring (35) of said insert (3) temporarily cooperating with a peripheral skirt of said pourer (8) and / or said non-refillable device (8 ').
  • the figures 3a , 5 and 9a illustrate the case where a pouring device (8) is secured to the capsule (1), via said sealing means (51), and in particular thanks to a connecting ring (510).
  • the figures 1a , 4a , 10 , 13a and 13b illustrate the case where a "non-refillable" device (8 ') is secured to the capsule (1), via said sealing means (51).
  • the connecting ring (510) makes it possible to secure the devices (8) and (8 ') to the capsule (1), so that when the capsule (1) is screwed to the neck, the devices (8) and (8) ') are forced into the neck and remain fixed to the neck through the fins (81) - these fins (81) have been shown in the figures in their original position, before introduction into the neck, these fins being bent towards the top against the inner wall of the neck when these devices (8) and (8 ') are introduced into the neck (2).
  • said insert (3) may comprise axial latching means, typically in the form of a plurality of flexible annular tongues (302), cooperating with said radially expanded portion (43), so as to fix said insert (3) in said shell (4) in the axial direction, and so as to further increase the impact strength of said expanded portion (43) of said shell (4).
  • annular radial cavity (48) may also be filled with a material (49), typically an adhesive material, so as to simultaneously secure the insert to said shell and obtain a very high impact strength.
  • This adhesive may be constituted or may comprise a homogeneous glue or a two-component glue (polyurethane glue). Whether with a tongue (302), or with an introduction of adhesive material, or with an insert with an outer edge as on the figure 13a in all cases, it is thus possible to obtain excellent shock resistance, with a rating of 5 on the "Charpy sheep test" scale, and to use an alloy of the 8000 series which is less expensive than an alloy of the 3000 series.
  • the manufacturing method according to the invention makes it possible to obtain, as illustrated on the Figures 15b to 16f , 17a, 17b and 18d a radially expanded portion (43) having a non-circular section in a plane perpendicular to said axial direction (10), to facilitate gripping and manual rotation of said capsule (1).
  • a circular section has been represented on the figures 15a and 16a .
  • Said non-circular section can take several forms.
  • other possibilities of non-circular section are illustrated on the Figures 16b to 16f , with for example polygonal sections ( Figures 16b and 16e ), or with an oval section ( figure 18d ).
  • the shell (4) may comprise a cylindrical portion (42 ') of the outer skirt (41) comprising a plurality of deformations (420) of small amplitude, which can form patterns which can also contribute to the manual gripping of the capsule.
  • the deformations (420) are said to be of low amplitude (a '/ b') as opposed to the high amplitude deformation (a / b) relative to said expanded part (43), with "a” and "b” respectively corresponding to ⁇ D (D2-D1), and H2 seen previously.
  • the deformations (420) of small amplitude are typically formed by an elastomer punch in the traditional manner, the amplitude (a '/ b') being small enough for there to be a slight local expansion of the metal without risk of thinning. notable wall and appearance of cracks (44). Typically, a '/ b' ⁇ 0.2. a / b.
  • step c) of this method said local radial expansion is obtained by axial compression of an expandable punch (95) in said blank (4 ') placed in a shape matrix (91, 91') forming a radial cavity Profile (92) similar to that of said expanded portion (43), said expandable punch (95) plating a portion of said outer skirt (41 ') against said inner wall of said radial cavity (92), by said axial compression, typically obtained by axial displacement of a slider (96).
  • said local radial expansion is an expansion progressively extending axially, said expandable punch beginning to exert its action at the lower portion (45) of said blank (4 ') closest to said outer head (40) , then progressively continuing to exert its action by deviating from said outer head (40), so as to have a free flow of said skirt (41 ') in said cavity (92), said free flow being made possible by a blocking progressive of said skirt (41 ') from said outer head (40), the remainder of said skirt (41') not being blocked by said expandable punch (95) against said matrix, so as to progressively form in the axial direction said expanded portion (43) without risk of metal failure.
  • said expandable punch (95) has an axial profile (950) adapted to achieve said progressive expansion by radial compression.
  • said expandable punch may be formed of an elastomeric material capable of deforming under said radial compression, said elastomeric material having a Shore hardness chosen according to the mechanical characteristics of said material, typically metallic, of said blank (4 ') said hardness to be greater than a given value depending on the mechanical characteristics and the thickness of said material forming said skirt (41 '), so that said axial compression develops a radial force of said elastomeric material greater than the local resistance deformation by radial expansion of said skirt (41 ').
  • said blank (4 ') is made of aluminum alloy 8011 according to the nomenclature of the Aluminum Association, of thickness equal to 0.23 mm
  • an elastomer having a Shore A hardness of 80 at 85 is suitable
  • an elastomer of Shore A hardness ranging from 85 to 90 is necessary when the aluminum alloy is a 3105 alloy according to the same nomenclature of 0.23 mm thick, an alloy 3105 having characteristics mechanical superior to those of 8011 alloy.
  • the expandable punch (95) is axially compressed by a slider (96).
  • This slider may be either metallic, or of elastomer of hardness greater than that of the expandable punch (95), or comprise a bottom portion (96 ') made of elastomer or rubber with a Shore A hardness greater than that of said expandable punch (95), such as illustrated on the figure 11d , which allows in particular to have an axial stroke of the slide of less precision.
  • said slider (96) may have a shoulder (960) of width at least equal to said thickness Ep, so that said shoulder may exert an axial compression on the end of said outer skirt (41) when said slider ( 96) is at its bottom dead point, and thus to promote the plating of said expanded portion (43) against the wall of said cavity (92) and thus obtain low radii of curvature R1 and R2.
  • the method according to the invention is not limited to the only capsules, in fact, it can be applied to the transformation of any cylindrical hollow body with a metal skirt, in particular in the sector of the packaging.
  • the process according to the invention was implemented on an industrial production line and was implemented at the usual production rates.
  • the thickness Ep of the expanded portion (43) was found to be 0.23 mm, so that no thinning was observed.
  • the inserts (3) were manufactured by injection molding PE or PP and the inserts (3) were assembled in the shells (4) generally using a commercial adhesive.
  • FIG. 12a All figures - except the Figures 12c and 12d are illustrations or exemplary embodiments of the invention.
  • the threaded insert (3) has an inner head (30) of small thickness in direct contact with said outer head (40) of the metal shell (4), the insert (3) compressing said seal means (5 , 50, 51) against the neck (2) and its rim (22), said sealing means (5) being an insert (50) on the left side of the figure, and a sealing insert (51) on the right side of the figure with a crown (510) able to temporarily secure an inexplicable device (8 ').
  • the figure 1b is a side view of the capsule (1) set with the figure 1a - the neck (2) has not been shown.
  • the inner head (30) comprises an arch (33) whose lower face is in contact with said sealing means (5), namely a seal (50), the upper face of said inner head (30) carrying spacer means (34) forming a plurality of spaced concentric rings (340) forming a recess, the rings (340) serving as support for the outer head (40) of the metal shell (4).
  • the figure 2b is a side view of the capsule (1) of the figure 2a , analogous to the figure 1a .
  • the height of the rings (340) is greater than that of the figure 2a .
  • Said sealing means (5) is an attached seal (50) on the left part of the figure, and a sealing insert (51) on the right side of the figure provided with a crown (510) adapted to join together temporarily a pouring device (8).
  • the figure 3b is a side view of the capsule (1) not set with the figure 3a .
  • Figures 4a and 4b is in part analogous to that of Figures 1a and 1b . They differ in that the insert (3) comprises, as on the figure 2a , a spacer means (34).
  • Said outer head (40) and inner (30) are curved (concave).
  • Said sealing means (5) is an attached seal (50) on the left part of the figure, and a sealing insert (51) on the right side of the figure provided with a crown (510) adapted to join together temporarily a pouring device (8).
  • a sealing insert (51) on the right side of the figure provided with a crown (510) adapted to join together temporarily a pouring device (8).
  • the outer head (40) and the inner head (30) of the insert (3, 3 ') are convex instead of concave.
  • figure 6a represents an insert (3) with an insert (50), comprising an inner skirt (31) called “long” comprising an upper portion (312) carrying said internal thread (32), and a lower portion (313) comprising a portion detachable member (314) carrying a tamper means (6) in the form of a plurality of tabs (61), and a first opening means (7) in the form of a crenellated weakening line (71 ').
  • the figure 6b is a side view of the insert (3) of the figure 6a .
  • the Figure 6c is an enlarged partial view of the top right corner of the figure 6a and represents the position of the seal (50) relative to the annular tongue (311), so as to have a radial compression of the seal.
  • Figures 7a to 10b relate to capsules (1) having an insert (3 ') with a long skirt as illustrated in the Figures 6a to 6d .
  • figure 7a represents a capsule (1) screwed to a BVP 25H corded glass ring, provided with an attached seal (50), the outer skirt (41) of the shell (4) cooperating at its lower end with a bead ( 611) of the detachable portion (314) of the insert (3), the compression of the insert (50) against said neck being made by radial compression in a radial direction (11), with said annular tongue (311).
  • the figure 7b is a side view of the capsule (1) of the figure 7a .
  • figure 8a is similar to that of the figure 7a , the glass ring being a BVP 28H ring with cord, and said expanded skirt (43) being an expanded skirt (43 ') spaced or offset from said outer head (40), in the case of the figure 8a .
  • the figure 8b is a side view of the capsule (1) of the figure 8a similar to figure 7b .
  • Figures 9a and 9b is similar to that of Figures 7a and 7b .
  • the neck forms a glass ring BVP 36EH
  • said sealing means (5) is an attached seal (50) on the left side of the figure, and a sealing insert (51) on the right side of the figure provided with a crown (510) adapted to temporarily secure a pouring device (8).
  • Figures 10a and 10b is similar to that of Figures 7a and 7b .
  • the neck forms a ring of glassware BVP 30H with cord, and, as on the figure 1a , said sealing means (5) being a seal (50) on the left side of the figure, and a sealing insert (51) on the right side of the figure provided with a crown (510) suitable for temporarily secure a non-refillable device (8 ').
  • a slider variant (96) which comprises a lower portion (96 ') - that in contact with the elastomeric punch (95) - formed of elastomer of Shore A hardness greater than the Shore A hardness of the elastomeric punch, so forming a "damper" between the typically metallic slider (96) and the elastomeric punch (95).
  • FIGS 12a and 12b are similar to Figures 11c and 11d , the elastomeric punch (95) having a profile with a sloping wall (950), so as to promote progressive radial compression of the outer skirt (41) from its lower end (45), which does not block a axial displacement or migration (46) of the metal from the wall of the shell blank (4 ') to the interior of the cavity (92).
  • This displacement (46) of the skirt with respect to the upper die (91 ') has been represented by an arrow on the figure 12a .
  • FIGS. 12c and 12d illustrate the situation of the prior art in which the compression of an elastomeric punch (95 ') leads to an isotropic compression (97) which blocks the metal of the shell blank on the periphery of said cavity (92), in the manner of a blank holder, so that the metal portion (47) facing the cavity (92) is expanded to thin the metal and cause it to break and form cracks (44) .
  • the example of figure 13a is analogous to that of the figure 4a however, on the figure 13a , the insert (3, 3 ') is an insert of great thickness, insert which, in addition, fills the cavity formed (48) by the expanded part (43), the insert (3) can be forced into the shell (4), or the shell (4) can be formed on said insert (3).
  • the example of figure 13b is analogous to that of the figure 1 , however, the insert of the figure 13b does not fill the cavity (48), this cavity being filled with a material (49) - typically an adhesive material which may be a hot melt, ensuring the bonding of the insert to the shell.
  • figure 14a is analogous to the figure 7a but the neck (2) comprises a low inviolability ring (21 ') and, accordingly, said insert (3) is an insert (3 "') with a very long skirt 60 mm in height.
  • the figure 14b is a side view of the capsule (1) of the figure 14a .
  • Figures 14c and 14d illustrate other types of insert (3, 3 ', 3 ", 3"') in which said inner head (30) comprises at its periphery a flexible annular tongue (302) adapted to cooperate with the expanded portion (43), so as to secure the insert (3) to the shell (4).
  • the tongue (302) is a simple tongue
  • the tongue (302) has substantially the shape of a "Y" whose branches cooperate with the corners of said expanded portion (43).
  • FIGS 17c and 17d illustrate a capsule (1 ') without a threaded insert, but provided with an attached seal.
  • This capsule (1 ') after being placed on a neck (see figure 17c ) is crimped at the neck, a wheel forming on the skirt of this capsule a thread cooperating with the thread (20) of the neck.
  • FIGS. 18a to 18c illustrate the case of a shell (4) of capsule (1) of which said cylindrical portion (42) is a cylindrical portion (42 ') which has a deformation of small amplitude (a' / b '), deformation capable of both to facilitate manual gripping of the capsule and to form a decorative pattern.
  • the invention has great advantages. Indeed, on the one hand, it discloses a means for obtaining large amplitude deformations (a / b) on the skirt of the capsule (1) by localized radial expansion of the skirt, without these deformed parts being weakened. or have defects such as cracks.
  • This means is an economical process compatible with the rates of industrial production, and which can be easily integrated into a conventional production line, the localized radial expansion step being a complementary step which follows the conventional step of forming the shell blank (4 '). It should be noted that this complementary step uses common means for the skilled person and does not require a significant investment.
  • this method is of very wide application, since it can be used not only to modify any type of closure cap with a metal skirt, but also any hollow body, typically cylindrical - but not necessarily cylindrical, including the skirt is metallic or able to behave like a metal.

Landscapes

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Description

  • L'invention concerne le domaine des capsules de bouchage à vis qui comprennent typiquement un insert intérieur en matière plastique fileté et une coque extérieure métallique.
    Ces capsules sont typiquement destinées au bouchage de bouteilles contenant des boissons alcoolisées, et notamment du vin.
    • ETAT DE LA TECHNIQUE
  • On connaît déjà des capsules composites comprenant un insert fileté et une coque métallique, comme cela apparaît notamment avec les brevets qui suivent au nom de la demanderesse.
    Ainsi, le brevet français No 2 763 046 décrit un mode de fixation d'un insert à une coque métallique.
    De même, les brevets français No 2 792 617 et No 2 793 216 décrivent une capsule de bouchage composite dans laquelle ledit insert assure les fonctions techniques de la capsule.
    Le brevet français No 2 802 181 décrit une capsule de bouchage dans laquelle ladite coque est sertie audit insert, la capsule comprenant un moyen pour donner du poids et/ou du volume à ladite capsule au-dessus de son moyen de bouchage étanche.
    Le brevet français No 2 803 827 décrit une capsule de bouchage dans laquelle ledit insert est à paroi mince.
  • On connaît aussi des capsules de bouchage à vis dont le filetage est constitué par une déformation de la jupe métallique de la capsule, comme décrit par exemple dans le brevet français 2 387 165 . On connaît par ailleurs des capsules dont la coque possède une jupe qui présente, sur une certaine hauteur, une partie radialement expansée, comme illustré dans la demande du brevet internationale WO 94/20237 .
  • Enfin, le brevet US 1 969 777 décrit un procédé dans lequel on place une pièce en caoutchouc à l'intérieur d'une tête de tube métallique fermée et on appuie sur ladite pièce en caoutchouc pour déformer localement la paroi de ladite tête de tube.
    • PROBLEMES POSES
  • D'une part, les capsules de bouchage à vis de l'état de la technique ne présentent pas toujours un niveau de préhension manuelle satisfaisant, dans la mesure où le dévissage de la capsule peut nécessiter un couple, notamment un couple de première ouverture, tel que les doigts peuvent avoir tendance à glisser sur la coque métallique, qui est généralement cylindrique.
    Un objet de l'invention est constitué par un procédé permettant de fabriquer industriellement à haute cadence des capsules de bouchage de forme particulière qui soient de ce fait plus maniables, plus faciles à visser / dévisser que celles de l'état de la technique.
  • D'autre part, il y a en outre une demande toujours croissante pour une diversification des formes des capsules, de sorte qu'il y a un besoin pour des capsules non cylindriques au sens strict.
    Répondre à ce besoin est un autre but important de l'invention.
    Un autre objet de l'invention est d'obtenir des capsules dont la forme de la coque permet une différentiation immédiate par rapport aux capsules commercialisées qui sont typiquement cylindriques.
    Par ailleurs, ces capsules doivent satisfaire aux exigences de tenue mécanique, en particulier de tenue au choc.
  • Les capsules composites sont fabriquées en approvisionnant les insens en matière plastique, les coques métalliques et en les assemblant. L'insert plastique est formé par moulage de matière thermoplastique, typiquement par injection.
    Les coques métalliques sont fabriquées typiquement par emboutissage de bande ou feuille de métal, généralement d'aluminium ou d'étain. Ainsi, en pratique, on ne sait produire industriellement à haute cadence que les coques métalliques de forme cylindrique.
    • DESCRIPTION DE L'INVENTION
  • Selon l'invention, le procédé de fabrication, dont les étapes sont décrites en revendication 1, permet d'obtenir une capsule de bouchage, destinée au bouchage à vis d'un récipient destiné à contenir typiquement des boissons alcoolisées, typiquement une bouteilles ayant un goulot doté d'un filetage extérieur de vissage et d'une bague d'inviolabilité, comprend deux parties rendues solidaires en rotation et axialement par un moyen d'assemblage, a) une partie intérieure ou insert de hauteur h, en matière plastique, comprenant une tête dite intérieure et une jupe dite intérieure, ladite jupe intérieure comprenant un filetage intérieur sur sa surface intérieure destiné à coopérer avec le filetage dudit goulot de manière à pouvoir visser ladite capsule audit goulot selon un axe de rotation ou une direction axiale, et b) une partie extérieure ou coque de hauteur H, typiquement métallique ou à base de métal, comprenant une tête extérieure et une jupe extérieure masquant tout ou partie de ladite jupe intérieure en regard, ladite capsule étant typiquement dotée d'un moyen d'étanchéité, d'un moyen d'inviolabilité et d'un moyen de première ouverture, et dans laquelle :
    1. 1) ladite jupe extérieure de ladite coque comprend au moins une partie typiquement cylindrique de hauteur H1, de diamètre D1 adapté audit goulot, et au moins une partie radialement expansée de hauteur H2, inscrite dans un cercle de diamètre D2>D1 et formant une cavité radiale annulaire, ladite partie typiquement cylindrique de ladite coque enserrant radialement ladite jupe intérieure dudit insert à la manière d'une frette au moins en regard dudit filetage intérieur, ladite partie expansée étant destinée à faciliter notamment la préhension manuelle de ladite capsule et sa rotation par rapport audit goulot pour ouvrir / fermer ledit récipient en dévissant / vissant ladite capsule sur ledit goulot,
    2. 2) ladite partie radialement expansée (43) et ladite partie typiquement cylindrique (42) de ladite jupe extérieure (41) présentent typiquement une même épaisseur Ep.
  • Suite à ses travaux, la demanderesse a pu constater que les moyens de l'invention permettent de résoudre effectivement les problèmes posés en ce qui concerne les capsules elles-mêmes.
    En effet, la présence d'une partie radiale expansée sur la jupe de ladite coque permet à la fois de mieux saisir manuellement la capsule en vue notamment de son dévissage, et de se différencier des capsules du commerce.
    Par ailleurs, l'invention permet de se différencier sans augmenter la hauteur des récipients bouchés avec de telles capsules. En effet, la hauteur totale d'une bouteille capsulée pouvant dans de nombreux cas relever d'une norme ou d'une exigence imposée par l'un des nombreux acteurs de la chaîne allant du producteur ou conditionneur au consommateur. Ainsi, par exemple, on ne conçoit pas qu'un distributeur de boissons soit amené à modifier l'espacement entre ses étagères de stockage de bouteilles parce que la hauteur des bouteilles serait trop grande.
  • Par ailleurs, ces capsules présentent une résistance élevée aux chocs, notamment parce que la partie expansée radialement de la jupe extérieure présente une épaisseur Ep sensiblement identique à celle du reste de la jupe extérieure non expansée radialement, alors que les zones expansées de l'état de la technique présentent un amincissement de la paroi.
    En effet, il est avantageux qu'il en soit ainsi dans la mesure où cette partie expansée (43) est exposée aux chocs et où il ne conviendrait donc pas qu'elle soit mécaniquement plus faible que le reste de la coque métallique (4). Ceci peut être obtenu notamment grâce au procédé selon l'invention décrit ensuite.
    • DESCRIPTION DES FIGURES
  • Les figures 1a, 2a, 3a, 4a, 5, 7a, 8a, 9a, 10a, 13a, 13b et 14a sont des coupes axiales de capsules (1) comprenant une coque (4) fabriquée selon l'invention, lesdites capsules étant serties sur un goulot (2), alors que les figures 1b, 2b, 3b, 4b, 6b. 7b, 8b, 9b, 10b et 14b sont des vues de côté des capsules (1) correspondantes.
  • Sur les figures 1a, 3a, 4a, 5, 9a, 10a, 13a et 13b, la partie gauche de la figure représente la capsule (1) avec un joint rapporté (50), alors que, sur la partie droite, le joint rapporté (50) de la partie gauche est remplacé par un insert d'étanchéité (51) qui assure une solidarisation temporaire d'un dispositif irremplissable (8) sur les figures 1a, 4a, 10a, 13a et 13b, et d'un dispositif verseur (7) sur les figures 3a, 5 et 9a.
  • Sur les figures 2a, 7a, 8a et 14a, les capsules (1) comprennent un joint rapporté (50).
  • Les figures 1a à 5, 13a et 13b sont relatives à des modalités de capsule (1) dans lesquelles l'insert (3) est un insert (3') à jupe intérieure (31) dite "courte" de hauteur h1 < 20 mm, de manière à être en regard du filetage (20) du goulot (2).
  • Les figures 7a à 10b sont relatives à des capsules (1) dans lesquelles l'insert (3) - représenté typiquement sur la figure 6a - est un insert (3") à jupe intérieure (31) dite "longue" de hauteur h1 > 20 mm.
  • Les figures 14a et 14b sont relatives à des capsules (1) dans lesquelles l'insert (3) est un insert (3"') à jupe dite "très longue" de hauteur h1 > 50 mm.
  • Autres figures :
    • La figure 6c est une vue partielle agrandie du coin haut droit de la figure 6a.
    • Les figures 11a à 12d sont des coupes axiales du dispositif (9) ou portion de dispositif (9) de fabrication des coques métalliques (4) à partir d'ébauches cylindriques (4').
    • Les figures 11a et 11b correspondent à deux variantes du dispositif (9).
    • Les figures 11c et 11d représentent respectivement les états initial (avant expansion radiale) et final (après expansion radiale).
    • Les figures 12a à 12b sont analogues aux figures 11c et 11d, mais 1c poinçon en élastomère (95) présente un profil à paroi en pente (950).
    • Les figures 12c et 12d schématisent une expansion radiale selon part antérieur, la figure 12c étant analogue à la figure 11c, et la figure 12d illustrant la rupture de la coque lorsque l'expansion radiale ne permet pas, comme selon l'invention, une déformation progressive de la coque (4') - de bas en haut comme illustré sur les figures 11c à 12b.
    • La figure 13b est une vue partielle de la capsule selon la figure 13a.
    • Les figures 14c et 14d sont des vues agrandies de ladite partie expansée (43) dans le cas où l'insert (3) comprend une languette annulaire flexible (302).
    • Les figures 15a à 15f et 17a à 17b sont des vues de côté partielles de ladite coque (4) ci des moyens d'ornement ou de prise manuelle (430) de ladite partie expansée (43),
    • Les figures 16a à 16f et 18d sont des vues de dessous de ladite coque (4) ou capsule (1, 1').
    • Les figures 17c et 17d sont des demi-coupes axiales (côté gauche), d'une capsule (1') placée sur un goulot avant sertissage sur la figure 17c et après sertissage sur la figure 17d.
    • Les figures 18a à 18c sont des vues d'une coque (4) dont ladite partie cylindrique (42) comprend une déformation d'amplitude a'/b' très inférieure à l'amplitude a/b de la déformation de ladite partie expansée (43).
    • La figure 18a est une vue de la coque (4), alors que la figure 18b est une vue agrandie de la portion entourée d'un cercle en pointillés, en haut à gauche, sur la figure 18a.
    • La figure 18c est une vue partielle en perspective de côté d'une portion de la partie cylindrique (42') de la jupe extérieure (41).
    DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
  • Grâce au procédé selon l'invention, ladite partie expansée (43) peut former typiquement une couronne annulaire, continue ou discontinue, se raccordant, à sa partie supérieure, typiquement à ladite tête extérieure (40), ou éventuellement à ladite partie cylindrique (42), et à sa partie inférieure, à ladite partie cylindrique (42).
  • Sur de nombreuses figures relatives à des capsules, par exemple les figures la 1a, 2a, ladite partie expansée (43) forme une couronne annulaire continue, de symétrie cylindrique.
  • Dans ce cas, c'est cette surépaisseur radiale qui, d'une part assure une préhension manuelle plus ferme de la capsule, et d'autre part forme un signe extérieur très distinctif. Ladite partie expansée (43) délimite une cavité radiale annulaire (48) comprise entre des cylindres de diamètre D1 et de diamètre D2.
  • Typiquement, tout ou partie de ladite jupe intérieure (31) dudit insert (3) peut coopérer avec tout ou partie de ladite partie typiquement cylindrique (42) de ladite jupe extérieure (41), de manière à former notamment ledit moyen d'assemblage.
  • En effet, comme cela apparaît sur les figures relatives aux capsules (1), l'insert (3) et ladite partie typiquement cylindrique (42) de la coque sont sensiblement de même diamètre D1, de manière à ce que ledit insert (3) puisse être introduit dans ladite coque (4) sans jeu excessif.
  • Comme illustré sur les figures relatives aux capsules (1), tout ou partie de ladite tête intérieure (30) dudit insert (3) peut être en regard de ladite partie expansée (43) de ladite coque (4). Cependant, comme illustré sur la figure 8a, l'invention comprend aussi la fabrication de capsules (1) dans lesquelles ladite partie expansée (43) pourrait être éloignée de la tête extérieure (40) de 5 à 15 mm. Par exemple, ladite partie expansée (43) peut former un jonc semi-circulaire qui pourrait être en regard d'une partie du filetage (32) de l'insert (3), de sorte que cela serait sans inconvénient pour le vissage lui-même - cas qui n'a pas été illustré sur une figure.
  • Selon l'invention, ladite hauteur H2 de ladite partie radialement expansée (43) peut être d'au moins 2 mm et peut aller typiquement de 3 mm à 15 mm. Dans de nombreux exemples illustrés par des figures, cette hauteur est de 4 mm, de 4,5 mm, de 6 mm.
  • Ledit diamètre D1 de la partie cylindrique (42) peut aller typiquement de 15 mm à 60 mm.
  • Selon l'invention, le rapport D2/D1 peut aller de 1,02 à 1,15 et peut aller typiquement de 1,05 à 1,10. Ce rapport est d'environ 1,085 en ce qui concerne les coques (4) des exemples et des figures.
  • Comme illustré notamment sur la figure 7a, ladite partie typiquement cylindrique (42) et ladite partie expansée (43) peuvent être raccordées par au moins une partie intermédiaire de pente moyenne égale à AD/AH, avec AD égal à D2-D et ΔH égal à la hauteur de ladite coque (4) sur laquelle ledit diamètre varie de D1 à D2, ladite pente allant typiquement de 0,5 à 2 et de préférence de 0,8 à 1,5. Comme illustré également sur la figure 7a, ladite partie expansée radialement (43) et ladite partie typiquement cylindrique (42) et ladite partie expansée (43) sont raccordées par un rayon de courbure R2 allant de 1,5 mm à ΔD/2.
  • Selon une modalité de l'invention, ladite partie expansée (43) peut jouxter, à sa partie supérieure, ladite tête extérieure (40), et, à sa partie inférieure, ladite partie cylindrique (42) de ladite jupe extérieure (41), ladite tête extérieure (40) et ladite partie expansée (43) étant raccordées par un rayon de courbure R1 allant de 1,5 mm à 5 mm, comme illustré sur la figure 7a.
  • Selon une autre modalité de l'invention représentée sur la figure 8a, ladite partie expansée (43) peut jouxter, à sa partie supérieure et à sa partie inférieure, ladite partie cylindrique (42) de ladite jupe extérieure (41), ladite jupe expansée (43) étant une jupe expansée (43') espacée ou décalée de ladite tête extérieure (40). Comme indiqué précédemment, ladite partie expansée peut être plus ou moins éloignée de ladite tête extérieure (40) et donc du sommet de la capsule (1).
  • Ladite jupe extérieure (41) peut comprendre plusieurs parties expansées (43, 43', 43"), comme illustré à titre d'exemple sur la figure 8a (partie droite de la figure 8a).
  • Il peut être avantageux que ladite tête intérieure (30) dudit insert (3) soit en regard de tout ou partie de ladite partie expansée (43, 43'), de manière à ce que le filetage intérieur (32) de ladite jupe intérieure filetée (31) dudit insert (3) soit en regard de ladite partie cylindrique (42) de ladite jupe extérieure (41).
  • Ceci peut être avantageux dans le cas où la partie expansée (43) serait de grande hauteur H2. En effet, dans la mesure où la coque (4) sert de frette à l'insert, il est préférable, notamment dans le cas où l'on utilise un insert à paroi mince, que la partie de l'insert (3) portant ledit filetage (32) soit au contact direct de ladite partie cylindrique (42) de sensiblement même diamètre et jouant donc le rôle de frette afin d'éviter toute déformation radiale dudit filetage (32) lors d'un vissage ou dévissage sous contrainte.
  • Comme illustré sur les figures 2a, 3a et 4a, ladite tête intérieure (30) dudit insert (3) peut comprendre une voûte (33) au contact dudit moyen d'étanchéité (5) et, au-dessus de ladite voûte, un moyen d'écartement évidé (34), formé typiquement d'anneaux concentriques espacés (340), au contact de ladite tête extérieure (40). Ainsi, si besoin est, on peut modifier la hauteur de ladite capsule (1), et augmenter éventuellement aussi la hauteur H2 de ladite partie expansée (43).
  • Typiquement, quand ladite capsule (1) obture ledit goulot (2) par vissage, ladite partie expansée (43) peut être positionnée, en hauteur axiale, au-dessus dudit filetage extérieur (20) dudit goulot (2), et éventuellement au-dessus dudit buvant (22) dudit goulot (2).
  • Selon l'invention, ladite jupe intérieure (31) dudit insert (3) peut être d'épaisseur à fond de rainure allant de 0,1 mm à 0,5 mm.
    Dans le cas d'un insert à jupe "courte" (3'), cette épaisseur pourra aller de 0,1 à 0,3 mm. Avec des inserts à jupe plus longue (3") et (3"'), l'épaisseur de l'insert pourra aller de 0,25 à 3 mm.
  • En effet, ledit insert (3) peut être un insert (3') dont la jupe intérieure (31) est dite "courte", ledit insert ayant une hauteur h1 allant typiquement de 6 mm à 20 mm, ladite hauteur h1 correspondant typiquement à la hauteur dudit goulot depuis ledit buvant (22) jusqu'au bas dudit filetage extérieur (21). Dans ce cas, le rapport H/h1 peut aller de 1,1 à 4, et de préférence de 2 à 3.
    Ce type d'insert a été représenté sur les figures 1a, 2a, 3a, 4a, 5, 13a et 13b.
    Dans ce cas, ladite jupe extérieure (41) peut comprendre ledit moyen d'inviolabilité (6), ladite jupe extérieure (41) étant apte à former une zone sertie (60) sous ladite bague d'inviolabilité (21), ainsi que ledit moyen de première ouverture (7), ladite jupe extérieure (41) comprenant une ligne d'affaiblissement (70) solidarisant par des ponts une bande de garantie (71) située au-dessus de ladite ligne d'affaiblissement et apte à former ladite zone sertie (60).
  • Ledit insert (3) peut aussi être un insert (3") dont la jupe intérieure (31) est dite "longue", ledit insert ayant une hauteur h2 allant typiquement de 20 mm à 50 mm, ladite hauteur h2 correspondant typiquement à la hauteur dudit goulot depuis ledit buvant (22) jusqu'au bas de ladite bague d'inviolabilité (21) dudit goulot (2), le rapport H/h2 allant typiquement de 0,8 à 1,1.
    Ce cas a été illustré sur les figures 6a, 7a, 8a, 9a et 10a.
  • Comme illustré sur la figure 14a, ledit insert (3) peut aussi être un insert (3"') dont la jupe intérieure (31) est dite "très longue", ledit goulot comprenant une bague d'inviolabilité basse (21'), ledit insert ayant une hauteur h3 supérieure à 50 mm, ladite hauteur h3 correspondant typiquement à la hauteur dudit goulot depuis ledit buvant (22) jusqu'au bas de ladite bague d'inviolabilité basse (21'), le rapport H/h2 allant typiquement de 0,8 à 1,1.
  • Que ledit insert (3) soit un insert (3") à jupe "longue" ou un insert (3"') à jupe "très longue", ladite jupe intérieure (31) peut comprendre ledit moyen d'inviolabilité (6) et ledit moyen de première ouverture (7), ladite jupe intérieure (31) comprenant à sa partie inférieure une bande de garantie (71) raccordée par une ligne d'affaiblissement (70) comprenant une pluralité de ponts, ladite bande de garantie (71) coopérant avec ladite bague d'inviolabilité (21), grâce à des languettes d'accrochage (61), de manière à ce que ladite bague d'inviolabilité (21) bloque axialement lesdites languettes (61) et ladite bande de garantie (71), et qu'ainsi une première ouverture de ladite capsule entraîne une rupture visible desdits ponts de ladite ligne d'affaiblissement (70).
    Ladite bande de garantie (71) peut comprendre une projection extérieure (62) formant un rebord pour ladite jupe extérieure, typiquement un rebord d'arrêt de largeur allant de 0,5 à 5 fois l'épaisseur Ep de ladite jupe extérieure (41).
    Lesdites languettes d'accrochage (61) peuvent être reliées à ladite bande de garantie (71) ou éventuellement à ladite projection extérieure (62).
    Chacune desdites languettes d'accrochage (61) peut être solidarisée à ladite bande de garantie (71) ou à ladite projection (62) par une partie amincie (610) de ladite languette (61) assurant sa flexibilité.
  • Ainsi, lors du capsulage dudit goulot, il suffit de visser ladite capsule (1) audit goulot pour que, de manière automatique, la pluralité de languettes (61) flexibles viennent se bloquer sous la bague d'inviolabilité (21), ces languettes étant orientées de manière à bloquer tout déplacement axial.
    Selon une modalité d'insert (3) représentée sur la figure 6a, ladite ligne d'affaiblissement (70) peut être une ligne crénelée (70'), de manière à éviter toute rupture indésirable de ponts, notamment durant ledit bouchage ou capsulage dudit récipient.
  • Selon l'invention, et comme illustré sur les figures 16a à 16c, ladite partie expansée (43) peut présenter sur tout ou partie de sa hauteur H2 un profil formant typiquement un cercle ou un polygone régulier, typiquement à N pans ou côtés, avec N allant de 5 à 18, et de préférence de 6 à 12 côtés.
    Cependant, ladite jupe extérieure (41), sur tout ou partie de sa hauteur H, peut former une surface de révolution, de rayon constant ou non selon la hauteur considérée ou présenter une symétrie de rotation d'angle 360°/N, avec N allant de 4 à 80, ladite jupe extérieure (41) formant typiquement une pluralité de N crans de manière à faciliter la préhension manuelle et la rotation de ladite capsule.
    En effet, la partie (42) non expansée de ladite jupe extérieure (41) peut être non cylindrique. Dans ce cas, l'insert (3) correspondant doit avoir le même profil.
    Il est ainsi possible d'accentuer encore le caractère distinctif de la capsule (1) et de faciliter sa prise manuelle.
  • Selon l'invention, ledit moyen d'assemblage solidarisant en rotation et axialement lesdites parties intérieure (3) et extérieure (4) peut comprendre tout type de moyen connu, et notamment un moyen d'ancrage, mécanique ou chimique, typiquement par collage desdites parties intérieure (3) et extérieure (4).
    Ainsi, ladite jupe intérieure (31) de l'insert (3) peut coopérer avec ladite partie cylindrique (42) en regard de la coque (4), sur tout ou partie de ladite hauteur h, grâce à une couche d'adhésif solidarisant ladite jupe intérieure (31) et ladite partie cylindrique (42).
  • Typiquement, ladite partie extérieure ou coque (4) peut être en aluminium, en étain, ou en matériau multicouche métalloplastique à déformation sous contrainte analogue à celui de l'aluminium ou de l'étain.
    Ladite partie extérieure (4) peut être en aluminium traité en surface, typiquement brossé ou anodisé, pour créer une apparence ou une couleur " métallique ".
    De même, ladite partie intérieure (3) peut être un insert moulé en matière thermoplastique, typiquement en PE, en PP, en PET, en SEBS ou en PS, comprenant éventuellement une ou plusieurs charges minérales, typiquement du talc.
  • Généralement, ledit moyen d'étanchéité (5) de ladite capsule (1) peut comprendre typiquement un joint rapporté (50) ou un insert d'étanchéité (51), ou éventuellement une lèvre circulaire d'étanchéité.
    Ledit moyen d'étanchéité (5) peut comprendre ledit joint rapporté (50) de diamètre suffisant pour recouvrir au moins le buvant (22) du goulot (2) et un moyen de compression, porté par la surface intérieure dudit insert, pour appliquer de manière étanche ledit joint (50) sur ledit goulot (2) lors dudit bouchage et typiquement sur le buvant (22) dudit goulot (2).
  • Selon l'invention, ledit moyen de compression peut être constitué par, ou peut comprendre, un moyen de compression axiale, ledit moyen de compression axiale comprenant typiquement une nervure ou surépaisseur annulaire (300) formée sur la paroi intérieure de ladite tête intérieure (30) ou de ladite jupe intérieure (31), et destinée à comprimer ledit joint rapporté (50) selon ladite direction axiale (10) sur la partie supérieure (220) dudit buvant (22), partie typiquement plane ou inclinée jusqu'à 45°.
  • Selon l'invention, et comme illustré sur la figure 7a, ledit moyen de compression peut comprendre un moyen de compression radiale, la compression du joint rapporté (50) contre ledit goulot se faisant selon une direction radiale (11), grâce à ladite languette annulaire (311), ladite direction radiale (11) faisant avec ladite direction axiale (10) un angle d'au moins 45°.
  • Comme illustré sur la partie gauche de la figure la, ledit moyen compression radiale peut comprendre une surépaisseur annulaire (300) formée typiquement au niveau de la jonction entre ladite tête intérieure (30) et ladite jupe intérieure (31), et destinée à comprimer ledit joint (50) sur tout ou partie de la partie rayonnée (220), et/ou sur la partie typiquement verticale, du buvant (22).
    Ladite surépaisseur annulaire (300) peut avoir la forme d'une marche d'escalier formée à la jonction intérieure de la tête intérieure (30) et la jupe intérieure (31), de manière à comprimer radialement ledit joint (50).
    Comme illustré sur la figure 3a, ledit moyen de compression radiale peut comprendre un chanfrein (301) dudit insert (3) à la jonction intérieure de la tête intérieure (30) et la jupe intérieure (31), ledit chanfrein présentant une inclinaison ou une courbure typiquement voisine de celle de la partie rayonnée (220) dudit buvant (22) en regard.
    Comme illustré sur la figure 7a, l'épaisseur Ej du joint, typiquement comprise entre 0,5 et 2,5 mm, peut être choisie, en fonction notamment de l'espace radial Eo entre ledit goulot et ladite capsule, pour que ledit récipient soit bouché de manière étanche par ladite capsule, l'épaisseur du joint localement comprimé ou la distance E entre l'extrémité dudit moyen de compression et ledit buvant étant alors typiquement comprise entre 0,3.Ej et 0,7.Ej, avec Ej.
    Comme illustré également sur la figure 7a ou sur la figure 6c, ledit moyen de compression radiale peut comprendre une languette annulaire (311) formée sur la paroi intérieure de ladite jupe intérieure (31) de l'insert (3).
    Selon l'invention, ledit moyen de compression peut comprendre un moyen de compression axiale et un moyen de compression radiale, ledit moyen de compression axiale et/ou radiale étant partie intégrante dudit insert (3) ou bien formant une pièce rapportée.
    Comme illustré sur la figure 6a, ladite jupe intérieure (31) de l'insert (3) peut comprendre une nervure ou une pluralité d'ergots de maintien (310), apte à solidariser ledit joint rapporté (50) audit insert (3).
  • Dans la capsule (1) fabriquée par le procédé selon l'invention, un dispositif verseur (8) et/ou un dispositif dit "irremplissable" (8') peut être solidarisé de manière réversible audit insert (3), ou éventuellement audit moyen d'étanchéité (5, 50, 51), typiquement grâce à une couronne intérieure (35) dudit insert (3) coopérant temporairement avec une jupe périphérique dudit verseur (8) et/ou dudit dispositif irremplissable (8').
  • Les figures 3a, 5 et 9a illustrent le cas où un dispositif verseur (8) est solidarisé à la capsule (1), par l'intermédiaire dudit moyen d'étanchéité (51), et notamment grâce à une couronne de liaison (510).
    Les figures 1a, 4a, 10, 13a et 13b illustrent le cas où un dispositif "irremplissable" (8') est solidarisé à la capsule (1), par l'intermédiaire dudit moyen d'étanchéité (51).
    La couronne de liaison (510) permet de solidariser les dispositifs (8) et (8') à la capsule (1), de sorte que, lorsque la capsule (1) est vissée au goulot, les dispositifs (8) et (8') sont introduits à force dans le goulot et restent fixés au goulot grâce aux ailettes (81) - ces ailettes (81) ont été représentées sur les figures dans leur position d'origine, avant introduction dans le goulot, ces ailettes étant recourbées vers le haut contre la paroi intérieure du goulot lorsque ces dispositifs (8) et (8') sont introduits dans le goulot (2).
  • Comme illustré sur les figures 14c et 14d, ledit insert (3) peut comprendre un moyen d'encliquetage axial, typiquement sous forme d'une pluralité de languettes annulaires flexibles (302), coopérant avec ladite partie radialement expansée (43), de manière à fixer ledit insert (3) dans ladite coque (4) dans la direction axiale, et de manière à augmenter encore la tenue aux chocs de ladite partie expansée (43) de ladite coque (4).
  • Les tests de tenue aux chocs dit " test au mouton de Charpy" effectués avec différents alliages d'aluminium et épaisseurs, avec ou sans languettes (302), ont donné les résultats suivants, sur une échelle arbitraire allant de 1 (mauvaise tenue) à 5 (excellente tenue) :
    • Alliage 8011 - 0,23 mm - sans languette (302) : 1
    • Alliage 3105 - 0,21 mm - sans languette (302) : 2
    • Alliage 3105 - 0,23 mm - sans languette (302) : 2,5
    • Alliage 8011 - 0,23 - avec languette (302) : 5 = pas de trace de choc.
    Il est à noter que seule la cotation 1 est rédhibitoire, le niveau 5 correspondant à une tenue exceptionnelle, les produits cotés 2 et plus étant aptes à être commercialisés car présentant une tenue aux chocs satisfaisante.
  • Cependant, comme illustré sur la figure 13b, ladite cavité radiale annulaire (48) peut également être remplie d'une matière (49), typiquement d'une matière adhésive, de manière à simultanément fixer l'insert à ladite coque et obtenir une tenue au choc très élevée. Cet adhésif être constitué ou peut comprendre une colle homogène ou une colle bi-composants (colle polyuréthane).
    Que ce soit avec une languette (302), ou avec une introduction de matière adhésive, ou avec un insert à rebord extérieur comme sur la figure 13a, dans tous les cas, il est ainsi possible d'obtenir une excellente tenue aux chocs, avec une cotation de 5 sur l'échelle du "test au mouton de Charpy", et d'utiliser un alliage de la série 8000 moins coûteux qu'un alliage de la série 3000.
  • Le procédé de fabrication selon l'invention permet d'obtenir, comme illustré sur les figures 15b à 16f, 17a, 17b et 18d, une partie radialement expansée (43) qui présente une section non circulaire dans un plan perpendiculaire à ladite direction axiale (10), afin de faciliter la préhension et la rotation manuelle de ladite capsule (1).
    Une section circulaire a été représentée sur les figures 15a et 16a. Ladite section non circulaire peut prendre plusieurs formes.
    D'une part, il est possible d'avoir une pluralité de reliefs ou de creux formés sur une section circulaire, comme illustré à titre d'exemple sur les figures 15b à 15f.
    D'autre part, d'autres possibilités de section non circulaire sont illustrées sur les figures 16b à 16f, avec par exemple des sections polygonales (figures 16b et 16e), ou avec une section ovale (figure 18d).
  • Comme illustré sur les figures 18a à 18c, la coque (4) peut comprendre une partie cylindrique (42') de la jupe extérieure (41) comprenant une pluralité de déformations (420) de faible amplitude, pouvant former des motifs qui peuvent contribuer aussi à la préhension manuelle de la capsule.
    Les déformations (420) sont dites de faible amplitude (a'/b') par opposition à la déformation de forte amplitude (a/b) relative à ladite partie expansée (43), avec "a" et "b" correspondant respectivement à ΔD (D2-D1), et H2 vus précédemment.
  • Les déformations (420) de faible amplitude sont typiquement formées par un poinçon en élastomère de manière traditionnelle, l'amplitude (a'/b') étant assez faible pour qu'il y ait une légère expansion locale du métal sans risque d'amincissement notable de la paroi et apparition de fissures (44). On a typiquement a'/b' < 0,2. a/b.
  • Le procédé selon l'invention permet d'obtenir, comme illustré sur les figures 17c et 17d, une capsule de bouchage (1'), destinée au bouchage à vis d'un récipient destiné à contenir typiquement des boissons alcoolisées, typiquement une bouteille ayant un goulot (2) doté d'un filetage extérieur (20) de vissage et d'une bague d'inviolabilité (21), comprenant une partie extérieure ou coque (4) de hauteur H, typiquement métallique ou à base de métal, comprenant une tête extérieure (40) et une jupe extérieure (41) masquant tout ou partie de ladite jupe intérieure (31) en regard, ladite capsule étant dotée d'un moyen d'étanchéité (5), d'un moyen d'inviolabilité (6) et d'un moyen de première ouverture (7), et caractérisée en ce que ladite jupe extérieure (41) de ladite coque (4) comprend au moins une partie (42) typiquement cylindrique de hauteur H1, de diamètre D1 adapté audit goulot (2), et au moins une partie radialement expansée (43) de hauteur H2, inscrite dans un cercle de diamètre D2>D1, et formant une cavité radiale annulaire (48), ladite partie expansée (43) étant destinée à faciliter notamment la préhension manuelle de ladite capsule (1) et sa rotation par rapport audit goulot (2) pour ouvrir / fermer ledit récipient en dévissant / vissant ladite capsule (1) sur ledit goulot (2).
  • Dans le procédé selon l'invention :
    1. a) on peut approvisionner éventuellement ladite partie intérieure ou insert (3), comprenant éventuellement ledit joint rapporté, ainsi qu'éventuellement lesdits dispositifs verseur ou "irremplissable" (8, 8'),
    2. b) on forme une ébauche (4') de ladite partie extérieure (4), ladite ébauche (4') comprenant une jupe (41') de diamètre D1 et de hauteur H'>H, typiquement par emboutissage, filage ou repoussage, à partir d'un matériau en brande typiquement métallique,
    3. c) on transforme ladite ébauche (4') en ladite partie extérieure (4) en réalisant une expansion radiale locale de ladite jupe extérieure (41') sur ladite hauteur H2,
    4. d) on peut assembler éventuellement à ladite partie extérieure (4) ledit moyen d'étanchéité (50, 51) et/ou ledit insert (3), typiquement par dépôt d'un adhésif entre ladite jupe extérieure (41) ou sur ladite partie cylindrique (42) puis par emmanchement de ladite partie intérieure (31) dans ladite partie extérieure (41).
  • Pour la fabrication des capsules (1) selon les figures 1a, 2a, 3a, 4a, 5, 7a, 8a, 9a, 10a, 13a, 13b et 14a, on approvisionne ledit insert (3), muni soit de son joint (50), soit de l'insert d'étanchéité (51) éventuellement solidaire et porteur d'un dispositif verseur (8) ou d'un dispositif "irremplissable" (8'), ledit insert étant typiquement obtenu par injection moulage de matière thermoplastique.
    On forme ou on approvisionne ladite ébauche (4'), puis, par déformation localisée selon l'invention, on forme ladite partie extérieure ou coque (4) comprenant ladite partie expansée (43).
    Puis, on assemble l'insert (3) à la coque (4), typiquement par collage.
  • Par contre, pour la fabrication des capsules (1') selon les figures 17c et 17d, on approvisionne le joint (50) ou l'insert d'étanchéité (51) éventuellement solidaire et porteur d'un dispositif verseur (8) ou d'un dispositif "irremplissable" (8').
    Comme dans le cas précédent, on forme ou on approvisionne ladite ébauche (4'), puis, par déformation localisée selon l'invention, on forme ladite partie extérieure ou coque (4) comprenant ladite partie expansée (43).
    Puis, on assemble le joint (50) ou l'insert d'étanchéité (51) à la coque (4).
  • A l'étape c) de ce procédé, ladite expansion radiale locale est obtenue par compression axiale d'un poinçon expansible (95) dans ladite ébauche (4') placée dans une matrice de forme (91, 91') formant une cavité radiale (92) de profil analogue à celui de ladite partie expansée (43), ledit poinçon expansible (95) plaquant une partie de ladite jupe extérieure (41') contre ladite paroi intérieure de ladite cavité radiale (92), grâce à ladite compression axiale, obtenue typiquement par déplacement axial d'un coulisseau (96).
    Comme illustré sur les figures 11a à 12b, ladite expansion radiale locale est une expansion s'étendant progressivement en direction axiale, ledit poinçon expansible commençant à exercer son action au niveau de la partie basse (45) de ladite ébauche (4') la plus proche de ladite tête extérieure (40), puis continuant progressivement à exercer son action en s'écartant de ladite tête extérieure (40), de manière à avoir un écoulement libre de ladite jupe (41') dans ladite cavité (92), ledit écoulement libre étant rendu possible par un blocage progressif de ladite jupe (41') depuis ladite tête extérieure (40), le reste de ladite jupe (41') n'étant pas bloqué par ledit poinçon expansible (95) contre ladite matrice, de manière à former progressivement en direction axiale ladite partie expansée (43) sans risque de rupture du métal. C'est la raison pour laquelle, comme on peut le voir sur les figures 11a et 11b, ce procédé transforme une ébauche (4') de hauteur H' en coque (4) de hauteur H, avec H'>H.
    Dans le cas contraire, c'est-à-dire lorsque la jupe métallique ne présente pas d'écoulement libre du côté opposé à la tête, comme illustré sur les figures 12c et 12d, le poinçon en élastomère crée une pression isotrope (97) qui bloque la jupe (41) contre la paroi de la matrice (91'), de sorte que la portion de jupe en regard de ladite cavité (92) est soumise à une expansion hydraulique, qui conduit à une déformation avec amincissement nécessaire de la paroi et finalement à une rupture de ladite paroi dès que la déformation est significative.
    Il est important de noter que ladite partie expansée (43) présente sensiblement la même épaisseur que la partie dite cylindrique (42) de la jupe extérieure (41), de sorte que cette partie expansée, relativement exposée aux chocs, ne présente pas de faiblesse mécanique.
  • Comme illustré sur les figures 12a et 12b, ledit poinçon expansible (95) présente un profil axial (950) adapté pour obtenir ladite expansion progressive par une compression radiale.
    Selon l'invention, ledit poinçon expansible peut être formé en une matière élastomérique apte à se déformer sous ladite compression radiale, ladite matière élastomérique présentant une dureté Shore choisie en fonction des caractéristiques mécaniques dudit matériau, typiquement métallique, de ladite ébauche (4'), ladite dureté devant être supérieure à une valeur donnée dépendant des caractéristiques mécaniques et de l'épaisseur dudit matériau formant ladite jupe (41'), de manière à ce que ladite compression axiale développe une force radiale de ladite matière élastomérique supérieure à la résistance locale à la déformation par expansion radiale de ladite jupe (41').
    Ainsi, à titre d'exemple, lorsque ladite ébauche (4') est en alliage d'aluminium 8011 selon la nomenclature de l'Aluminum Association, d'épaisseur égale à 0,23 mm, un élastomère ayant une dureté Shore A de 80 à 85 convient, alors qu'un élastomère de dureté Shore A allant de 85 à 90 est nécessaire lorsque l'alliage d'aluminium est un alliage 3105 selon la même nomenclature de 0,23 mm d'épaisseur, un alliage 3105 ayant des caractéristiques mécaniques supérieures à celles d'un alliage 8011.
  • Comme illustré sur les figures 11a à 12b, le poinçon expansible (95) est comprimé axialement par un coulisseau (96). Ce coulisseau peut être soit métallique, soit en élastomère de dureté supérieure à celle du poinçon expansible (95), soit comprendre une partie inférieure (96') en élastomère ou caoutchouc de dureté shore A supérieure à celle dudit poinçon expansible (95), comme illustré sur la figure 11d, ce qui permet notamment d'avoir une course axiale du coulisseau de moindre précision.
  • Comme illustré sur la figure 11b, ledit coulisseau (96) peut présenter un épaulement (960) de largeur au moins égale à ladite épaisseur Ep, de manière à ce que ledit épaulement puisse exercer une compression axiale sur l'extrémité de ladite jupe extérieure (41) quand ledit coulisseau (96) est à son point mort bas, et ainsi à favoriser le placage de ladite partie expansée (43) contre la paroi de ladite cavité (92) et obtenir ainsi des rayons de courbure R1 et R2 faibles.
  • Le procédé selon l'invention n'est pas limité aux seules capsules, en effet, il peut s'appliquer à la transformation de tout corps creux cylindrique à jupe métallique, notamment dans le secteur de l'emballage.
    • EXEMPLES DE REALISATION
  • Le procédé selon l'invention a été implanté sur ligne de production industrielle et a été mis en oeuvre aux cadences de production habituelles.
  • Les coques (4) ont été fabriquées à partir d'ébauches (4') en aluminium - alliages de la série 8000 et 3000 :
    • alliage 8011 en bande d'épaisseur égale à 0,23 mm, qui conduit, pour l'ébauche (4') et la coque (4), à une épaisseur Ep de jupe (41) allant de 0,23 mm à sa partie supérieure jouxtant ladite tête (40) à 0,245 mm à sa partie inférieure, partie opposée à ladite tête (40) et correspondant à l'ouverture de la coque (4) ou de l'ébauche (4').
  • L'épaisseur Ep de la partie expansée (43) a été trouvée égale à 0,23 mm, de sorte qu'aucun amincissement n'a été observé.
    • alliage 3105 en bande d'épaisseur égale à 0,21 mm, qui conduit, pour l'ébauche (4') et la coque (4), à une épaisseur Ep de jupe (41) allant de 0,21 mm à sa partie supérieure jouxtant ladite tête (40) à 0,220 mm à sa partie inférieure, partie opposée à ladite tête (40) et correspondant à l'ouverture de la coque (4) ou de l'ébauche (4').
  • L'épaisseur Ep de la partie expansée (43) a été trouvée égale à 0,21 mm, de sorte qu'aucun amincissement n'a été observé:
    • alliage 3105 en bande d'épaisseur égale à 0,23 mm, qui conduit, pour l'ébauche (4') et la coque (4), à une épaisseur Ep de jupe (41) allant de 0,23 mm à sa partie supérieure jouxtant ladite tête (40) à 0,240 mm à sa partie inférieure, partie opposée à ladite tête (40) et correspondant à l'ouverture de la coque (4) ou de l'ébauche (4').
  • L'épaisseur Ep de la partie expansée (43) a été trouvée égale à 0,23 mm, de sorte qu'aucun amincissement n'a été observé.
  • Les inserts (3) ont été fabriqués par injection moulage de PE ou de PP et on a assemblé les inserts (3) dans les coques (4) généralement à l'aide d'un adhésif du commerce.
  • Toutes les figures - sauf les figures 12c et 12d - sont des illustrations ou des exemples de réalisation de l'invention.
    Dans l'exemple de la figure 1a , l'insert fileté (3) présente une tête intérieure (30) de faible épaisseur directement en contact avec ladite tête extérieure (40) de la coque métallique (4), l'insert (3) comprimant ledit moyen d'étanchéité (5, 50, 51) contre le goulot (2) et son buvant (22), ledit moyen d'étanchéité (5) étant un joint rapporté (50) sur la partie gauche de la figure, et un insert d'étanchéité (51) sur la partie droite de la figure doté d'une couronne (510) apte à solidariser temporairement un dispositif irremplissable (8').
    La figure 1b est une vue de côté de la capsule (1) sertie de la figure 1a - le goulot (2) n'ayant pas été représenté.
  • Dans l'exemple de la figure 2a , la tête intérieure (30) comprend une voûte (33) dont la face inférieure est en contact avec ledit moyen d'étanchéité (5), à savoir un joint rapporté (50), la face supérieure de ladite tête intérieure (30) portant un moyen d'écartement (34) formant une pluralité d'anneaux concentriques espacés (340) formant un évidement, les anneaux (340) servant de support pour la tête extérieure (40) de la coque métallique (4). La figure 2b est une vue de côté de la capsule (1) de la figure 2a, analogue à la figure 1a.
  • Dans l'exemple de figure 3a , la hauteur des anneaux (340) est plus grande que celle de la figure 2a. A noter que, sur cette figure, la totalité de la partie expansée (43) se trouve au-dessus du buvant (22). Ledit moyen d'étanchéité (5) est un joint rapporté (50) sur la partie gauche de la figure, et un insert d'étanchéité (51) sur la partie droite de la figure doté d'une couronne (510) apte à solidariser temporairement un dispositif verseur (8). La figure 3b est une vue de côté de la capsule (1) non sertie de la figure 3a.
  • L'exemple des figures 4a et 4b est en partie analogue à celui des figures 1a et 1b. Elles en diffèrent en ce que l'insert (3) comprend, comme sur la figure 2a, un moyen d'écartement (34).
  • Dans l'exemple de la figure 5 , lesdites têtes extérieure (40) et intérieure (30) sont incurvées (concaves). Ledit moyen d'étanchéité (5) est un joint rapporté (50) sur la partie gauche de la figure, et un insert d'étanchéité (51) sur la partie droite de la figure doté d'une couronne (510) apte à solidariser temporairement un dispositif verseur (8).
    On a représenté en pointillés le cas où la tête extérieure (40) et la tête intérieure (30) de l'insert (3, 3') sont convexes au lieu de concaves.
  • L'exemple de la figure 6a représente un insert (3) avec un joint rapporté (50), comprenant une jupe intérieure (31) dite "longue" comprenant une partie supérieure (312) portant ledit filetage intérieur (32), et une partie inférieure (313) comprenant une partie détachable (314) portant un moyen d'inviolabilité (6) sous forme d'une pluralité de languettes (61), et un moyen de première ouverture (7) sous forme d'une ligne d'affaiblissement crénelée (71').
    La figure 6b est une vue de côté de l'insert (3) de la figure 6a.
    La figure 6c est une vue partielle agrandie du coin haut droit de la figure 6a et représente la position du joint (50) par rapport à la languette annulaire (311), de manière à avoir une compression radiale du joint.
  • Les exemples des figures 7a à 10b sont relatifs à des capsules (1) dotées d'un insert (3') à jupe longue comme illustré sur les figures 6a à 6d.
  • L'exemple de la figure 7a représente une capsule (1) vissée à une bague de verrerie BVP 25H avec cordon, dotée d'un joint rapporté (50), la jupe extérieure (41) de la coque (4) coopérant, à son extrémité inférieure, avec un talon (611) de la partie détachable (314) de l'insert (3), la compression du joint rapporté (50) contre ledit goulot se faisant par compression radiale selon une direction radiale (11), grâce à ladite languette annulaire (311).
  • La figure 7b est une vue de côté de la capsule (1) de la figure 7a.
  • L'exemple de la figure 8a est semblable à celui de la figure 7a, la bague de verrerie étant une bague BVP 28H avec cordon, et ladite jupe expansée (43) étant une jupe expansée (43') espacée ou décalée de ladite tête extérieure (40), dans le cas de la figure 8a.
    On a fabriqué aussi des capsules qui présentent en outre une seconde partie expansée (43"), partie représentée en pointillés sur la partie droite de la figure 8a.
    La figure 8b est une vue de côté de la capsule (1) de la figure 8a semblable à la figure 7b.
  • L'exemple des figures 9a et 9b est semblable à celui des figures 7a et 7b.
    Sur la figure 9a, le goulot forme une bague de verrerie BVP 36EH, et, comme sur la figure 3a, ledit moyen d'étanchéité (5) est un joint rapporté (50) sur la partie gauche de la figure, et un insert d'étanchéité (51) sur la partie droite de la figure doté d'une couronne (510) apte à solidariser temporairement un dispositif verseur (8).
  • L'exemple des figures 10a et 10b est semblable à celui des figures 7a et 7b.
    Sur la figure 10a, le goulot forme une bague de verrerie BVP 30H avec cordon, et, comme sur la figure 1a, ledit moyen d'étanchéité (5) étant un joint rapporté (50) sur la partie gauche de la figure, et un insert d'étanchéité (51) sur la partie droite de la figure doté d'une couronne (510) apte à solidariser temporairement un dispositif irremplissable (8').
  • Les figures 11a à 12b illustrent, en coupe axiale selon la direction axiale (10), le procédé de formation de ladite partie expansée (43) selon l'invention à l'aide d'un dispositif de déformation (9). Ce dispositif (9) comprend :
    • une partie fixe (90) comprenant typiquement deux matrices, une matrice inférieure (91) et une matrice supérieure annulaire (91'), matrices qui coopèrent pour former notamment une cavité radiale (92).
    • et une partie mobile (93) comprenant typiquement une partie centrale rigide (94) comprenant un pied (940), un coulisseau (96) mobile axialement par rapport à ladite partie centrale rigide (94), et un poinçon expansible en élastomère (95) apte à se déformer radialement par déplacement du coulisseau (96).
    Sur la figure 11a , le pied (940) de la partie centrale rigide (94) solidarise ledit poinçon en élastomère (95) par le dessous. Sur la partie gauche de la figure 11a, la partie mobile (93) formant poinçon est relevée (point mort haut), alors qu'elle est rabaissée (point mort bas) sur la partie droite de la figure, le coulisseau (96) étant alors en position basse et comprimant ledit poinçon en élastomère (95).
    Sur la figure 11b , analogue à la figure 11a, le pied (940) de la partie centrale rigide (94) solidarise ledit poinçon en élastomère (95) sensiblement à mi-hauteur du poinçon en élastomère (95).
    On a représenté sur la partie droite de cette figure une variante dans laquelle le coulisseau (96) comprend une partie épaulée (960) venant, en fin de course, en appui sur l'extrémité de la jupe extérieure (41) de la coque (4), de manière à contribuer à "poussier" le métal pour le plaquer contre la paroi intérieure des matrices (91, 91'), notamment lorsque les rayons de courbure R1 et R2 sont petits (≤ 1,5 mm).
  • Les figures 11c et 11d illustrent schématiquement les déformations du poinçon en élastomère (95) :
    • la figure 11c représente l'ébauche de coque (4') en position dans les matrices (91) et (91') avant toute déformation, la partie mobile (93) étant abaissée, le coulisseau (96) étant encore en position "haute" de manière à ne pas comprimer ledit poinçon en élastomère (95); à ce stade, le poinçon en elastomère (95), libre de contrainte, devrait présenter un profil avec une paroi extérieure en pente, conformément à ce qui est indiqué en revendication 1,
    • la figure 11c représente par les lignes en pointillés l'ébauche de coque (4') déformée partiellement par compression partielle dudit poinçon en élastomère (95), le coulisseau (96) étant en position axiale intermédiaire,
    • la figure 11d représente la coque (4) comprenant une partie expansée (43) formée par compression totale dudit poinçon en élastomère (95), le coulisseau (96) étant en position axiale basse.
  • On a représenté sur la figure 11d, une variante de coulisseau (96) qui comprend une partie inférieure (96') - celle en contact avec le poinçon en élastomère (95) - formée en élastomère de dureté Shore A supérieure à la dureté Shore A du poinçon en élastomère, de manière à former un "amortisseur" entre le coulisseau (96) typiquement métallique et le poinçon en élastomère (95).
  • Les figures 12a et 12b sont analogues aux figures 11c et 11d, le poinçon en élastomère (95) présentant un profil avec une paroi en pente (950), de manière à favoriser une compression radiale progressive de la jupe extérieure (41) en partant de son extrémité inférieure (45), qui ne bloque pas un déplacement axial ou une migration (46) du métal de la paroi de l'ébauche de coque (4') vers l'intérieur de la cavité (92). Ce déplacement (46) de la jupe par rapport à la matrice supérieure (91') a été représenté par une flèche sur la figure 12a.
    Les figures 12c et 12d illustrent la situation de l'art antérieur dans laquelle la compression d'un poinçon en élastomère (95') conduit à une compression isotrope (97) qui bloque le métal de l'ébauche de coque sur le pourtour de ladite cavité (92), à la manière d'un serre-flan, de sorte la partie de métal (47) en regard de la cavité (92) est soumise à une expansion qui amincit le métal et conduit à sa rupture et à la formation de fissures (44).
  • L'exemple de la figure 13a est analogue à celui de la figure 4a, cependant, sur la figure 13a, l'insert (3, 3') est un insert de grande épaisseur, insert qui, en outre, remplit la cavité formée (48) par la partie expansée (43), l'insert (3) pouvant être introduit à force dans la coque (4), ou la coque (4) pouvant être formée sur ledit insert (3).
    L'exemple de la figure 13b est analogue à celui de la figure 1, cependant, l'insert de la figure 13b ne remplit pas la cavité (48), cette cavité étant remplie par une matière (49) - typiquement une matière adhésive qui peut être un hot-melt, assurant le collage de l'insert à la coque.
  • L'exemple de la figure 14a est analogue à la figure 7a, mais le goulot (2) comprend une bague d'inviolabilité basse (21') et, en conséquence, ledit insert (3) est un insert (3"') à jupe très longue de 60 mm de hauteur.
    La figure 14b est une vue de côté de la capsule (1) de la figure 14a.
  • Les exemples des figures 14c et 14d (vues partielles de capsules) illustrent d'autres modalités d'insert (3, 3', 3", 3"') dans lesquelles ladite tête intérieure (30) comprend à sa périphérie une languette annulaire flexible (302) apte à coopérer avec la partie expansée (43), de manière à solidariser l'insert (3) à la coque (4).
    Sur la figure 14c, la languette (302) est une languette simple, alors que sur la figure 14d, la languette (302) a sensiblement la forme d'un "Y" dont les branches coopèrent avec les coins de ladite partie expansée (43).
  • Les exemples des figures 15a à 16f , 17a, 17b et 18d illustrent des variantes de forme de ladite partie expansée (43), les figures 15a à 15f étant des vues de côté, et les figures 16a à 16f des vues de dessus.
    La figure 15a représente une partie expansée "lisse" dépourvue d'ornements ou de moyens complémentaires de prise manuelle (430).
    Les figures 15b à 15f et 17a à 17b illustrent des exemples de moyens d'ornements ou de prise manuelle (430) :
    • en forme d'une succession de bâtons verticaux sur la figure 15b,
    • en forme d'une succession de cercles sur la figure 15c,
    • en forme d'une succession de triangles, alternativement renversés, sur la figure 15d,
    • en forme d'une succession d'ovales inclinés sur la figure 15c,
    • en forme d'une succession d'ongles sur la figure 15f,
    • en forme d'une succession de "feuilles de laurier" sur la figure 17a,
    • en forme d'une succession de "feuilles de laurier décalées" sur la figure 17b.
    Ces moyens d'ornements et/ou de prise manuelle (430) peuvent être soit en creux soit en relief, comme illustré dans le cas de la figure 15b - voir partie inférieure de la figure 15b qui est une vue partielle en coupe transversale de la partie expansée (43).
  • Les figures 16a à 16f et 18d illustrent différentes sections de ladite partie expansée, le cercle central en pointillés correspondant à la section de ladite partie cylindrique (42) non expansée :
    • section circulaire sur la figure 16a,
    • section polygonale à 6 côtés sur la figure 16b,
    • section polygonale à 10 côtés sur la figure 16c,
    • section circulaire découpée par une pluralité de gorges sur la figure 16,
    • partie expansée formée par une pluralité de reliefs, sur la figure 16e,
    • partie expansée comprenant une pluralité de reliefs, sur la figure 16f,
    • partie expansée de section ovale sur la figure 18d.
  • Les figures 17c et 17d illustrent une capsule (1') dépourvue d'insert fileté, mais pourvue d'un joint rapporté. Cette capsule (1'), après avoir été placée sur un goulot (voir figure 17c) est sertie au goulot, une molette formant sur la jupe de cette capsule un filetage coopérant avec le filetage (20) du goulot.
  • Les figures 18a à 18c illustrent le cas d'une coque (4) de capsule (1) dont ladite partie cylindrique (42) est une partie cylindrique (42') qui présente une déformation de faible amplitude (a'/b'), déformation apte à la fois à faciliter la préhension manuelle de la capsule et à former un motif de décoration.
    • AVANTAGES DE L'INVENTION
  • L'invention présente de grands avantages.
    En effet, d'une part, elle divulgue un moyen pour obtenir des déformations de grande amplitude (a/b) sur la jupe de la capsule (1) par expansion radiale localisée de la jupe, sans que pour autant ces parties déformées soient fragilisées ou présentent des défauts tels que des fissures.
    Ce moyen est un procédé économique compatible avec les cadences de production industrielle, et qui peut être facilement intégré à une chaîne de production classique, l'étape d'expansion radiale localisée étant une étape complémentaire qui suit l'étape classique de formation de l'ébauche de coque (4').
    Il est à noter que cette étape complémentaire fait appel à des moyens courants pour l'homme du métier et ne nécessite pas un investissement important.
  • D'autre part, ce procédé est d'application très large, puisqu'il est utilisable non seulement pour modifier tout type de capsule de bouchage à jupe métallique, mais encore tout corps creux, typiquement cylindrique - mais pas nécessairement cylindrique, dont la jupe est métallique ou apte à se comporter comme un métal.
  • Enfin, les capsules (1, 1') obtenues selon l'invention présentent de grands avantages, dans la mesure où :
    • elles présentent une coque métallique (4) dont la jupe extérieure (41) présente une épaisseur Ep sensiblement constante en dépit des déformations radiales locales, ce qui permet d'avoir des capsules ayant une coque exempte de défauts et de bonne tenue mécanique aux chocs,
    • ces déformations radiales facilitent la préhension manuelle et la rotation de la capsule (vissage et dévissage), en particulier lors de la première ouverture de la capsule, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser un outil lors de cette première ouverture qui nécessite une rupture des ponts de la bande de garantie,
    • ces déformations radiales constituent des moyens de décoration, d'identification et de personnalisation des capsules, ce qui est du plus haut intérêt dans la pratique.
    LISTE DES REPERES
    Capsule de bouchage 1
    Axe de rotation - direction axiale 10
    Direction radiale 11
    Goulot d'un récipient 2
    Filetage extérieur - coopère avec 32 20
    Bague d'inviolabilité 21
    Bague d'inviolabilité basse 21'
    Buvant 22
    Partie rayonnée 220
    Orifice, ouverture de 2 23
    Insert de hauteur h 3
    Insert à jupe "courte" 3'
    Insert à jupe "longue" 3"
    Insert à jupe "très longue" 3"'
    Tête intérieure 30
    Nervure ou surépaisseur annulaire 300
    Chanfrein 301
    Languette annulaire flexible 302
    Jupe intérieure 31
    Nervure ou ergots de maintien de 50 310
    Nervure ou ergots de maintien de 51 310'
    Languette annulaire 311
    Partie haute avec filetage 312
    Partie basse sous le filetage 313
    Partie basse de 313 formant 71 314
    Filetage intérieur - coopère avec 20 32
    Voûte 33
    Moyen d'écartement 34
    Anneaux concentriques 340
    Coque métallique de hauteur H 4
    Ebauche de 4 4'
    Tête extérieure 40
    Jupe extérieure 41
    Ebauche de 41 41'
    Partie cylindrique de 41 de hauteur H1 42, 42'
    Déformations secondaires de 42 420
    Partie expansée de 41 de hauteur H2 43, 43'
    Moyen d'ornement ou de prise manuelle 430
    Fissures 44
    Bas d'ébauche 4' 45
    Déplacement axial, migration du métal de 4' 46
    Partie de 4' en regard de la cavité 92 47
    Cavité radiale formée par 43, 43' 48
    Matière de remplissage de 48 (adhésif) 49
    Moyen d'étanchéité 5
    Joint rapporté de 1 50
    Joint rapporté de l' 50'
    Insert d'étanchéité 51
    Couronne de liaison de 51 avec 8, 8' 510
    Lèvre annulaire d'étanchéité 511
    Moyen d'inviolabilité 6
    Zone sertie / à sertir 60
    Languettes d'accrochage 61
    Partie amincie 610
    Talon - projection extérieure 62
    Moyen de première ouverture 7
    Ligne d'affaiblissement 70
    Ligne d'affaiblissement crénelée 70'
    Bande de garantie 71
    Dispositif verseur 8
    Dispositif "irremplissable" 8'
    Bille 80
    Ailettes de fixation étanche au goulot 81
    Dispositif de déformation radiale de 4', 41' 9
    Partie fixe formant matrice 90
    Matrices 91, 91'
    Cavité radiale de 91, 91' 92
    Partie mobile axialement formant poinçon 93
    Partie centrale rigide du poinçon 94
    Pied 940
    Poinçon expansible en élastomère 95
    Profil à paroi en pente 950
    Poinçon en élastomère (art antérieur) 95'
    Coulisseau pour compression axiale de 95 96
    Partie inférieure de 96 en élastomère "dur" 96'
    Epaulement 960
    Pression isotrope 97

Claims (18)

  1. Procédé de fabrication d'une capsule de bouchage (1), destinée un bouchage à vis d'un récipient destiné à contenir typiquement des boissons alcoolisées comprenant deux partie, rendues solidaires en rotation et axialement par un moyen d'assemblage: un insert (3) en matière plastique et une coque (4) comprenant une tête extérieure (40) et une jupe extérieure (41) de hauteur H typiquement métallique ou à base de métal ladite jupe extérieure comprenant au moins une partie (42) typiquement cylindrique de hauteur H1, de diamètre D1 adapté au goulot (2) dudit récipient, et au moins une partie radialement expansée (43) de hauteur H2, inscrite dans un cercle de diamètre D2>D1. dans lequel on forme, typiquement par emboutissage, filage ou repoussage, à punir d'un matériau en bande typiquement métallique, une ébauche (4') de ladite coque (4), ladite ébauche (4') comprenant une jupe (41') de diamètre D1 et de hauteur H>H et on transforme ladite ébauche (4') en ladite coque (4) de manière à obtenir ladite partie radialement expansée (43), caractérise en ce que on réalise une expansion radiale locale de ladite jupe extérieure (41') sur ladite hauteur H2 en effectuant les opérations suivantes:
    a) on place ladite ébauche (4') dans une matrice de forme (91, 91') formant une cavité radiale (92) de profil analogue à celui de ladite partie expansée (43):
    b) on introduit un poinçon expansible (95) à l'intérieur de ladite ébauche (4') et on effectue par déplacement axial d'un coulisseau (96), une compression axiale dudit poinçon expansible (95) de sorte que ledit poinçon expansible (95), en se déforment, plaque radialement une partie de ladite jupe (41') contre la paroi de ladite cavité radiale (92), en lui imposant ladite expansion radiale locale, ledit poinçon expansible (95) présentent un profil (950) avec une paroi en pente, de sorte que ladite expansion radiale locale s'étend progressivement en direction axiale, ledit poinçon expansible commençant à exercer son action au niveau de la partie basse (45) de ladite ébauche (4') la plus proche de ladite tête extérieure (40), puis continuant progressivement à exercer son action en s'écartant de ladite tête extérieure (40).
  2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel ledit poinçon expansible (95) est ladite matrice de forme (91,91') sont agencés de telle sorte que, pendant l'opération d'expansion radicale, ladite jupe (41') présente un écoulement libre du côté opposé à ladite tête (40), de sorte que ladite partie radialement expansée (43) est mise en forme progressivement dans le sens axial sans risque de rupture du métal.
  3. Procédé selon la revendication 2 dans lequel ledit écoulement libre et rendu possible par un blocage progressif de ladite jupe (41') depuis ladite tête extérieure (40), le reste de ladite jupe (41') n'étant pas bloqué par ledit poinçon expansible (95) contre ladite matrice (91').
  4. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel ledit poinçon expansible est formé en une matière élastomérique apte à se déformer sous ladite compression radiale, ladite matière élastomérique présentant une dureté Shore choisie en fonction des caractéristiques mécaniques dudit matériau, typiquement métallique, de ladite ébauche (4'), ladite dureté devant être supérieure à une valeur donnée dépendant des caractéristiques mécaniques et de l'épaisseur dudit matériau formant ladite jupe (41'), de manière à ce que ladite compression axiale développe une force radiale de ladite matière élastomérique supérieure à la résistance locale à la déformation par expansion radiale de ladite jupe (41').
  5. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel ledit coulisseau (96) est soit métallique, soit en élastomère de dureté supérieure à celle du poinçon expansible (95), soit comprend une partie inférieure (96') en élastomère ou caoutchouc de dureté shore A supérieure à celle dudit poinçon expansible (95).
  6. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel ledit coulisseau (96) présente un épaulement (960) de largeur au moins égale à ladite épaisseur Ep, de manière à ce que ledit épaulement puisse exercer une compression axiale sur l'extrémité de ladite jupe extérieure (41) quand ledit coulisseau est à son point mort bas, et ainsi à favoriser le placage de ladite partie expansée (43) contre la paroi de ladite cavité (92),
  7. Procédé selon une quelconque des revendications 2 à 6 dans lequel on réalise ladite expansion radiale locale de ladite jupe extérieure (41') sur ladite hauteur H2 de telle sorte que ladite partie radialement expansée (43) présente sensiblement la même épaisseur que ladite partie typiquement cylindrique (42) de ladite jupe extérieure (41).
  8. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel on utilise une matrice (91, 91') avec une cavité radiale (92) telle qu'on réalise ladite expansion radiale locale de ladite jupe extérieure (41') sur une hauteur H2 au moins égale à 2 mm, allant typiquement de 3 mm à 15 mm, le diamètre D1 de la partie cylindrique (42) de ladite jupe extérieure (41) allant typiquement de 15 à 60 mm.
  9. Procédé selon une quelconque des revendications 2 à 8 dans lequel on utilise une matrice (91, 91') avec une cavité radiale (92) telle qu'on réalise sans rupture ladite expansion radiale locale de ladite jupe extérieure (41') de telle sorte que le rapport D2/D1 est compris entre 1,02 et 1,15, typiquement entre 1,05 et 1,10.
  10. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel on utilise une matrice (91, 91') avec une cavité radiale (92) telle qu'on réalise ladite expansion radiale locale de ladite jupe extérieure (41') de sorte que ladite partie typiquement cylindrique (42) et ladite partie expansée (43) sont raccordées par au moins une partie intermédiaire de pente moyenne égale à ΔD/ΔH, avec ΔD égal à D2-D1 et AH égal à la hauteur de ladite coque (4) sur laquelle ledit diamètre varie de D1 à D2, ladite pente allant de 0,5 à 2 et de préférence de 0,8 à 1,5.
  11. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 10 dans lequel ladite cavité radiale (92) est telle que ladite partie expansée radialement (43) et ladite partie typiquement cylindrique (42) sont raccordées par un rayon de courbure R2 allant de 1,5 mm à (D2-D1)/2.
  12. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 11 dans lequel on utilise une matrice (91, 91') avec une cavité radiale (92) telle qu'on réalise ladite expansion radiale locale de ladite jupe extérieure (41') de sorte que ladite partie expansée (43) jouxte, à sa partie supérieure, ladite tête extérieure (40), et, à sa partie inférieure, ladite partie cylindrique (42) de ladite jupe extérieure (41), ladite tête extérieure (40) et ladite partie expansée (43) étant raccordées par un rayon de courbure R1 allant de 1,5 mm à 5 mm.
  13. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 12 dans lequel on utilise une matrice (91, 91') avec une cavité radiale (92) telle qu'on réalise ladite expansion radiale locale de ladite jupe extérieure (41') de sorte que ladite partie expansée (43) présente sur tout ou partie de sa hauteur H2 un profil formant typiquement un cercle ou un polygone régulier, typiquement à N pans ou côtés, avec N allant de 5 à 18, et de préférence de 6 à 12 côtés.
  14. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 12 dans lequel on utilise une matrice (91, 91') avec une cavité radiale (92) telle qu'on réalise ladite expansion radiale locale de ladite jupe extérieure (41') de sorte que ladite jupe extérieure (41), sur tout ou partie de sa hauteur H, forme une surface de révolution, de rayon constant ou non selon la hauteur considérée ou présente une symétrie de rotation d'angle 360°/N, avec N allant de 4 à 80, la partie (42) non expansée de ladite jupe extérieure (41) étant cylindrique à base polygonale.
  15. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 12 dans lequel on utilise une matrice (91, 91') avec une cavité radiale (92) telle qu'on réalise ladite expansion radiale locale de ladite jupe extérieure (41') de sorte que ladite partie radialement expansée (43) présente une section non circulaire dans un plan perpendiculaire à ladite direction axiale (10), afin de faciliter la préhension et la rotation manuelle de ladite capsule (1).
  16. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 12 dans lequel on utilise une matrice (91, 91') avec une cavité radiale (92) telle qu'on réalise ladite expansion radiale locale de ladite jupe extérieure (41') de sorte que ladite partie radialement expansée (43) présente une section circulaire dans un plan perpendiculaire à ladite direction axiale (10) avec une pluralité de reliefs ou de creux formés sur ladite section circulaire.
  17. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 16 dans lequel on utilise une matrice (91. 91') avec une cavité radiale (92) telle qu'on réalise ladite expansion radiale locale de ladite jupe extérieure (41') de sorte que ladite coque (4) comprend une partie cylindrique (42') de la jupe extérieure (41) comprenant une pluralité de déformation (420) de faible amplitude, pouvant former des motifs qui peuvent contribuer aussi à la préhension manuelle de la capsule.
  18. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 17 dans lequel on approvisionne un insert (3), comprenant éventuellement un joint rapporté, ainsi qu'éventuellement un dispositifs verseur ou un dispositif "irremplissable" (8, 8'), et on assemble à ladite coque (4) ledit insert (3), typiquement par dépôt d'un adhésif sur ladite jupe extérieure (41) ou sur ladite partie cylindrique (42) puis par emmanchement de ladite partie intérieure (31) dans ladite partie extérieure (41).
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