FR3019148A1 - Contenant metallique comportant un goulot adapte a recevoir un element d'obturation du type capsule a vis - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un contenant métallique (1) comprenant un goulot (2) dans lequel sont ménagés un filet (7) et une contre-bague (8). Selon l'invention, ledit filet (7) comporte un rayon de sommet (R1) compris entre 0,85 et 1,2 mm, et un rayon de fond (R2) compris entre 0,5 et 0,7 mm ; le flanc inférieur (82) de la contre-bague (8), divergeant par rapport au flanc supérieur (83) en direction de l'axe longitudinal (2'), définit un angle (C1) compris entre 20° et 30° par rapport à un plan (C2) perpendiculaire à l'axe longitudinal (2') ; la bordure extérieure (821) du flanc inférieur (82) de la contre-bague (8) a un rayon (R3) compris entre 0,7 et 0,9 mm ; et la bordure intérieure (822) du flanc inférieur (82) de la contre-bague (8) est ménagée à une distance (D3) comprise entre 13 et 15 mm par rapport à ladite bordure libre (4) du goulot (2).

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne les contenants métalliques comprenant un goulot fileté apte à recevoir un élément d'obturation du type capsule à vis.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Certains contenants comportent un goulot fileté qui permet leur fermeture hermétique par une capsule à vis (ou bouchon à vis). Une telle capsule à vis est classiquement formée d'une coiffe constituée d'une pastille d'obturation prolongée par une jupe cylindrique, cette jupe se terminant par une bague servant de témoin d'ouverture. Le goulot fileté du contenant comprend classiquement : - au moins un filet adapté à coopérer avec la coiffe de la capsule à vis, munie d'un filet complémentaire, et - une contre-bague disposée sous le filet et adaptée à coopérer avec la bague de la capsule à vis. Les bouteilles en verre sont particulièrement adaptées à de telles capsules à vis : elles permettent l'utilisation de capsules métalliques standards qui sont montées au moyen de machines de sertissage à simple tête de moulurage/filetage. De leur côté, les contenants métalliques actuels peuvent également être équipés de capsules à vis métalliques ; mais leur structure nécessite l'utilisation de capsules spécifiques qui obligent leur montage par des machines de sertissage complexes (dites « à double tête de moulurage/filetage »). Pour éviter cette contrainte, il existe un besoin d'un contenant métallique qui serait apte à recevoir une capsule à vis standard de manière étanche (notamment au gaz), et adaptée à être mise en place au moyen d'une machine de sertissage à simple tête de moulurage/filetage.

OBJET DE L'INVENTION La présente invention concerne ainsi un contenant métallique dont le goulot comporte un filetage spécifique qui a l'intérêt de pouvoir recevoir des capsules à vis métalliques standards et pouvant être mises en place au moyen d'une machine de sertissage à simple tête de moulurage/filetage.

Pour cela, le contenant métallique selon l'invention comprend un goulot définissant un axe longitudinal, lequel goulot comporte une paroi d'épaisseur constante, ou au moins approximativement constante, qui est terminée par une bordure libre délimitant un orifice et dans laquelle sont ménagées au moins deux moulures : - une première moulure formant au moins un filet, et - une seconde moulure convexe formant une contre-bague, ménagée entre ledit filet et une base de goulot. Cette contre-bague comporte une face latérale prolongée par un flanc inférieur et par un flanc supérieur, lequel flanc inférieur est délimité par une bordure extérieure arrondie et une bordure intérieure arrondie, raccordées respectivement à ladite face latérale et à ladite base de goulot. Et conformément à la présente invention : a) ledit filet comporte : a1) un rayon de section au sommet compris entre 0,85 et 1,2 mm, de préférence de 1 mm +/- 0,05 mm, et a2) un rayon de section au fond compris entre 0,5 et 0,7 mm, de préférence de 0,6 mm +/- 0,05 mm, b) le flanc inférieur de la contre-bague, divergeant par rapport au flanc supérieur en direction de l'axe longitudinal, définit un angle compris entre 20° et 30° (de préférence entre 22° et 30°) par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal, c) la bordure extérieure du flanc inférieur de la contre-bague a un rayon de section compris entre 0,7 et 0,9 mm, de préférence de 0,8 mm +/- 0,05 mm, et d) la bordure intérieure du flanc inférieur de la contre-bague est ménagée à une distance comprise entre 13 et 15 mm, de préférence de 14,3 mm +/- 0,3 mm, par rapport à ladite bordure libre du goulot. Un tel contenant métallique a l'intérêt de pouvoir recevoir une capsule à vis standard du commerce, notamment une capsule à vis habituellement apte à être rapportée sur un filetage d'une bouteille en verre conforme à la norme MCA2 (voir « Emballage » - Tome 5 - Afnor) ou à la norme XP H35107 (Afnor).

Le goulot correspondant est également adapté pour garantir l'étanchéité et, le cas échéant, pour permettre une déformation du métal sans altérer les vernis intérieurs. Un tel contenant métallique a également l'intérêt de permettre la mise en oeuvre de machines de sertissage standard à simple tête de moulurage/filetage, pour le montage de la capsule à vis sur son goulot fileté. Selon des caractéristiques avantageuses de réalisation, pouvant être prises en combinaison ou indépendamment les unes des autres : - le filet a un pas compris entre 3 et 3,3 mm, et/ou un nombre de tours compris entre 1 et 2 ; - le diamètre de sommet de filet est compris entre 27,2 et 28,5 mm, le diamètre de fond de filet est compris entre 25,5 et 26,5 mm, et le diamètre de la bordure intérieure du flanc inférieur de la contre-bague est compris entre 24 et 25,4 mm ; - la bordure libre du goulot se présente sous la forme d'un ourlet dont, d'une part, le diamètre extérieur est compris entre 24,5 et 25,5 mm et, d'autre part, le diamètre intérieur est compris entre 20,5 et 21,5 mm ; - le filet a un angle d'hélice compris entre 1,5° et 2,5° ; - le goulot est équipé d'un élément d'obturation du type capsule à vis comportant - une coiffe munie d'une moulure formant un filet qui est complémentaire du filet ménagé sur ledit goulot et - une bague coopérant avec le flanc inférieur de la contre-bague pour former un témoin d'ouverture. La présente invention concerne encore un procédé pour l'assemblage d'un élément d'obturation du type capsule à vis avec un contenant métallique, lequel procédé comprend : - la fourniture d'un contenant tel que défini ci-dessus et d'un élément d'obturation, et - le verrouillage dudit élément d'obturation sur le goulot dudit contenant au moyen d'une machine de sertissage à simple tête de moulurage/filetage. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La présente invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'un mode de réalisation particulier en relation avec les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une section du goulot d'un contenant métallique selon l'invention, avec une vue agrandie et partielle de ce goulot ; - les figures 2 et 3 correspondent au goulot de la figure 1, avant et après verrouillage de l'élément d'obturation en forme de capsule à vis.

Le contenant métallique Les figures 1 à 3 représentent partiellement un contenant métallique 1 selon l'invention, en l'occurrence son goulot fileté. Le contenant métallique 1 consiste avantageusement en un récipient apte à conserver des liquides, en particulier des liquides alimentaires (eau, lait, vin, bière, huile, etc...) et de préférence des boissons gazeuses susceptibles de libérer un gaz (notamment du dioxyde de carbone). Ce contenant 1 est réalisé dans un matériau métallique, avantageusement en aluminium.

Un tel contenant métallique 1 a une forme générale classique en soi (par exemple du type bouteille), c'est-à-dire qu'il comporte un corps (non représenté) constituant réservoir qui se resserre à son sommet et se termine par le goulot 2 (représenté ici sur les figures 1 à 3). Le cas échéant, la surface intérieure de ce contenant 1 (y compris son goulot 2) est revêtue d'une couche intérieure de protection (non représentée) qui est réalisée dans un produit résistant à l'action chimique du produit à conditionner. Cette couche de protection consiste avantageusement en une couche de vernis, dont la composition et l'épaisseur notamment sont choisies par l'homme du métier en fonction du produit à conditionner. Le poulot Tel que décrit ci-dessous en relation avec la figure 1, le goulot 2 du contenant 1 se présente sous la forme d'une partie tubulaire cylindrique qui définit un axe longitudinal 2'.

Le goulot 2 est formé par une paroi métallique 3 qui est d'une épaisseur constante, ou au moins approximativement constante. L'épaisseur de cette paroi 3 est par exemple inférieure à 1 mm. Le goulot 2 comporte trois parties successives, réparties sur la longueur de l'axe longitudinal 2', à savoir : - une partie supérieure tronconique 21, convergeant vers l'axe longitudinal 2' du côté d'une bordure libre 4 délimitant un orifice 5 pour l'entrée et/ou pour la sortie du liquide conditionné, - une partie intercalaire moulurée 22, munie de moulures destinées à coopérer avec un élément d'obturation du type capsule à vis (ou bouchon à vis) qui sera décrit ci-après en relation avec les figures 2 et 3, et - une base 23, ici de forme générale cylindrique (avantageusement de diamètre constant). La bordure libre 4 de la partie supérieure tronconique 21 est ici formée par un ourlet périphérique 41 enroulé vers l'extérieur par rapport à l'orifice 5. La partie intercalaire moulurée 22 du goulot 2 comporte ici deux moulures : - une première moulure convexe 7, présentant l'aspect d'une nervure hélicoïdale pour former un filet de filetage, et - une seconde moulure convexe 8, présentant un aspect d'une nervure annulaire destinée à former une contre-bague. Selon l'invention, ces deux moulures 7, 8 ont des caractéristiques particulières qui permettent le montage d'une capsule à vis standard du commerce, cela, au surplus, au moyen d'une machine de sertissage standard à simple tête de moulurage/filetage. D'une manière générale, les paramètres dimensionnels des moulures 7, 8 sont avantageusement mesurés depuis la surface extérieure du goulot 2. Sur le filet Le filet 7, décrit ci-dessous en relation avec la figure 1, se compose de : - deux flancs, l'un supérieur 71 (orienté du côté de la bordure libre 4) et l'autre inférieur 72 (opposé à la bordure libre 4), c'est-à-dire encore les côtés du filet 7, - un fond 73, correspondant à la ligne de jonction entre les flans inférieur 72 et supérieur 71 adjacents, et - un sommet 74, correspondant à ligne extérieure où les deux flancs 71, 72 du filet 7 se rejoignent. Le fond 73 et le sommet 74 du filet 7 sont ici arrondis, avec une section courbe, de préférence en arc de cercle.

Selon l'invention, ce filet 7 est défini par une combinaison de caractéristiques dimensionnelles particulières. En l'occurrence, le sommet 74 et le fond 73 du filet 7 ont les dimensions suivantes : - le rayon de section R1 au sommet 74 est compris entre 0,85 et 1,2 mm ; il est de préférence de 1 mm ± 0,05 mm, et - le rayon de section R2 au fond 73 est compris entre 0,5 et 0,7 mm ; il est de préférence de 0,6 mm ± 0,05 mm. Le diamètre D1 de sommet 74 du filet 7 est avantageusement compris entre 27,2 et 28,5 mm.

Le diamètre D2 de fond 73 du filet 7 est quant à lui compris entre 25,5 et 26,5 mm. Le filet 7 est encore défini par un angle particulier d'hélice B, correspondant à l'inclinaison du filet 7 par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal 2'.

En l'occurrence, cet angle d'hélice B du filet 7 est avantageusement compris entre 1,5° et 2,5°, de préférence entre 2° et 2,5°. Ce filet 7 a encore avantageusement : - un pas P compris entre 3 et 3,3 mm et - un nombre de tours compris entre 1 et 2.30 La contre-bague La contre-bague 8, décrite ci-dessous en relation avec la figure 1, se compose d'une face latérale 81 prolongée par deux flancs, l'un inférieur 82 (à l'opposé de la bordure libre 4) et l'autre supérieur 83 (du côté de la bordure libre 4). La face latérale 81 est ici de forme générale tronconique, convergeant vers l'axe longitudinal 2' du côté de la bordure libre 4 du goulot 2. Les flancs 82 et 83 de cette contre-bague 8 sont ici d'une forme générale tronconique, divergeant l'un par rapport à l'autre en direction de l'axe longitudinal 2'. En particulier, le flanc inférieur 82 de la contre-bague 8 est délimité par une bordure extérieure arrondie 821 et par une bordure intérieure arrondie 822, raccordées respectivement à la face latérale 81 de la contre-bague 8 et à la base 23 du goulot 2.

Selon l'invention, la contre-bague 8 est définie par une combinaison de caractéristiques dimensionnelles particulières. Le flanc inférieur 82 de la contre-bague 8 définit un angle Cl compris entre 20° et 30° (de préférence entre 22° et 30°) par rapport à un plan C2 perpendiculaire à l'axe longitudinal 2' du goulot 2.

Ce flanc inférieur 82 est ascendant, depuis la bordure intérieure arrondie 822 vers la bordure extérieure arrondie 821, du côté de la bordure libre 4 du goulot 2. La bordure extérieure 821 du flanc inférieur 82 a un rayon de section R3 compris entre 0,7 et 0,9 mm ; ce rayon R3 est de préférence de 0,8 mm +1- 0,05 mm. La bordure intérieure 822 du flanc inférieur 82 est ménagée à une distance D3 comprise entre 13 et 15 mm par rapport à la bordure libre 4 du goulot 2 ; cette distance D3 est de préférence de 14,3 mm +/- 0,3 mm. Cette bordure intérieure 822 du flan inférieur 82 définit encore un diamètre D4 (correspondant au diamètre de la base 23 du goulot 2) avantageusement compris entre 24 et 25,4 mm.

La bordure extérieure 821 de ce flanc inférieur 82 définit quant à elle un diamètre D5 compris avantageusement entre 27,5 et 28,5 mm. L'ourlet de la bordure libre du goulot L'ourlet de la bordure libre 4 du goulot 2 présente les dimensions suivantes : - un diamètre extérieur D6 compris entre 24,5 et 25,5 mm, et - un diamètre intérieur D7 compris entre 20,5 et 21,5 mm.

Moulurage du goulot Les moulures 7 et 8 du goulot 2 peuvent être réalisées au moyen d'un outillage standard qui fait l'objet d'une modification sur la partie profil des outillages actifs (molettes adaptées par leurs formes et leurs rayons) afin d'obtenir des résultats conformes en terme d'étanchéité, de sertissage, de couple d'ouverture de la capsule à vis, tout en étant compatible avec le procédé et l'intégrité des vernis intérieurs. L'élément d'obturation Un élément d'obturation 15 de type capsule à vis, avantageusement standard, est rapporté sur le goulot 2 de ce contenant 1 comme illustré sur les figures 2 et 3. Une telle capsule à vis 15 est avantageusement conforme à la norme MCA2 (voir « Emballage » - Tome 5 - Afnor) ou à la norme XP H35-107 (Afnor).

Elle est par exemple réalisée en aluminium recouvert d'un verni, avec une épaisseur comprise par exemple entre 0,2 et 0,25 mm. Cette capsule à vis 15 se compose, de manière classique en soi, de deux éléments : - une coiffe 16, destinée à assurer la fermeture de ce contenant 1 et à recouvrir le filet 7 du goulot 2, et - une bague 17, dégradable, destinée à maintenir la coiffe 16 avant la première ouverture et à servir de témoin d'ouverture. La coiffe 16 se compose en particulier de : - une pastille d'obturation 161, de forme générale circulaire, destinée à recouvrir la bordure libre 4 du goulot 2 et à obturer l'orifice 5 du goulot 2, et - une jupe cylindrique 162, raccordée à la bordure de la pastille d'obturation 161 et destinée à venir en regard de la partie intercalaire moulurée 22 pour coopérer avec le filet 7 du goulot 2. La face inférieure de cette pastille d'obturation 161 est munie d'un joint annulaire périphérique 163 qui est destiné à recouvrir la bordure libre 4 du goulot 2 pour assurer l'étanchéité. La jupe 162 consiste en une partie tubulaire qui est dépourvue, à l'origine, d'un filet (figure 2). La bague 17 consiste quant à elle en une bande inférieure annulaire, prolongeant la jupe 162, du côté opposé à la pastille d'obturation 161. Cette bague 17 peut être constituée d'un ou plusieurs tronçons, solidarisés ensemble par des moyens d'amorce de rupture (dite encore ligne de moindre résistance). Des moyens d'amorce de rupture 18, par exemple une ligne dégradable (ou « de moindre résistance »), sont ménagés entre la coiffe 16 et la bague 17. Ces moyens d'amorce de rupture 18 sont constitués par exemple par un ensemble de ponts (ou « bridges »), régulièrement répartis sur la circonférence de la jupe 162 et de la bague 17 de cette capsule à vis 15.

Montage de l'élément d'obturation sur le goulot du contenant Le contenant 1 selon l'invention est rempli avec le liquide d'intérêt au travers de son ouverture 5. La capsule à vis 15, dont la jupe 162 de la coiffe 16 est non moulurée, est convenablement emmanchée sur le goulot 2 du contenant 1 (figure 2). A cet égard, la capsule à vis 15 est agencée de sorte que : - la coiffe 16 recouvre l'orifice 5, le filet 7 du goulot 2 et une partie supérieure de la contre-bague 8, et - la bague 17 recouvre une partie inférieure de la contre-bague 8 du goulot 2.

La capsule à vis 15 est ensuite verrouillée sur le goulot 2 du contenant 1, par une méthode standard de moulurage/filetage qui est rencontrée notamment pour les bouteilles en verre. Pour cela, la capsule à vis 15 est moulurée/filetée directement sur le goulot 2 du contenant 1, avantageusement par un outil de formage à mollette qui lui confère sa forme par pression en direction de l'axe longitudinal 2'. Comme illustré par la figure 3, lors de cette mise en forme : - la jupe 162 de la coiffe 16 est moulurée/filetée pour former un filet 164 dont la forme est complémentaire du filet 7 ménagé sur le goulot 2, et - la bordure inférieure de la bague 17 est recourbée de sorte à recouvrir le flanc inférieur 82 de la contre-bague 8 du goulot 2. Cette opération de verrouillage s'effectue avantageusement au moyen d'une machine de sertissage à simple tête de moulurage/filetage (contrairement au goulot actuel de bouteille métallique nécessitant une machine à double tête opérant en deux séquences de moulurage successives). De manière générale, le goulot 2 peut équiper tout contenant métallique autre qu'une bouteille métallique. De manière générale, comme illustré ci-dessus, un tel contenant métallique a l'intérêt (i) de pouvoir recevoir une capsule à vis standard du commerce et (ii) de permettre la mise en oeuvre de machines de sertissage standard à simple tête de moulurage/filetage, pour le verrouillage de la capsule à vis sur son goulot fileté.

Claims (8)

1. REVENDICATIONS- 1.- Contenant métallique (1) comprenant un goulot (2) définissant un axe longitudinal (2'), lequel goulot (2) comporte une paroi (3) d'épaisseur constante, ou au moins approximativement constante, qui est terminée par une bordure libre (4) délimitant un orifice (5) et dans laquelle sont ménagées au moins deux moulures (7, 8) : - une première moulure (7) formant au moins un filet, et - une seconde moulure convexe (8) formant une contre-bague ménagée entre ledit filet (7) et une base de goulot (23), laquelle contre-bague (8) comporte une face latérale (81) prolongée par deux flancs, l'un inférieur (82) et l'autre supérieur (83), et lequel flanc inférieur (82) est délimité par une bordure extérieure arrondie (821) et par une bordure intérieure arrondie (822), raccordées respectivement à ladite face latérale (81) et à ladite base de goulot (23), caractérisé en ce que : a) ledit filet (7) comporte : a1) un rayon de section (R1) au sommet (74) compris entre 0,85 et 1,2 mm, et a2) un rayon de section (R2) au fond (73) compris entre 0,5 et 0,7 mm, b) le flanc inférieur (82) de la contre-bague (8), divergeant par rapport au flanc supérieur (83) en direction de l'axe longitudinal (2'), définit un angle (C1) compris entre 20° et 30° par rapport à un plan (C2) perpendiculaire à l'axe longitudinal (2'), c) la bordure extérieure (821) du flanc inférieur (82) de la contre-bague (8) a un rayon de section (R3) compris entre 0,7 et 0,9 mm, et d) la bordure intérieure (822) du flanc inférieur (82) de la contre-bague (8) est ménagée à une distance (D3) comprise entre 13 et 15 mm par rapport à ladite bordure libre (4) du goulot (2).
2. 2.- Contenant métallique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filet (7) comporte - un rayon de sommet (R1) de 1 mm +/- 0,05 mm et un rayon de fond (R2) de 0,6 mm +/- 0,05 mm, en ce que le flanc inférieur (82) de la contre-bague (8) définit un angle (C1) compris entre 22° et 30° par rapport au plan (C2) perpendiculaire à l'axe longitudinal (2'), en ce que le rayon de section (R3) de la bordure extérieure (821) du flanc inférieur (82) de la contre-bague (8) est de 0,8 mm +/- 0,05 mm, et en ce que la bordure intérieure (822) du flanc inférieur (82) de la contre-bague (8) est ménagée à une distance (D3) de 14,3 mm +/- 0,3 mm par rapport à une bordure libre (4) dudit goulot (2).
3. 3.- Contenant métallique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le filet (7) a : - un pas compris entre 3 et 3,3 mm, et/ou - un nombre de tours compris entre 1 et 2.
4. 4.- Contenant métallique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diamètre (D1) de sommet de filet (74) est compris entre 27,2 et 28,5 mm, en ce que le diamètre (D2) de fond de filet (73) est compris entre 25,5 et 26,5 mm, et en ce que le diamètre (D4) de la bordure intérieure (822) du flanc inférieur (82) de la contre-bague (8) est compris entre 24 et 25,4 mm.
5. 5.- Contenant métallique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bordure libre (4) du goulot (2) se présente sous la forme d'un ourlet dont, d'une part, le diamètre extérieur (D6) est compris entre 24,5 et 25,5 mm et, d'autre part, le diamètre intérieur (D7) est compris entre 20,5 et 21,5 mm.
6. 6.- Contenant métallique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le filet (7) a un angle d'hélice (B) compris entre 1,5° et 2,5°.
7. 7.- Contenant métallique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le goulot (2) est équipé d'un élément d'obturation(15) du type capsule à vis qui comporte - une coiffe (16) munie d'une moulure (164) formant un filet qui est complémentaire du filet (7) ménagé sur ledit goulot (2), - une bague (17) coopérant avec le flanc inférieur (82) de la contre-bague (8) pour former un témoin d'ouverture.
8. 8.- Procédé pour le montage d'un élément d'obturation (15) avec un contenant métallique (1), caractérisé en ce qu'il comprend : - la fourniture d'un contenant (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 et d'un élément d'obturation (15) du type capsule à vis, et - le verrouillage dudit élément d'obturation (15) sur le goulot (2) dudit contenant (1) au moyen d'une machine de sertissage à simple tête de moulurage/filetage.