FR2939118A1 - CAPSULING PROCESS FOR REALIZING THE INVIOLABLE CLOSURE OF A CONTAINER - Google Patents
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Abstract
Procédé de capsulage d'un récipient dans lequel on approvisionne un récipient muni d'un col et une capsule comprenant une jupe, on coiffe le col dudit récipient avec ladite capsule et on plaque ladite capsule sur ledit col, puis on enlève ledit récipient muni de sa capsule, caractérisé en ce que, pour obtenir une fermeture inviolable dudit récipient, a) ladite jupe comprend une zone revêtue d'une couche d'un matériau plastique scellable à chaud, à une température de scellage supérieure à 45°C; b) après avoir mis en place et plaqué ladite jupe sur ledit col, on comprime ladite jupe sur le col, à l'aide d'un outil externe agissant radialement, au niveau de ladite zone revêtue; c) tout en maintenant ladite compression, on chauffe ladite zone revêtue mise sous compression, de manière à ce que ladite couche atteigne ladite température de scellage; d) on arrête le chauffage, on annule la compression et on libère le col dudit outil externe.A method of capping a container in which a container with a neck and a capsule comprising a skirt is provided, the neck of said container is capped with said capsule and said capsule is placed on said neck, and said container provided with its capsule, characterized in that, to obtain a tamper-proof closure of said container, a) said skirt comprises a zone coated with a layer of a heat sealable plastic material, at a sealing temperature greater than 45 ° C; b) after having put in place and plated said skirt on said neck, said skirt is compressed on the neck, with the aid of an external tool acting radially, at said coated zone; c) while maintaining said compression, heating said coated area under compression, so that said layer reaches said sealing temperature; d) the heating is stopped, the compression is canceled and the neck of said external tool is released.
Description
PROCEDE DE CAPSULAGE PERMETTANT DE REALISER LA FERMETURE INVIOLABLE D'UN RECIPIENT CAPSULING PROCESS FOR REALIZING THE INVIOLABLE CLOSURE OF A CONTAINER
[0001] L'invention concerne le domaine des capsules de surbouchage de récipients ou bouteilles contenant en particulier des vins, alcools, apéritifs et, d'une manière générale, toutes boissons alcoolisées. Elle concerne plus particulièrement les capsules de surbouchage dotées de moyens anti-fraude. The invention relates to the field of overcap capsules of containers or bottles containing in particular wines, alcohols, aperitifs and, in general, all alcoholic beverages. It relates more particularly overcap caps with anti-fraud means.
[0002] On connaît déjà de nombreuses capsules de surbouchage destinées à recouvrir le col d'une bouteille déjà obturé par un bouchon. Certaines capsules de surbouchage, destinées à surboucher des bouteilles de vins effervescents tels que des champagnes, sont des coiffes très fines obtenues par roulage d'une jupe métallique ou métalloplastique (d'épaisseur typiquement inférieure ou égale à 50 m) puis soudage ou thermoscellage d'une tête sur la jupe. Ces coiffes sont mises en place sur le col d'une bouteille obturé par un bouchon. Leur jupe est ensuite pliée, typiquement selon 4 plis, pour être plaquée contre le col. Le brevet FR 2 835 510 de la demanderesse décrit un moyen anti--fraude particulièrement bien adapté à ce type de capsule de surbouchage, résultant de l'introduction d'un "point de colle" entre le sommet du bouchon et la tête de la coiffe: même si la jupe peut encore être assez facilement dépliée, la tête - qui comporte en général un timbre fiscal et/ou le logo de la boisson contenue - est systématiquement détruite lors du détachement de la capsule. Many caps are already known to cover the neck of a bottle already closed by a plug. Some caps for overcaping bottles of sparkling wines such as champagnes are very thin caps obtained by rolling a metal or metalloplastic skirt (typically less than or equal to 50 m thick) and then welding or heat sealing. a head on the skirt. These caps are placed on the neck of a bottle closed by a cap. Their skirt is then folded, typically in 4 folds, to be pressed against the neck. Patent FR 2,835,510 of the applicant describes an anti-fraud means particularly well suited to this type of overcap, resulting from the introduction of a "glue point" between the top of the cap and the head of the headdress: even if the skirt can still be easily unfolded, the head - which usually has a tax stamp and / or the logo of the drink contained - is systematically destroyed during the detachment of the capsule.
[0003] Un très grand nombre d'autres capsules de surbouchage, destinées à surboucher certaines bouteilles de vins, alcools ou liqueurs sont des pièces métalliques plus épaisses, d'épaisseur typiquement supérieure ou égale à 60 m. Ces capsules sont des pièces qui comprennent une tête et une jupe légèrement conique et qui sont en général obtenues par emboutissage-étirage d'un flan découpé dans une bande métallique. Au cours de l'opération dite de "capsulage", elles sont mises en place sur le col d'une bouteille déjà obturé par un bouchon et sont serties, typiquement par sertissage sur une contre-bague de verrerie présente sur la surface extérieure du col de la bouteille. Le brevet européen EP 1 397 297, appartenant également à la demanderesse, décrit un système de fermeture avec moyen anti- 2939118 -2- fraude plus particulièrement adapté à ce type de capsule de surbouchage. Dans ce brevet, le col de la bouteille présente sur sa surface extérieure non seulement une contre-bague de sertissage mais aussi une gorge. Une partie de la jupe, celle en regard de la gorge lorsque la capsule coiffe le col, comprend, sur tout ou partie de sa surface intérieure, un matériau 5 adhésif pour former une couche adhésive apte à adhérer à tout ou partie de ladite gorge. Après déformation au cours du capsulage, la jupe comprend une partie en forme d'anneau rétreint dans la gorge et tout ou partie de l'anneau rétreint adhère à la gorge, grâce à la couche adhésive. De la sorte, toute tentative de séparation frauduleuse de la capsule entraîne la rupture de la capsule et notamment de l'anneau rétreint dans la gorge, rendant 10 ainsi visible ladite tentative de fraude. [0003] A very large number of other caps for overcapping certain bottles of wines, alcohols or liqueurs are thicker metal pieces, typically greater than or equal to 60 m in thickness. These capsules are parts which comprise a head and a slightly conical skirt and which are generally obtained by stamping-drawing a blank cut in a metal strip. During the so-called "capping" operation, they are placed on the neck of a bottle already closed by a stopper and are crimped, typically by crimping on a counter-glass ring present on the outer surface of the neck. from the bottle. The European patent EP 1 397 297, also belonging to the applicant, describes a closure system with anti-fraud means more particularly adapted to this type of overcap. In this patent, the neck of the bottle has on its outer surface not only a counter-crimping ring but also a groove. A portion of the skirt, that facing the throat when the cap covers the neck, comprises, on all or part of its inner surface, an adhesive material to form an adhesive layer capable of adhering to all or part of said groove. After deformation during capping, the skirt comprises a ring-shaped portion narrowed in the groove and all or part of the necking ring adheres to the groove, thanks to the adhesive layer. In this way, any attempt at fraudulent separation of the capsule causes the rupture of the capsule and in particular of the ring narrowed in the groove, thus making visible said attempted fraud.
[0004] La demanderesse a cependant constaté que le collage au moins partiel de la jupe métallique sur le col en verre au cours de l'opération de capsulage se révélait très difficile, voire impossible à réaliser dans des conditions industrielles satisfaisantes, à savoir en 15 respectant les cadences typiques de capsulage des bouteilles, à savoir 10 000 à 20 000 bouteilles par heure. Il faut en particulier éviter tout adhésif polymérisable à froid tel qu'un cvanoacrylate car il suffit d'un mauvais dosage ponctuel, dû simplement à une dérive de fonctionnement à peine perceptible (bouchage progressif de buses compensé par une augmentation de la pression d'injection de la colle, etc..), pour que des "coulures" 20 apparaissent subitement sur la paroi extérieure de la bouteille capsulée, apparition dont les conséquences peuvent s'avérer catastrophiques sur la chaîne de conditionnement. However, the Applicant has found that the at least partial bonding of the metal skirt on the glass neck during the capping operation was very difficult or impossible to achieve under satisfactory industrial conditions, namely at 15 ° C. respecting the typical capping rates of the bottles, namely 10,000 to 20,000 bottles per hour. In particular, any cold-polymerizable adhesive such as a cyanoacrylate must be avoided because it suffices for a poor spot dosage, simply due to a barely perceptible operating drift (gradual plugging of nozzles compensated by an increase in the injection pressure glue, etc ..), so that "run-off" 20 appear suddenly on the outer wall of the capsulated bottle, appearance whose consequences can be catastrophic on the packaging line.
[0005] La demanderesse s'est donc fixé pour objectif de définir un procédé industriel de capsulage intégrant la réalisation d'un système de fermeture inviolable permettant d'obtenir 25 une adhésion de la capsule de surbouchage sur le col de la bouteille suffisamment forte pour rendre impossible tout enlèvement de la capsule qui n'entraînerait pas la destruction de celle-ci, et ceci sans augmenter le risque d'endommagement de la ligne de conditionnement ni diminuer de façon sensible les cadences industrielles de fabrication. [0005] The Applicant has therefore set itself the objective of defining an industrial capping process incorporating the production of a tamper-proof closure system making it possible to obtain an adhesion of the overcap capsule to the neck of the bottle which is strong enough to make impossible any removal of the capsule that would not lead to the destruction thereof, and this without increasing the risk of damage to the packaging line or substantially reduce industrial production rates.
30 [0006] Un premier objet selon l'invention est un procédé de capsulage d'un récipient dans lequel on approvisionne un récipient muni d'un col et une capsule comprenant une jupe, on coiffe le col dudit récipient avec ladite capsule et on plaque ladite capsule sur ledit col, puis on enlève ledit récipient muni de sa capsule, caractérisé en ce que, pour obtenir une fermeture inviolable dudit récipient, a) on choisit ladite jupe de telle sorte qu'elle comprend, sur au moins une partie de sa surface intérieure, une zone revêtue, recouverte par un matériau plastique scellable à chaud, à une température de scellage supérieure à 45°C, de préférence supérieure à 60°C , de préférence encore supérieure à 75°C; b) après avoir mis en place et plaqué ladite jupe sur ledit col, on comprime ladite jupe sur le col, à l'aide d'un outil externe agissant radialement par rapport à l'axe dudit col, au niveau d'au moins une partie de ladite zone revêtue, appelée zone de compression, de telle sorte que l'on obtient un contact intime de ladite jupe avec ledit col dans ladite zone de compression; c) tout en maintenant ladite compression, on chauffe ladite zone de compression, de manière à ce que ledit matériau plastique scellable à chaud atteigne ladite température de 15 scellage; d) on arrête le chauffage, on annule la compression et on libère le col dudit outil externe. A first object according to the invention is a method of capping a container in which a container provided with a neck and a capsule comprising a skirt is provided, the neck of said container is capped with said capsule and plate said capsule on said neck, then removing said container provided with its capsule, characterized in that, to obtain a tamper-proof closure of said container, a) said skirt is chosen such that it comprises, on at least a portion of its inner surface, a coated zone, covered by a heat-sealable plastic material, at a sealing temperature greater than 45 ° C, preferably greater than 60 ° C, more preferably greater than 75 ° C; b) after having put in place and plated said skirt on said neck, said skirt is compressed on the neck, with the aid of an external tool acting radially with respect to the axis of said neck, at the level of at least one part of said coated zone, called the compression zone, such that an intimate contact of said skirt with said neck in said compression zone is obtained; c) while maintaining said compression, said compression zone is heated so that said heat-sealable plastic material reaches said sealing temperature; d) the heating is stopped, the compression is canceled and the neck of said external tool is released.
[0007] Dans le cadre de cette invention, on se munit d'une capsule comprenant au moins une jupe qui est sensiblement cylindrique, ou plutôt légèrement conique. Cette 20 capsule ne comprend pas forcément une tête, c'est-à-dire une paroi transversale. Toutefois, même si cela n'est pas obligatoire, l'invention trouve son intérêt lorsque la capsule remplit une fonction de surbouchage: le récipient est déjà bouché par un bouchon à usage permanent, par exemple un bouchon à tête, et on le recouvre avec une capsule de surbouchage, dont la paroi transversale retient ledit bouchon à usage permanent. Cette 25 capsule sert en particulier de témoin de première ouverture: pour accéder audit bouchon, il faut commencer par détruire ladite capsule. Sont plus particulièrement concernés dans le cadre de la présente invention: - les capsules de surbouchage métalliques embouties, typiquement en alliage d'étain ou d'aluminium, qui recouvrent la plupart des bouteilles pour boissons à fort degré d'alcool; 30 - les manchons en matière plastique qui, de préférence - pour remplir la fonction de surbouchage, ont une paroi transversale recouvrant au moins partiellement ledit bouchon à 2939118 -4 usage permanent. Avantageusement la matière plastique de ces manchons est thermorétractable. Par contre, la présente invention se prête moins bien aux coiffes de surbouchage, utilisées habituellement pour recouvrir les bouteilles de vins effervescents, par exemple les 5 bouteilles de champagne, en particulier lorsque leurs jupes sont obtenues par roulage-soudage, car les conditions du contact intime entre col et jupe sur toute la circonférence, indispensable pour éviter les risques de fusion locale de la jupe, sont, en raison des pliages conventionnels effectués sur ce type de coiffe, plus difficiles à obtenir. In the context of this invention, it is provided with a capsule comprising at least one skirt which is substantially cylindrical, or rather slightly conical. This capsule does not necessarily include a head, i.e. a transverse wall. However, even if this is not compulsory, the invention is of interest when the capsule performs an overcap function: the container is already plugged by a permanent-use stopper, for example a cap, and is covered with an overcap, the transverse wall of which retains said stopper for permanent use. This capsule serves in particular as a first opening control: to access said stopper, it is necessary first to destroy said capsule. More particularly concerned in the context of the present invention: - stamped metal caps, typically in tin or aluminum alloy, which cover most high-alcohol beverage bottles; The plastic sleeves which, preferably to fulfill the overcap function, have a transverse wall at least partially covering said permanent-use plug. Advantageously, the plastics material of these sleeves is heat-shrinkable. On the other hand, the present invention lends itself less well to overcap caps, usually used to cover bottles of sparkling wines, for example champagne bottles, especially when their skirts are obtained by rolling-welding, because the conditions of contact Intimate between collar and skirt all around the circumference, essential to avoid the risk of local melting of the skirt, are, because of the conventional bending performed on this type of cap, more difficult to obtain.
10 [0008] Selon l'invention, ladite jupe comprend, sur au moins une partie de sa surface intérieure, une zone dite "zone revêtue", recouverte d'un matériau plastique scellable à chaud. En utilisant un tel matériau, on évite les risques d'adhésion forte après contact à température ambiante, qui peuvent entraîner un endommagement total et irréversible de la ligne de conditionnement. On entend par matériau plastique scellable à chaud une matière plastique qui, lorsqu'on la met en contact à température ambiante, présente, avec le matériau du récipient, typiquement du verre ou une matière plastique, et les matériaux de la chaîne de conditionnement, une adhérence nulle ou faible et réversible avec lesdits matériaux mais qui, lorsqu'elle est portée à une certaine température, appelée température de scellage, en général légèrement inférieure à la température de fusion ou à la température de transition vitreuse, présente, après retour à la température ambiante, une adhérence forte et irréversible avec le matériau du récipient. Cette adhérence est forte et irréversible en ce sens que, à la température ambiante, pour détruire l'assemblage ainsi réalisé, il faut imposer une force qui engendre une rupture à l'intérieur d'un des matériaux mais pas à leur interface. [0009] Dans le cadre de l'invention, la température de scellage du matériau est supérieure à 45°C, de préférence supérieure à 60°C, de préférence encore supérieure à 75°C. Ledit matériau a une forte viscosité à la température ambiante mais, à ladite température de scellage, sa viscosité baisse et sa tension de surface devient telle que ledit matériau épouse intimement le relief de la surface au contact de laquelle il se trouve. Comme l'opération est réversible, cette température de scellage doit être suffisamment 2939118 -5 élevée pour qu'un décollage par échauffement à une température relativement basse soit difficile à réaliser, c'est-à-dire pour que le décollage ne puisse pas être réalisé avec des moyens rudimentaires, typiquement un séchoir à cheveux ou un décapeur thermique, mais uniquement avec un dispositif contenant des moyens puissants de chauffage permettant de 5 concentrer une forte énergie en une fraction de seconde sur zone localisée précisément, la réalisation et la mise au point d'un tel dispositif présentant ainsi un obstacle technique et économique tel qu'il devrait décourager la plupart des tentatives de fraude. According to the invention, said skirt comprises, on at least a portion of its inner surface, an area called "coated zone", covered with a heat sealable plastic material. By using such a material, it avoids the risks of strong adhesion after contact at room temperature, which can lead to a total and irreversible damage to the packaging line. The term "hot-sealable plastic material" is understood to mean a plastic material which, when it is brought into contact at ambient temperature, presents, with the material of the container, typically glass or a plastic material, and the materials of the packaging line, a zero or low adhesion and reversible with said materials but which, when brought to a certain temperature, called sealing temperature, generally slightly lower than the melting temperature or the glass transition temperature, has, after returning to the room temperature, strong and irreversible adhesion with the container material. This adhesion is strong and irreversible in that, at room temperature, to destroy the assembly thus produced, it is necessary to impose a force that causes a rupture within one of the materials but not their interface. In the context of the invention, the sealing temperature of the material is greater than 45 ° C, preferably greater than 60 ° C, more preferably greater than 75 ° C. Said material has a high viscosity at room temperature but, at said sealing temperature, its viscosity decreases and its surface tension becomes such that said material closely marries the relief of the surface in contact with which it is located. Since the operation is reversible, this sealing temperature must be sufficiently high for a warm-up takeoff at a relatively low temperature to be difficult to achieve, i.e., so that take-off can not be achieved. carried out with rudimentary means, typically a hair dryer or a heat gun, but only with a device containing powerful heating means for concentrating a high energy in a fraction of a second on precisely located area, the realization and setting point of such a device thus presenting a technical and economic obstacle such that it should discourage most attempts of fraud.
[0010] Par contre, la température de scellage est de préférence limitée, car plus elle est 10 élevée, plus elle nécessite des moyens de chauffage puissants et plus le risque de dégradation est grand pour la capsule, le récipient et le liquide qu'il contient ainsi que pour le dispositif de compression. De plus, le matériau utilisé a lui même une température limite d'utilisation, par exemple son point d'éclair. C'est pourquoi, avantageusement, le matériau de thermoscellage est choisi de telle sorte que sa température de scellage est inférieure à 15 130°C, de préférence inférieure à 110°C, de préférence encore inférieure à 85°C. By cons, the sealing temperature is preferably limited because the higher it is, the more it requires powerful heating means and the risk of degradation is greater for the capsule, the container and the liquid it contains as well as for the compression device. In addition, the material used itself has a temperature limit of use, for example its flash point. That is why, advantageously, the heat-sealing material is chosen so that its sealing temperature is below 130 ° C., preferably below 110 ° C., more preferably below 85 ° C.
[0011] Typiquement, le matériau plastique est un adhésif thermofusible que l'on dépose sur la surface intérieure de la jupe de la capsule par application d'un vernis, par projection d'une dispersion liquide, ou encore par dépôt d'une couche thermoplastique fondue. De 20 préférence, on recouvre ladite surface intérieure sur toute sa circonférence, de sorte que l'on obtient une zone revêtue annulaire, recouverte d'une couche d'épaisseur sensiblement constante. Typically, the plastic material is a hot melt adhesive which is deposited on the inner surface of the skirt of the capsule by application of a varnish, by projection of a liquid dispersion, or by deposition of a layer molten thermoplastic. Preferably, said inner surface is covered over its entire circumference, so that an annular coated area covered with a layer of substantially constant thickness is obtained.
[0012] De préférence, en particulier pour les capsules de surbouchage métalliques, on 25 choisit une dispersion liquide comprenant un copolymère oléfmique comprenant des groupements acides, par exemple un copolymère EÀ A (éthylène - acide acrylique). De façon à pouvoir réaliser le scellage à une température voisine de 80°C, il est recommandé de choisir un copolymère EA.1 qui présente un point d'éclair supérieur à 90°C. Avantageusement, dans le cadre de l'exemple décrit ci-après, on a utilisé une dispersion 30 d'EA A commercialisée sous la référence MICHEM (marque déposée) PRIME 4983RHSA. 2939118 -6- [0013] Avantageusement, on utilise ledit matériau scellable à chaud sous forme de vernis ou de dispersion liquide et on le dépose sur la surface interne de ladite jupe au pistolet, au pinceau ou par une technique de type impression par jet d'encre. L'épaisseur de 5 la couche déposée est typiquement de l'ordre de 10-20 m. De préférence, la zone revêtue a une forme délimitée par un contour présentant des angles, de façon à ce que, par effet d'arête, des amorces de rupture apparaissent à la moindre sollicitation sur la jupe. Les angles sont par exemple réalisés par projection à travers un masque. [0012] Preferably, in particular for the metal overcap capsules, a liquid dispersion comprising an olefinic copolymer comprising acid groups, for example a copolymer EA (ethylene-acrylic acid), is chosen. In order to be able to seal at a temperature of about 80 ° C, it is recommended to choose a copolymer EA.1 which has a flashpoint above 90 ° C. Advantageously, in the context of the example described below, a dispersion of EA A sold under the reference MICHEM (registered trademark) PRIME 4983RHSA was used. Advantageously, said heat-sealable material is used in the form of a varnish or a liquid dispersion and is deposited on the internal surface of said skirt by means of a spray gun, a brush or a jet-type printing technique. 'ink. The thickness of the deposited layer is typically of the order of 10-20 m. Preferably, the coated zone has a shape delimited by a contour having angles, so that, by edge effect, break primers appear at the least stress on the skirt. The angles are for example made by projection through a mask.
10 [0014] Pour les manchons plastiques thermorétractables, on peut utiliser un manchon préparé selon le procédé décrit par la demanderesse dans son brevet EP 1 682 331 et déposer sur la surface interne dudit manchon un vernis thermoscellant ou une enduction de résine adhésive thermofusible (hot melt), par exemple à base de caoutchouc SIS (poly(styrène/isoprène/styrène)) ou de matériaux acryliques. Mais on peut également 15 réaliser le manchon proprement dit par co-extrusion d'une couche externe en un matériau thermoplastique se prêtant bien à un procédé de fabrication de jupe thermorétractable tel que celui décrit dans EP 1 682 331 et d'une couche interne, typiquement plus fine, en une résine adhésive thermofusible. For heat-shrinkable plastic sleeves, it is possible to use a sleeve prepared according to the method described by the applicant in its patent EP 1 682 331 and to deposit on the inner surface of said sleeve a heat-sealing varnish or a coating of hot-melt adhesive resin (hot-melt adhesive). melt), for example based on SIS rubber (poly (styrene / isoprene / styrene)) or acrylic materials. But it is also possible to make the sleeve itself by coextrusion of an outer layer made of a thermoplastic material that is well suited to a heat-shrinkable skirt manufacturing process such as that described in EP 1 682 331 and an inner layer, typically thinner, in a hot melt adhesive resin.
20 [0015] Selon l'invention, on met en place ladite jupe sur ledit col et on la plaque sur ledit col de façon à ce que, lorsqu'elle est comprimée à l'aide de l'outil externe, on obtienne un contact intime de ladite jupe sur ledit col au niveau d'au moins une partie de ladite zone revêtue. On entend par contact intime, un contact dans lequel la différence entre la surface réelle de contact et la surface apparente de contact est essentiellement due aux rugosités 25 respectives des surfaces concernées. On entend également par contact intime, un contact dans lequel on n'observe pas de "décollement" entre la jupe et le col qui s'étendrait sur une distance qui aurait typiquement le même ordre de grandeur que l'épaisseur de la jupe. Pour obtenir un contact intime entre la zone revêtue de la jupe et le col, il est donc recommandé d'éviter la formation d'interstices résultant de la formation de tels décollements. La 30 demanderesse a associé à ces interstices l'apparition de défauts liés à la fusion locale de la jupe, fusion due à l'absence de refroidissement rapide des portions de jupe qui ne sont pas au contact direct du verre. De tels interstices apparaissent en particulier lorsque l'on forme, volontairement ou non, des plis sur la jupe pour la plaquer sur le col. According to the invention, said skirt is placed on said neck and is plated on said neck so that, when it is compressed with the aid of the external tool, a contact is obtained. intimate of said skirt on said neck at least a portion of said coated area. Intimate contact means a contact in which the difference between the actual contact surface and the apparent contact surface is essentially due to the respective roughness of the surfaces concerned. Intimate contact is also understood to mean a contact in which no "delamination" is observed between the skirt and the collar which would extend over a distance that would typically have the same order of magnitude as the thickness of the skirt. To obtain an intimate contact between the skirted area and the collar, it is therefore recommended to avoid the formation of interstices resulting from the formation of such detachments. The Applicant has associated with these interstices the appearance of defects related to the local melting of the skirt, due to the lack of rapid cooling skirt portions that are not in direct contact with the glass. Such interstices appear in particular when one forms, voluntarily or otherwise, folds on the skirt to press on the neck.
[0016] Dans les modes de réalisation préférés de l'invention, on utilise un outil externe permettant d'appliquer une compression radiale sensiblement homogène sur toute la circonférence de la jupe qui a été auparavant posée puis plaquée par rétreint sur le col, sans formation de plis. C'est pourquoi il est préférable d'appliquer le présent procédé aux capsules de surbouchage métallique que l'on plaque et sertit par moletage autour du col ou encore aux manchons plastiques thermorétractables, dont le diamètre, sous l'effet d'un bref courant d'air chaud peut diminuer sensiblement, jusqu'à atteindre, s'il était seul, un diamètre sensiblement inférieur, typiquement de plus de 40%, au diamètre du col. Certaines coiffes de champagne, assez épaisses et obtenues par emboutissage, se prêtent bien également au procédé selon l'invention. Par contre, la plupart des coiffes de surbouchage pour vins effervescents et champagnes, qui sont réalisées par roulage-soudage d'ébauches planes en alliage d'aluminium ou métalloplastique, sont trop fines pour être serties et nécessitent d'être pliées pour être plaquées sur le col du récipient de sorte que , une fois plaquées sur ledit col, ces coiffes présentent des plis et des petits décrochements qui font que leur jupe n'est pas intimement en contact avec le col sur toute sa circonférence. De plus, la soudure longitudinale résultant du roulage-soudage présente des propriétés diélectriques différentes du reste de la jupe, qui rendent ce type de coiffe impropre à la mise en oeuvre du procédé de chauffage préféré employé à l'étape c) du procédé selon l'invention, à savoir l'induction. In the preferred embodiments of the invention, an external tool is used to apply a substantially uniform radial compression over the entire circumference of the skirt which was previously laid and pressed by pressing against the neck, without training. folds. This is why it is preferable to apply the present method to the metal overcap caps that are rolled and crimped around the neck or to the heat-shrinkable plastic sleeves, the diameter of which, under the effect of a brief current The amount of hot air can decrease substantially, until it reaches, if it were alone, a significantly smaller diameter, typically more than 40%, in the diameter of the neck. Some champagne caps, quite thick and obtained by stamping, also lend themselves to the process according to the invention. On the other hand, most overcap caps for sparkling wines and champagnes, which are produced by rolling-welding planar blanks made of aluminum alloy or metalloplastic, are too fine to be crimped and need to be folded to be plated on the neck of the container so that, once plated on said neck, these caps have folds and small recesses that make their skirt not intimately in contact with the neck on its entire circumference. In addition, the longitudinal weld resulting from the rolling-welding has dielectric properties different from the rest of the skirt, which make this type of cap unsuitable for the implementation of the preferred heating method employed in step c) of the process according to the invention. invention, namely induction.
[0017] La demanderesse a constaté, en particulier lorsqu'il s'agit de réaliser une fermeture inviolable sur des bouteilles en verre, que la déformation imposée aux capsules de surbouchage (moletage) ou aux manchons (thermorétraction) pour qu'ils soient plaqués sur le col ne suffit pas, avec les matériaux scellables à chaud actuellement connus, pour obtenir, de façon fiable et aux cadences industrielles actuelles de conditionnement, une adhésion forte irréversible du matériau plastique scellable à chaud sur le verre du col: il est nécessaire d'appliquer extérieurement un effort normal de compression sur le contact entre la zone revêtue et le col, en particulier lorsque ladite zone est chauffée à la température de scellage. The Applicant has found, particularly when it comes to making a tamper-proof closure on glass bottles, that the deformation imposed on caps (knurling) or sleeves (heat shrink) to be plated on the neck is not sufficient, with currently known hot sealable materials, to obtain, reliably and at current industrial rates of packaging, an irreversible strong adhesion of the heat-sealable plastic material to the glass of the neck: it is necessary to externally apply a normal compression force on the contact between the coated zone and the neck, in particular when said zone is heated to the sealing temperature.
[0018] La qualité du verre de la bouteille est également à prendre en compte pour déterminer les meilleures conditions de scellage à chaud. Ainsi, il est bien connu que le procédé de mise en forme de la bouteille, quel qu'il soit (soufflé-soufflé ou pressé-soufflé), se termine par une phase de finition où l'ébauche est soufflée intérieurement de façon à ce qu'elle vienne se plaquer vers la paroi interne du moule de finition. Après cette phase de soufflage, les bouteilles sont extraites du moule finisseur, et transférées sur un tapis convoyeur qui les amène vers un tunnel de traitement de surface et une arche de recuisson. A la sortie, la température du verre est encore élevée: les parois extérieures de la bouteille se refroidissent brusquement et se contractent, tandis que l'intérieur réagit avec plus de lenteur en raison de la mauvaise conductivité thermique du matériau. Il en résulte l'établissement de contraintes de traction à la périphérie de la bouteille qui fragilise et risque de provoquer une casse ultérieure. Afin de relâcher et d'égaliser ces contraintes, le verre est soumis à un traitement thermique en effectuant un passage dans une arche de recuisson . De plus, afin de limiter les conséquences des microdéfauts existant à la surface de la bouteille, on pratique des traitements de surface à chaud et sur la bouteille refroidie. Le traitement de surface à chaud intervient entre la sortie du moule finisseur et l'arche de recuisson. Il a pour but d'empêcher non seulement la propagation des microfissures créees pendant le formage mais aussi l'apparition de fissures nouvelles lors du contact à chaud entre les bouteilles et les organes de guidage. Il consiste à projeter sur la bouteille des vapeurs d'halogénures métalliques (typiquement du chlorure d'étain ou de titane) qui réagissent avec la surface du verre pour former une couche invisible d'oxyde métallique de quelques nanomètres d'épaisseur. En complément à ce traitement à chaud, on effectue un traitement de surface sur la bouteille refroidie en vue d'augmenter le coefficient de glissement du verre, ce qui permet de transporter les bouteilles à haute cadence sur les lignes d'embouteillage, en évitant la création de rayures ou marques d'abrasion. Ce traitement s'effectue à la sortie de l'arche de recuisson et consiste à déposer sur la surface des bouteilles un film protecteur et lubrifiant, de type cire de polyéthylène ou monostéarate de polyoxyéthvlène. [0019] Si le procédé est avantageusement appliqué au scellage irréversible de l'ensemble des bouteilles en verre habituellement destinées à conditionner des boissons alcoolisées, la demanderesse a constaté que le procédé selon l'invention donnait des résultats particulièrement bons lorsque la bouteille a été préparée de telle sorte que le col reste brut de traitement à chaud, c'est-à-dire revêtu de la seule couche nanométrique d'oxvde métallique. The quality of the glass of the bottle is also to be taken into account to determine the best hot sealing conditions. Thus, it is well known that the shaping process of the bottle, whatever it is (blown-blown or pressed-blown), ends with a finishing phase where the blank is blown internally so that that it comes to press against the inner wall of the finishing mold. After this blowing phase, the bottles are extracted from the finishing mold, and transferred to a conveyor belt which leads them to a surface treatment tunnel and an annealing arch. At the outlet, the temperature of the glass is still high: the outer walls of the bottle cool suddenly and contract, while the interior reacts more slowly due to the poor thermal conductivity of the material. This results in the establishment of tensile stresses at the periphery of the bottle which weakens and may cause a subsequent breakage. In order to release and equalize these stresses, the glass is subjected to heat treatment by passing through a annealing arch. In addition, in order to limit the consequences of the microdefects existing on the surface of the bottle, surface treatments are performed hot and on the cooled bottle. The hot surface treatment takes place between the exit of the finishing mold and the annealing arch. Its purpose is to prevent not only the propagation of microcracks created during forming but also the appearance of new cracks during the hot contact between the bottles and the guide members. It consists in projecting onto the bottle metal halide vapors (typically tin or titanium chloride) which react with the surface of the glass to form an invisible layer of metal oxide a few nanometers thick. In addition to this heat treatment, a surface treatment is carried out on the cooled bottle in order to increase the coefficient of sliding of the glass, which makes it possible to transport the bottles at high speed on the bottling lines, avoiding the creating scratches or abrasion marks. This treatment takes place at the exit of the annealing arch and consists of depositing on the surface of the bottles a protective and lubricating film, such as polyethylene wax or polyoxyethylene monostearate. If the method is advantageously applied to the irreversible sealing of all glass bottles usually intended to package alcoholic beverages, the Applicant has found that the method according to the invention gave particularly good results when the bottle was prepared. so that the neck remains raw heat treatment, that is to say, coated with the only nanometric layer of metal oxide.
[0020] Selon l'invention, on comprime ladite jupe sur le col et, tout en maintenant ladite compression, on chauffe au moins une partie de ladite zone de compression, de manière à ce que ledit matériau plastique scellable à chaud atteigne ladite température de scellage. En raison des cadences de conditionnement particulièrement élevées, il est préférable d'effectuer cet échauffement pendant un temps aussi court que possible. Avantageusement, on effectue le chauffage par induction, en utilisant des fréquences typiquement comprises entre 10 et 400 kHz, de préférence entre 100 et 200 kHz, et des puissances à l'inducteur comprises entre 1 et 10 kW, de préférence voisines de 3 kW, qui sont fonctions de nombreux paramètres tels que l'éloignement de l'inducteur par rapport à la zone à chauffer, la géométrie de la zone à chauffer, la nature du matériau scellable à chaud, l'effort de compression radiale, etc.... [0021] Bien évidemment, lorsque la capsule à chauffer est un manchon plastique thermorétractable, il est recommandé d'utiliser une matière plastique chargée de particules métalliques ou d'oxvde de fer, comprenant par exemple au moins 10 °'o en poids de telles particules. D'autre part, pour effectuer un échauffement plus efficace et plus précis de la zone visée, tout en perturbant le moins possible le voisinage de cette zone, on concentre les lignes de champs à l'aide de blocs de ferrite judicieusement placés et on limite dans l'espace le champ électrique créé par l'inducteur à l'aide par exemple d'un anneau de cuivre placé de telle sorte qu'il protège le bas de ladite jupe contre les effets de bord. According to the invention, said skirt is compressed on the neck and, while maintaining said compression, heating at least a portion of said compression zone, so that said heat sealable plastic material reaches said temperature of sealing. Because of the particularly high conditioning rates, it is preferable to perform this heating for as short a time as possible. Advantageously, the induction heating is carried out, using frequencies typically between 10 and 400 kHz, preferably between 100 and 200 kHz, and inductor powers of between 1 and 10 kW, preferably around 3 kW, which are functions of many parameters such as the distance of the inductor with respect to the zone to be heated, the geometry of the zone to be heated, the nature of the heat-sealable material, the radial compression force, etc. Of course, when the capsule to be heated is a heat-shrinkable plastic sleeve, it is recommended to use a plastics material loaded with metal particles or iron oxides, comprising for example at least 10% by weight of such particles. On the other hand, to perform a more efficient and more accurate heating of the target area, while disturbing as little as possible the vicinity of this area, focus the field lines with ferrite blocks judiciously placed and limit in space the electric field created by the inductor using for example a copper ring placed so that it protects the bottom of said skirt against edge effects.
[0022] Dans les modes de réalisation préférés de l'invention, on effectue un chauffage par induction sur toute la circonférence de la capsule, en visant la partie de la capsule qui porte la zone revêtue. On utilise pour cela un solénoïde comprenant une ou plusieurs spires 2939118 - 10- entourant complètement ledit col. De préférence, dans le cas de capsules de surbouchage métalliques, on utilise comme inducteur un tube en cuivre de 4 mm de diamètre environ, en forme de boucle, typiquement un solénoïde ayant une à cinq spires, de préférence deux ou trois, entourant complètement le col. Ainsi, pour atteindre la température de scellage 5 visée (typiquement 80°C) au niveau de la couche de copolymère EAA, épaisse de 10-20 m et large de 20 mm environ, qui recouvre une zone annulaire de la surface intérieure de la jupe d'une capsule emboutie en alliage d'étain, ladite jupe ayant une épaisseur de 100 tm et un diamètre voisin de 30 mm, on utilise un générateur de 100-200 kHz associé à un inducteur en forme de solénoide à trois spires faisant 80 mm de diamètre environ, relié à 10 un générateur capable de délivrer une puissance de chauffe voisine de 3,7 kW. En utilisant le générateur à 70 °'o de sa puissance de chauffe, la température de scellage souhaitée dans la zone de l'interface capsule-col est atteinte en une durée qui est de l'ordre de la seconde. In the preferred embodiments of the invention, induction heating is carried out on the entire circumference of the capsule, targeting the portion of the capsule that carries the coated zone. This is done using a solenoid comprising one or more turns completely surrounding said neck. Preferably, in the case of metal overcaping capsules, a copper tube approximately 4 mm in diameter, in the form of a loop, is used as the inductor, typically a solenoid having one to five turns, preferably two or three, completely surrounding the collar. Thus, to achieve the targeted sealing temperature (typically 80 ° C) at the EAA copolymer layer, 10-20 m thick and about 20 mm wide, which covers an annular zone of the inner surface of the skirt. of a pressed tin alloy capsule, said skirt having a thickness of 100 m and a diameter of about 30 mm, a generator of 100-200 kHz is used, associated with a solenoid-shaped inductor with three turns of 80 mm of approximately diameter, connected to a generator capable of delivering a heating power of about 3.7 kW. By using the generator at 70 ° 'o of its heating power, the desired sealing temperature in the area of the capsule-neck interface is reached in a time which is of the order of one second.
[0023] Selon l'invention, on comprime ladite jupe sur le col, à l'aide d'un outil externe 15 agissant radialement par rapport à l'axe dudit col, au niveau d'au moins une partie de ladite zone annulaire. Plusieurs dispositifs sont possibles pour remplir le rôle de cet outil externe: - un dispositif comprenant des mors à déplacement sensiblement radial entourant aussi complètement que possible le col; - une poche torique gonflable dont l'intérieur est mis sous pression hydraulique ou 20 pneumatique; - ou encore un anneau élastomérique que l'on déforme de telle sorte que son alésage interne diminue de diamètre, par exemple un anneau ayant une paroi transversale d'extrémité et sa paroi latérale extérieure confinées à l'intérieur d'une chemise extérieure, et soumis à l'effet d'une compression axiale exercée sur l'autre paroi transversale d'extrémité, 25 typiquement à l'aide d'un piston, l'alésage de la chemise extérieure jouant le rôle d'une butée s'opposant au déplacement radial centrifuge de la paroi latérale dudit anneau élastomérique. According to the invention, said skirt is compressed on the neck, with the aid of an external tool 15 acting radially with respect to the axis of said neck, at the level of at least a portion of said annular zone. Several devices are possible to fulfill the role of this external tool: a device comprising jaws with substantially radial displacement surrounding the neck as completely as possible; an inflatable toroidal pocket whose interior is pressurized hydraulically or pneumatically; or an elastomeric ring which is deformed in such a way that its internal bore decreases in diameter, for example a ring having a transverse end wall and its outer lateral wall confined within an outer jacket, and subjected to the effect of an axial compression exerted on the other transverse end wall, typically by means of a piston, the bore of the outer sleeve acting as a stop opposing the centrifugal radial displacement of the side wall of said elastomeric ring.
[0024] Quel que soit l'outil employé, il est positionné au plus près du col, entre celui-ci et la boucle d'induction. Comme il doit être au contact de la jupe de la capsule et qu'il 30 occupe nécessairement un certain volume, l'inducteur doit être assez éloigné dudit col. Par 2939118 -11- exemple, pour une capsule de 30 mm, il se présente sous la forme d'une ou plusieurs boucles de diamètre 80 mm. Whatever tool is used, it is positioned closer to the neck, between it and the induction loop. As it must be in contact with the skirt of the capsule and that it necessarily occupies a certain volume, the inductor must be far enough away from said neck. For example, for a capsule of 30 mm, it is in the form of one or more loops of diameter 80 mm.
[0025] La compression radiale de la jupe sur le col doit être effective sur toute la 5 circonférence de la jupe, pendant la durée du chauffage et de préférence un peu après, au cours du refroidissement. Il n'est pas facile d'estimer la valeur de la compression radiale à appliquer. Il est plus facile de définir l'effort macroscopique imposé par l'outil, qui se transmet sous forme d'une contrainte de compression radiale répartie circonférentiellement. Ainsi, pour le scellage d'une capsule de 30 mm de diamètre sur le col d'une bouteille 10 en verre, en effectuant une adhésion irréversible sur une zone annulaire haute de près de 20 mm: - dans le cas d'un dispositif comprenant trois mors à déplacement sensiblement radial, on applique sur chacun de ces mors un effort typique de l'ordre de 2000-2500 N; les mors de serrage sont recouverts par un élastomère pour répartir la pression; le choix de l'élastomère 15 est important sur le rendu après le scellage; - dans le cas d'une poche torique gonflable, on applique typiquement une pression interne comprise entre 2 et 6 bars, selon la forme de la surface d'application de l'effort et le matériau du moyen d'application de l'effort utilisé. - dans le cas d'un anneau élastomérique de diamètre extérieur 52 mm et de diamètre 20 intérieur 32 mm, le matériau élastomérique ayant une dureté de l'ordre de 40 Shore A, on applique typiquement un effort axial de l'ordre de 1000 newtons. [0025] The radial compression of the skirt on the collar must be effective over the entire circumference of the skirt, during the heating period and preferably a little later, during cooling. It is not easy to estimate the value of the radial compression to be applied. It is easier to define the macroscopic force imposed by the tool, which is transmitted in the form of a circumferentially distributed radial compressive stress. Thus, for the sealing of a capsule 30 mm in diameter on the neck of a glass bottle 10, by making an irreversible adhesion on an annular zone high of nearly 20 mm: in the case of a device comprising three jaws substantially radial displacement, is applied to each of these jaws a typical effort of the order of 2000-2500 N; the clamping jaws are covered by an elastomer to distribute the pressure; the choice of elastomer is important on the rendering after sealing; - In the case of an inflatable torch bag, an internal pressure of between 2 and 6 bar is typically applied, depending on the shape of the force application surface and the material of the force application means used. . in the case of an elastomeric ring 52 mm in outside diameter and 32 mm in inner diameter, the elastomeric material having a hardness of the order of 40 Shore A, an axial force of the order of 1000 Newton is typically applied. .
[0026] Selon l'invention, après avoir mis sous pression la zone annulaire revêtue et l'avoir portée à la température de scellage, on arrête le chauffage, on annule la compression 25 et on libère le col dudit outil externe. Lorsque la couche en matériau plastique thermoscellable retrouve la température ambiante, on obtient une adhésion irréversible, à température ambiante, entre la jupe de ladite capsule et la paroi du récipient: toute action destinée à enlever la capsule pour accéder au bouchon à usage permanent se traduit par une rupture de ladite capsule laissant sur le col des traces très difficiles, voire impossible à 30 effacer. 2939118 -12- [0027] Dans les conditions industrielles d'une chaîne de conditionnement, l'emploi d'un inducteur est, nous l'avons vu, fortement recommandé de façon à minimiser les temps de chauffage. Dans de telles conditions, le refroidissement de la couche est en fait très rapide car le verre, qui présente une grande masse par rapport à la capsule, n'a pas eu le temps de 5 chauffer, de sorte que la capsule, du fait de sa faible inertie thermique, retrouve, par conduction à travers toute sa surface de contact sur le col, la température ambiante en quelques fractions de seconde. Pour que le refroidissement soit efficace, il importe que l'on ait en tout endroit un bon contact entre le col et la jupe de la capsule. De préférence, on maintient la compression pendant une fraction de seconde après l'arrêt du chauffage. 10 [0028] L'énergie de chauffage transmise par l'inducteur est tellement forte, qu'il importe de veiller à ce que le contact entre le col et la zone annulaire de la jupe de la capsule soumise à l'échauffement soit aussi intime que possible: en évitant la présence de tout décalage entre la jupe et le col, aussi peu étendu soit-il, on évite une fusion locale de la 15 capsule qui rendrait le récipient ainsi capsulé impropre à la vente. According to the invention, after having pressurized the annular zone coated and brought to the sealing temperature, the heating is stopped, the compression is canceled 25 and the neck of said external tool is released. When the layer of heat-sealable plastic material regains room temperature, an irreversible adhesion is obtained at ambient temperature between the skirt of said capsule and the wall of the container: any action intended to remove the capsule to access the permanent-use stopper results by a rupture of said capsule leaving on the neck traces very difficult or impossible to erase. In the industrial conditions of a packaging line, the use of an inductor is, as we have seen, highly recommended in order to minimize heating times. Under such conditions, the cooling of the layer is in fact very fast because the glass, which has a large mass relative to the capsule, has not had time to heat, so that the capsule, because of its low thermal inertia, found by conduction through its entire contact surface on the neck, the ambient temperature in fractions of a second. In order for the cooling to be effective, it is important to have good contact between the collar and the skirt of the capsule in all places. Preferably, the compression is maintained for a fraction of a second after stopping the heating. The heating energy transmitted by the inductor is so strong that it is important to ensure that the contact between the neck and the annular zone of the skirt of the capsule subjected to heating is as intimate. as possible: avoiding the presence of any gap between the skirt and the neck, as small as it is, it avoids a local fusion of the capsule that would make the container thus capsulated unsuitable for sale.
[0029] La figure 1 représente, en vue de face et en coupe diamétrale, un dispositif de thermoscellage sous compression permettant de mettre en oeuvre le procédé selon 20 l'invention à l'intérieur d'une chaîne de conditionnement de bouteilles de spiritueux bouchées à l'aide d'un bouchon à tête recouvert d'une capsule de surbouchage de diamètre 30 mm. La capsule de surbouchage 30 a été obtenue par emboutissage d'un flan en étain et présente une tête et une jupe légèrement conique. FIG. 1 represents, in front view and in diametral section, a heat-sealing device under compression enabling the process according to the invention to be implemented inside a bottled spirit bottle packaging line. using a cap with a cap covered with an overcap with a diameter of 30 mm. The overcap 30 has been obtained by stamping a tin blank and has a slightly conical head and skirt.
25 [0030] On coiffe le col 11 de la bouteille, ici en verre, avec ladite capsule de surbouchage, on plaque celle-ci sur ledit col et on la sertit en utilisant les moyens conventionnels tels que des molettes, la jupe de la capsule épousant après sertissage le relief extérieur du col du récipient, comprenant typiquement une bague de verrerie et une gorge de sertissage. 30 2939118 -13- [0031] Pour obtenir une fermeture inviolable de ladite capsule, on prépare, avant sa mise en place sur le col, la capsule de façon à ce que sa jupe 33 comprenne, sur au moins une partie de sa surface intérieure, une zone revêtue 31, recouverte d'une couche d'un matériau plastique scellable à chaud, un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique (EAA) 5 commercialisé sous forme de dispersion aqueuse sous la référence MICHEM (marque déposée) PRIME 4983R-HSA. Ce matériau présente une température de scellage optimale au voisinage de 75°C - 85 °C: au-dessous l'adhérence est insuffisante, au-dessus la température est trop proche de son point éclair (93°C). La solution aqueuse a été déposée par projection à travers la buse d'un pistolet introduit à l'intérieur de la capsule. La zone 10 revêtue 31 se présente comme un anneau épais de 10-20 m environ, avant une hauteur de 20 mm environ, et dont le bord inférieur se trouve à 3 mm environ de l'extrémité ouverte 32 de la jupe. The neck 11 of the bottle, here in glass, is capped with said overcap, it is plated on said neck and crimped using conventional means such as knurls, the skirt of the capsule marrying after crimping the external relief of the neck of the container, typically comprising a glass ring and a crimping groove. In order to obtain a tamper-proof closure of said capsule, the capsule is prepared, before being placed on the neck, so that its skirt 33 comprises, on at least part of its inner surface. a coated zone 31, covered with a layer of a heat-sealable plastic material, a copolymer of ethylene and acrylic acid (EAA) sold in the form of an aqueous dispersion under the reference MICHEM (registered trademark) PRIME 4983R -HSA. This material has an optimum sealing temperature in the vicinity of 75 ° C - 85 ° C: below the adhesion is insufficient, above the temperature is too close to its flash point (93 ° C). The aqueous solution was deposited by spraying through the nozzle of a gun introduced inside the capsule. The coated zone 31 is a thick ring of about 10-20 m, before a height of about 20 mm, and whose lower edge is about 3 mm from the open end 32 of the skirt.
[0032] Après avoir mis en place, plaqué et serti la jupe sur le col, on comprime la jupe 15 sur le col, à l'aide d'un outil externe agissant radialement par rapport à l'axe dudit col, au niveau de la zone annulaire revêtue et on chauffe au moins la zone annulaire sous compression. Cet outil, qui comprend également les moyens de chauffage, est un illustré en figure 1: c'est un dispositif de thermoscellage sous compression 100 placé autour du col 11 de la bouteille 10 remplie et bouchée à l'aide d'un bouchon 20 à tête 21 et capsulée, la 20 capsule de surbouchage 30 étant sertie sur ledit col. Ce dispositif de thermoscellage sous compression comprend un ensemble de compression 110, comprenant une chemise 111 entourant et prenant appui sur le col, un piston 112 et un anneau élastomérique 113, un inducteur représenté ici par un solénoïde 120 comprenant trois boucles d'induction, un anneau de ferrite 140 et un anneau de cuivre 130. 25 [0033] La paroi transversale inférieure 1131 et la paroi latérale 1132 de l'anneau élastomérique 113 sont confinées à l'intérieur de l'alésage de la chemise 111. Lorsque l'on actionne le piston 112, ce dernier exerce un effort axial sur la paroi transversale supérieure 1133 de l'anneau élastomérique par le biais de l'anneau de ferrite 140. La chemise 111 30 présente un fond 1112 percé d'un trou central dont le bord épouse la forme du col 11 au niveau où il vient en appui sur celui-ci. L'alésage 1111 de la chemise 111 joue un rôle de 2939118 -14- butée s'opposant au déplacement radial centrifuge de la paroi latérale 1132 de l'anneau élastomérique 113. L'anneau élastomérique a un diamètre intérieur vosin de 32 mm et un diamètre extérieur de 52 mm. Lorsqu'il est libre de contrainte, l'anneau élastomérique a une hauteur de 30 mm. Son extrémité basse, la paroi transversale inférieure 1131, est placée de 5 telle sorte que, lorsque l'ensemble de compression 110 est monté sur le col de la bouteille, elle arrive approximativement au niveau de l'extrémité basse 32 de la capsule 30. L'élastomère de l'anneau 113 présente une dureté Shore A de 40. L'alésage 1134 de l'anneau élastomérique 113 est cylindrique. Sous l'effet d'un effort axial imposé par le piston 112, l'anneau élastomérique 113, initialement haut de 30 mm voit sa hauteur diminuer jusqu'à 10 26 mm environ tandis que la paroi de son alésage 1134 arrive progressivement au contact de la capsule sertie sur le col sous l'effet du déplacement radial centripète imposé par l'effort axial du piston 112. De la sorte, la zone revêtue, haute de 20 mm environ, se trouve approximativement au milieu de la zone de compression haute de 26 mm environ. After setting up, plated and crimped the skirt on the neck, it compresses the skirt 15 on the neck, with the aid of an external tool acting radially relative to the axis of said neck, at the level of the annular zone coated and heated at least the annular zone under compression. This tool, which also comprises the heating means, is illustrated in FIG. 1: it is a heat-sealing device under compression 100 placed around the neck 11 of the bottle 10 filled and plugged with a stopper 20. head 21 and capsulated, the overcap 30 being crimped on said neck. This compression heat-sealing device comprises a compression assembly 110, comprising a liner 111 surrounding and bearing on the neck, a piston 112 and an elastomeric ring 113, an inductor represented here by a solenoid 120 comprising three induction loops, a ferrite ring 140 and a copper ring 130. [0033] The lower transverse wall 1131 and the side wall 1132 of the elastomeric ring 113 are confined inside the bore of the liner 111. When one actuates the piston 112, the latter exerts an axial force on the upper transverse wall 1133 of the elastomeric ring by means of the ferrite ring 140. The liner 111 has a bottom 1112 pierced with a central hole whose edge marries the shape of the neck 11 at the level where it comes to bear on it. The bore 1111 of the liner 111 acts as a stop against the centrifugal radial displacement of the side wall 1132 of the elastomeric ring 113. The elastomeric ring has an inner diameter of 32 mm and a outer diameter of 52 mm. When free of stress, the elastomeric ring has a height of 30 mm. Its lower end, the lower transverse wall 1131, is placed so that when the compression assembly 110 is mounted on the neck of the bottle, it reaches approximately the lower end 32 of the capsule 30. The elastomer of the ring 113 has a Shore A hardness of 40. The bore 1134 of the elastomeric ring 113 is cylindrical. Under the effect of an axial force imposed by the piston 112, the elastomeric ring 113, initially 30 mm high, decreases its height to about 26 mm while the wall of its bore 1134 gradually comes into contact with the capsule crimped on the neck under the effect of the centripetal radial displacement imposed by the axial force of the piston 112. In this way, the coated zone, about 20 mm high, is located approximately in the middle of the high compression zone of About 26 mm.
15 [0034] La chemise 111 a un diamètre interne voisin de 52 mm et un diamètre externe de 76 mm. Elle est en une matière plastique, un polyamide de type ertalon (marque déposée), utilisé particulièrement pour ses propriétés anti-friction. Le piston 112, de diamètre extérieur voisin de 52 mm est également en un polyamide de type ertalon. The liner 111 has an inner diameter of about 52 mm and an outer diameter of 76 mm. It is made of a plastic material, a polyamide of the ertalon (registered trademark) type, used particularly for its anti-friction properties. The piston 112, with an outside diameter of about 52 mm, is also of a polyamide of the ertalon type.
20 [0035] Le dispositif de chauffage comprend une alimentation, un générateur, un boîtier de commande et un solénoïde 120 à trois boucles constitué par un tube en cuivre de diamètre 4 mm, recouvert d'un isolant et à l'intérieur duquel circule de l'eau de refroidissement. Il est raccordé à un générateur de 3,7 kW que l'on fait fonctionner pour le chauffage à 700/0 de sa puissance nominale, la fréquence émise étant comprise entre 100 et 25 200 kHz. Le solénoïde 120 a un diamètre extérieur de 80 mm environ. L'anneau de ferrite 140 permet de concentrer les lignes de champs et d'augmenter l'intensité des courants induits. L'anneau de cuivre 130 permet de confiner spatialement la zone de chauffage, en protégeant en particulier le bas de la jupe contre les effets de bord. The heating device comprises a power supply, a generator, a control box and a solenoid 120 with three loops constituted by a copper tube of diameter 4 mm, covered with an insulator and inside which flows from cooling water. It is connected to a 3.7 kW generator which is operated for heating at 700/0 of its nominal power, the frequency emitted being between 100 and 200 kHz. Solenoid 120 has an outer diameter of about 80 mm. The ferrite ring 140 makes it possible to concentrate the field lines and to increase the intensity of the currents induced. The copper ring 130 spatially confines the heating zone, protecting in particular the bottom of the skirt against edge effects.
30 [0036] Le chauffage dure typiquement entre 1 et 2 secondes, la durée devant être suffisamment importante pour que l'on atteigne au niveau de la couche en EAA un 5 - 15 - température de scellage, typiquement comprise entre 75°C et 85°C. On arrête le chauffage dès que cette température maximum est atteinte, pour éviter de dégrader le matériau de scellage ainsi que la capsule, la bouteille et son contenu. La compression est maintenue une fraction de seconde après que le chauffage ait été arrêté. Le dispositif 100 de thermoscellage sous compression permet un scellage sur toute la circonférence de la capsule et sur une hauteur au moins égale à 20 mm. [0036] The heating typically lasts between 1 and 2 seconds, the time being to be sufficiently large so that at the level of the EAA layer a sealing temperature, typically between 75 ° C. and 85 ° C., is reached. ° C. The heating is stopped as soon as this maximum temperature is reached, to avoid degrading the sealing material and the capsule, the bottle and its contents. The compression is maintained for a fraction of a second after the heating has been stopped. The device 100 for heat sealing under compression allows sealing on the entire circumference of the capsule and a height of at least 20 mm.
Le temps optimal d'induction et la puissance délivrée sont définis en fonction des résultats 10 obtenus, l'adhérence étant évaluée par un test permettant de mesurer une force de pelage. The optimal induction time and the delivered power are defined according to the results obtained, the adhesion being evaluated by a test for measuring a peel force.
Dans ce test, on découpe autour de la zone collée une bande de 12 mm suivant la circonférence de la capsule et on mesure la force nécessaire à décoller cette languette avec une vitesse de déplacement de 100 mm/min et un angle de pelage de 90°. La force 15 mesurée, divisée par la largeur de la bande, est exprimée en N/cm. Un test de pelage à 90° est décrit dans la norme ISO 8510-1. In this test, a 12 mm strip is cut around the glued area around the circumference of the capsule and the force required to take off this tab is measured with a movement speed of 100 mm / min and a peel angle of 90 °. . The measured force, divided by the width of the band, is expressed in N / cm. A 90 ° peel test is described in ISO 8510-1.
Lorsqu'on atteint une force de pelage voisine de 15 N/cm, on constate que l'adhérence est suffisamment forte pour être considéré comme un scellage irréversible car la rupture à 20 température ambiante s'effectue dans le matériau adhésif, une partie de ce dernier restant ancrée sur le verre de la bouteille. 25 25 When a peel force of around 15 N / cm is reached, it is found that the adhesion is strong enough to be considered as an irreversible seal since the rupture at ambient temperature is carried out in the adhesive material, a part of which last remaining anchored on the glass of the bottle. 25 25
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