Brevet FR2459182A1 — publié le 19810109

1. Le marché des récipients métalliques s'est large- ment développé ces dernières années en partie du fait de 1'- apparition des couvercles à ouverture facile. Bien que la ca- ractéristique d'ouverture facile se soit avérée à la fois ef- ficace et commode, elle a donné lieu à un problème connexe de pollution de l'environnement, du fait que, couramment, le dispositif d'ouverture facile, qui est arraché du récipient de manière à atteindre le contenuest ensuite jeté. Le fait de jeter sans précaution les pattes d'ouverture des récipi- ents présente des inconvénients non seulement du point de vue de l'esthétique mais également du fait qu'il crée un risque pour la sécurité, en particulier sur des plages et dans des parcs. En outre, les dimensions relativement réduitesde la patte séparée posent des difficultés pour ceux qui sont char- gés de la collecte et du recyclage des déchets. Une solution à ce problème consiste à mettre au point une patte non déta- chable, et de préférence une patte qui soit compatible avec le couvercle et qui puisse être réutilisée. On s'est attaché dans l'industrie à résoudre ce pro- blème en mettant au point un certain nombre de structures de fermetures, l'une des plus satisfaisantes consistant en un couvercle de boite qui utilise une patte à levier non détacha- ble. Dans cette structure, la patte est reliée au couvercle du récipient par une languette ou rabat qui est formé par poinçonnage dans le voile de la patte et qui sert de charniè- re ou de bande de liaison. Typiquement, la pointe de la lan- guette est percée d'un trou et est fixée sur le couvercle à l'aide d'un rivet d'une seule pièce avec ce dernier. Comme la patte intervient en faisant levier pour permettre l'ouverture d'une partie du panneau de couvercle qui est délimitée par u- ne ligne d'encochage, cette patte doit être suffisamment ri- gide pour que sa moulure recourbée ne soit pas tordue, lors- qu'une force est exercée sur l'extrémité de soulèvement de la patte afin d'obtenir la rupture et le déplacement du panneau délimité par la ligne d'encochage. En même temps, la languette de la patte doit être suffisamment flexible pour permettre à l'utilisateur d'ouvrir le récipient et de plier ultérieurement la patte, pour dégager l'ouverture, jusque dans une position de repos. La situation est aggravée par la tendance de l'uti- 2. lisateur à solliciter la patte par flexiom alternées vers l'- avant et vers l'arrière, en vue de la séparer du récipient, conformément à une pratique courante. En particulier, on confère une certaine rigidité à la patte en utilisant de l'aluminium épais et en recourbant les bords de la patte pour former une moulure. Cependant, u- ne telle conception crée dans la patte une languette qui man- que de flexibilité et qui est sujette à une rupture lorsqu'- elle est soumise à une forte flexion, comme cela peut se pro- duire lorsqu'on la fait pivoter vers l'avant pour ouvrir le couvercle, puis lorsqu'on la plie vers l'arrière pour écarter la patte de l'ouverture. La rupture de la languette se pro- duit généralement entre les extrémités de la partie incisée et le trou de passage de rivet ou le trou de languette. On peut remédier en partie à ce défaut de flexibili- té de la languette de la patte en donnant à cette dernière une structure plus compliquée, dans laquelle une bande de re- tenue en matière plastique ou en aluminium ductile est inter- posée dans les plis de l'embout de patte, ce qui permet de créer une liaison flexible et résistante à la rupture entre la patte et le couvercle. Une telle structure nécessite d'uti- liser une matière première de haute qualité et elle se traduit par une augmentation appréciable du temps d'utilisation de la presse de fabrication. On a proposé d'autres structures utilisant un allia- ge ductile et mou pour former la patte, celle-ci présentant cependant un profil plus complexe en vue d'augmenter sa rigi- dité. Dans d'autres cas, on a proposé d'utiliser de l'acier étamé pour réaliser la patte. Il n'est pas-facile de résoudre les problèmes posés par le recyclage de la matière, la corrosion sur les bords bruts ou également par l'augmentation du coût de fabrication, ces problèmes concernant toutes les structures précitées. En conséquence, l'invention a pour objectif princi- pal de fournir une patte à levier pour un couvercle à ouver- ture facile, cette patte étant suffisamment rigide pour être actionnée efficacement sans déformation, mais la languette é- tant suffisamment flexible pour résister à la rupture et s'- opposer à une séparation par rapport au couvercle, en dépitde 3. flexions répétées dans les deux sens. L'invention a en outre pour but de fournir une pat- te non détachable qui ne nécessite pas une bande de retenue e qui soit d'une fabrication simple et économique. Enfin, l'invention a pour but de fournir une struc- ture de patte qui soit compatible avec la fermeture d'un cou- vercle de boite, en facilitant ainsi le recyclage de la ma- tière et en réduisant au minimum la corrosion. En conséquence, l'invention concerne une fermeture de couvercle de récipient à ouverture facile, qui comprend u- ne paroi de panneau central pourvue d'une collerette périphé- rique qui est fixée sur le récipient, la fermeture comprenant en outre un rivet solidaire et un panneau déplaçable qui est placé à l'extérieur du rivet et qui est essentiellement défi- ni par une ligne d'encochage. En outre, cette fermeture com- porte une patte à levier servant à son ouverture et qui est fixée au panneau de fond à l'aide du rivet. La patte à levier comporte un embout, une extrémité de soulèvement et un voile central intercalaire. Le voile est incisé de façon à former une languette et la languette est évidée pour recevoir le ri- vet. Une partie de la languette est complètement matricée jusqu'à une profondeur maximale, des parties adjacentes du voile matricé étant situées dans des plans de transition pro- gressive de profondeur qui coopèrent pour déporter la languet- te en vue de l'infléchir dans la partie de matriçage maximal, quand la patte est actionnée par pivotement vers l'avant et est ensuite repliée jusque dans une position de repos. Il est souhaitable que les zones matricées rejoignent uniformément les zones non matricées sans formation de bords vifs de déli- mitation entre elles. Il est préférable que la partie de la languette qui est matricée jusqu'à la profondeur maximale se présente sous la forme d'une bande ou anneau qui entoure l'ouverture, et que les plans de transition progressive de matriçage comprennent un plan de profil triangulaire qui est placé à l'extérieur de la bande et deux plans de transition coopérants et disposés le long des extrémités latérales de la bande. Un segment com- plètement matricé de la bande sépare le plan extérieur de transition des plans latéraux de transition. Les plans de 4. transition à matriçage progressif coopèrent pour déporter la languette en vue de l'infléchir le long d'une ligne de ma- triçage quand la patte est actionnée par pivotement vers l'a- vant pour ouvrir le récipient, puis est repliée jusque dans une position de repos. Avantageusement, le plan extérieur de transition est incliné d'un angle compris entre 4 et 80, notamment de 6,50, par rapport à la surface supérieure du voilefet les plans latéraux de transition sont inclinés d'un angle compris entre 17 et 210, notamment de 190, par rapport à la surface supérieure du voile. Il est en particulier avantageux que la bande soit matricée jusqu'à une épaisseur résiduelle comprise entre 0,35 et 0,25 mm, notamment de 0,29 mm. Enfin, il est avantageux de fabriquer la patte en engageant un flan métallique dans l'outil de matriçage pro- gressif d'une presse dans laquelle la séquence suivante d'o- pérations est effectuée. Le trou de passage de rivet est poinçonné dans le flan, qui est alors profilé pour former le voile de la patte, ce voile étant pourvu dudit trou. Le flan est cisaillé à l'extérieur du voile pour former une ébauche de patte comportant un embout et une extrémité de soulèvement. Les bords de l'ébauche sont soumis à un frottement pour pro- filer la moulure de patte. Le voile de la patte est incisé de façon à former une languette, ledit trou étant ménagé dans la pointe de languette, tandis que la racine de cette dernière est positionnée à proximité de l'embout de patte. La languet- te est déportée par rapport au plan du voile dans l'opération d'incision. La partie de la languette qui est située à proxi- mité de la racine est réintroduite dans le plan de voile tan- dis que la partie proche de la pointe reste extérieure audit plan. La patte est soumise à un martelage pour former la ban- de amincie qui entoure le trou de passage de rivet, ainsi que les plans de transition à matriçage progressif. L'incurvation de la moulure est terminée et le trou est soumis à un nouveau poinçonnage pour prendre la dimension et l'orientation dési- rées. D'autres 'avantages et caractéristiques de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux des- 5. sins annexés dans lesquels: - la Fig. 1 est une vue en plan d'un couvercle de récipient conforme à la présente invention, - la Fig. 2 est une vue en coupe partielle à échel- le agrandie, faite suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1, - la Fig. 3 est une vue à échelle agrandie de la patte, - la Fig. 4 est une vue en coupe à échelle agrandie de la patte, faite suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3 et mon- trant la tête de rivet en traits mixtes, - la Fig. 5 est une vue en coupe partielle à échel- le agrandie de la patte, faite suivant la ligne 5-5 de la Fig. 3 et montrant la tête de rivet en traits mixtes, - la Fig. 6 est une vue de la patte de la Fig. 5, après pivotement vers l'avant autour d'une ligne de pliage formée dans la zone de matriçage maximal, - la Fig. 7 est une vue de la patte de la Fig. 6, après qu'elle a été repliée vers l'arrière jusque dans une position de repos. En considérant maintenant en détail les Fig. 1 et 2, on voit que le couvercle de récipient 12, à ouverture faci- le, comporte une patte à levier 14 conforme à la présente in- vention, non détachable et résistant à la rupture. Le couver- cle comporte un panneau central 16 qui est pourvu d'un panneau de déversement déplaçable 20 et de la patte à levier 14. Le panneau déplaçable 20 est essentiellement défini par une ligne continue d'encochage 22 et il comporte une partie non encochée 24 située entre les extrémités de ladite ligne 22. La partie non encochée ou col sert de charnière pour le panneau dépla- çable en lui permettant de rester fixé sur le couvercle, même après ouverture. Le panneau de déversement déplaçable compor- te en outre un bourrelet 26 qui en forme un renfort structural. La patte non détachable 14 est un dispositif d'ouverture du type à levier qui est pourvu d'un trou 40 permettant sa fixa- tion contre le panneau central à l'aide d'un rivet 28, qui fait partie intégrante du panneau, et est de préférence réali- sé conformément au procédé faisant l'objet' du brevet US 3.361.102.Le couvercle est relié à la paroi de récipient, com- me indiqué sur la Fig. 2, par une collerette périphérique 30, 245 9182 6. qui est repliée sur une moulure)32 du corps de boite afin de former un double joint serti, conformément à une pratique classique; toutefois, on peut utiliser d'autres moyens de fi- xation avec le système selon l'invention. Le dispositif d'ouverture 14, comme le montre la Fig. 3, est une patte à levier qui comprend une languette 34 formée par incision du voile de patte 36, suivant une partie incisée 38 en forme de U, qui se termine par des parties re- courbées 46 servant à réduire le risque de déchirement du voi- le pendant l'opération d'ouverture. La patte, qui est formée d'une tôle d'une épaisseur de 0,47 mm, comporte un bord replié qui fait qu'elle est suffisamment rigide pour assurer l'ouver- ture du panneau sans se déformer. La patte comporte un axe longitudinal et elle présente un embout 42 orienté vers l'ex- térieur à une extrémité, et une partie de soulèvement 44, in- curvée vers l'intérieur, à l'autre extrémité. La languette 34 de la patte a sa base 41 située à proximité de l'embout de patte, entre les extrémités de la partie incisée. La pointe de la languette est dirigée vers l'intérieur et elle comporte un trou 40 destiné à recevoir le rivet 28. Une bande 50 entou- rant le trou 40 est complètement matricée jusqu'à une profon- deur maximale pour augmenter la flexibilité. Le matriçage di- minue l'épaisseur de la matière première de la patte depuis 0,47 mm jusqu'à une valeur comprise entre 0,34 et 0,25 mm, no- tamment 0,28 mm. Il est nécessaire d'utiliser pour la patte une tôle d'une épaisseur de 0,47 mm environ afin de conférer à cette patte la rigidité nécessaire pour lui permettre d'e- xercer sur le panneau de fond une force d'ouverture suffisan- te pour produire la rupture sans autoriser une déformation de la patte. Bien que la patte résultante soit rigide, elle ris- querait, sans matriçage, de se rompre dans la zone de la base de languette o se forme une ligne de pliage. En réduisant 1'- épaisseur de la matière dans la zone de la ligne de pliage, il est possible d'augmenter la flexibilité de la patte sans diminuer sensiblement sa rigidité d'ensemble. On a en outre trouvé que la flexibilité de la languette pouvait être sensi- blement augmentée en créant des plans de transition à matri- çage progressif, lesdits plans coopérant entre eux. Ces plans de transition relient la surface supérieure 48 du voile avec 7. la bande 50. Lors de la réalisation de cette surface profi- lée, on doit apporter une attention particulière à l'élimi- nation ou à l'émoussage des bords vifs de manière que les plans de transition se rejoignent graduellement. Le plan de transition extérieur 52 a une forme triangulaire en plan et il relie le voile, à proximité de l'embout de patte 42, avec la bande matricée 50. Deux plans supplémentaires de transi- tion 54 sont placés le long des extrémités latérales de la bande. Des segments complètement matricés 56 de la bande 50 séparent le plan extérieur 52 des plans latéraux de transi- tion 54. Ces segments complètement matricés sont orientés es- sentiellement tangentiellement aux parties recourbées de la perforation. Les plans extérieur et latéraux de transition coopèrent pour décaler la ligne de pliage de la languette jus- que dans les segments complètement matricés 56. De cette fa- çon, on peut augmenter la flexibilité de la patte jusqu'à lui permettre de résister à plus de 5 cycles complets de pliage dans les deux sens sans se rompre. Avant d'appliquer la patte matricée contre la paroi de panneau central, on termine l'in- curvation de la moulure et on soumet le trou à un repoinçon- nage de calibrage. En prolongeant la partie matricée de maniè- re qu'elle entoure complètement le rivet, il est possible de diminuer la hauteur du rivet qui est nécessaire pour établir la liaison. Au moment voulu, on utilise la patte à levier pour ouvrir le couvercle du récipient, en insérant un ongle ou un autre objet sous la moulure recourbée de l'extrémité de sou- lèvement 44 de la patte. Quand on relève l'extrémité de sou- lèvement, l'embout de patte vient s'appuyer contre le panneau de déversement à proximité du bourrelet de renfort 26, tout en soulevant simultanément la paroi de panneau juste à l'extéri- eur du rivet 28, pour produire un cisaillement du métal de la ligne d'encochage à proximité du rivet. A mesure que la patte est déplacée par pivotement vers l'avant, en vue de produire d'abord une rupture de la ligne d'encochage puis un déplace- ment du panneau mobile vers l'intérieur, la languette de pat- te est distendue dans la zone du plan extérieur de transition 52, et une ligne de flexion se forme dans la zone 56 de ma- triçage maximal. La Fig. 6 montre la patte dans une position 2459 182 8. relevée. La Fig. 7 montre la patte revenue dans une position de repos. On constate que la languette est distendue dans la zone 52 et que la ligne de pliage est placée à l'extérieur du rivet. En ce qui concerne la fabrication, on réalise la patte à partir d'une bande d'aluminium, par exemple de la dé- nomination 5082-1I9 ou 5182-HI9 d'une épaisseur de 0,47 mm. La bande est introduite dans une installation de matriçage progressif o elle est d'abord poinçonnée à intervalles ap- propriés, pour former les trous 40 de passage de rivets. La bande ainsi poinçonnée est ensuite profilée de façon à former le voile 36 de la patte, puis elle est cisaillée pour former des ébauches de pattes distinctes. Les ébauches de patte sont introduites individuellement dans le poste suivant de la pres- se, o les bords des ébauches sont ébarbés pour former le bord de la patte, ce qui constitue une première phase du pro- cessus de formation du bord roulé de la patte. Le voile de l'ébauche de patte est ensuite incisé suivant la ligne 38 en forme de U avec les extrémités 46 revenant en arrière. L'opé- ration d'incision laisse la languette dans une position déca- lée par rapport au plan du voile. La partie de la languette qui est située à proximité de la base est ramenée dans le plan du voile, la partie de la languette qui est proche de la poin- te reste cependant en dehors de ce plan de voile, comme le montre la Fig. 5. La pointe de languette décalée est poussée en direction du voile, en produisant ainsi une inclinaison de la patte. De cette manière, la patte terminée, lorsqu'elle est montée sur un panneau de fond de récipients est disposée de ma- nière que l'extrémité de soulèvement soit légèrement relevée pour faciliter l'amorçage de l'opération d'ouverture. La bande entourant l'ouverture ainsi que les plans de transition sont matricés. La bande est complètement matricée jusqu'à une é- paisseur résiduelle de 0,34-0,25 mm, notamment 0,28 mm. Le plan de transition extérieur 52, qui est incliné par rapport à la surface supérieure 48 du voile d'un angle de 6 à 70, pré- sente un matriçage progressif allant d'une zone non matricée située à la jonction avec la surface de voile 48 jusqu'à une zone complètement matricée et présentant une épaisseur rési- duelle de 0,34 à 0,25 mm, notamment de 0,28 mm à la jonction 9. avec la bande 50. Deux plans supplémentaires de transition 54 sont matricés d'une manière progressive le long des extrémités la- térales de la bande suivant un angle d'inclinaison de 19 . A- vant que la patte matricée soit fixée sur la paroi de panneau central, l'incurvation de la moulure est terminée et le trou de passage de rivet est calibré par un nouveau poinçonnage. On voit par conséquent que l'invention permet d'ob- tenir une patte à levier pour l'ouverture facile d'un couver- cle de récipient, cette patte étant suffisamment rigide pour fonctionner efficacement, mais étant pourvue d'une languette pliable qui résiste à la rupture et qui exerce une action de retenue. En outre, la patte est d'une structure simple, ne né- cessitant pas une bande de retenue séparée et elle se prête par elle-même à une fabrication économique et à un recyclage sans introduire le problème correspondant au risque de corro- sion. 10. REVENDICATIONS. 1. Couvercle à ouverture facile pour un récipient, comprenant a) une paroi de panneau central (16) comportant une collerette périphérique (30) destinée à joindre le couvercle au récipientet un rivet (25), d'une seule pièce avec le pan- neau, b) un panneau déplaçable (20) placé dans la paroi de panneau central, situé à l'extérieur du rivet et essentiel- lement défini par une ligne d'encochage (22), et c) une pat;e à levier (14) comportant un embout (42), une extrémité de soulèvement (44) et un voile central - intercalaire (36), caractérisé en ce que ledit voile de patte est incisé pour former une languette (34) qui est reliée à ladite paroi de panneau central à l'aide dudit rivet et en ce qu'une partie de ladite languette est matricée jusqu'à une profonfeur maxi- male tandis que des parties adjacentes du voile sont matricées suivant des plans de transition (52, 54) à profondeur progres- sive afin que la languette puisse être refoulée de manière à se plier dans ladite partie de matriçage maximal quand la pat- te est déplacée par pivotement vers l'avant et est ensuite re- pliée jusque dans une position de repos. 2- Couvercle selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites zones matricées du voile rejoignent gra- duellement lesdites zones non matricées sans qu'il y ait des bords vifs de délimitation entre les zones matricées et non matricées. 3. Couvercle à ouverture facile pour récipient, com- prenant: a) un panneau central (16) comportant une colleret- te périphérique (30) destinée à assurer la jonction dudit couvercle avec le récipient et un rivet (28) d'une seule piè- ce avec ladite paroi, b) un panneau déplaçable (20) prévu dans la paroi de panneau central, disposé à l'extérieur dudit rivet et dé- fini par une ligne d'encochage (22), et c) une patte à levier (14) ayant un axe longitudinal et comportant un embout (42) à une extrémité, une partie de 11. soulèvement (44) à l'autre extrémité et un voile central, caractérisé en ce que ledit voile de patte est incisé de fa- çon à former une languette (34) dont la base (41) est située à proximité dudit embout de patte, en ce que la pointe de cette languette est percée d'un trou (40) et fixée contre le pan- neau central à l'aide dudit rivet, en ce qu'une partie de la languette est matricée jusqu'à une profondeur maximale pour former une bande (50) entourant ledit trou (40) de passage du rivet (28), en ce qu'un plan de transition (52) de forme tri- angulaire est disposé à l'extérieur de ladite bande, en ce que des plans de transition coopérants (54) sont disposés le long des côtés latéraux de ladite bande de manière que des segments complètement matricés de ladite bande séparent ledit plan de transition extérieur (52) desdits plans de transition latéraux (54), et en ce que lesdits plans de transition com- portent des parties à matriçage progressif qui coopèrent pour refouler la languette de manière qu'elle soit pliée le long d'une ligne de matriçage maximal quand ladite patte est dépla- cée par pivotement vers l'avant pour ouvrir le récipient puis repliée en arrière vers une position de repos. 4. Couvercle selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit plan de transition extérieur (52) est incliné d'un angle compris entre environ 5 et 80 par rapport à la sur- face supérieure du voile, et en ce que lesdits plans de tran- sition latéraux (54) sont inclinés d'un angle compris entre 14 et 240. 5. Couvercle selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit plan de transition extérieur est incliné d'un angle de 6,50 par rapport à la surface supérieure du voile et en ce que lesdits plans latéraux de transition sont inclinés d'un angle de 190 par rapport à la surface supérieure du voi- le. 6. Couvercle selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'épaisseur résiduelle de la bande (50), après matriçage, est comprise entre 0,34 et 0,25 mm. 7. Dispositif à ouverture facile utilisable avec un récipient, comprenant: a) une patte à levier longitudinal (14), comportant une moulure incurvée, 2 4 5 9 1 8 2 12. b) un embout (42) placé à une extrémité de ladite patte, c) une partie de soulèvement (44) placée à l'extré- mité de la patte qui est opposée audit embout, caractérisé en ce qu'il est prévu d) un voile central (36) disposé à l'intérieur de la moulure et situé entre l'embout et la partie de soulèvement de la patte, e) une languette forméedans ledit voile par une in- cision (38) en forme de U, la base de la languette étant pla- cée à proximité de l'embout de patte tandis que la pointe de languette est orientée en direction de la partie de soulève- ment de la patte, ladite pointe de languette étant pourvue d'un trou (40) de réception de rivet, f) une bande (50) qui entoure ledit trou de passage de rivet et qui est formée par matriçage de la languette jus- qu'à une profondeur maximale, - g) un plan de transition (52) disposé entre l'embout de patte et ledit trou et qui est matricé à une profondeur progressive en vue de relier graduellement la surface supéri- eure du voile avec ladite bande, h) deux plans de transition (54) qui sont disposés sur le côté dudit trou et qui sont matricés à une profondeur progressive pour relier uniformément la surface supérieure du voile avec ladite bande, lesdits plans de transition coopé- rant pour exercer une action d'orientation de flexion sur la languette quand celle-ci est soumise à une force de flexion lors de l'ouverture du récipient, 8. Procédé pour former une patte à levier pour couver- cle à ouverture aisée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) introduction d'une bande de matière première dans une matrice de formation progressive de patte, b) poinçonnage d'un trou dans ladite bande, c) profilage de la bande pour former un voile dans lequel est inclus ledit trou, d) cisaillage de la bande à l'extérieur du voile pour former une ébauche de patte pourvue d'un embout et d'une partie de soulèvement, 13. e) ébarbage des bords de l'ébauche en vue de former les bords roulés de la patte, f) incision du voile pour former une languette, le- dit trou étant placé dans la pointe de la languette tandis que la base de cette dernière est située à proximité de l'em- bout de patte, g) matriçage du voile pour former une bande amincie entourant ledit trou, avec formage d'un plan de transition extérieur de forme triangulaire et des extrémités latérales dudit anneau pour former des plans de transition coopérants, h) terminaison des bords roulés de la patte, et i) calibrage dudit trou par un nouveau poinçonnage pour lui donner la dimension et l'orientation désirées.