Brevet FR2459184A1 — publié le 19810109

La présente invention a pour objet une fermeture de boîte, composée d'un couvercle et d'une membrane métalli- que fixée, au-dessous du couvercle, sur la paroi de la boite. Cette membrane consiste en une feuille métallique avec une patte d'arrachement et, pour faciliter l'ouverture de la boîte, il y est empreint une réduction de section sous forme de rainure, s'étendant parallèlement au pourtour de la bo te. Une fermeture de boite de ce type est connue par le brevet suisse 598 063 dont la demanderesse est titulaire. Cette fermeture de boîte comporte une zone de membrane inclinée, s'étendant parallèlement à la ligne prévue pour la séparation et consistant en une réduction de la section en forme de rainure, et la déformation de cette zone permet la compensation des forces de déformation apparaissant dans le plan de la membrane, de manière à éviter la rupture accidentelle de la membrane. Mais lorsque la boîte subit des efforts inhabituels, par exemple quand la boite remplie tombe par terre lorsque le couvercle est enlevé et qu'elle subit une pression de refoulement en direction du plan de la membrane, les déformations peuvent atteindre un degré tel que la déformabilité due à la zone inclinée n'est plus suffisante dans le plan de la membrane et que la membrane se déchire le long de la ligne destinée à la séparation. La présente invention a pour objet d'éviter cet inconvénient, de sorte que la fermeture de la boite puisse absorber dans le plan de la membrane des déformations, ou plus précisément des agrandissements de son diamètre plus importants par suite des déformations, sans que la membrane ne se déchire. Suivant l'invention, le but visé est atteint, du fait que la réduction de la section de la membrane sous forme de rainure se trouve dans une zone cylindrique de la membrane soudée ou scellée sur la surface intérieure de la paroi de la boîte. En cas d'apparition de forces de traction relativement importantes dans le plan de la membrane, par suite d'une déformation accidentelle de la boîte, il faut donc qu'une partie du scellement entre la surface intérieure de la paroi de la boîte et la partie cylindrique de la membrane se défasse d'abord et le déchi- rement le long de la ligne destinée à la séparation n'inter- vient que lorsque la membrane s'est détachée de la surface intérieure de la paroi de la boîte jusqu'à ladite ligne de séparation. En donnant une largeur appropriée à cette partie cylindrique de la membrane et en disposant la ligne destinée à la séparation, consistant en une réduction de la section sous forme de rainure, à un écart suffisamment grand du plan de la membrane, on obtient pour la progression du descellement un parcours suffisamment grand pour absorber toutes les déformations accidentelles de la boite dans la zone de la fermeture. Par la demande de brevet allemand publiée 2 061 497, on connaît bien une fermeture de boite, o la membrane dont la partie cylindrique est déjà collée dans l'ouverture de la boite, est pourvue d'une incision péri- phérique et qui pénètre dans le corps de la boîte ou plus précisément dans la paroi de la boîte, consistant d'ordi- naire en carton. Lorsqu'on enlève cette membrane, le collage - dans la partie cylindrique de la membrane est défait à partir du bas jusqu'à cette incision. A cette fermeture de boîte connue s'attache l'inconvénient que le collage dans la partie cylindrique de la membrane jusqu'à ladite incision n'est pas suffisant pour garantir un assemblage sûr, c'est-à-dire étanche aux gaz, entre la membrane et la paroi de la boite. Par l'incision qui pénètre jusque dans le corps de la boite, une partie du contenu de celle- ci peut aussi fuir à travers le matériau du corps de la boite vers l'extérieur, une fois que, dans ladite zone de collage, un défaut d'étanchéité apparaît. La fermeture conforme à l'invention supprime ces inconvénients, étant donné que, lors d'une séparation entre la paroi de la boite et la membrane dans la zone cylindrique de cette dernière, jusqu'à la ligne destinée à la séparation, cette dernière reste encore intacte et n'est détruite que sous l'effet d'efforts supplémentaires. Pour garantir que, lors de l'ouverture de la boite, la zone cylindrique de la membrane ne se détache pas de la paroi de cette dernière au-delà de la ligne de séparation, il est avantageux de donner au scellement entre la boite et la zone cylindrique de la membrane au- dessus de la ligne de séparation une résistance supérieure à celle du scellement de la partie cylindrique au-dessous de la ligne de séparation. On y parvient, en serrant la partie cylindrique supérieure lors du scellement avec une force plus grande contre la paroi intérieure de la boite que lors du scellement de la partie cylindrique inférieure de la membrane. Un autre avantage important de l'invention en comparaison de l'objet du brevet suisse 598 063 cité ci-dessus réside dans la position sensiblement mieux pro- tégée de la ligne destinée à la séparation dans la feuille métallique, parce que la zone en question de la feuille peut s'appuyer sur la paroi du corps de la boîte et que son assise est en outre assurée par scellement ou collage. Cet avantage permet aussi l'utilisation de feuilles métal- liques encore plus fines que 0,08 mm d'épaisseur, par exemple de feuilles de 0,06 mm et dont l'épaisseur est encore réduite à l'endroit de la réduction de la section qui constitue la ligne destinée à la séparation. La production de la ligne destinée à la séparation, ou autrement dit l'empreinte de la feuille métallique, peut être obtenue dans une section inclinée de la feuille métallique, peut être obtenue dans une section inclinée de la feuille métallique suivant l'enseignement du brevet suisse 598 063, section qui est ensuite rendue cylindrique, avec adaptation à la surface intérieure du corps de la boîte. La limitation de la force d'estampage pour obtenir la réduction de la section le long de la ligne destinée à la séparation peut être obtenue par une commande électronique o l'effet piézoélectrique est mis à profit pour la mesure électronique des forces appliquées. La forme de réalisation d'une telle commande ne pose pas de problème à l'électronicien et ne fait donc pas partie de la présente invention. Ci-dessous l'invention sera expliquée plus en détail en référence au dessin annexé, qui en illustre un exemple d'exécution et dans lequel L- La figure 1 est une vue en coupe de la fer- meture de boite et du haut du corps de la boîte. - La figure 2 est une vue en coupe partielle de la fermeture de la boite suivant la figure 1, à une échelle agrandie. - La figure 3 est une vue en coupe de la membrane de fermeture avant sa déformation avec adaptation au corps de la boite et son scellement à ce dernier. - La figure 4 est une vue de dessus de la 2 4 5 9 1 8 4 membrane de fermeture conforme à la figure 3. - La figure 5 est une vue en coupe partielle de la membrane suivant la figure 3, à échelle agrandie. La figure 1 et la représentation fragmentaire agrandie de la figure 2 montrent la fermeture de boite 2 à l'état fini, composée de la membrane métallique 6, fixée sur le corps de la boîte 4 et du couvercle 8 qui y est inséré de manière amovible. La ligne destinée à la sépara- tion 10, s'étendant dans le sens périphérique du corps de la boite, se trouve dans la partie cylindrique 12 de la feuille métallique qui est reliée à la surface intérieure 14 du corps de la boite 4 par scellement à chaud. La zone extérieure de la membrane métallique 6, servant de protègebord, recouvre l'extrémité libre 18 du corps de boîte 4 réalisé, par exemple, en carton. Un avantage essen- tiel de l'invention réside dans le fait que, après l'en- lèvement de la membrane 6 jusqu'à la ligne 10 destinée à la séparation pour ouvrir la boîte, la zone adjacente et supérieure 20 de la feuille métallique reste, conjoin- tement avec le protège-bord 16 attaché au corps de boîte 4, de sorte que le bord de ce dernier et la zone qui y fait suite vers l'intérieur conservent une surface lisse parfaitement hygiénique. Le couvercle 8 est réalisé de manière connue sous forme d'un couvercle du type en godet, avec un rebord dirigé vers l'intérieur pour sa préhension. Avant l'utili- sation de la boite, ou plus précisément de son contenu, le couvercle 8 protège la feuille métallique 6 contre une destruction accidentelle, plus particulièrement pendant le transport. Pour ouvrir la boîte, on tire vers le haut la partie de la feuille métallique 6 tendue sur l'ouverture de la botte, après l'enlèvement du couvercle 8, par une traction exercée sur la patte de préhension 24 solidaire de la membrane, qu'on distingue aux figures 3 à 5. Etant donné que cette patte est disposée, comme le montre la 'figure 4, entre le bord de la membrane et son centre et que son extrémité 26 fixée sur la membrane se trouve proche de la paroi du corps 4 de la boîte, la déchirure est amorcée à un point de la périphérie de la membrane de fermeture et continue le long de sa périphérie. Ce faisant, la partie cylindrique 28 de la membrane, située au-dessous de la ligne 10 destinée à la séparation, se détache du revêtement intérieur de la surface 14 du corps 4 de la boîte jusqu'à la ligne de séparation 10, en rompant le scellement, et ensuite la membrane se fend le long de la ligne 10, de sorte que la membrane ne continue pas à se détacher de la paroi de la boite dans la zone cylin- drique 20 au-dessus de cette ligne. Cela est aussi garanti par le fait que le scellement avec le corps de la boîte, ou plus précisément sa surface intérieure 14, de la partie cylindrique supérieure 20 de la membrane, est plus tenace que celui de la partie cylindrique inférieure 28. Le couvercle 8 consiste, par exemple, en une matière plastique telle que le polyéthylène ou une matière semblable, tandis que l'aluminium se prête, de manière connue, particulièrement bien à la fabrication de la membrane métallique. La soudure ou le scellement entre la surface de la feuille métallique et la doublure intérieure de la paroi 14 du corps 4 de la boîte peut se faire de manière connue à l'aide d'un vernis thermosoudable ("hot melt"). Avant d'assembler la membrane métallique 6' avec le haut du corps de la boîte 4, on donne à la feuille métallique, par e..bcutissage profond dans un moule appro- prié, la forme selle qu'elle se présente aux figures 3 à 5. Dans cette membrane métallique préformée 6', les parties cylindriques supérieure 20 et inférieure 28 sont rattachées par une section inclinée 30, formant un gradin et c'est dans ce gradin 30 que la feuille métallique constituant la membrane 6' reçoit par le refoulement du matériau pendant l'emboutissage profond une section plus faible que dans les zones adjacentes 20, 28, de sorte que cette section inclinée ou gradin 30 constitue, après le formage qui donne à la feuille métallique la forme repré- sentée à la figure 2, la zone destinée à la séparation. Cependant la ligne de séparation peut aussi être produite par une réduction de la section qui, vue en coupe, serait plus étroite que la section inclinée 30. Pour empCcher que la membrane métallique 6', qu'on choisit aussi mince que possible et dont l'épaisseur est de préférence de 0,06 mm, ne se déchire ou soit coupée par la compression du matériau dans la zone inclinée 30, le préformage dans la zone représentée par les figures 3 à 5 se fait à l'aide d'un moule, dont un élément 32, séparément déplaçable et indiqué à la figure 5 par des lignes en tirets, s'applique à l'une des surfaces de la section inclinée 30 de la feuille métallique. Pendant le formage, cet élément mobile 32 du moule est soumis à l'action d'une force dirigée dans le sens indiqué par la flèche 34, antagoniste à la force de formage exercée par le moule d'emboutissage (non représenté sur le dessin) , sur la surface intérieure de la membrane en godet 6' dans la section inclinée 30, ladite force antagoniste étant variable par un dispositif de commande électronique à effet piézoélectrique. Cela permet de régler avec précision l'ampleur de la réduction de la section le long de la ligne destinée à la séparation ou dans la zone inclinée , sans que la membrane métallique risque d'être déjà coupée à cet endroit pendant le formage. La largeur de la zone inclinée et/ou la réduction de la section empreinte à cet endroit est, par exemple, inférieure à 1 mm. La membrane métallique 6', préformée en godet de cette manière et correspondant aux représentations des figures 3 à 5, est insérée dans le corps de bcîte cylindrique, constitué par un tronçon d'un tube, et cela de telle façon que la bride supérieure 36 de la membrane repose sur le bord coupé du corps de la boîte et en fasse latéralement saillie. En insérant dans la membrane métal- lique 6 ainsi placée sur le corps de la boite un moule d'une forme correspondant approximativement à la forme en godet de la membrane 6, celle-ci est déformée de manière à adopter la forme représentée à la figure 2 et en même temps, la zone inclinée 30 s'applique à la surface inté- rieure du corps de boite 4 et s'y soude. Bien entendu, le moule est porté à cet effet à une température appropriée. Ce moule, qui n'est pas représenté sur le dessin, embrasse et serre l'extrémité supérieure 18 du corps de boite 4, de sorte que la bride 36 de la membrane se rabat autour du bord de la boite conformément à la représentation de la figure 2, et qu'un scellement de la solidité souhaitée est obtenu par une compression d'une force appropriée. On peut obtenir la déformation de la zone inclinée de sorte qu'elle s'adapte aux parties cylindriques , 28 de la membrane métallique 6, du fait que le moule inséré dans la membrane est arrondi à son extrémité tournée du c8té de la membrane, en une forme semblable au bord inférieur du couvercle 8 et que cette partie arrondie glisse sur la section inclinée 30 et l'aplatit de manière à lui donner une forme cylindrique. La ratte de préhension 24, prévue à la surface supérieure de la membrane, peut être réalisée, par exemple, en conformité avec le brevet suisse 593 180, c'est-à-dire qu'elle est coupée dans la membrane et que l'ouverture 38 produite par la coupure est obturée par un morceau de feuille métallique 40 scellé, sur la surface inférieure de la membrane 6'. 24 5 9 18 4 1 0 REVENDICATIONS 1 - Fermeture de boîte, composée d'un couvercle et d'une membrane métallique fixée, au-dessous du couvercle, sur la paroi de la boîte et consistant en une feuille métallique avec une patte d'arrachement et présentant, pour faciliter l'ouverture de la boîte, une réduction de section sous forme de rainure, empreinte parallèlement au pourtour de la boite, caractérisée en ce que la réduction de la section de la membrane sous forme de rainure se trouve dans une zone cylindrique de la membrane, soudée ou scellée sur la surface intérieure de la paroi de la boîte. 2 - Fermeture de boite selon la revendication 1, caractérisée en ce que le scellement de la boite et la zone cylindrique de la membrane au-dessus de la réduction de la section de cette dernière présentent une résistance supérieure à celle du scellement de la partie cylindrique au-dessous de la ligne de réduction de la section. 3 - Fermeture de boîte selon la revendication 1, caractérisée en ce que la réduction de la section sous forme de rainure est réalisée par un aplatissement dont le fond s'étend au moins à peu près parallèlement à la surface intérieure de la paroi de la boîte. 4 - Fermeture de boite selon la revendication 1, caractérisée en ce que la membrane a une épaisseur de l'ordre de 0,06 mm. 5 - Procédé de fabrication de la fermeture de boite selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un préformage de la membrane, de telle façon qu'elle présente une forme en godet, avec une zone cylin- drique et une partie s'étendant vers l'extérieur à la manière d'une bride, et qu'au cours de cette opération un gradin est formé -out autour de le membrane dans sa partie cylindrique et oue par le refoulement de la matière de la membrane dans la zone du gradin, une réduction de sa section est empreinte à la membrane, ainsi que l'insertion de la membrane préformée dans l'ouverture de la boîte entourée par la paroi de cette dernière, suivie du soudage ou scelle- ment de la partie cylindrique de la membrane, et de celle qui y fait suite et constitue la bride, sur la surface de la paroi de la boite, opération pendant laquelle ledit gradin s'étendant autour de la membrane est déformé de manière à s'adapter à la paroi de la boîte, conjointement avec la partie adjacente inférieure de la zone cylindrique de la membrane. 6 - Procédé selon la revendication 5, caracté- risé en ce que, au cours du scellement entre la zone cylin- drique de la membrane et la paroi de la boîte, la partie qui se trouve audessus dudit gradin de la zone cylindrique est serrée plus fort contre la paroi pour obtenir un scelle- ment plus résistant que ce n'est pas le cas pour la partie adjacente inférieure de la zone cylindrique de la membrane. 7 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, sur toute la largeur du gradin, la matière de la membrane est aplatie pour obtenir la réduction de sa section. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le gradin est réalisé en une largeur inférieure à 1 mm. 9 - Prccédé selon la revendication 5 ou 7, carac- térisé en ce que la réduction de la section de la membrane au niveau du gradin est réglée à une valeur souhaitée par la limitation de l'intensité de la force de pression antago- niste d'un élément mobile prévu dans un moule d'emboutissage profond. Procédé selon la revendication 9,caractérisé en ce que le réglage de la force de déformation pour produire la réduction de la section de la membrane est effectué par un dispositif électronique à commande par un élément pié- zoélectrique.