Brevet FR2473994A1 — publié le 19810724

La présente invention concerne les récipients et elle a trait, plus particulièrement, à des récipients formés avec des matériaux de résistance mécanique relativement faible qui conviennent bien pour l'emballage de produits exigeant une grande intégrité structurale et une fermeture hermétique comme par exemple des produits alimentaires et/ou des produits engendrant une pression. I1 est fortement souhaitable de disposer d'un récipient peu coûteux convenant pour emballer divers articles alimentaires et produits engendrant une pression, comme par exemple les boissons gazeuses et la bière. Toutefois, des récipients appropriés pour de tels produits sont assez motteux en raison des caractéristiques de résistance mécanique élevée nécessaires pour maintenir la fermeture hermétique. Ces dernières années, on a introduit un certain nombre de types différents de récipients composites de faible poids réalisés à l'aide de matériaux à faible résistance mécanique, lesquels sont csnidérablement moins chers que les récipients en fer blanc et en aluminium habituellement utilisés. Ces récipients peu coûteux sont constitués normalement par un corps de botte composite cylindrique fermé à ses deux extrémités par des couvercles métalliques qui sont fixés au corps par un procédé ordinaire d'assemblage par double agrafage. Dans ce procédé ordinaire d'assemblage par double agrafage, un prolongement courbé de l'extrémité ou couvercle métallique est replié sur lui-m8me en même temps qu'un rebord du corps en fibre de la botte de manière à former un joint à double agrafe. De tels récipients ordinaires en fibre ont rencontré des difficultés dans l'emballage de certains articles alimentaires et de certains produits engendrant une pression car le joint entre les extrémités en métal et le corps en fibre ne présentent pas une résistance mécanique suffisante pour maintenir une fermeture hermétique et pour résister à la pression des produits contenus dans le récipient. C'est ainsi qu'une rupture du joint d'extrémité s'est souvent manifestée quand on a tenté d'utiliser des bottes en fibre à joint à double agrafage pour emballer des produits engendrant une pression.De ce fait, bien que les récipients ordinaires en fibre sont beaucoup plus légers et moins coûteux que les récipients plus robustes en métal ils ne se sont pas révélés appropriés pour être utilisés dans l'emballage de certains produits alimentaires et de certains produits engendrant une pression. Un récipient composite perfectionné fermé de façon hermétique est décrit dans le brevet U.S. nO 3.580.464 délivré au demandeur le 25 mai 1971. Le récipient composite perfectionnédécrit dans ledit brevet est caractérisé par l'utilisation, sur les extrémités en métal, d'une matière composée qui, lorsqu'elle est chauffée, forme une liaison avec une matière thermoplastique incorporée la chemise intérieure du corps de botte composite. Cette disposition permet donc d'obtenir a la fois un joint mécanique doublement agrafé qui contribue à obtenir un joint hermétique et résister a la forte pression des produits engendrant une pression.Toutefois, on a constaté que bien que la structure décrite dans le brevet U.S. nO 3.580.464 constitue un perfectionnement considérable par rapport aux récipients composites existant dans la technique antérieure, il ne permet pas d'obtenir l'intégrité structurale nécessaire exigée pour emballer et expédier certains articles alimentaires et autres produits engendrant une pression. On a constaté que, pendant l'expédition, certains chocs se produisant dans la région latérale de la configuration d'extrémitédoublement agrafée peuvent se traduire par une réduction de l'étanchéité et une perte de pression b -partir de l'intérieur du récipient. C'est pourquoi il existe toujours un besoin pour un récipient peu coûteux qui présente une meilleure résistance mécanique susceptible de maintenir l'étanchéité en vue d'un emballage satisfaisant d'articles alimentaires et de produits engendrant une pression et la présente invention a pour objet de fournir ce récipient. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée donnée ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels la fig. 1 est une vue en élévation de face d'un récipient composite de faible poids comprenant le moyen de fixation d'extrémité métallique selon la présente invention, des parties ayant été arrachées pour laisser voir en coupe les parties restantes; la fig. 2 est une vue en coupe agrandie d'une extrémité de récipient composite et de la partie prolongée formant rebord que comporte un corps de botte auquel ladite extrémité doit être fixée; la fig. 3 est une vue en coupe des éléments constitutifs de la fig. 2 et montrant ceux-ci dans leur disposition finale où ils sont associés de façon étanche. D'une façon générale, la présente invention permet d'obtenir un récipient sensiblement rigide qui peut être réalisé en fibre, en matière plastique, en métal léger, ou en une combinaison de ces matériaux, et qui est adapté pour donner un joint solide double agrafage entre les éléments métalliques formant l'extrémité et la paroi du corps de la boîte. La présente invention permet d'utiliser des extrémités métalliques qui comprennent une matière composée sur la totalité de leur région recourbée et de leur partie prolongée formant rebord s'étendant sur le corps composite de la botte de manière faciliter l'obtention d'un meilleur joint et d'une meilleure étanchéité entre les extrémités métalliques et le corps de la boîte.En outre, le composé est adapté pour former une liaison avec une couche de garnissage intérieure se trouvant sur le corps de la botte. Bien que le mode de réalisation préféré représenté sur les fig. 1-3 représente un récipient du type composite, il est claire que la présente invention convient également bien dans une utilisation en combinaison avec un récipient a paroi mince réalisé avec une matière plastique ou toute autre matière. D'une façon plus particulière, la fig. 1 montre un récipient cylindrique 10 formé partir d'un corps 12 de botte composite à paroi mince et une paire de couvercles d'extrémité métalliques 14 et 16. On peut voir plus clairement la structure du corps cylindrique composite 12 de boîte en se référant aux fig. 2 et 3. Le corps de botte 12 est constitué par une couche d'une ma tière structurale 18 prise en sandwich entre une étiquette extérieure 19 et une chemise ou garnissage intérieur 20 qui est plaqué ou collé sur la surface intérieure de la matière structurale 18. On doit comprendre que l'on peut utiliser une grande diversité de matières différentes pour obtenir la couche 18 de matière structurale, l'étiquette extérieure 19, et le garnissage intérieur 20.Comme exemple de matières appropriées, la chemise ou garnissage intérieur 20 peut être formée par une stratifié comprenant une pellicule de poly propylene-de 25,4 microns d'épaisseur, une feuille d'aluminium de 8,9 microns d'épaisseur, du polyéthylène basse densité de 12,7 microns d'épaisseur et du papier d'un poids de 11,450 kg par rame qui peut être un papier Kraft extensible ou bien le stratifié susvisé peut être constitué par du "Surlyn" de 19 microns d'épaisseur, une feuille d'aluminium de 8,9 microns d'épaisseur, du polyéthylène basse densité de 12, 7 microns d'épaisseur et du papier d'un poids de 11,450 kg par rame. La couche de matière struturale 18 peut être formée par plusieurs couches d'un papier Kraft naturel de la qualité semi-finie pour botte de conserve.L'étiquette extérieure 19 peut etre soit un stratifié comprenant du polyéthylène haute densité d'une épaisseur de 25,4 microns et du papier Kraft naturel d'un poids de 11,450 kg par rame soit un stratifié comprenant une feuille d'aluminium de 7,6 microns d'épaisseur et du papier Kraft naturel d'un poids de 11,450 kg par rame. En outre, on peut aussi utiliser comme matière semi-finie pour l'étiquette les qualités de papier blanchi et revêtu dont le poids est de -19,320-25,190 kg par rame. Le polyéthylène haute densité, la feuille d'aluminium, ou le papier. blanchi revetu destinés, dans ces exemples, l'étiquette extérieure 19, servirait de revêtement protecteur extérieur pour la matière structurale. De même, la chemise intérieure 20 formée d'une. pellicule de polypropylène, d'une feuille d'aluminium et de polyéthylène basse densité est disposée de manière à être en contact avec le produit contenu dans le récipient 10 et maintient ce produit hors du contact de la couche structurale 18. Une caractéristique importante de la présente invention réside dans la présence, à chaque extrémité du corps 12 en fibre de la boîte, d'un rebord ou collerette de fixation 22 de largeur (ou longueur si on le considère dans le sens axial du corps) prolongée, c'est-à-dire accrue. Un prolongement typique formant rebord obtenu a l'aide des procédés classiques de formation de rebord utilisés maintenant dans la fabrication des bottes de conserve composites présente, en fonction de la taille de la botte de conserve des matériaux utilisés, une largeur (voir Lw sur la fig. 2) de 0,8-1,3 mm. Le prolongemment formant rebord obtenu dans la présente invention présente une largeur de 1,9-2,3 mm.Il est suggéré que le corps de la botte ait une longueur supérieure de 2,4 mm environ à la longueur des corps ordinaires de botte de conserve utilisés couramment pour les bottes de même dimension, cela afin de disposer d'une matière supplémentaire pour former les rebords 22 de largeur prolongée. Il est en outre suggéré que les rebords 22 de largeur prolongée soient formés comme représenté sur la fig. 2 de sorte qu'ils soient disposés d'une façon généralement perpendiculaire au corps 12 de la botte. Les couvercles d'extrémité métalliques 14 et 16 sont d'un type ordinaire utilisés avec les boîtes de conserve fermées hermétiquement et peuvent être identiques l'un a l'autre. A des fins d'illustration, les fig. 2 et 3 représentent la séquence de fixation du couvercle d'extrémité 16 au corps 12 de la botte. On doit comprendre que le couvercle d'extrémité 14 est fixé à l'extrémité opposée du corps 12 de la botte d'une manière identique. Le couvercle d'extrémité métallique 16, comme on peut le voir sur les fig. 2 et 3, comprend une partie ou section centrale 24, une paroi cylindrique 26 formant manchon, une zone 28 formant épaulement, une partie 30 destinée 9 l'agrafage, et une zone 32 recourbée ou d'accrochage. Une caractéristique importante de la présente invention est la présence d'une certaine quantité de composition 34 qui est judicieusement disposée au droit de la totalité de la partie d'agrafage 30 et s'étend partiellement jusque dans la zone 28 formant épaulement et dans la zone 32 d'accrochage de couvercle. On plaçait normalement cette composition uniquement dans la zone formant épaulement d'un couvercle d'extrémité métallique devant être fixé par double agrafage à un corps de botte composite. De ce fait, comme on peut le voir sur la fig. 3, l'utilisation du rebord prolongé 22 et le positionnement de la matière composée 34 se traduisent par une zone de contact accrue entre le couvercle d'extrémité métallique et le garnissage intérieur du corps de la bofte quand ceux-ci sont assemblés par double agrafage de manière a prendre la configuration représentée sur la fig. 3. Bien que l'on puisse utiliser n'importe quel composé approprié, un exemple recommandé d'un tel composé approprié de garnissage d'extrémité est le compose nO 1105 qui est fabriqué par Dowey & Almy Chemical Division of W. R. Grace and Company.Comme on peut le voir en passant de la fig. 2 à la fig. 3, quand le couvercle d'extrémité métallique 16 est en contact par suite du double agrafage avec le rebord prolongé 22, un joint structuralement sain est formé entre le couvercle d'extrémité métallique 16 et le corps 12 de la botte. La configuration obtenue dans la présente invention se traduit par un contact de surface relativement étendue entre la matière 34 formant le composé et la chemise ou garnissage intérieur 20 se trouvant sur le corps de la botte de manière à former ainsi une zone de liaison assez étendue en créant un joint hermétique efficace entre le couvercle d'ex trémité métallique et le corps de la botte.La pression interne qui se développe et tout endommagement physique de la zone terminale formant arête ont tendance à tirer la partie cylindrique 26 hors du corps de la botte en endommageant ainsi le joint d'étanchéité principal qui est formé dans cette zone. La présente invention élimine ce problème en localile joint d'étanchéité principal dans la zone du rebord prolongé et dans la zone recourbée. Ces zones tendent se resserrer ce qui crée un meilleur joint d'étanchéité principal pendant la déformation de la partie cylindrique en forme de~manchon. De ce fait, l'utilisation du rebord prolongé 22 et le positionnement du composé 34 créent à la fois un joint d'étanchéité hermétique et un joint structural présentant une résistance mécanique considérablement accrue par rapport aux joints formés par double agrafage et utilisés antérieurement. Par exemple, des essais d'épreuve mécanique pour comparer la nouvelle configuration perfectionnée obtenue a l'aide de la présente invention avec un joint ordinaire obtenu par double agrafage ont montré que 26,4% des boîtes comportant un joint ordinaire, c'est-à-dire normalisé, double agrafage présentaient une perte d'étanchéité due à l'endommagement de la jonction d'extrémité agrafée, chiffre que l'on peut comparer au chiffre de 2,8% seulement dans le cas des boîtes comportant le rebord prolongé perfectionné selon la présente invention. Il convient de remarquer que les couvercles d'extrémité métalliques peuvent être chauffés comme indiqué dans le brevet U.S. nO 3.580.464 de manière que la liaison de la matière formant le composé avec la chemise ou garnissage intérieur du corps en fibre de la botte soit favorisée. Toutefois, on a aussi constaté que l'utilisation du rebord prolongé et le positionnement du composé selon la présente invention donnent la fois un joint hermétique considérablement meilleur et une jonction double agrafage plus robuste même sans l'application spécifique de chaleur par rapport au joint ordinaire à double agrafage. Par conséquent, il est clair que la structure exceptionnelle obtenue avec la présente invention se traduit par l'obtention d'un récipient léger et peu coûteux qui présente des propriétés de résistance mécanique inconnues jusqu'a présent dans le cas de tels récipients et qui est capable, à la fois, de donner un joint hermétique meilleur pour des produits alimentaires et de supporter les pressions associées aux produits générateurs de pression tels que les boissons gazeuses et la bière. I1 s'ensuit que l'utilisation souhaitable de récipients légers et peu motteux est étendue à des produits supplémentaires autres que ceux emballés ordinairement dans de tels récipients. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être- appor- tées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Récipient composite perfectionné comprenant un corps composite cylindrique formé d'une couche de matière structurale recouverte sur ses faces opposées d'une couche extérieure et d'une couche intérieure, et un couvercle d'extrémité métallique placé sur ledit corps, le récipient composite susvisé étant caractérisé par le fait que la matière composite dudit corps cylindrique se prolonge dans le sens axial sur une longueur supérieure d'au moins 2,4 mm la longueur du corps de récipient normalisé, et par le fait qu'il comprend : sur ledit corps cylindrique un rebord d'extrémité annulaire présentant une largeur d'au moins 0,13 mm et coudé vers l'exté- rieur de façon sensiblement perpendiculaire l'axe dudit corps tout autour d'une extrémité axiale ouverte dudit corps; un couvercle d'extrémité métallique assemblé audit corps du récipient et comprenant une partie formant épaulement, une partie formant section d'agrafage annulaire disposée radialement de façon adjacente audit épaulement et des parties recourbées annulaires adjacentes à ladite section d'agrafage, ladite section d'agrafage et lesdites parties recourbées étant raccordées mécaniquement par double agrafage audit rebord; et un revetement d'un composé qui est disposé sur la surface inférieure du couvercle d'extrémité 9 l'endroit de la section d'agrafage et d'au moins une portion desdites parties recourbées et d'épaulement adjacent et qui se raccorde audit rebord de corps, lesdites parties de couvercle d'extrémité entourant l'extrémité ouverte du récipient et étant disposées le long de ladite partie prolongée formant rebord que comporte ledit corps et dans la zone recourbée pour former un joint d'étanchéité principal latéral, annulaire et hermétique sur ledit couvercle d'extrémité double agrafage mécanique, grâce a quoi l'extrémité du récipient est fermée de façon étanche et la résistance mécanique du récipient est augmentée. 2. Récipient composite selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit corps de récipient comprend une ouverture d'extrémité axiale opposée et un rebord d'une largeur d'au moins 0,13 mm et coudé vers l'extérieur par rapport a l'axe dudit corps tout autour de ladite extrémité ouverte opposée dudit corps, et un couvercle d'extrémité métallique agrafé mécaniquement audit corps et comprenant un épaulement, une partie formant section d'agrafage annulaire disposée radialement de façon adjacente audit épaulement et des parties recourbées annulaires adjacentes a ladite section d'agrafage, ladite section d'agrafage et lesdites parties recourbées étant raccordées mécaniquement par double agrafage audit rebord, un revêtement d'un composé étant disposé sur la surface inférieure dudit couvercle d'extrémité à l'endroit de la section d'agrafage et d'au moins une portion desdites parties recourbées et d'épaulement adjacent et se raccordant- audit rebord de corps, lesdites parties de couvercle d'extrémité entourant l'extrémité ouverte du récipient et étant disposées le long de ladite partie prolongée formant rebord que comporte ledit corps et dans la zone recourbée pour former un joint d'étanchéité principal latéral annulaire et hermétique sur ledit couvercle d'extrémité double agrafage gr ce à quoi l'ex extrémité du récipient est fermée de façon étanche et la résistance mécanique du récipient est augmentée. 3. Récipient composite perfectionné caractérisé par le fait qu'il comprend : un corps de botte composite cylindrique, ledit corps ayant une longueur axiale prolongée supérieure d'au moins 2,4 mm la longueur axiale du récipient et comportant, à une de ses extrémités axiales, un rebord d'extrémité annulaire ayant une largeur d'au moins 1,3 mm et coudé vers l'extérieur de façon sensiblement perpendiculaire a l'axe dudit corps en entourant l'extrémité ouverte axiale de ce corps; un couvercle d'extrémité à l'endroit de ladite extrémité du corps de la botte assemblé audit rebord et comprenant un épaulement, une section d'agrafage annulaire disposée radialement et adjacente audit épaulement, et une partie recourbée annulaire adjacente ladite section, ladite section d'agrafage et ladite partie recourbées étant mécaniquement associées par un double agrafage audit rebord; un secondrebord situé a l'autre extrémité axiale dudit corps et coudé vers l'extérieur par rapport à l'axe dudit corps en entourant l'autre extrémité ouverte axiale de ce corps, ledit second rebord étant adapté pour recevoir un couvercle d'extrémité associé par agrafage à ce dernier et voisin de ladite autre ouverture d'extrémité de la boîte. 4. Récipient composite suivant la revendication 3, carac térisé par le fait qu'il comprend un second couvercle métallique d'extrémité qui est assemblé mécaniquement par un double agrafage audit second rebord en fermant ainsi l'autre extrémité axiale du corps de la boîte. 5. Procédé pour former une fermeture d'extrémité perfectionnée et de forte résistance mécanique sur un récipient composite à plusieurs couches, caractérisé par le fait qu'il consiste à former un corps de récipient cylindrique en matière composite à plusieurs couches, ledit corps étant ouvert à ses deux extrémités axiales opposées et ayant une longueur supérieure d'au moins 2,4 mm a la longueur d'un corps normalisé d'un récipient de taille donnée pour botte à conserve; à former un rebord coudé radialement vers l'extérieur sur une des extrémités ouvertes du corps de boîte, ledit rebord étant coudé de façon sensiblement perpendiculaire audit corps de botte et ayant une largeur de 1,3 mm ou plus et à fixer un couvercle d'extrémité de botte sur le corps de botte en assemblant mécaniquement ce couvercle et ce corps par un double agrafage. 6. Procédé pour former une fermeture ou couvercle d'extrémite de forte résistance mécanique sur un récipient composite à plusieurs couches, caractérisé par le fait qu'il consiste à former un corps de botte cylindrique en matière composite à plusieurs couches, ledit corps étant ouvert à ses deux extrémités axiales opposées et ayant une longueur axiale supérieure d'au moins 2,4 mm à la longueur d'un corps de récipient de taille donnée formant botte à conserve; à former un rebord coudé radialement vers l'extérieur sur une des extrémités ouvertes du corps de boîte, ledit rebord ayant une largeur de 1,3 mm ou plus; à placer un couvercle d'extrémité de botte sur le rebord, ledit couvercle comportant une paroi cylindrique en forme de manchon, une région adjacente formant épaulement, une section d'agrafage et une zone d'accrochage recourbée, ladite section d'agrafage, et au moins une partie de ladite zone recourbée d'accrochage ainsi que la zone formant épaulement comportant sur leurs surfaces adjacentes audit corps une couche d'un composé de garnissage d'extrémité; et à assembler l'un à l'autre par un agrafage double le couvercle d'extrémité de botte et le rebord en formant un joint étanche entre ledit couvercle et ledit corps de botte de manière fermer ainsi l'extrémité ouverte de la botte, le composé de garnissage formant un joint d'étanchéité latéral principal annulaire et hermétique entre ledit couvercle et ledit corps de botte dans la région du rebord et de la section d'agrafage. 7. Procédé suivant les revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que l'on forme sur l'autre extrémité du corps de botte un rebord coudé radialement vers l'extérieur et adapté pour un assemblage sur ledit rebord d'un couvercle d'extrémité de boîte, cela par un double agrafage dudit couvercle et dudit rebord du corps de botte de manière à fermer ainsi de façon étanche le récipient a ses deux extrémités. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que ledit rebord formé a ladite autre extrémité du corps de botte a une largeur de 1,3 mm, ou plus, etque ledit couvercle d'extrémité de botte adapté pour être fixé audit rebord comprend une couche d'un composé de garnissage sur sa région formant épaulement, sa section d'agrafage et sa région recourbée adjacente au corps de botte, grâce à quoi la fixation par double agrafage du couvercle sur ledit corps forme un joint d'étanchéité latéral principal annulaire avec le corps de botte dans la région du rebord de ce corps, un récipient fermé de façon hermétique étant ainsi obtenu.