Brevet FR2535684A1 — publié le 19840511

L'invention a trait, d'une part, à un contenant à fond et/ou à couvercle sertis notamment à une boîte d'emballage pour des produits ali- mentaires, chimiques, industriels et autres en particulier pour des pro- duits sous pression ou des produits nécessitant un traitement thermique telles qu'une pasteurisation et/ou une stérilisation et formé d'un corps tubulaire creux composite, d'un fond et/ou d'un couvercle et, d'autre part, à un procédé de fabrication, notamment de sertissage ou de matriça- ge d'un fond et/ou d'un couvercle sur un corps tubulaire creux. On connaît déjà des contenants à fond et couvercle sertis tels que les boîtes de conserves, les barils pour les détergents et autres constitués d'un corps tubulaire creux sur lequel sont sertis le fond et/ ou le couvercle Le corps tubulaire est, soit en métal, soit en matière plastique ou peut être composite mais, dans la plupart des cas, le cou- vercle et/ou le fond sont métalliques. Toutefois, les emballages comportant un corps tubulaire composi- te constitués notamment de plusieurs bandes de carton collées ensemble ne peuvent renfermer des produits sous pression tels que bière, champagne ou autres et, par voie de conséquence, des produits sous vide En effet, il a été constaté que sous l'effet de la pression pouvant, par exemple, atteindre jusqu'à 6,5 bars pour la bière, le couvercle et/ou le fond s'arrachaient du corps tubulaire composite et pour pallier à cet inconvé- nient le corps en question était remplacé par un corps métallique, ce qui augmentait le prix de revient de ces emballages. Il en est de même pour les produits alimentaires nécessitant un traitement thermique telles qu'une pasteurisation et/ou une stérilisation à une température de l'ordre de 142 degrés Celsius. Par ailleurs, les contenants connus présentent à leurs extrémi- tés supérieure et inférieure un bourrelet de au sertissage ou au matriça- ge du fond et/ou du couvercle sur le corps. Or, la présence de ces bourrelets nuit considérablement et au transport et au stockage des contenants En effet, on a l'habitude, pour le transport des contenants de les conditionner sous forme de containers ou de paquets Il est donc certain qu'à l'emplacement des bourrelets, il y a une perte de volume dont la somme totale peut être plus ou moins im- portante Fréquemment, les bourrelets entre deux contenants juxtaposés se chevauchent et, en conséquence, les contenants présentent une certai- ne inclinaison par rapport à la verticale Cet inconvénient confère à la pile de contenants superposés un équilibre instable, notamment lorsque -2- les contenants sont simplement posés les uns sur les autres sans un con- ditionnement approprié. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de fournir des contenants formés d'un corps tubulaire creux composite et d'un fond et/ou couvercle dont les liaisons entre ledit corps et le fond et/ou le couvercle résistent aussi bien à une pression interne qu'à une pression externe relativement importantes Par ailleurs, ces contenants sont dépourvus à l'emplacement desdites liaisons de tout bourrelet saillant, ce qui permet d'accoler les corps des conte- nants et, ainsi, de gagner du volume de rangement et d'augmenter la sta- bilité d'une pile de contenants superposés. A cet effet, l'invention concerne un contenant à fond et/ou à couvercle sertis notamment à une boîte d'emballage pour des produits ali- mentaires, chimiques, industriels, et autres, en particulier pour des produits sous pression ou des produits nécessitant un traitement thermi- que telles que pasteurisation ou stérilisation et formé d'un corps tubu- laire creux composite, d'un fond et/ou d'un couvercle composés d'un flas- que obturateur, d'une collerette et d'un rebord annulaire replié sur le pourtour des extrémités du corps tubulaire creux caractérisé en ce qu'il comporte, pour la fixation du fond et/ou du couvercle, une liaison ther- mofusible s'étendant sur toute la hauteur de la collerette, enjambant les chants supérieur et/ou inférieur du corps tubulaire creux et recouvrant les extrémités de ce dernier d'une hauteur correspondant à la hauteur de l'extrémité repliée du rebord annulaire du fond et/ou du couvercle, le pourtour de ce rebord annulaire étant en retrait par rapport au pour- tour du corps tubulaire creux. L'invention concerne également un procédé de fabrication, notam- ment de fixation par sertissage ou par matriçage d'un fond et/ou d'un couvercle sur un corps tubulaire creux caractérisé en ce que l'on réali- se au moins à l'une des extrémités du corps tubulaire creux un col éva- sé, l'on enduit la face interne d'un feuillard d'une résine alimentaire, l'on confère à ce feuillard un emboutissage pour obtenir un fond et/ou un couvercle adaptés à la forme de la section du corps tubulaire creux et présentant un flasque obturateur, une collerette et un rebord annulai- re, l'on applique sur la résine alimentaire à hauteur de la face externe de la collerette et la face interne du rebord annulaire d'un film thermo- fusible, l'on dispose dans le coin interne formé par la collerette et le rebord annulaire un joint d'étanchéité, l'on introduit la collerette -3 - dans le col évasé du corps tubulaire creux, puis l'on procède à la fixa- tion du fond et/ou du couvercle en incrustant le chant du rebord annu- laire dans le pourtour extérieur du corps tubulaire creux. Les avantages obtenus grâce à cette invention consiste essen- tiellement en ce que la liaison entre le corps tubulaire creux et le fond et/ou le couvercle est consolidée permettant ainsi d'annihiler pratiquement toute déformation et/ou arrachement du fond et/ou du couver- cle sous l'effet d'une pression externe ou interne tout en augmentant l'étanchéité du contenant, d'une part, vis-à-vis d'un contenu liquide sous pression et, d'autre part, vis-à-vis des agents atmosphériques ex- ternes. De ce fait, il est possible d'utiliser le contenant pour des produits sous pression relativement forte telles que bière, eau gazeuse, et autres ou pour des produits nécessitant un traitement thermique pour la pasteurisation ou la stérilisation du-contenu. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin ci-annexé danslequel la figure 1 est une vue en élévation d'un contenant à fond et à couver- cle sertis conforme à l'invention; la figure 2 est une vue partielle en élévation et en coupe de l'une des extrémités du corps tubulaire creux la figure 3 est une vue partielle en élévation et en coupe de cette même extrémité présentant un col évasé pour faciliter la mise en place du couvercle ou du fond dans le corps tubulaire creux; la figure 4 est une vue en élévation et en coupe d'un couvercle ou d'un fond destiné à la réalisation d'un contenant renfermant un produit sous pression la figure 5 est une vue en élévation et en coupe d'un couvercle ou d'un fond destiné à la réalisation d'un contenant renfermant un produit né- cessitant un traitement thermique; la figure 6 est une vue partielle en élévation et en coupe du couvercle ou du fond conforme à l'invention; la figure 7 est une vue partielle en élévation et en coupe de l'extrémi- té du corps tubulaire creux dans laquelle est inséré un fond ou un couver- cle; la figure 8 est une vue partielle en élévation et en coupe de l'extrémi- té du corps tubulaire pourvue d'un couvercle ou d'un fond dont le pour- -4 - tour du rebord annulaire est en retrait par rapport au pourtour du corps tubulaire creux; la figure 9 est une vue partielle en élévation et en coupe de l'extré- mité du corps tubulaire pourvue d'un couvercle ou d'un fond dont le pour- tour du rebord annulaire est dans le-même plan que le pourtour du corps tubulaire creux; la figure 10 est une vue partielle en élévation et en coupe de l'extré- mité du corps tubulaire creux dont la fixation du couvercle ou du fond est obtenue par sertissage. On se réfère à la figure 1. Le contenant selon l'invention 1 comporte un corps tubulaire creux 2 de section quelconque par exemple circulaire, polygonale ou au- tres Ce corps tubulaire creux 2 est obturé à l'une de ses extrémités 3 d'un fond 4 et à l'autre extrémité 5 d'un couvercle 6 Le fond 4 et-le couvercle 6 sont pratiquement de même constitution, sauf que le couvercle 6 peut comporter un moyen d'ouverture pour extraire le contenu Le conte- nu peut être quelconque, par exemple des produits alimentaires, chimiques, industriels ou autres sous forme de granulés, de poudres, de liquides ou de gaz, des produits sous pression ou des produits nécessitant un traite- ment thermique telles qu'une pasteurisation et/ou une stérilisation. Conformément à l'invention, le fond 4 et/ou le couvercle 6 sont fixés sur les extrémités 3, 5 du corps tubulaire creux 2 soit par sertis- sage, matriçage ou autre moyen Le pourtour extérieur de fixation 7, 8 du fond 4 et/ou du couvercle 6 est situé soit en retrait, soit dans le même plan vertical 9, 10 que le pourtour extérieur 11 du corps tubulaire creux 2 Ce dernier peut être métallique, en matières plastiques ou com- posite Dans le cadre d'un corps métallique, on pourvoit la face interne d'un vernis et, notamment d'une résine dite "résine alimentaire" Dans le cadre d'un corps composite, le corps tubulaire creux 2 se compose de trois parties: la partie externe 12 constituée d'une étiquette formée d'un support en papier consolidé par un support métallique tel que l'aluminium, d'une impression et d'un film plastique ou d'un vernis, - l'âme centrale 13 composée de plusieurs couches 131, 132, 133 de carton neuf ou recyclé, la partie interne 14 formée d'un support en papier, d'un support métal- lique et d'un film plastique ou d'un vernis (voir figures 2 et 3). Pour faciliter l'introduction du fond 4 ou du couvercle 6 dans -5- l'extrémité 3 ou 5 du corps tubulaire creux 2, on confère à ladite ex- trémité 3 ou 5 un col évasé 15 - On se réfère aux figures 4 et 5. Le fond 4 et/ou le couvercle 6 sont formés d'un flasque obtura- teur 16, d'une collerette 17 reliée par un arrondi 18 audit flasque obtu- rateur 16 et d'un rebord annulaire 19 relié à la collerette 17 par un ar- rondi 20 et constitué d'une partie plane 21 et d'une extrémité 22 légère- ment recourbée vers le bas La collerette 17 présente une certaine coni- cité pour faciliter l'introduction du fond 4 et/ou du couvercle 6 dans le col évasé 15 réalisé aux extrémités 3 et 5 du corps tubulaire creux 2. Lorsque le fond 4 ou le couvercle 6 est destiné à un contenant renfermant un produit sous pression, le flasque obturateur 16 présente un bombage convexe 23 (voir figure 4) Dans le cas d'une bière, la pression peut atteindre 6,5 bars pour une température de l'ordre de 65 degrés Celsius. Par contre, lorsque le fond 41 ou le couvercle 61 est destiné à un contenant renfermant un produit soumis à un traitement thermique de l'ordre de 140 à 160 degrés Celsius alors que la pression est limitée à 2, 5 bars, le flasque obturateur 161 est plan Toutefois, en raison du traitement thermique entraînant une certaine dilatation du flasque obtu- rateur 16 V on prévoit dans ce dernier des bossages sous forme d'ondes concentriques 24, 25 dont les vides 26, 27 permettent d'absorber les di- latations du flasque obturateur 161 (voir figure 5). La forme du fond 4 ou du couvercle 6 est obtenu par emboutissage ou par tout autre moyen permettant d'obtenir un fond 4 et/ou un couvercle 6 adaptés à la forme de la section du corps tubulaire creux 2. On se réfère à la figure 6 Le fond 4 ou le couvercle 6 est formé d'un feuillard 28 dont la face interne 29 en contact avec le contenu est recouverte d'une résine alimentaire 30 Conformément à l'invention, on pourvoit le fond 4 ou le couvercle 6 d'un film thermofusible 31 appliqué sur larésine alimentaire Ce film thermofusible 31 s'étend sur toute la hauteur de la colleret- te 17 et sur la face inférieure 32 de la partie plane 21 du rebord annu- laire 19 jusqu'au chant 33 de l'extrémité recourbée 22 Bien entendu, la liaison thermofusible entre le corps tubulaire creux 2 et le fond 4 ou le couvercle 6 est fonction essentiellement de l'importance de la hauteur de la collerette 17. Selon les besoins, on peut consolider la liaison par un joint 6 d'étanchéité 34 disposé dans le coin interne 35 formaé par la collerette 17 et la partie plane 21 du rebord annulaire 19 Ce joint 34, appliqué sur le film thermofusible 31 s'étend sur une certaine longueur 36 de la partie plane 21 du rebord annulaire 19 et sur une certaine hauteur 37 de la collerette 17 Avantageusement, la hauteur 37 est supérieure à la lon- gueur 36. On se réfère à la figure 7. Après introduction du fond 4 et/ou du couvercle 6, on procède à un présertissage pour appliquer la face inférieure 32 de la partie plane 21 du rebord annulaire 19 sur le chant 38 du col évasé 15 du corps tubu- laire creux 2 tout en provoquant un certain écrasement du joint d'étan- chéité 34 lorsque, bien entendu, celui-ci a été mis. Comme visible à la figure 8, le présertissage est suivi soit d'un sertissage final, soit d'un matriage final Dans cette dernière phase, on redresse, d'une part, la collerette 17 du fond 4 et/ou du cou- vercle 6 de sorte qu'elle s'applique entièrement contre la face interne 39 du corps tubulaire creux 2 alors que la face inférieure 32 de la par- tie plane 21 du rebord annulaire 19 s'applique contre le chant 38 du col évasé 15 et, d'autre part, le col évasé 15 lui-même pour l'incliner vers l'axe central du corps tubulaire creux 2 Par ailleurs, l'extrémité re- courbée 22 du rebord annulaire 19 du fond 4 ou du couvercle 6 épouse in- timement la face externe 40 du col 15 de sorte que le chant 33 du rebord annulaire 19 vient s'incruster dans le pourtour extérieur 11 du corps tu- bulaire creux 2 Comme visible dans cette figure, le pourtour extérieur de fixation 7, 8 du fond 4 ou du couvercle 6 est situé en retrait par rapport au pourtour extérieur 11 du corps tubulaire creux 2. Selon un autre mode de réalisation visible dans la figure 9, le pourtour extérieur de fixation 7, 8 du fond 4 ou du couvercle 6 est dans le même plan vertical 9, 10 que le pourtour extérieur 11 du corps tubu- laire creux 2 et le col évasé 15 est effacé et se situe dans le prolonge- ment du corps tubulaire creux 2. Soit antérieurement, simultanément ou postérieurement au sertis- sage ou matriçage final, on procède à la soudure du film thermofusible 31, cette soudure pouvant être réalisée par conduction, haute-fréquence, ultra-sons, au laser ou par des moyens mécaniques telles que des molettes chauffantes, des molettes pivotantes ou autres. Ainsi, on obtient quatre zones d'interaction entre le corps tu- bulaire creux 2 et le fond 4 et/ou le couvercle 6 La première zone 41 -7- agissant contre l'humidité et représentant une résistance à l'arrache- ment de l'ordre de 15 % par rapport à la résistance totale est située à l'extrémité 3, 5 du corps creux 2, la seconde zone 42 représentant une résistance à l'arrachement de l'ordre de 5 % par rapport à la résistance totale est située sur le chant 38 du corps creux 2, la troisième zone 43 concerne l'étanchéité et elle est formée par le joint 34 et la qua- trième zone 44 représentant une résistance à l'arrachement de l'ordre de % par rapport à la résistance totale est située à l'emplacement de la collerette 17. Selon un autre mode de réalisation visible dans la figure 10, le col 15 et le rebord annulaire 19 du fond 4 et/ou du couvercle 6 sont sertis ensemble de sorte que le col 15 est intercalé entre les deux ai- les repliées 45, 46 du rebord annulaire 19- Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'é- loigner du cadre et de l'esprit de l'invention. -8- Revendications 1 Contenant à fond et/ou à couvercle sertis notamment boîte d'emballage pour des produits alimentaires, chimiques, industriels et autres, en particulier pour des produits sous pression ou des produits nécessitant un traitement thermique telles que pasteurisation ou stérili- sation et formé d'un corps tubulaire creux composite, d'un fond et/ou d'un couvercle composés d'un flasque obturateur, d'une collerette et d'un rebord annulaire replié sur le pourtour des extrémités du corps tubulaire creux, caractérisé en ce qu'il comporte, pour la fixation du fond( 4) et/ou du couvercle( 6),une liaison thermofusible( 31)s'étendant sur toute la hauteur de la collerette( 17),enjambant les chants supérieur et/ou inférieur( 38)du corps tubulaire creux( 2)et recouvrant les extrémi- tés de ce dernier d'une hauteur correspondant à la hauteur de l'extrémi- té repliée( 22)du rebord annulaire du fond( 4)et/ou du couvercle( 6),le pourtour( 8)de ce rebord annulaire étant en retrait par rapport au pour- tour( 11)du corps tubulaire creux( 2). 2 Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la liaison thermofusible est un film thermofusible( 31) appliqué sur la résine alimentaire ( 30) recouvrant la face interne ( 29) en contact avec le contenu du feuillard ( 28) consti- tuant le fond ( 4) et/ou le couvercle ( 6), ce film thermofusible ( 31) s'étendant sur toute la hauteur de la collerette ( 17) et sur la face in- férieure ( 32) du rebord annulaire ( 19) jusqu'au chant ( 33) de ce dernier. 3 Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le corps tubulaire creux ( 2) comporte avant sertissage, à au moins une de ses extrémités ( 3,5), un col évasé ( 15) pour faciliter l'introduction du fond ( 4) et/ou du couvercle ( 6), la face interne de ce corps tubulaire creux, de section quelconque, étant pourvue d'un vernis. 4 Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la collerette ( 17) du fond ( 4) et/ou du couvercle ( 6) comporte avant le sertissage ou le matriçage une certaine conicité s'évasant vers l'extérieur. Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon les revendi- cations 3 et 4, caractérisé en ce que, après sertissage ou matri 9 age, le col ( 15) du corps creux ( 2) et la collerette ( 17) du fond ( 4) et/ou du couvercle ( 6) comportent une conicité dirigée vers l'axe central du con- -9- tenant ( 1). 6 Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le fond ( 4) et/ou-le couvercle ( 6) pour- vus du film thermofusible ( 31) comportent, pour les contenants renfermant un produit sous pression, un flasque obturateur ( 16) comportant un bomba- ge convexe ( 23). 7 Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le fond ( 4) et/ou le couvercle ( 6) pourvus du film thermofusible ( 31) comportent, pour les contenants renfermant un produit soumis à un traitement thermique, un flasque obturateur plan ( 161) pourvu de bossages sous forme d'ondes concentriques ( 24,25) dont les vides ( 26,27) permettent d'absorber les dilatations du flasque obtu- rateur plan ( 16 î). 8 Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le fond ( 4) et/ou le couvercle ( 6) compor- te un joint d'étanchéité ( 34) disposé dans le coin interne ( 35) formé par la collerette ( 17) et le rebord annulaire ( 19) et appliqué contre le film thermofusible ( 31), ce joint ( 34) s'étendant sur une certaine lar- geur ( 36) sur le rebord annulaire ( 19) et sur une certaine hauteur ( 37) sur la collerette ( 17). 9 Contenant à fondet/ouà couvercle sertis selon la revendica- tion 8, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité ( 34) comporte une hau- teur supérieure à sa largeur. Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'après sertissage il comporte quatre zones d'interaction entre le corps tubulaire creux ( 2) et le fond ( 4) et/ou le couvercle ( 6). 11 Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendi- cation 9, caractérisé en ce que la première zone ( 41), agissant contre l'humidité et représentant une résistance à l'arrachement de l'ordre de %, est située à l'extrémité externe ( 3,4) du corps creux ( 2). 12 Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendi- cation 10, caractérisé en ce que la seconde zone ( 42), représentant une résistance à l'arrachement de l'ordre de 5 %, est située sur le chant ( 38) du corps tubulaire creux ( 2). 13 Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendi- cation 10, caractérisé en ce que la troisième zone ( 43) est située à l'emplacement du joint d'étanchéité ( 34). - 14 Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendi- cation 10, caractérisé en ce que la quatrième zone ( 44), représentant une résistance à l'arrachement de l'ordre de 80 %, est située à l'emplacement de la collerette ( 17). 15 Procédé de fabrication d'un contenant selon la revendication 1, et notamment de fixation par sertissage ou par matriçage d'un fond et/ ou d'un couvercle sur un corps tubulaire creux, caractérisé en ce que l'on réalise au moins à l'une des extrémités ( 3,5) du corps tubulaire creux ( 2) un col évasé ( 15), l'on enduit la face interne ( 29) d'un feuil- lard ( 28) d'une résine alimentaire ( 30), l'on confère à ce feuillard ( 28) un emboutissage pour obtenir un fond ( 4) et/ou un couvercle ( 6) adaptés à la forme de la section du corps tubulaire creux ( 2) et présentant un flasque obturateur ( 16), une collerette ( 17) et un rebord annulaire ( 19), l'on applique sur la résine alimentaire ( 30) à hauteur de la face ex- terne de la collerette ( 17) et la face interne ( 32) du rebord annulai- re ( 19) d'un film thermofusible ( 31), l'on dispose dans le coin interne ( 35) formé par la collerette ( 17) et le rebord annulaire ( 19) un joint d'étanchéité ( 34), l'on introduit la collerette ( 17) dans le col évasé ( 15) du corps tubulaire creux ( 2), puis l'on procède à la fixation du fond ( 4) et/ou du couvercle ( 6) en incrustant le chant ( 33) du rebord annulaire ( 19) dans le pourtour extérieur ( 11) du corps tubulaire creux ( 2). 16 Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que, antérieurement, simultanément ou postérieurement à la fixation du fond ( 4) et/ou du couvercle ( 6) par sertissage ou matriçage, on procède à une soudure finale agissant sur le film thermofusible ( 31). 17 Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la soudure finale est une soudure par conduction, haute-fréquence, ultra- sons, au laser ou par des moyens mécaniques telles que des molettes chauffantes, des molettes pivotantes ou autres.