Brevet FR2646145A2 — publié le 19901026

FR 2646145 A2 19901026 FR 8905936 A 19890425 L'invention est relative i des perfectionnements apportes au conditionnement selon la demande de brevet principal FR-88/16.768 du 12 Décembre 1988, notamment au niveau du systeme d'étanchéité pour bocaux. L'invention concerne l'industrie du conditionnement et notamment les fabricants de bocaux en verre. Quoique la présente invention ait été tout spécialement développée pour la conservation des produits alimentaires en bocaux de verre, d'autres applications pourraient parfaitement être envisagées dans lesquelles l'étanchéité est utilisée particulièrement pour l'entretien d'un vide intérieur au récipient. Il est connu dans le cas des conserves en bocaux de stériliser le produit par chauffage impliquant ultérieurement la création d'un vide. L'entretien du vide est primordial pour conserver le produit, aussi, une attention toute particulière est apportée au niveau de l'étanchéité réalisée entre le contenant et le couvercle du bocal. Un joint caoutchouté d'étanchéité est interposé entre les pièces et le col du contenant. Lors de la création du vide, le joint vient s'écraser contre une surface d'appui annulaire réalisée sur le couvercle. En outre, généralement, le couvercle comprend une butée latérale pour le dit joint dans laquelle est prévue une gorge qui sert de logement au bord intérieur du joint afin que celui-ci ne soit pas aspiré par le vide i l'intérieur du récipient. Il est évident que le vide i l'intérieur du bocal ne pourra être conservé qu'avec une étanchéité parfaite. Pour cela, la surface d'appui du joint doit être rigoureusement plane. Or, la fabrication traditionnelle des bocaux se fait par moulage, et en raison des formes relativement complexes du couvercle, il est nécessaire d'utiliser un moule i plusieurs empreintes, ce qui provoque la création de plans de joints multiples qui occasionnent des bavures ou coutures. Si. celles-ci apparaissent au niveau de la surface d'appui du joint, il s'en suit des zones de faiblesse, au point de vue de l'étanchéité, qui favorisent les infiltrations d'air. Précisément, pour lutter contre ces bavures ou coutures lors du moulage, dans la demande de brevet principal FR-88/16.768, il est décrit un procédé de fabrication par moulage qui permet d'aboutir i une portée d'appui, pour le joint, continue, plane et lisse 2646 145 -2- totalement exempte de bavure, couture, au niveau du ou des plans de joint de moulage. Selon la tradition, le principe de fonctionnement des joints d'&étanchéité utilise la compression ou l'écrasement du joint contre la surface d'appui pour obtenir un contact sûr avec une pression élevée. Dans ces conditions, un joint épais est nécessaire pour répartir au mieux la pression, supporter les déformations dues i un mauvais état de surface et supporter une certaine compression sans coupure. Cependant, l'emploi d'un joint d'étanchéité épais n'est pas économique et c'est pourquoi, les constructeurs cherchent i utiliser des joints de faible épaisseur. Les joints d'étanchéité doivent supporter un fort écrasement. De ce fait, ils ont tendance i se détériorer en raison des fortes contraintes rencontrées au point de contact et donc, travaillent dans de mauvaises conditions. Le but principal de la présente invention est de présenter des perfectionnements apportés au conditionnement, notamment pour conserves, selon la demande de brevet principal FR-88/16.768 qui permette d'utiliser un joint d'étanchéité de faible épaisseur qui joue un rôle équivalent sur le plan de l'étanchéité i un joint de forte épaisseur sans en avoir les inconvénients. En outre, une répercussion sensible sur le prix de revient en découle. Grice à plusieurs zones de contact bien réparties, les contraintes supportées par le joint sont très raisonnables et en particulier aucun risque de déchirure n'est à craindre. Par ailleurs, le joint d'étanchéité provoque un auto centrage du couvercle sur le pot, ce qui facilite la mise en place. Un autre but de la présente invention est de présenter un perfectionnement au conditionnement selon la demande de brevet principal FR-88/16.768 qui permette d'employer directement de tels conditionnements, réalisés en verre, dans des fours i micro-ondes. Pour cela, l'utilisation de pièces métalliques doit être totalement exclue. Traditionnellement, la fermeture des bocaux en verre est assurée par un système confectionné i partir de fils d'acier qui joue également le rôle de charnière pour le couvercle. Ce mécanisme par un effet de ressort applique fortement le couvercle sur le pot et constitue un facteur d'étanchéité supplémentaire pour favoriser 26 4 6 1 4 5 -3- l'écrasement du joint. Avec le perfectionnement de la présente invention, il est possible d'obtenir un excellent niveau d'étanchéité sans employer un dispositif de verrouillage métallique incompatible avec l'emploi des fours i microondes. Le verrouillage métallique peut itre remplacé par un dispositif de fermeture i pression d'appui faible, utilisant par exemple des matériaux plastiques pour sa fabrication. Il faut souligner, qu'il est possible de substituer au verrouillage métallique un dispositif moins puiss'ant grâce au système d'étanchéité souple, objet de la présente invention. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'i titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Selon l'invention, le conditionnement selon la revendication 1 de la demande de brevet principal FR-88/16.768 du 12 Décembre 1988, formé d'un contenant et d'un couvercle entre lesquels est interposé un joint d'étanchéité est caractérisé par le fait que - le couvercle présente des moyens pour faire travailler le joint d'étanchéité i la flexion. L'invention sera mieux comprise i la lecture de la description suivante accompagnée de dessins en annexe parmi lesquels: - la figure 1 illustre un conditionnement du type bocal traditionnel en verre pour conserves, - la figure 2 représente en vue de coupe la mise en place du joint d'étanchéité sur le couvercle du conditionnement, - la figure 3 montre la mise en place du couvercle sur le contenant, - la figure 4 représente le couvercle en position fermée sur le contenant. La présente invention vise des perfectionnements apportés au conditionnement selon la demande de brevet principal FR-88/16.768 du 12 Décembre 1988. Elle a plus particulièrement trait au système d'étanchéité du dit conditionnement. Elle intéresse tout spécialement les fabricants et utilisateurs de bocaux étanches notamment en verre. La conservation des denrées en bocaux est assurée par une double opération, tout d'abord, une pasteurisation et une 26 4 6 1 4 5 -4-- stérilisation du produit est assurée qui est ensuite suivie par la création d'un vide au sein du bocal. Pour entretenir ce vide, le bocal doit être étanche et cette fonction est assurée grice i la présence d'un joint de caoutchouc interposé entre le contenant du bocal et le couvercle. Ce joint d'étanchéité s'appuie traditionnellement sur des surfaces qui doivent être rigoureusement planes. L'aptitude du joint i se déformer pour épouser au mieux avec une forte pression d'appui les surfaces en contact demeure un facteur essentiel de bonne étanchéité. Des compromis entre le joint et les portées d'appui doivent être trouvés. Les caractéristiques du conditionnement objet de la demande de brevet principal FR-88/16.768 ont permis d'apporter une réelle amélioration au niveau de l'étanchéité grice à l'absence de bavure, couture de moulage sur la portée d'appui du joint. La présente invention concerne des perfectionnements au conditionnement selon la demande de brevet principal FR-68/16.768 du 12 Décembre 1988 qui trouveront une application sur les bocaux en verre de type traditionnel pour conserves, comme cela est illustré à la figure 1. Ce type de bocal 1 est largement utilisé pour assurer la conservation de denrées alimentaires. Le bocal est formé d'un contenant 2 et d'un couvercle 3 moulés. Généralement, un dispositif de fermeture métallique 4. 5, 6, permet d'assurer le verrouillage du couvercle 3 sur le contenant 2. Sur la figure, on a représenté ce dispositif 4 comprenant une charnière 5 d'articulation du couvercle 3 sur le contenant 2. Cependant, on pourrait envisager d'utiliser tout autre type de fermeture telle que des systèmes de fermeture à étrier i encliquetage tels que décrits dans la demande de brevet FR-88116.769 mis au point par le même demandeur. Un joint d'étanchéité 7 est interposé entre le couvercle 3 et le contenant 2 pour permettre d'entretenir le vide créé au sein du récipient. Selon l'invention, le couvercle 3 présente des moyens pour faire travailler le joint d'étanchéité 7 à la flexion. I1l s'agit d'un mode d'utilisation du joint d'étanchéité 7 totalement différent de l'emploi traditionnel qui est strictement basé sur la déformation du 2646 145 joint d'étanchéité par compression et écrasement. Le travail du joint d'étanchéité par flexion procure dé nombreux avantages, et tout particulièrement, le joint se comporte comme un joint épais, voire mieux encore, méme s'il présente une faible épaisseur. En effet, il dispose alors d'une grande souplesse, d'une aptitude i se déformer amplement pour, par exemple, rattraper les écarts de surface et également permettre une large répartition des efforts afin de limiter les contraintes ponctuelles et éviter tout risque de déchirure. En outre, la faible épaisseur du joint permet de conserver les avantages d'un faible coût. La figure 2 représente en vue de coupe le couvercle 3 avec la mise en place du joint d'étanchéité T selon la présente invention. Le couvercle 3 comporte une portée annulaire d'appui 11 contre laquelle le joint 7 vient s'appliquer lors de la fermture du conditionnement. Pour améliorer l'étanchéité, cette surface d'appui 11 peut avantageusement comporter une série de stries circulaires. En outre, le couvercle 3 comporte une butée latérale circulaire 12 pour le joint 7. En outre, celle-ci vient s'introduire i l'intérieur du col du contenant 2, non illustré sur la figure 2, pour autoriser un centrage relatif des deux éléments. Comme il apparait i la figure 2, le couvercle présente des moyens pour orienter le joint d'étanchéité 7 selon un profil en tronc de cône particulièrement favorable au centrage du couvercle 3 sur le contenant lors de sa mise en place. La figure 3 représente l'application du couvercle 3 sur le contenant 2 lors de sa mise en place. Le couvercle 3 comporte des moyens pour rabattre le bord intérieur 13 du joint 7 contre le col 14 du contenant 2. Il s'en suit le fléchissement du joint d'étanchéité 7 qui se voit appliquer contre le col 14. Le couvercle présente des moyens pour maintenir le bord intérieur 13 du joint 7 écarté de la surface d'appui 11. Ainsi, il se crée une chambre annulaire 15 entre le joint 7 et la surface d'appui 11. La section de cette chambre annulaire est sensiblement triangulaire ou équivalente telle qu'illustrée i la figure 3. L'air intérieur i cette chambre 15 est en quelque sorte prisonnier et ne peut s'échapper car le joint 7 présente une ligne de contact 16 2646 1 45 -6- localisée au niveau de l'extérieur du joint 7 et de la surface d'appui 11, une zone de contact 17 avec la butée latérale circulaire 12. Ces moyens précités se présentent, dans le mode de réalisation illustré, sous la forme d'une gorge 18 réalisée dans la butée latérale 12 de centrage, cette gorge 18 présentant un plan décalé par rapport i la surface d'appui 11. De la sorte, la partie intérieure 13 du joint d'étanchéité 7 est maintenue i distance et écartée de la zone d'appui 11. L'écartement de la gorge 18 par rapport i la zone d'appui 11 est par exemple sensiblement égal i l'épaisseur du joint 7. A la figure 4, le couvercle 3 est illustré en position de fermeture. Dans ce cas, le joint 7 est fléchi et son bord extérieur 16 vient s'appliquer contre la surface d'appui 11, sa partie intérieure 13 est appliquée contre les parois de la gorge 18. Par suite de la déformation du joint d'étanchéité 7, le volume intérieur de la chambre 15 est réduit, il en ressort une compression de l'air qui a tendance i appliquer la partie centrale 19 du joint contre le rebord 14 du col du contenant 2. Cette zone centrale 19 est appliquée avec une excellente répartition de charge puisqu'il s'agit d'un effort de fluide comprimé. La souplesse du joint d'étanchéité 7 et plus particulièrement sa faible épaisseur sont mis i profit pour appliquer le joint contre le col 14 et en particulier toutes les inégalités superficielles ou dimensionnelles sont rattrapées tant au niveau du col 14 que de la portée d'appui 11. Pour faciliter la mise en place du couvercle 3 sur le contenant 2 de préférence, le diamètre i l'extrémité de la butée de centrage 12 est réduit, Avec le décalage de la gorge 18 par rapport i la surface d'appui 11, le joint d'étanchéité 7 présente deux lignes de contact mécaniques 16 et 17 séparées par une zone d'appui 19 pressurisée disposée sous la chambre 15. De par une telle disposition, il a été constaté que le vide peut être entretenu sans aucun effort extérieur sur le couvercle 3. Seuls le poids du couvercle et la pression atmosphérique externe s'appliquant sur le couvercle suffisent i plaquer le joint 7 sur le col 14 pour assurer une étanchéité parfaite. 2646 1 4 5 -T- Ceci a pour avantage inhérent de permettre d'utiliser comme système de fermeture 4, non plus le mécanisme métallique de verrouillage traditionnel 5, 6, mais un simple étrier ou clips en matière plastique apte à prendre appui et i s'encliqueter au niveau des différents rètreints extérieurs au col du contenant. Ainsi, ce dernier peut parfaitement supporter en passage four i micro-onde et rend le bocal de conserve de la présente invention compatible avec les progrès technologiques récents en matière de cuisine domestique. Le fait d'utiliser la flexion du joint d'étanchéité 7 pour l'appliquer contre le contenant 2 permet également d'obtenir déji un bon contact d'appui lors de la simple mise en place du couvercle sur le contenant 2. Le joint d'étanchéité 7 est mis en place selon un profil en tronc de cône sur le couvercle 3, ce qui favorise le centrage du couvercle 3 sur le col 14 et le fait de poser simplement sur le col 14 du contenant le couvercle 3 produit, en raison de la souplesse du joint 7, déjà un fléchissement initial du joint 7 qui est suffisant pour amorcer l'étanchéité. Le vide qui est ultérieurement créé au sein du bocal provoque l'enfoncement élastique du couvercle 3 sur le contenant. Cela entraine une plus importante déformation du joint 7 tel qu'illustré à la figure 4 mais à aucun moment l'étanchéité n'est rompue. Cela étant, pour la réalisation du couvercle 3 proprement dit, on mettra en oeuvre notamment le procédé de moulage décrit dans la demande de brevet principal FR-88/16.768 en assurant au moins la succession des étapes suivantes: - on moule le corps creux 3 afin de définir en outre une portée d'appui 11 et une butée latérale 12 d'un profil tel qu'il n'y a pas de contre-dépouille, - on démoule le corps creux 3 ainsi formé, - on modifie, au moins partiellement, le profil de la butée latérale 12 afin de définir la dite gorge 18, ce pendant la phase de moulage ou immédiatement après la phase de moulage. Pour plus de détails concernant ces procédés de moulage, il y aura lieu de se reporter à la demande de brevet principal précitée. D'autres mises en oeuvre de la présente invention à la portée de l'Homme de l'Art auraient également pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. 2646 1 45 REVENDICATIONS 1. Conditionnement, selon la revendication I de la demande de brevet principal FR-88/16.T68, formé d'un contenant (2) et d'un couvercle (31 entre lesquels est disposé un joint (7), caractérisé par le fait que le couvercle (3) présente des moyens pour faire travailler le joint (7) d'étanchéité i la flexion. 2. Conditionnement, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le couvercle (3) présente des moyens pour rabattre le bord intérieur (13) du joint d'étanchéité (7) contre le col (14) du contenant (2). 3. Conditionnement, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le couvercle (3) présente des moyens pour orienter le joint d'étanchéité (7) selon un profil en tronc de cône lorsque celui-ci est mis en place sur le couvercle (3). 4. Conditionnement, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le couvercle (3) présente des moyens pour maintenir le bord intérieur (13) du joint d'étanchéité (7) écarté de la portée d'appui (11) du couvercle (3). 5. Conditionnement, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens se présentent sous la forme d'une gorge (18) destinée i recevoir le joint d'étanchéité (7) réalisé dans la butée latérale (12) du couvercle (3) dont le plan est décalé par rapport à la portée d'appui (11). 6. Conditionnement, selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la distance séparant la gorge (18) et la portée d'appui (11) est sensiblement égale i l'értisseur du joint d'étanchéité (7). 7. Conditionnement, selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le profil de la butée latérale (12) présente i son extrémité un diamètre réduit. 8. Conditionnement, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le couvercle (3) présente un profil tel qu'une chambre annulaire (15) étanche est créée entre les lignes de contact (16 et 17) du joint d'étanchéité (7) sur le couvercle (3). 9. Conditionnement, selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le joint (7) d'étanchéité présente deux lignes (16 et 17) de contact mécanique séparées par une zone d'appui (19) pressurisée. 10. Conditionnement, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la portée d'appui (11) présente une série de rainures circulaires concentriques.