Brevet FR2735102A1 — publié le 19961213

La présente invention concerne un bec verseur inversé,bras moteur d'un levier manuel métallique riveté de défoncement d'opercule préentailld de couvercle de boite métallique contenant un liquide. I1 existe dans le commerce de nombreuses boites métalliques à couvercle métallique rapporté , soudé ou serti à la boite destinées à contenir des liquides alimentaires (ou non) utilisables par déversement. Depuis quelques années, ces boites métalliques d'aluminium ou d'acier ont été l'objet de nombreux développements technologiques dont les principaux se matérialisent particulièrement dans la réalisation des boites de boissons gazeuses (ou non) appelées plus communément canettes,fabriquées dans le monde à plusieurs centaines de millions d'exemplaires par jour ; ces canettes sont cylindriques, surtout en raison de ce que la fixation étanche des couvercles est plus fiablement réalisable sur des sections circulaires. Dans la description de l'invention,nous prendrons pour seule base d'application les canettes métalliques car elles incorporent les couvercles les plus perfectionnés techniquement, au surplus la technologie d'un bec verseur de boissons peut être appliquée à tous les becs verseurs de liquide. En général , ces canettes de fond concave sont destinées a être empilées verticalement. Le corps de la canette est réalisé à part du couvercle qui sera serti en automatisme rapide après remplissage, directement chez les conditionneurs de boissons, appelés fillers. En fait , la technologie la plus fine s'attache à la réalisation des couvercles à sertir. Ceux-ci, vus de dessus présentent un rebord cylindrique dont la base interne forme une rigole circulaire; du centre du couvercle émerge le corps d'un pseudo-rivet creux, fermé en bout, aménagé par emboutissage de la face interne du couvercle. Un petit levier métallique, communément appelé tirette, de forme allongée et présentant en son centre un trou dont le diamètre correspond par léger excès au diamètre du pseudorivet précité, est enfilé par ledit trou autour du corps du pseudo-rivet pour se positionner à plat contre le couvercle avant que l'opération de rivetage par écrasement vertical du corps du pseudo-rivet ne rende le levier prisonnier rotatif par rapport au couvercle Le couvercle comporte un opercule aménagé d'une ligne périmétrique de déchirure le long de laquelle le métal du couvercle est préentaillé. La tirette,de fabrication complexe,présente généralement un nez de forme souvent trapézoidale, dont le bord est ourlé pour une bonne résistance à la flexion lors de l'utilisation du levier pour la déchirure de l'opercule. En général, selon le procédé de fabrication de la tirette,on ménage des échancrures dans le bord de l'ébauche de tirette à l'extrémité du nez ourlé afin de détendre les efforts de compression apparus lors de l'ourlage du bord. Dans la présente invention, nous ne revendiquerons de nouveauté que celle du levier et considérons comme dénominateur commun à l'ensemble des couvercles, d'abord qu'ils possèdent un opercule,périmétriquement déchirable,positionné en symétrie par rapport à une ligne diamétrale du couvercle,ensuite qu'ils possèdent tous un pseudo-rivet central creux fermé en bout et obtenu par emboutissage de la face interne du couvercle. L'invention a pour unique but de revendiquer un bec verseur original, bras moteur d'un levier manuel métallique, dont le bras résistant est le percuteur, lequel s'apparente à tous les nez de tirette connus, le levier lui-même venant se riveter en sens utile sur le couvercle comme toutes les tirettes connues à l'aide du pseudo-rivet de technique connue, le percuteur du levier servant à défoncer un opercule à périmètre préentaillé selon des techniques de préentaillage également connues. Si l'invention s'est attachée surtout à apporter une possibilité de bec verseur, partie intégrante du levier c'est que comme on le déduit clairement des techniques existantes, si celles-ci permettent d'ouvrir parfaitement des boites métalliques de type canettes de liquide par défoncement de l'opercule du couvercle, elles ne permettent pas de consommer directement la boisson à partir de la boite sans prendre le risque de se couper les lèvres en buvant par le bout affilé du trou du couvercle,nonobstant que boire directement par le trou du couvercle entraîne l'écoulement de la boisson par la rigole du couvercle de part et d'autre de la bouche, l'application étanche des lèvres autour du trou de l'opercule étant rendue impossible en raison du relief du bord du couvercle. L'invention est présentée dans les figures des planches 1 et 2, la planche 3 montrant deux propositions originales de l'invention parmi un grand nombre possible quant à la géométrie du bec verseur. La figure 1 montre (en perspective comme toutes les figures suivantes de toutes les planches) le concept global du bec verseur (1) en position inversée. Sur cette figure,(5) représente le trou par lequel rentrera pour être serti le pseudo-rivet creux embouti dans le métal du couvercle A visible en (8) sur la figure 3; ce trou (5) est percé sur la patte (3) de rivetage du levier; (2) représente le percuteur à nez (10) renforcé en position active;L représente la lèvre du bec verseur vue de dessous puisque le bec verseur est inversé;(9) représente le rebord de la lèvre L; (12) représente la bague ouverte inférieure de clipage du bec verseur destinée à être logée dans le trou de l'opercule (6) du couvercle A sur la figure 3; (13) représente la collerette de clipage de section semi-circulaire, aménagée en surépaisseur tout le long de la partie latérale externe de la bague ouverte (12), cette collerette constituant le système périmètrique de clipage par pression manuelle de la bague (12) dans le trou (6) selon la ligne (7) préentaillée de déchirure de l'opercule figure 3, après centrage en chanfrein du bord d'attaque de la collerette (13) contre la périphérie du trou de l'opercule (6); (11) représente deux amorces de plis en escalier définissant entre eux une bande d'aisance (réserve de métal),située entre le niveau du percuteur (2) et celui légèrement décalé en contrebas de la patte de rivetage (3). La figure 2 représente le bec verseur (1) en position normale. Dans cette position, la bague (12) est considérée clipée dans le trou de l'opercule (6) figure 3, le rivet (8) figure 3 a été maté en (4) figure 2 pour emprisonner le levier dans la position de la figure 1; la lèvre L présente sa face supérieure en position active et le percuteur (2) est passé sous le couvercle dans une position pratiquement horizontale comme le couvercle A lui-même et comme la patte rivetée (3); la réserve de métal (11) entre les plis s'est déployée en aisance suffisante pour que le mouvement d'inversion, que l'on comprend rotatif,du bec verseur selon un axe mobile glissant parallèle aux plis (11) et en translation à partir de ces plis dans un sens allant de la patte rivetée (3) vers le percuteur (2) ait pu se réaliser La figure 2 et la figure 1 montrent ensemble que la solidarisation du bec verseur par son rebord (9) renforcé et sa bague ouverte (12) doublée de sa collerette de clipage (13) avec le percuteur est d'autant plus robuste,que le rebord (9) et la bague (12) enserrent latéralement et symétriquement les champs latéraux du percuteur avec lequel ils forment un ensemble monobloc. La figure 3 en vue perspective de dessus présente le couvercle A de rebord (14) (serti sur la boite B),duquel il a déjà été cité l'opercule (6) et son périmètre (7) et le corps du pseudo-rivet creux (8). Le dessus du couvercle présente une zone de défonce (15) destinée à recevoir à plat le bec verseur (1) inversé, selon le plan supérieur inversé de son rebord externe (9). On voit sur la figure 3 que si le plan de défonce (15) est inférieurement décalé par rapport au plan de base du percuteur (2), lequel doit obligatoirement se trouver en effleurement de l'opercule (6), le levier de l'invention se trouve globalement configuré en deux plans décalés. La raison de ce décalage est que dans le but de pouvoir boire avec un confort optimal le contenu de la boite, la hauteur pratique utile après clipage du bec verseur (1) rendrait obligatoire un large dépassement du bec verseur du plan du rebord (14) du couvercle A, ce qui pourrait poser des problèmes insurmontables pour l'empilage des canettes. La zone de défonce (15) figures 3 et 4,permet de limiter la hauteur de dépassement du bec verseur (1) après son rivetage en position inversée sur le couvercle A de la boite B. La figure 4 montre le bec verseur (1) inversé, bras moteur du levier manuel métallique dont le bras résistant est le percuteur (2), riveté au centre du couvercle A, le bec verseur inversé en appui sur le plan de défonce (15) et la base du percuteur en effleurement de l'opercule (6) encore en place. Le point le plus haut (17) du bec verseur (1) inversé est le sommet de la bague de clipage ouverte (12). Ce point doit se trouver à une hauteur h du plan de la zone de défonce (15) de telle sorte que d'une part, le bec verseur (1) ait une hauteur utile suffisante après clipage pour autoriser un vrai confort d'utilisation du bec verseur, et d'autre part, que cette hauteur h amène le point (17) au voisinage du plan du rebord (14) du couvercle A, de telle façon à respecter les contraintes prioriaires d'empilage des boites. I1 est évident que le niveau du plan de défonce (15) par rapport au plan supérieur du couvercle A doit satisfaire à une exigence de faisabilité technique et aux caractéristiques mécaniques du métal utilisés pour la fabrication du couvercle. La figure 5 montre bien en position intermédiaire verticale du bec verseur (1) après défonce de l'opercule (6) comment les deux plis parallèles (11) initialement en escalier montant entre la patte de rivetage (3) et le percuteur (2) opèrent en déploiement de la bande qu'ils délimitent entre eux pour permettre la rotation en axe glissant verticalement par rapport au couvercle A, de l'ensemble du levier dans tout son secteur angulaire possible jusqu'au clipage. La figure 6 montre le bec verseur (1) clipé en position active. I1 va de soi que pour que le confort d'utilisation soit total, il convient que le bec verseur (1) soit en position totalement fixe et solidaire du couvercle A de la boite B Le seul clipage du bec verseur (1) dans le trou de l'opercule (6) par la collerette (13) de la bague (12) pourrait sembler suffisant. Cependant à l'usage, on s'aperçoit que l'élasticité du métal du couvercle A a pour conséquence que le bec verseur (1) reste mobile malgré le clipage. Pour obtenir une position stable réelle du bec verseur pendant l'utilisation ,il faut que la partie inférieure de la lèvre L porte en légère pression sur le rebord (14) du couvercle une fois le clipage du bec (1) dans le trou de l'opercule (6) réalisé. I1 s'agit donc d'utiliser les propriétés élastiques du métal du couvercle A pour qu'après clipage le bec verseur (1) se trouve en précontrainte entre la face externe du couvercle et son rebord. En fait, après clipage, la collerette de clipage (13) par la zone supérieure de sa section c'est à dire la zone opposée à sa zone de chanfrein reste en appui plan sur toute la longueur de la bague inférieure ouverte (12) contre le rebord interne du trou de l'opercule, grâce aux efforts antagonistes conjugués appliqués d'une part, par la face plane élastique du couvercle A sur la collerette (13) et d'autre part, par le rebord du couvercle en butée franche sur la face inférieure de la lèvre L du bec verseur (1), ce qui a au surplus pour résultat de permettre le long du périmètre (7) du trou de l'opercule une étanchéité métal/métal suffisante pour éviter un écoulement de liquide entre le bec verseur (1) et le couvercle A en précontrainte; cette précontrainte a enfin pour résultat positif que l'appui du bec verseur (1) sur le rebord (14) du couvercle rend complètement impossible le pincement de la lèvre inférieure de la bouche justement entre le bec verseur et le rebord du couvercle. A noter que le bec verseur (1) se trouve en configuration de léger dépassement par rapport au bord du couvercle pour ajouter encore au confort de l'utilisateur. Les figures 7 et 8 présentent une variante de bec verseur correspondant approximativement à la plus grande dimension de réalisation possible pour un résultat pratique de très bon niveau. Les figures 9 et 10 représentent une autre variante dans laquelle la forme du bec verseur est calculée pour que le bec verseur soit en appui plan au dessus de la portion de rigole qu'il recouvre. Les becs verseurs de l'invention sont évidemment tous manipulables de la même façon:lorsque l'opercule (6) n'est pas encore défoncé, il convient tout simplement de passer un doigt, de préférence l'index, dans le trou de la baguette ouverte (12) pour que la dernière phalange du doigt puisse prendre appui contre la lèvre inversée L pour y appliquer la légère force nécessaire à l'action du percuteur (2) contre l'opercule (6). Les becs verseurs de l'invention ont pour seule obligation d'être robustes, ils pourront être fabriqués par toutes techniques connues, et en particulier celles de fabrication de toutes les tirettes de boites métalliques. L'invention propose le seul moyen géométriquement possible d'intégrer un bec verseur à un levier fixé au centre d'un couvercle ; un segment rectiligne du périmètre de l'opercule sous le percuteur perpendiculairement à un diamètre du couvercle facilite la mise en place du bec verseur. REVENDICATIONS 1) Bec verseur (1) inversé, bras moteur d'un levier manuel métallique riveté de défoncement d'opercule (6) à périmètre (7) préentaillé de couvercle A de boite métallique de liquide B, caractérisé en ce qu'il est rigidement solidaire d'un percuteur (2), bras résistant du levier, dont le nez renforcé est destiné à défoncer l'opercule (6) selon son périmètre de déchirure par rotation générée par le bras moteur perpendiculairement autour d'un système à deux plis en escalier parallèles (11) délimitant entre eux une bande de réserve de métal mitoyenne et déployable entre la languette de rivetage (3) du levier avec le couvercle et le percuteur (2), de telle façon qu'après perforation du couvercle et rotation angulaire maximale sur axe glissant, le bec verseur se place en position active, sa bague inférieure ouverte (12) aménagée sur la partie inférieure de son bord externe d'une collerette de section semi-circulaire en surépaisseur (13) venant se centrer en chanfrein puis se cliper par légère pression manuelle exactement dans le trou de l'opercule (6) et que la bande de réserve de métal entre les deux plis parallèles en escalier (11) passe alors après déploiement des plis contre la face interne du couvercle sous la patte rivetée. 2) Bec verseur (1) inversé, bras moteur d'un levier manuel métallique riveté de défoncement d'opercule (6) à périmètre (7) préentaillé de couvercle A de boite métallique de liquide B selon la première revendication, caractérisé en ce qu'en position active après clipage, l'extrémité de sa lèvre (L) en léger débord du périmètre externe du couvercle A reste en appui stable par sa partie inférieure (16) contre le rebord (14) du couvercle 3) Bec verseur (1) inversé, bras moteur d'un levier manuel métallique riveté de défoncement d'opercule (6) à périmètre (7) préentaillé de couvercle A de boite métallique de liquide B selon la revendication précedente, caractérisé en ce qu'en position active stable après clipage, la collerette de clipage (13) par la zone supérieure de sa section reste en appui plan sur toute la longueur de la bague inférieure ouverte (l2) contre le rebord interne du trou de l'opercule grâce aux efforts antagonistes conjugués appliqués d'une part, par la face plane élastique du couvercle A sur la collerette (13) et d'autre part, par le rebord du couvercle A en butée franche sur la face inférieure de la lèvre L du bec verseur, de telle façon à obtenir le long du périmètre (7) du trou de l'opercule une étancheité métal/métal suffisante pour éviter un écoulement de liquide entre le bec verseur (1) et le couvercle A en précontrainte à l'utilisation. 4) Bec verseur (1) inversé, bras moteur d'un levier manuel métallique riveté de défoncement d'opercule (6) à périmètre (7) préentaillé de couvercle A de boite métallique de liquide B selon la première revendication, caractérisé en ce qu'après rivetage du levier sur le couvercle, son point le plus haut (17) devant se trouver au voisinage du plan du rebord externe (14) du couvercle B pour des raisons prioritaires d'empilage et de conditionnement, sa hauteur pratique utile (h) entre le point (17) et le couvercle B implique que celui-ci soit aménagé d'une zone de défonce (15). 5) Bec verseur (1) inversé, bras moteur d'un levier manuel métallique riveté de défoncement d'opercule (6) à périmètre (7) préentaillé de couvercle A de boite métallique de liquide B selon la première revendication, caractérisé en ce qu' à partir de sa position initiale avant défoncement de l'opercule (6), la manipulation du levier s'effectue en passant un doigt par la bague ouverte (12) de telle façon que la dernière phalange puisse prendre appui sur la lèvre (L) inversée pour y appliquer la force nécessaire à l'action du percuteur (2). 6) Bec verseur (1) inversé, bras moteur d'un levier manuel métallique riveté de défoncement d'opercule (6) à périmètre (7) préentaillé de couvercle A de boite métallique de liquide B selon la dernière revendication, caractérisé en ce que la rigidité du levier métallique monobloc est obtenue de ce que les deux bagues ouvertes constituant l'une la partie extérieure (9) du bec verseur (1) et l'autre sa partie inférieure de clipage (12) enserrent latéralement et symétriquement les champs du percuteur en le solidarisant à elles de part et d'autre, de telle façon que la pièce réalisée présente, nonobstant tout aménagement de nervurage ou ourlage de renfort la meilleure résistance mécanique possible à la flexion.