Brevet FR2730214A1 — publié le 19960809

"Boîte métallique à ouverture partielle, procédé de fabrication d'une telle boîte et machine pour la mise en oeuvre d'un tel procédé" L'invention concerne une nouvelle boite métallique du type trois pièces, à ouverture partielle, munie de moyens d'ouverture rapportés à l'un des fonds; l'invention concerne plus particulièrement la configuration d'une telle boite permettant d'éviter une accumulation de produit séché au bord de cette boîte, lorsque son contenu n'est pas consommé en une seule fois. L'invention concerne également un procédé et une machine pour la fabrication d'une telle boite métallique. Les boîtes métalliques du type trois pièces à ouverture partielle sont très largement utilisées pour le conditionnement de produits alimentaires liquides. Certaines boites à ouverture partielle sont plus particulièrement conçues pour renfermer des produits concentrés (lait, jus de fruit ...) qui ne sont pas toujours consommés en une seule fois, c'est- -dire complètement après l'ouverture. Les procédés de fabrication de telles boîtes sont classiques et consistent à fixer, notamment par sertissage, deux fonds aux extrémités d'un corps de boîte tubulaire. Typiquement, le corps de boîte est globalement cylindrique et chaque fond se présente avant sertissage, sous forme d'une cuvette à bord ourlé. Cette forme facilite le sertissage du bord ourlé à une extrémité du corps de boite. L'un des fonds est muni de moyens d'ouverture, typiquement des moyens d'ouverture facile comme par exemple un anneau d'ouverture fixé audit fond, à l'intérieur d'une empreinte de prédécoupage, de façon à dégager une découpe en exerçant une traction sur l'anneau. D'autres moyens d'ouverture peuvent être utilisés, comme par exemple un opercule thermoscellé recouvrant une découpe pratiquée dans ledit fond. Après la première ouverture, le produit est versé par inclinaison de la boîte. Cette manoeuvre a pour conséquence une accumulation de produit au bord de la cuvette, à proximité immédiate du bourrelet de sertissage. I1 est fréquent que le produit ne soit pas entierement consommé. Au bout d'un certain temps, ce dépôt se solidifie et prend une couleur peu appétissante, désagréable, voire suspecte pour le consommateur. L'invention vise à résoudre ce problème en modifiant la forme du fond muni des moyens d'ouverture de façon à supprimer toute cuvette à la partie supérieure de la boite. Plus précisément l'invention concerne une boite métallique du type trois pièces à ouverture partielle, munie de moyens d'ouverture rapportés à l'un des fonds, caractérisée en ce que ce fond est dépourvu de cuvette et fixé à un bord dudit corps de boite et en ce qu'il comporte au moins un bossage relativement plat à configuration d'ensemble centrée. En effet, la suppression de la cuvette remet en question le processus de sertissage, et le ou les bossages précités ont pour principale fonction de permettre un bon centrage du fond par rapport au corps de boîte et un bon entraînement, au moment de leur assemblage. La boite trois pièces définie ci-dessus est de préférence munie d'un rétreint périphérique à l'extrémité où est rapporté le fond. Ce rétreint réduit le prix du fond et permet l'empilabilité des boîtes. En outre, il facilite la mise en oeuvre du procédé de fabrication de la boîte. L'invention concerne aussi en effet, un procédé de fabrication d'une boîte métallique du type trois pièces et à ouverture partielle, caractérisé en ce qu'il consiste à conformer un type de fond à bord ourlé, sans cuvette, à pratiquer au moins un bossage à configuration d'ensemble centrée dans un tel fond et à l'assembler à un corps de boîte tubulaire en utilisant ledit bossage en tant que moyen de centrage et d'entraînement du fond par rapport au bord dudit corps de boîte avec lequel il est assemblé. Pour ce faire, on introduit un contre-mandrin à l'intérieur du corps de boîte de façon que celui-ci prenne appui contre la paroi interne dudit corps de boite au voisinage du bord, d'où l'intérêt supplémentaire d'un corps de boite à rétreint périphérique. Le mouvement du contremandrin est en effet plus facile à l'intérieur du corps de boite. Le fond est maintenu entre ce contre-mandrin et un mandrin de centrage et d'entraînement situé à l'extérieur du corps de boite et aligné axialement avec ledit contremandrin. I1 comporte un dégagement de centrage ou analogue coopérant avec ledit bossage ou un ensemble de tels bossages. Pendant le sertissage, au moyen d'une molette externe classique, le corps de boîte est adossé radialement au contre-mandrin. L'invention concerne également une machine d'assemblage d'un corps de boîte tubulaire et d'un fond pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, caractérisée en ce que, ledit fond étant un fond sans cuvette muni d'au moins un bossage à configuration d'ensemble centrée, elle comporte, alignés axialement, un contre-mandrin susceptible d'être introduit dans le corps de boite jusqu'au voisinage d'un bord de celui-ci pour être en contact avec la paroi interne dudit corps et un mandrin de centrage conformé pour coopérer avec ledit bossage afin de centrer et entraîner ledit fond par rapport audit corps de boîte. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre permettant de mieux comprendre la structure et la fabrication d'une boîte métallique conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 illustre un simple flan dans lequel on va définir un nouveau type de fond susceptible d'être assemblé à un corps de boîte tubulaire; - la figure 2 illustre une première opération effectuée sur ce flan; - la figure 3 illustre une seconde opération effectuée sur ce flan; - la figure 4 illustre le même fond, à plus petite échelle, vu selon la flèche IV de la figure 3; - la figure 5 illustre le même fond muni de moyens d'ouverture; - la figure 6 illustre plusieurs fonds terminés empilés les uns sur les autres en vue d'une distribution automatique dans une machine de sertissage;; - la figure 7 illustre schématiquement l'opération d'assemblage du fond et du corps de boite; - la figure 8 illustre schématiquement une coupe partielle radiale montrant un sertissage classique avec fond en forme de cuvette; - la figure 9 illustre de la même façon que la figure 8 l'assemblage conforme à l'invention; - la figure 10 est une vue analogue à la figure 5 illustrant une variante des moyens d'ouverture; et - la figure 11 est une vue analogue à la figure 5 ou à la figure 10 illustrant un perfectionnement. Dans l'exemple représenté, un fond 11 conformé selon le principe de l'invention est obtenu à partir d'un flan de tôle (figure 1), ici à contour circulaire dont le bord périphérique 12 est ourlé d'une façon connue en soi (figure 2). L'élaboration du fond diffère d'un procédé connu en ce qu'on ne transforme pas ce fond en cuvette. Au contraire, on y pratique au moins un bossage 13 relativement plat à configuration d'ensemble centrée (figures 3 et 4). Comme on le voit plus clairement sur la figure 4, selon l'exemple décrit, le fond comporte deux tels bossages 13a, 13k symétriques séparés par une zone diamétrale plane 15. Cette zone plane est destinée à venir sensiblement de niveau avec le bord 16 du corps de boîte 17, après assemblage. Le corps de boîte comporte un rétreint 14 au voisinage du bord 16. Comme le montre la figure 5, les moyens d'ouverture 18 sont agencés sur cette zone 15. Plus précisément, chaque bossage 13a 13k a un contour défini par un arc de cercle et la corde de celui-ci. L'arc de cercle admet le même centre que le fond lui-même. Ces deux bossages sont donc espacés de part et d'autre d'un diamètre dudit fond, de sorte que ladite zone 15 sur laquelle sont agencés les moyens d'ouverture 18, a la forme d'une bande, ici rectiligne, s'étendant entre eux.Dans l'exemple de la figure 5, les moyens d'ouverture sont classiques, ils comprennent une empreinte de prédécoupage 19 et un anneau d'ouverture 20 fixé par un rivet 21 à la paroi du fond, à l'intérieur de la limite fermée de ladite empreinte de prédécoupage. I1 est à noter que les deux bossages 13a, 13b protègent les moyens d'ouverture de tout risque d'accrochage durant les manutentions et de toute manoeuvre d'actionnement accidentelle. Dans le mode de réalisation de la figure 10, les moyens d'ouverture 18a comprennent un opercule 22 thermoscellé (ou autrement fixé) recouvrant une découpe 23 préétablie dans ladite bande. L'opercule thermoscellé 22 comporte une languette 25 permettant l'ouverture par décollement. Dans l'exemple de la figure 11, une coiffe de protection 28, par exemple en matière plastique, est conformée pour s'adapter entre les deux bossages et recouvrir les moyens d'ouverture. Ces derniers peuvent être, soit les moyens d'ouverture 18a représentés à la figure 10, soit ceux représentés à la figure 5, soit tout autre système. Cette coiffe peut comporter une semelle d'emboîtage permettant un rebouchage de la découpe 23, après un prélèvement partiel du contenu. Elle peut être initialement scellée au bord du corps de boîte, à ses deux extrémités, ce qui permet au consommateur de vérifier l'intégrité du produit au moment de l'achat. Comme le montre la figure 6, des fonds 11 ainsi conformés peuvent facilement être empilés les uns sur les autres sans risque de coincement. En effet, les bossages permettent aussi aux fonds de se centrer les uns par rapport aux autres, les bords ourlés 12 évitant les contacts des fonds sur toutes leurs surfaces. La figure 7 permet de mieux comprendre le rôle des bossages au moment de l'assemblage du fond 11 et du corps de botte 17. Comme représenté, la machine d'assemblage comporte, alignés axialement, un contre-mandrin 30 susceptible d'être introduit dans le corps de boîte 17 jusqu'au voisinage du bord 16 de celui-ci pour être en contact latéral avec la paroi interne dudit corps de boîte et un mandrin de centrage et d'entraînement 32, à l'extérieur du corps de boîte conformé pour coopérer avec le ou les bossages 13a, 13b afin de centrer le fond 12 par rapport au corps de boîte. Le mandrin comporte un dégagement interne de centrage 36, (définissant ici une sorte de surface tronconique), coopérant avec l'ensemble des bossages pour permettre un parfait centrage et entraînement du fond par rapport au bord 16 du corps de boite, préparé pour le sertissage.Ainsi, pendant l'opération, le corps de boîte 17 est maintenu radialement par la présence du contre-mandrin interne 30 et le fond est maintenu entre le contre-mandrin 30 et le mandrin 32, en étant parfaitement centré. Dans ces conditions, la molette de sertissage 35 intervient selon un mode opératoire classique pour réaliser l'agrafage périphérique entre le bord du fond et celui du corps de boîte. Avantageusement, on a pu déposer un joint 38 en matériau élastomère à l'intérieur du fond, au voisinage du bord de l'ourlé. Ce joint 38 (figure 9) vient participer à l'étanchéité de l'assemblage. Les figures 8 et 9 permettent de mieux comparer les profils du corps de boîte classique (figure 8) et du corps de boîte conforme à l'invention (figure 9). On voit que la cuvette 40 du fond classique a totalement disparu, ce qui évite l'accumulation de produit au bord de la boîte. Comme mentionné précédemment, le rétreint du corps de boîte est avantageux puisque le contre-mandrin 30 peut se déplacer plus facilement, axialement, à l'intérieur dudit corps. Ce rétreint rend aussi la boîte empilable. L'invention couvre toute configuration de bossage permettant un bon centrage et entraînement au moment du sertissage. REVENDICATIONS 1- Boite métallique du type trois pièces à ouverture partielle, munie de moyens d'ouverture (18) rapportés à l'un des fonds, caractérisée en ce que ce fond (11) est dépourvu de cuvette et fixé à un bord dudit corps de boite (17) et en ce qu'il comporte au moins un bossage (13) relativement plat à configuration d'ensemble centrée. 2- Boite métallique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit fond comporte deux tels bossages (13a, 13k), séparés par une zone diamétrale plane (15), sensiblement de niveau avec ledit bord (16) dudit corps de boîte, lesdits moyens d'ouverture (18) étant agencés sur cette zone. 3- Boite métallique selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits bossages (13a, 13b) sont espacés de part et d'autre d'un diamètre dudit fond et en ce que ladite zone (15) sur laquelle sont agencés lesdits moyens d'ouverture, a la forme d'une bande s'étendant entre les deux bossages. 4- Boite métallique selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens d'ouverture comprennent une empreinte de prédécoupage (19) et un anneau d'ouverture (20). 5- Boîte métallique selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens d'ouverture comprennent un opercule (22) thermoscellé ou autrement fixé, recouvrant une découpe (23) préétablie dans ladite bande. 6- Boîte métallique selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte une coiffe de protection (28), par exemple en matière plastique, conformée pour s'adapter entre lesdits deux bossages (13a, 13b) et recouvrir lesdits moyens d'ouverture ou une découpe dégagée par l'actionnement de ceux-ci. 7- Boîte métallique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit corps de boîte comporte un rétreint périphérique (14) à l'extrémité ou est rapporté ledit fond. 8- Procédé de fabrication d'une boite métallique du type trois pièces et à ouverture partielle, caractérisé en ce qu'il consiste à conformer un type de fond (11) à bord ourlé (12), sans cuvette, à pratiquer au moins un bossage (13) à configuration d'ensemble centrée dans un tel fond et à assembler le fond à un corps de boite tubulaire en utilisant ledit bossage en tant que moyen de centrage et d'entraînement du fond par rapport au bord dudit corps de boite avec lequel il est assemblé. 9- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte une étape consistant à maintenir ledit fond (11) en position d'assemblage sur le bord correspondant dudit corps de boîte entre un contre-mandrin (30) introduit dans ledit corps de boîte et prenant appui contre la paroi interne de celui-ci au voisinage dudit bord et un mandrin de centrage (32), à l'extérieur du corps de boite, aligné axialement avec ledit mandrin et comportant un dégagement de centrage (36) coopérant avec ledit bossage ou un ensemble de tels bossages. 10- Machine d'assemblage d'un corps de boîte tubulaire et d'un fond pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit fond étant un fond sans cuvette muni d'au moins un bossage (13) à configuration d'ensemble centrée, elle comporte, alignés axialement, un contre-mandrin (30) susceptible d'être introduit dans le corps de boîte jusqu'au voisinage d'un bord de celui-ci pour être en contact avec la paroi interne dudit corps et un mandrin de centrage (32) conformé pour coopérer avec ledit bossage afin de centrer ledit fond par rapport audit corps de boîte.