Brevet FR2942460A1 — publié le 20100827

La présente invention concerne le domaine général de l'emballage. Elle concerne plus particulièrement une boîte métallique, en particulier du genre boîte de conserve, composée de trois pièces assemblées hermétiquement : une paroi périphérique associée à deux éléments de fond. Elle concerne encore un procédé de fabrication d'une telle boîte. De manière classique, les fabricants industriels de boîtes de conserves livrent à leurs clients un corps de boîte formé d'une paroi périphérique (de section circulaire, carrée, rectangulaire ou autre) équipée d'un premier élément de fond. Après avoir introduit le produit concerné dans le corps de boîte, le client obture l'ouverture de remplissage par un second élément de fond, également fourni par un industriel. Dans le cas des boîtes dites � trois pièces �, la paroi périphérique est réalisée à partir d'une feuille métallique (par exemple en acier) enroulée pour former un tube dont les bordures en regard sont solidarisées par soudage. Les premier et second éléments de fond peuvent être du type à ouverture rapide ou non, par exemple chacun solidarisé par sertissage au niveau de l'une des extrémités de la paroi périphérique. Cependant, la mise en forme de tube de la paroi périphérique, avec l'opération de soudage de ses deux bordures en regard, peut poser des problèmes de mise en oeuvre industrielle, en particulier dans le cas où on utilise des feuilles de métal non ou difficilement soudable (le cas se présente notamment pour l'aluminium). On connaît encore des boîtes dites � deux pièces � dans lesquelles les corps de boîtes sont formés d'une paroi périphérique et d'un premier élément de fond, obtenus monobloc par emboutissage d'une feuille métallique. Cependant, dans un tel cas, c'est le second élément de fond, mis en place chez le client, qui forme l'élément de couvercle de la boîte, ce qui limite généralement les possibilités de solidarisation entre ladite paroi périphérique et ledit couvercle aux seules techniques de sertissage (technique largement préférée par les remplisseurs). En particulier, il est difficile dans ce cas de mettre en oeuvre, chez le remplisseur, une technique de scellage direct (dénommée � direct sealing �) pour assurer l'ouverture de la boîte (membrane pelable directement solidaire d'une collerette monobloc de la paroi périphérique), du fait de la technicité nécessaire à la mise en oeuvre de cette structure, compatible avec le matériel et le savoir-faire de l'industriel fabricant de boîtes, mais généralement pas de celui du client remplisseur. Pour remédier à ces inconvénients, la boîte métallique selon l'invention se compose d'un assemblage hermétique de trois pièces : une paroi périphérique délimitée par deux extrémités au niveau de chacune desquelles est rapporté un élément de fond ; et elle se caractérise par une paroi périphérique présentant une section continue dépourvue de soudure(s). Une telle boîte est susceptible d'être réalisée en tout métal, en particulier en aluminium, évitant les contraintes liées aux techniques de soudage. Elle peut être obtenue de manière économique et elle peut être imprimée sur l'ensemble de son pourtour, améliorant ainsi son esthétique générale. Des caractéristiques complémentaires, pouvant être prises en combinaison ou indépendamment les unes des autres, sont présentées ci-dessous : - l'un au moins des éléments de fond consiste en une membrane scellée, avantageusement du type pelable, rapportée au niveau de l'une des extrémités de la paroi périphérique ; dans ce cas, la membrane est scellée directement sur une extrémité de la paroi périphérique, laquelle extrémité se présente avantageusement sous la forme d'une collerette de réception réalisée monobloc avec ladite paroi périphérique ; - l'un au moins des éléments de fond est solidarisé par sertissage au niveau de l'une des extrémités de la paroi périphérique ; - la paroi périphérique est réalisée en aluminium. Selon une forme de réalisation préférée, le premier élément de fond consiste en une membrane scellée, rapportée sur une première extrémité de la paroi périphérique ; et le second élément de fond consiste en un panneau d'obturation, solidarisé par sertissage sur la seconde extrémité de ladite paroi périphérique. L'invention concerne également le procédé de fabrication de boîte consistant : a/ dans un premier temps, à emboutir une feuille métallique de base pour obtenir une pièce monobloc formée d'une paroi périphérique, à section continue dépourvue de soudure(s), associée à une structure de fond, b/ dans un second temps, d'une part, à séparer ladite structure de fond et ladite paroi périphérique et, d'autre part, à rapporter un premier élément de fond sur une première extrémité de ladite paroi périphérique, puis c/ dans un troisième temps, à rapporter un second élément de fond sur la seconde extrémité de la paroi périphérique. Selon un mode de réalisation préféré, ce procédé consiste : - à rapporter, par une opération de scellage, le premier élément de fond en forme de membrane, directement sur la première extrémité de la paroi périphérique, ceci après conformation de ladite première extrémité de paroi pour réaliser une collerette monobloc destinée à recevoir ladite membrane, et, après avoir conditionné le produit, - à rapporter, par une opération de sertissage, le second élément de fond en forme de panneau d'obturation, directement sur la seconde extrémité de la paroi périphérique. Selon encore un mode de réalisation avantageux en terme de gain matière, on utilise la structure de fond enlevée de la pièce monobloc emboutie, pour former le second élément de fond de la boîte. Le procédé selon l'invention permet l'obtention d'une paroi périphérique sans mettre en oeuvre d'opérations de soudure. II permet aussi l'obtention du corps de boîte (paroi périphérique avec premier élément de fond) de manière relativement simple et à des conditions économiques intéressantes. Ce procédé de fabrication a en plus l'intérêt de s'adapter très simplement à de nombreux métaux, sans les contraintes courantes liées au soudage. L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'une forme de réalisation particulière de boîte, en relation avec les figures schématiques 1 à 7 annexées qui correspondent aux principales étapes du procédé de fabrication de cette boîte. Sur les figures 2 à 7, la paroi périphérique est représentée avec une coupe locale au niveau de sa partie en position inférieure, pour faciliter la compréhension. La boîte métallique 1 selon l'invention, telle que représentée sur la figure 7, est adaptée en particulier pour le conditionnement de denrées alimentaires ; mais elle est aussi utilisable pour le conditionnement d'autres produits industriels, tels que de la peinture par exemple. Cette boîte 1 est constituée de trois pièces assemblées hermétiquement : - une paroi périphérique monobloc 2 à section continue dépourvue de soudure(s), délimitée par deux extrémités 2a et 2b, - un premier élément de fond 3 constitué par une membrane scellée, solidarisée sur une première extrémité 2a de la paroi périphérique 2, et - un second élément de fond 4 consistant en un panneau d'obturation, solidarisé sur la seconde extrémité 2b de ladite paroi périphérique 2 (avantageusement par sertissage). La paroi périphérique 2 peut être réalisée dans tout matériau métallique approprié. Elle est réalisée avantageusement en matériau aluminium. Comme abordé ci-dessus, cette paroi périphérique 2 est dépourvue de soudure(s) de fermeture. Ici, cette paroi périphérique 2 présente une forme générale tubulaire cylindrique. On notera cependant qu'elle peut présenter toute autre configuration et section souhaitée : elle pourrait de manière alternative présenter une section ovale, rectangulaire ou carrée, oblongue, etc. La boîte 1 selon l'invention, avec en particulier la ceinture de paroi périphérique métallique 2 sans soudure, est avantageusement obtenue par la mise en oeuvre d'un procédé tel que décrit ci-dessous en relation avec les figures 1 à 7. Le procédé de fabrication correspondant consiste, dans un premier temps, à venir emboutir une feuille ou flan métallique de base 10 en forme de disque (figure 1). Cet emboutissage est mis en oeuvre de sorte à obtenir une pièce monobloc 11, en forme générale de coupelle, composée d'une paroi périphérique 2 dont l'une des extrémités est associée à une structure de fond monobloc 13 (figure 2). Ensuite, tel que représenté sur la figure 3, cette coupelle monobloc 11 est usinée de sorte à séparer ses deux parties constitutives : la structure de fond 13, d'une part, et la paroi périphérique 2, d'autre part. Toute technique connue de séparation entre la structure de fond 13 et la paroi périphérique 2 peut être envisagée, du genre découpage mécanique, poinçonnage ou autre. La paroi périphérique 2 obtenue est en forme de virole à section circulaire dépourvue de soudure ; elle est utilisée pour constituer la paroi périphérique de la boîte 1. Cette paroi périphérique 2, libérée de la structure de fond 13, peut éventuellement subir une opération connue de déformation transversale, par conformateur, de manière à conformer sa section en fonction de la forme recherchée pour la boîte 1 (pour passer de la section circulaire à une section carrée, rectangulaire, ovale ou autre). Sur une première extrémité 2a de cette paroi périphérique 2, on rapporte une membrane souple 3 (figure 4). Cette membrane est avantageusement pelable, comme décrit par exemple dans le document EP-1 878 666. Cette membrane pelable 3 est fixée sur l'extrémité 2a de la paroi périphérique 2 par des moyens d'assemblage hermétique. Elle peut être scellée directement sur l'extrémité 2a de la paroi périphérique 2 (par des moyens connus, tels que collage, thermosoudage, induction, etc.), ou en variante, de manière indirecte sous la forme d'un fond constitué de ladite membrane pelable 3 associée à un anneau de sertissage. Tel que représenté schématiquement sur la figure 4, cette première extrémité 2a de la paroi périphérique 2 est ici avantageusement préalablement déformée pour réaliser une collerette monobloc de réception 2a'. La membrane 3 est rapportée sur la face intérieure ou sur la face extérieure de cette collerette 2a', orientées respectivement du côté ou à l'opposé de la paroi latérale 2 associée. Dans le mode de réalisation illustré, la collerette 2a' est en forme d'anneau plan orienté vers l'intérieur. De manière alternative, l'extrémité supérieure 2a de la paroi périphérique 2 pourrait être conformée de sorte à réaliser une collerette monobloc en forme de roulé orienté vers l'extérieur. Comme représenté sur la figure 5, on obtient alors un corps de boîte deux pièces 14, constitué par la paroi périphérique 2 dont une première extrémité 2a est munie de la membrane pelable 3 (formant le premier élément de fond), et dont la seconde extrémité délimite une ouverture 15 (utile pour le remplissage de la boîte). Les produits peuvent ensuite être conditionnés dans ce corps de boîte 14. Cette procédure de conditionnement va consister à mettre en oeuvre la succession d'opérations suivantes (figure 6) : - positionnement du corps de boîte 14 de sorte que son ouverture 15 soit orientée vers le haut (son premier élément de fond 3 est alors orienté vers le bas), - introduction du produit P dans ledit corps de boîte 14 par son ouverture de remplissage 15 (ce produit P est déposé sur le premier élément de fond 3), puis - une fois le corps de boîte rempli, fermeture de l'ouverture de remplissage 15 par l'assemblage hermétique du second élément de fond 4 sur la seconde extrémité 2b de la paroi périphérique 2. Cet assemblage du second élément de fond 4 sur la paroi périphérique 2 est avantageusement réalisé par une technique de sertissage. Ce second élément de fond 4 comporte, pour cela, une bordure extérieure 4a conformée pour permettre son sertissage. Tel que décrit précédemment en relation avec la figure 7, on obtient ainsi la 20 boîte métallique trois pièces 1 selon l'invention, dans laquelle le produit P est convenablement conditionné. De manière générale, les différentes étapes pour la fabrication des boîtes trois pièces 1 selon l'invention peuvent être séparées sur deux sites différents. Les étapes pour la fabrication du corps de boîte deux pièces 14 (figures 1 à 5) peuvent 25 être mises en oeuvre sur un premier site (par exemple chez l'industriel fabricant de boîtes de conserves). Ces corps de boîte deux pièces 14 peuvent être ensuite transportés jusqu'à un site où le produit est conditionné et le second élément de fond 4 rapporté (figures 6 et 7). Le fabricant de boîtes peut ainsi fournir un remplisseur avec des corps de boîte prêts à 30 recevoir le produit à conditionner ; après conditionnement, ce remplisseur doit simplement mettre en oeuvre une opération de sertissage pour fermer les corps avec les seconds éléments de fond. Encore de manière générale, la boîte 1 selon l'invention peut être constituée de deux éléments de fond chacun en forme de membrane scellée, pelable ou non ; elle 35 peut aussi comporter deux éléments de fond, chacun en forme de simple panneau d'obturation, muni ou non d'une ligne de prédécoupe. Afin de limiter les pertes de matière, il est prévu d'utiliser la structure de fond 13 de la pièce emboutie 11 pour former le second élément de fond 4 de la boîte 1 (cette structure de fond 13 sera conformée en conséquence par les techniques classiques du métier). REVENDICATIONS- 1.- Boîte métallique composée d'un assemblage hermétique de trois pièces : une paroi périphérique (2) délimitée par deux extrémités (2a, 2b) au niveau de chacune desquelles est rapporté un élément de fond (3, 4), caractérisée en ce que ladite paroi périphérique (2) présente une section continue dépourvue de soudure. 2.- Boîte métallique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'un au moins des éléments de fond (3) consiste en une membrane scellée, rapportée au niveau de l'une des extrémités (2a) de la paroi périphérique (2). 3.- Boîte métallique selon la revendication 2, caractérisée en ce que la ou les membranes scellées (3) sont du type pelable. 4.- Boîte métallique selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que la membrane (3) est scellée directement sur une extrémité (2a) de la paroi périphérique (2), laquelle extrémité (2a) se présente sous la forme d'une collerette de réception (2a') réalisée monobloc avec ladite paroi périphérique (2). 5.- Boîte métallique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'un au moins des éléments de fond (4) est solidarisé par sertissage au niveau de l'une des extrémités (2b) de la paroi périphérique (2). 6.- Boîte métallique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le premier élément de fond (3) consiste en une membrane scellée, rapportée sur une première extrémité (2a) de la paroi périphérique (2), et en ce que le second élément de fond (4) consiste en un panneau d'obturation, solidarisé par sertissage sur la seconde extrémité (2b) de ladite paroi périphérique (2). 7.- Boîte métallique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la paroi périphérique (2) est réalisée en aluminium. 8.- Procédé de fabrication d'une boîte métallique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste : a/ dans un premier temps, à emboutir une feuille métallique de base (10) pour obtenir une pièce monobloc (11) formée d'une paroi périphérique (2), à section continue 30 dépourvue de soudure(s), associée à une structure de fond (13), b/ dans un second temps, d'une part, à séparer ladite structure de fond (13) et ladite paroi périphérique (2) et, d'autre part, à rapporter un premier élément de fond (3) sur une première extrémité (2a) de ladite paroi périphérique (2), puis c/ dans un troisième temps, à rapporter un second élément de fond (4) sur la seconde 35 extrémité (2b) de la paroi périphérique (2). 9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste :- â rapporter, par une opération de scellage, le premier élément de fond (3) en forme de membrane, directement sur la première extrémité (2a) de la paroi périphérique (2), ceci après conformation de ladite première extrémité (2a) pour réaliser une collerette monobloc (2a') destinée à recevoir ladite membrane (3), et, après avoir conditionné le produit (P), - à rapporter, par une opération de sertissage, le second élément de fond (4) en forme de panneau d'obturation, directement sur la seconde extrémité (2b) de la paroi périphérique (2). 10.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser la structure de fond (13) enlevée de la pièce monobloc (11) pour former le second élément de fond (4).