Brevet FR3146132A1 — publié le 20240830

La présente invention concerne un emballage métallique, comprenant un corps de boîte (2) sur lequel une membrane pelable (3) est scellée. La paroi latérale (21) du corps de boîte (2) est terminée par une bordure libre (215) qui comporte un roulé (216) orienté vers ladite face extérieure (212). Et la membrane pelable (3), en forme de coupelle, comporte une paroi d’obturation (31), obturant une ouverture d’accès (A), et une bande périphérique (32), scellée sur une bande de réception (211a). Et le roulé (216) présente une cote en hauteur (R) allant de 0,5 à 1,6 mm ; et une cote longitudinale (C) entre le bord libre (321) de la bande périphérique (32) et le sommet longitudinal (2161) du roulé (216) est de 0 à 1,5 mm. Figure pour l’abrégé : 3 Emballage métallique, comprenant un corps de boîte sur lequel une membrane pelable est scellée Domaine technique de l'invention La présente invention concerne le domaine technique des emballages métalliques, comprenant un corps de boîte sur lequel une membrane pelable est scellée. Etat de la technique Les emballages métalliques sont couramment utilisés sous forme de boîtes de conserve métalliques pour le conditionnement de denrées alimentaires. De tels emballages métalliques peuvent aussi être utilisés pour le conditionnement d’autres produits industriels, comme des peintures. Certains emballages métalliques comprennent un couvercle formé d’une bague métallique sur laquelle une membrane pelable est scellée par thermoscellage. Une telle structure de couvercle permet une ouverture facilitée, directement à la main, cela sans nécessiter un outil ou un accessoire. Toutefois, l’utilisation d’une bague métallique n’est pas optimale pour diverses raisons, en particulier sur la consommation de matière. Pour pallier ces inconvénients, il existe des emballages métalliques dans lesquels la membrane pelable est scellée directement sur le corps de boîte. Mais, là encore, les solutions actuelles de « scellage direct » ne sont pas totalement satisfaisantes. Les boîtes en question sont en effet plus hautes de manière à introduire et à sceller la membrane pelable, conduisant à une consommation de matière accrue au niveau du corps de boîte et à une réduction du volume utile dudit emballage métallique. Présentation de l'invention Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose un emballage métallique, comprenant un corps de boîte (dit encore « corps d’emballage ») sur lequel une membrane pelable est scellée. Le corps de boîte comporte une paroi latérale, définissant un axe longitudinal, qui présente une face intérieure et une face extérieure. La paroi latérale est terminée par une bordure libre qui délimite une ouverture d’accès et qui comporte un roulé orienté vers ladite face extérieure, lequel roulé présente un sommet longitudinal. La face intérieure comporte, du côté de ladite bordure libre, une bande de réception sur laquelle ladite membrane pelable est destinée à être scellée. La membrane pelable, en forme de coupelle, comporte : - une paroi d’obturation, obturant ladite ouverture d’accès, et - une bande périphérique, scellée sur ladite bande de réception, comportant un bord libre. Et selon l’invention, ledit roulé présente une cote en hauteur allant de 0,5 à 1,6 mm ; la cote longitudinale entre ledit bord libre de la bande périphérique et ledit sommet longitudinal du roulé est de 0 à 1,5 mm. Selon l’invention, une telle structure offre divers avantages, notamment une optimisation de la consommation de matière métallique et une augmentation du volume utile. D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du produit selon l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - ledit roulé présente une cote en hauteur allant de 0,7 à 1,5 mm ; - la cote longitudinale entre ledit bord libre de la bande périphérique et ledit sommet longitudinal du roulé est de 0 à 0,8 mm ; - le roulé présente une section circulaire ou oblongue ; pour une section oblongue, le roulé présente avantageusement une cote en hauteur, parallèlement à l’axe longitudinal, allant de 0,5 à 1 mm, et une cote en largeur, perpendiculaire à l’axe longitudinal, allant de 1 à 2 mm, de préférence de 1 à 1,5 mm ; - la cote longitudinale entre la paroi d’obturation et le sommet du roulé est de 2,5 à 5 mm, de préférence de 3 à 4,5 mm ; - la membrane pelable comporte une languette qui prolonge la bande périphérique ; la languette est avantageusement repliée vers l’intérieur, sur la paroi d’obturation, ou vers l’extérieur, chevauchant le roulé ; la languette présente avantageusement une largeur allant de 15 à 38 mm, de préférence de 15 à 30 mm, avantageusement décroissante depuis la bande périphérique ou de largeur constante, pour éviter le risque de déchirement ; - la bande de réception présente un angle égal ou supérieur à 0°, et inférieur à 90°, par rapport à un axe longitudinal de ladite paroi latérale, lequel angle est par exemple choisi parmi 0°, de 40 à 60° ; - ladite membrane pelable est réalisée dans un matériau de base aluminium, pré-formable, ayant une épaisseur allant de 50 à 90 µm, de préférence 60 à 70 µm, intéressant pour un pelage efficace ; - ladite membrane pelable comprend une couche d’aluminium qui est recouverte d’au moins une couche scellante ; - le corps de boîte comprend soit une paroi latérale et une paroi de fond serties, pour former une boîte trois pièces, soit une paroi latérale et une paroi de fond monoblocs, pour une boîte deux pièces ; de préférence, le corps de boîte est réalisé en deux pièces, avec une paroi latérale roulée / soudée ; - la paroi latérale présente une épaisseur de 0,13 à 0,24 mm pour une boîte trois pièces en acier, de 0,13 à 0,24 mm pour une boîte deux pièces en acier, et 0,17 à 0,25 mm pour une boîte deux pièces en aluminium. La présente invention concerne encore le procédé pour la fabrication d’un emballage métallique selon l’invention, qui comprend : - une étape de fourniture du corps de boîte et une étape de fourniture de la membrane pelable, puis - une étape de scellage direct, de la membrane pelable sur le corps de boîte. Selon d’autres caractéristiques avantageuses : - lors de l’étape de fourniture, la membrane pelable est mise en forme, par exemple par emboutissage, avant sa mise en place dans le corps de boîte ; - le matériau scellant est rapporté sur le corps de boîte, le cas échéant y compris sur la soudure par application du vernis dit de rechampi thermoscellant, - ladite étape de scellage direct est réalisée par un outillage chauffant choisi parmi un mandrin, un segment, une molette. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. Description détaillée de l'invention De plus, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l'invention et où : est une vue générale et en coupe d’un emballage métallique selon l’invention ; est une vue partielle et agrandie de l’emballage métallique selon la , illustrant plus en détails la bordure libre de sa paroi latérale et la languette de la membrane pelable repliée vers l’intérieur ; est une vue partielle et agrandie de l’emballage métallique selon la , illustrant plus en détails la bordure libre de sa paroi latérale en forme de roulé circulaire ; est une vue partielle et agrandie de l’emballage métallique selon la , illustrant plus en détails la bordure libre de sa paroi latérale en forme de roulé oblongue ; est une vue partielle et agrandie d’un autre emballage métallique selon l’invention, dont la bande de réception est inclinée par rapport à l’axe longitudinal ; est une vue partielle et agrandie d’un autre emballage métallique selon l’invention, illustrant la languette de la membrane pelable repliée vers l’extérieur ; est une vue de dessus d’une membrane pelable isolée. Il est à noter que, sur ces figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références. La présente invention concerne ainsi un emballage métallique 1, comprenant un corps de boîte 2 sur lequel une membrane pelable 3 est scellée. Un tel emballage métallique 1 est par exemple destiné à contenir des aliments stérilisés ou pasteurisés, des produits secs, des liquides, des produits non-alimentaires, non stérilisables. Corps de boîte Le corps de boîte 2 comporte une paroi latérale 21, définissant un axe longitudinal 2’. La paroi latérale 21, avantageusement une virole ou cylindre, présente une section transversale (selon un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal 2’) qui est avantageusement circulaire, ovale ou quadrilatérale (carrée ou rectangulaire). Cette paroi latérale 21 présente deux faces opposées : - une face intérieure 211, destinée à être orientée vers le volume de stockage V et à venir en contact avec le produit conditionné, et - une face extérieure 212, opposée. La paroi latérale 21 est terminée par une bordure libre 215 qui délimite une ouverture d’accès A. La bordure libre 215 comporte un roulé 216 qui est orienté vers la face extérieure 212 de la paroi latérale 21. Ce roulé 216 s’enroule autour d’un centre 216’. Le roulé 216 présente notamment un sommet longitudinal 2161. Par « sommet longitudinal 2161 », on entend encore avantageusement la ligne du roulé 216 définie par une droite qui est tangente audit roulé 216 et qui s’étend perpendiculairement à une génératrice 211a’ d’une bande de réception 211a sur laquelle la membrane pelable 3 est destinée à être scellée. Ce sommet longitudinal 2161 consiste avantageusement en une ligne dont la forme correspond à la section de la paroi latérale 21, tout en présentant une section supérieure en dimension. Selon l’invention, le roulé 216 présente une cote en hauteur R (mesurée avantageusement parallèlement à l’axe longitudinal 2’) allant de 0,5 à 1,6 mm. De préférence encore, le roulé 216 présente une cote en hauteur R allant de 0,7 à 1,5 mm. De manière générale, le roulé 216 présente avantageusement une section choisie parmi : - une section circulaire ( ), ou - une section oblongue ( ). Pour une section circulaire, la cote en hauteur R correspond au diamètre du roulé 216. Pour une section oblongue, le roulé 216 présente avantageusement les cotes suivantes : - une cote en hauteur H, parallèlement à l’axe longitudinal 2’, allant de 0,5 à 1 mm, et - une cote en largeur L, perpendiculaire à l’axe longitudinal 2’, allant de 1 à 2 mm, de préférence de 1 à 1,5 mm. De préférence, le grand axe du roulé 216 oblong s’étend perpendiculairement à l’axe longitudinal 2’. La face intérieure 211 comporte, du côté de la bordure libre 215, une bande de réception 211a sur laquelle la membrane pelable 3 est destinée à être scellée. Comme évoqué précédemment, cette bande de réception 211a est avantageusement définie par une génératrice 211a’. Cette bande de réception 211a présente avantageusement un angle égal ou supérieur à 0°, et inférieur à 90°, par rapport à l’axe longitudinal 2’ de ladite paroi latérale 21. Cette bande de réception 211a présente par exemple un angle allant de 0° à 60° par rapport à l’axe longitudinal 2’ de ladite paroi latérale 21. Cet angle est mesuré avantageusement entre la génératrice 211a’ et l’axe longitudinal 2’ de ladite paroi latérale 21. De manière générale, l’angle de la bande de réception 211a, par rapport à l’axe longitudinal 2’, est par exemple choisi parmi : - 0°, de sorte que la bande de réception 211a est parallèle à l’axe longitudinal 2’ (figures 1 à 4 notamment), ou - de 40° à 60° de sorte que la bande de réception 211a diverge par rapport à l’axe longitudinal 2’, avantageusement de forme générale tronconique ( ). De préférence et de manière générale, la bande de réception 211a présente une cote en largeur allant de 1,5 à 4 mm, de préférence de 2,5 à 4 mm. Encore de manière générale, le corps de boîte 2 comprend : - une paroi latérale 21, et une paroi de fond (non représentée) rapportée par sertissage, pour former une boîte trois pièces, ou - une paroi latérale 21 et une paroi de fond (non représentée) monoblocs, pour une boîte deux pièces. De préférence encore, de manière classique en soi, le corps de boîte 2 est réalisé en deux pièces, avec une paroi latérale 21 roulée / soudée. Dans une telle boîte deux pièces, la paroi latérale 21 comporte avantageusement une seconde bordure libre 218, destinée à être solidarisée avec la paroi de fond par sertissage. Toujours de manière générale, la paroi latérale 21 présente avantageusement une épaisseur choisie parmi : - 0,13 à 0,24 mm pour une boîte trois pièces en acier, - 0,13 à 0,24 mm pour une boîte deux pièces en acier, et - 0,17 à 0,25 mm pour une boîte deux pièces en aluminium. Membrane pelable La membrane pelable 3 présente une forme de coupelle. Elle comporte : - une paroi d’obturation 31, obturant l’ouverture d’accès A, et - une bande périphérique 32, scellée sur la bande de réception 211a du corps de boîte 2. La bande périphérique 32 comporte deux bords : - un premier bord 321, dit encore « bord libre », à l’opposé de la paroi d’obturation 31, et - un second bord 322, raccordé à la paroi d’obturation 31. Selon l’invention, une cote longitudinale C (mesurée avantageusement sur la génératrice 211a’ définie par la bande de réception 211a) entre le bord libre 321 de la bande périphérique 32 et le sommet longitudinal 2161 du roulé 216 est de 0 à 1,5 mm ( ). De préférence encore, cette cote longitudinale C entre le bord libre 321 de la bande périphérique 32 et le sommet longitudinal 2161 du roulé 216 est de 0 à 0,8 mm. En outre, la cote longitudinale F (avantageusement mesurée sur la génératrice 211a’ définie par la bande de réception 211a) entre la paroi d’obturation 31 (ou au niveau du second bord 322 de la bande périphérique 32) et le sommet longitudinal 2161 du roulé 216 est avantageusement de 2,5 à 5 mm, de préférence de 3 à 4,5 mm ( ). De même, le bord libre 321 de la bande périphérique 32 s’étend avantageusement dans un plan transversal passant, au moins approximativement, par le centre 216’ du roulé 216. De manière générale, la membrane pelable 3 comporte avantageusement une languette 35 qui prolonge la bande périphérique 32, avantageusement depuis le bord libre 321. Cette languette 35 est utile pour le pelage de la membrane pelable 3, lors de l’ouverture de l’emballage métallique 1. En l’espèce, la languette 35 est repliée avantageusement : - vers l’intérieur, sur la paroi d’obturation 31 et s’étendant devant la bande périphérique 32 ( notamment), ou - vers l’extérieur, chevauchant le roulé 216 ( ) et s’étendant devant la face extérieure 212 de la paroi latérale 21. De manière générale, tel que représenté sur la , la languette 35 présente avantageusement une cote en largeur G allant de 15 à 38 mm. La languette 35 peut présenter une forme rectangulaire (avec une cote en largeur G constante). De préférence encore, cette languette 35 présente une largeur décroissante depuis la bande périphérique 32 (de préférence encore depuis le bord libre 321), pour éviter le risque de déchirement. En l’espèce, la languette 35 comporte avantageusement deux parties : - une partie amont 351, comportant deux bordures latérales concaves, et - une partie aval 352, en arc de cercle. La cote en largeur de la partie amont 351 est supérieure à la cote en largeur de la partie aval 352. Cette forme est intéressante pour éviter une déchirure lors du pelage et pour se rabattre sans faire de plis. De manière générale, la membrane pelable 3 est avantageusement réalisée dans un matériau de base aluminium, pré-formable, ayant une épaisseur allant de 50 à 90 µm, de préférence 60 à 70 µm. Encore de manière générale, la membrane pelable 3 comprend éventuellement une couche d’aluminium qui est recouverte d’au moins une couche scellante (par exemple en polypropylène), avantageusement deux couches thermo-scellantes. Toujours de manière générale, la membrane pelable 3 est avantageusement choisie parmi les membranes pelables 3 classiques en soi. Cette membrane pelable 3 présente deux surfaces opposées : - une surface extérieure, destinée à être orientée vers l’extérieur du corps de boîte 2, - une surface intérieure, destinée à être orientée vers l’intérieur du corps de boîte 2 et conçue pour être scellée sur la bande de réception 211a. De manière traditionnelle, la membrane pelable 3 comprend plusieurs couches : - une couche de base, appelée encore « couche barrière », supérieure, constituée d’un matériau résistant et flexible, par exemple de l’aluminium, et - une couche de scellage, inférieure, adaptée en particulier pour assurer le scellage avec la bande de réception 211a. Matériau de thermoscellage pour le corps de boîte Un matériau de thermoscellage est avantageusement réparti au moins sur la bande de réception 211a du corps de boîte 2, y compris sur la soudure dans le cas d’une boîte trois pièces (application d’un vernis dit de rechampi thermoscellant sur la soudure). Par « matériau de thermoscellage », on entend un matériau apte à être activé pour assurer une fonction de scellage (ou collage) lorsqu’il est soumis à un chauffage (par exemple un chauffage local par conduction ou induction). Ce matériau de thermoscellage est par exemple choisi parmi le polypropylène ou le polyéthylène (par exemple sous la forme d’un vernis thermoscellant qui est avantageusement constitué d’une matrice polymère et d’une dispersion de polypropylène). Procédé de fabrication En pratique, le procédé de fabrication de l’emballage métallique 1 selon l’invention comprend : - une étape de fourniture du corps de boîte 2 et une étape de fourniture de la membrane pelable 3, puis - une étape de scellage « direct » de la membrane pelable 3 sur le corps de boîte 2. Lors de l’étape de fourniture, la membrane pelable 3 est avantageusement mise en forme (une paroi d’obturation 31 et une bande périphérique 32), par exemple par emboutissage, avant sa mise en place dans le corps de boîte 2. La membrane pelable 3 se présente alors sous la forme d’une coupelle pré-emboutie. Cette mise en forme préalable est intéressante pour éviter les plis au niveau de la bande périphérique 32. Par ailleurs, un matériau scellant est avantageusement rapporté sur le corps de boîte 2, le cas échéant y compris sur la soudure par application du vernis dit de rechampi thermoscellant. Par exemple, l’étape de scellage est réalisée avantageusement par une opération de thermoscellage. De préférence, l’étape de scellage est réalisée par tout outillage chauffant adapté, par exemple mandrins, segments, molettes. L’outillage adapté peut être : - un émetteur direct de chauffage (par exemple mandrin chauffant, segments chauffants, molettes chauffantes), ou - un émetteur indirect de chauffage (par exemple chauffage par induction). Dans le cas d’une boîte trois pièces, le remplissage est avantageusement réalisé après le scellage de la membrane pelable 3 sur le corps de boîte 2 ; cette membrane pelable 3 forme alors le fond inférieur du corps de boîte 2. Une paroi de fond (non représentée) est sertie ensuite au niveau de la seconde bordure libre 218 de la paroi latérale 21 qui se situe à l’opposé du roulé 216. Inversement, dans le cas d’une boîte deux pièces, le remplissage est avantageusement réalisé avant le scellage de la membrane pelable 3 sur le corps de boîte 2. En d’autres termes, la membrane pelable 3 est rapportée sur le corps de boîte 2 après son remplissage. Avantage de l’invention L’emballage métallique 1 selon l’invention a l’intérêt de présenter une optimisation de la consommation métallique, notamment du fait de la combinaison entre : - la structure du roulé 216, et - la cote longitudinale C entre le bord libre 321 de la bande périphérique 32 et le sommet longitudinal 2161 du roulé 216. Cette solution a l’intérêt de permettre un volume intérieur qui est accru, à quantité de métal égale. Un autre avantage de l’invention est de proposer un emballage métallique qui est équilibré dimensionnellement (approximativement de même diamètre en haut et en bas). Bien entendu, diverses autres modifications peuvent être apportées à l’invention dans le cadre des revendications annexées. Emballage métallique, comprenant un corps de boîte (2) sur lequel une membrane pelable (3) est scellée, lequel corps de boîte (2) comporte une paroi latérale (21), définissant un axe longitudinal (2’) qui présente une face intérieure (211) et une face extérieure (212), laquelle paroi latérale (21) est terminée par une bordure libre (215) qui délimite une ouverture d’accès (A) et qui comporte un roulé (216) orienté vers ladite face extérieure (212), lequel roulé (216) présente un sommet longitudinal (2161), laquelle face intérieure (211) comporte, du côté de ladite bordure libre (215), une bande de réception (211a) sur laquelle ladite membrane pelable (3) est destinée à être scellée, laquelle membrane pelable (3), en forme de coupelle, comporte : - une paroi d’obturation (31), obturant ladite ouverture d’accès (A), et - une bande périphérique (32), scellée sur ladite bande de réception (211a), comportant un bord libre (321), caractérisé en ce que ledit roulé (216) présente une cote en hauteur (R) allant de 0,5 à 1,6 mm, et en ce qu’une cote longitudinale (C) entre ledit bord libre (321) de la bande périphérique (32) et ledit sommet longitudinal (2161) du roulé (216) est de 0 à 1,5 mm. Emballage métallique, selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit roulé (216) présente une cote en hauteur (R) allant de 0,7 à 1,5 mm. Emballage métallique, selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la cote longitudinale (C) entre ledit bord libre (321) de la bande périphérique (32) et ledit sommet longitudinal (2161) du roulé (216) est de 0 à 0,8 mm. Emballage métallique, selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le roulé (216) présente une section circulaire ou oblongue. Emballage métallique, selon la revendication 4, caractérisé en ce que, pour une section oblongue, le roulé (216) présente : - une cote en hauteur (H), parallèlement à l’axe longitudinal (2’), allant de 0,5 à 1 mm, et - une cote en largeur (L), perpendiculaire à l’axe longitudinal (2’), allant de 1 à 2 mm. Emballage métallique, selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la cote longitudinale (F) entre la paroi d’obturation (31) et le sommet longitudinal (2161) du roulé (216) est de 2,5 à 5 mm. Emballage métallique, selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la membrane pelable (3) comporte une languette (35) qui prolonge la bande périphérique (32). Emballage métallique, selon la revendication 7, caractérisé en ce que la languette (35) est repliée : - vers l’intérieur, sur la paroi d’obturation (31), ou - vers l’extérieur, chevauchant le roulé (216). Emballage métallique, selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la languette (35) présente une largeur allant de 15 à 38 mm, avantageusement décroissante ou de largeur constante depuis la bande périphérique (32). Emballage métallique, selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la bande de réception (211a) présente un angle égal ou supérieur à 0°, et inférieur à 90°, par rapport audit axe longitudinal (2’) de ladite paroi latérale (21), lequel angle est par exemple choisi parmi 0° ou de 40 à 60°. Procédé pour la fabrication d’un emballage métallique selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’il comprend : - une étape de fourniture du corps de boîte (2) et une étape de fourniture de la membrane pelable (3), puis - une étape de scellage direct, de la membrane pelable (3) sur le corps de boîte (2). Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, lors de l’étape de fourniture, la membrane pelable (3) est mise en forme, par exemple par emboutissage, avant sa mise en place dans le corps de boîte (2). Procédé selon l’une quelconque des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu’un matériau scellant est rapporté sur le corps de boîte (2), le cas échéant y compris sur la soudure par application du vernis dit de rechampi thermoscellant. Procédé selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que ladite étape de scellage direct est réalisée par un outillage chauffant choisi parmi un mandrin, un segment, une molette.