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(11) | EP 0 108 701 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Contenant à fond et/ou à couvercle sertis et son procédé de fabrication |
| (57) Un contenant à fond et/ou à couvercle sertis notamment une boîte d'emballage pour
des produits alimentaires, chimiques, industriels et autres, en particulier pour des
produits sous pression ou des produits nécessitant un traitement thermique telles
que pasteurisation ou stérilisation et formé d'un corps tubulaire creux composite
(2), d'un fond (4), et/ou d'un couvercle (6) composés d'un flasque obturateur (16),
d'une collerette (17), et d'un rebord annulaire (19) replié sur le pourtour des extrémités
(3) et (5) du corps creux (2), ce contenant comportant, pour la fixation du fond (4)
et/ou du couvercle (6), une liaison thermofusible (31) s'étendant sour toute la hauteur
de la collerette (17), enjambant les chants supérieur et/ou inférieur (38) du corps
tubulaire creux (2) et recouvrant les extrémités de ce dernier d'une hauteur correspondant
à la hauteur de l'extrémité repliée (22) du rebord annulaire du fond (4) et/ou du
couvercle (6), le pourtour (8) de ce rebord annulaire étant en retrait par rapport
au pourtour (11) du corps tubulaire creux (2). |
[0001] L'invention concerne, d'une part, un contenant à fond et/ou à couvercle sertis notamment à une boîte d'emballage pour des produits alimentaires, chimiques, industriels et autres, en particulier pour des produits sous pression ou des produits nécessitant un traitement thermique telles que pasteurisation ou stérilisation et formé d'un corps tubulaire creux composite, d'un fond et/ou d'un couvercle composés d'un flasque obturateur, d'une collerette et d'un rebord annulaire replié sur le pourtour des extrémités du corps tubulaire creux et, d'autre part, un procédé de fabrication de ce contenant.
[0002] On connaît déjà, par le document FR-A-2 473 994,un récipient composite perfectionné et son procédé de fabrication. Selon ce document, le corps cylindrique du récipient est formé d'une structure composite dans laquelle une matière structurale est prise en sandwich entre deux pellicules de polypropylène. En outre, un joint hermétique est mis en place entre le corps et le couvercle par l'adjonction de matières disposées le long de la zone de sertissage.
[0003] On connaît également, par le document US-A-4 270 475, un procédé de formation de containers à bords lisses. Dans ce procédé, on utilise un couvercle dont le rebord est de diamètre légèrement inférieur à celui du corps cylindrique du container. On réalise ensuite un sertissage à double rabattement du couvercle, ce qui permet de replier les extrémités du corps cylindrique du container légèrement vers l'intérieur de façon à ce que le container muni de son couvercle présente une paroi lisse. Selon ce brevet, le corps du container est formé d'une couche de carton spiralé recouvert dans sa partie interne d'un film plastifié.
[0004] On connaît, par le document US-A-2 986 319, un container aéré et son procédé de fabrication. Selon ce procédé, le container, destiné àlais- ser échapper les gaz internes, est composé d'un corps cylindrique revêtu dans sa partie interne d'un film étanche. Toutefois, lors de la mise en place du couvercle sur le corps du container, on intercale entre les deux pièces une couche de matériaux poreux au gaz.
[0005] Par le document FR-A-2 320 867, on connaît un récipient à paroi mince à couvercle serti et le procédé pour réaliser ce récipient. A cet effet, une matière de scellement est disposée entre le couvercle et le corps du récipient. Le couvercle sertitsur sa périphérie un double repliage et est rabattu contre la paroi extrême du récipient.
[0006] Toutefois, ces emballages comportant un corps tubulaire composite constitués notamment de plusieurs bandes de carton collées ensemble ne peuvent renfermer des produits sous pression tels que bière, champagne ou autres et, par voie de conséquence, des produits sous vide. En effet, il a été constaté que sous l'effet de la pression pouvant, par exemple, atteindre jusqu'à 6,5 bars pour la bière, le couvercle et/ou le fond s'arrachaient du corps tubulaire composite et pour pallier à cet inconvénient le corps en question était remplacé par un corps métallique, ce qui augmentait le prix de revient de ces emballages.
[0007] Il en est de même pour les produits alimentaires nécessitant un traitement thermique telles qu'une pasteurisation et/ou une stérilisation à une température de l'ordre de 142 degrés Celsius.
[0008] Par ailleurs, les contenants connus présentent à leurs extrémités supérieure et inférieure un bourrelet dû au sertissage ou au matriçage du fond et/ou du couvercle sur le corps.
[0009] Or, la présence de ces bourrelets nuit considérablement et au transport et au stockage des contenants. En effet, on a l'habitude, pour le transport des contenants de les conditionner sous forme de containers ou de paquets. Il est donc certain qu'à l'emplacement des bourrelets, il y a une perte de volume dont la somme.totale peut être plus ou moins importante. Fréquemment, les bourrelets entre deux contenants juxtaposés se chevauchent et, en conséquence, les contenants présentent une certaine inclinaison par rapport à la verticale. Cet inconvénient confère à la pile de contenants superposés un équilibre instable, notamment lorsque les contenants sont simplement posés les uns sur les autres sans un conditionnement approprié.
[0011] L'invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, résout le problème consistant à créer des contenants formés d'un corps tubulaire creux composite et d'un fond et/ou couvercle dont les liaisons entre ledit corps et le fond et/ou le couvercle résistent aussi bien à une pression interne qu'à une pression externe relativement importantes. Par ailleurs, ces contenants sont dépourvus à l'emplacement desdites liaisons de tout bourrelet saillant, ce qui permet d'accoler les corps des contenants et, ainsi, de gagner du volume de rangement et d'augmenter la stabilité d'une pile de contenants superposés.
[0012] Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ce que la liaison entre le corps tubulaire creux et le fond et/ou le couvercle est consolidée permettant ainsi d'annihiler pratiquement toute déformation et/ou arrachement du fond et/ou du couvercle sous l'effet d'une pression externe ou interne tout en augmentant l'étanchéité du contenant, d'une part, vis-à-vis d'un contenu liquide sous pression et, d'autre part, vis-à-vis des agents atmosphériques externes.
[0013] De ce fait, il est possible d'utiliser le contenant pour des produits sous pression relativement forte telles que bière, eau gazeuse et autres ou pour des produits nécessitant un traitement thermique pour la pasteurisation ou la stérilisation du contenu.
[0014] L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide de dessins représentant seulement un mode d'exécution.
La figure 1 représente, en vue en élévation, un contenant à fond et à couvercle sertis conforme à l'invention.
La figure 2 représente, en une vue partielle en élévation et en coupe, l'une des extrémités du corps tubulaire creux.
La figure 3 représente, en une vue partielle en élévation et en coupe, cette même extrémité présentant un col évasé pour faciliter la mise en place du couvercle ou du fond dans le corps tubulaire creux.
La figure 4 représente, en vue en élévation et en coupe, un couvercle ou un fond destiné à la réalisation d'un contenant renfermant un produit sous pression.
La figure 5 représente, en vue en élévation et en coupe, un couvercle ou un fond destiné à la réalisation d'un contenant renfermant un produit nécessitant un traitement thermique.
La figure 6 représente, en une vue partielle en élévation et en coupe, le couvercle ou le fond conforme à l'invention.
La figure 7 représente, en une vue partielle en élévation et en coupe, l'extrémité du corps tubulaire creux dans laquelle est inséré un fond ou un couvercle.
La figure 8 représente, en une vue partielle en élévation et-en coupe, l'extrémité du corps tubulaire pourvue d'un couvercle ou d'un fond dont le pourtour du rebord annulaire est en retrait par rapport au pourtour du corps tubulaire creux.
La figure 9 représente, en une vue partielle en élévation et en coupe, l'extrémité du corps tubulaire pourvue d'un couvercle ou d'un fond dont le pourtour du rebord annulaire est dans le même plan que le pourtour du corps tubulaire creux.
La figure 10 représente, en une vue partielle en élévation et en coupe, l'extrémité du corps tubulaire creux dont la fixation du couvercle ou du fond est obtenue par sertissage.
[0016] Le contenant selon l'invention 1 comporte un corps tubulaire creux 2 de section quelconque par exemple circulaire, polygonale ou autres. Ce corps tubulaire creux 2 est obturé à l'une de ses extrémités 3 d'un fond 4 et à l'autre extrémité 5 d'un couvercle 6. Le fond 4 et le couvercle 6 sont pratiquement de même constitution, sauf que le couvercle 6 peut comporter un moyen d'ouverture pour extraire le contenu. Le contenu peut être quelconque, par exemple des produits alimentaires, chimiques, industriels ou autres sous forme de granulés, de poudres, de liquides ou de gaz, des produits sous pression ou des produits nécessitant un traitement thermique telles qu'une pasteurisation et/ou une stérilisation.
[0017] Conformément à l'invention, le fond 4 et/ou le couvercle 6 sont fixés sur les extrémités 3, 5 du corps tubulaire creux 2 soit par sertissage, matriçage ou autre moyen. Le pourtour extérieur de fixation 7, 8 du fond 4 et/ou du couvercle 6 est situé soit en retrait, soit dans le même plan vertical 9, 10 que le pourtour extérieur 11 du corps tubulaire creux 2. Ce dernier peut être métallique, en matières plastiques ou composite. Dans le cadre d'un corps métallique, on pourvoit la face interne d'un vernis et, notamment d'une résine dite "résine alimentaire". Dans le cadre d'un corps composite, le corps tubulaire creux 2 se compose de trois parties :
- la partie externe 12 constituée d'une étiquette formée d'un support en papier consolidé par un support métallique tel que l'aluminium, d'une impression et d'un film plastique ou d'un vernis ;
- l'âme centrale 13 composée de plusieurs couches 131, 132, 133 de carton neuf ou recyclé ;
- la partie interne 14 formée d'un support en papier, d'un support métallique et d'un film plastique ou d'un vernis (voir figures 2 et 3).
[0018] Pour faciliter l'introduction du fond 4 ou du couvercle 6 dans l'extrémité 3 ou 5 du corps tubulaire creux 2, on confère à ladite extrémité 3 ou 5 un col évasé 15.
[0020] Le fond 4 et/ou le couvercle 6 sont formés d'un flasque obturateur 16, d'une collerette 17 reliée par un arrondi 18 audit flasque obturateur 16 et d'un rebord annulaire 19 relié à la collerette 17 par un arrondi 20 et constitué d'une partie plane 21 et d'une extrémité 22 légèrement recourbée vers le bas. La collerette 17 présente une certaine conicité pour faciliter l'introduction du fond 4 et/ou du couvercle 6 dans le col évasé 15 réalisé aux extrémités 3 et 5 du corps tubulaire creux 2.
[0021] Lorsque le fond 4 ou le couvercle 6 est destiné à un contenant renfermant un produit sous pression, le flasque obturateur 16 présente un bombage convexe 23 (voir figure 4). Dans le cas d'une bière, la pression peut atteindre 6,5 bars pour une température de l'ordre de 65 degrés Celsius.
[0022] Par contre, lorsque le fond 41 ou le couvercle 61 est destiné à un contenant renfermant un produit soumis à un traitement thermique de l'ordre de 140 à 160 degrés Celsius alors que la pression est limitée à 2,5 bars, le flasque obturateur 161 est plan. Toutefois, en raison du traitement thermique entraînant une certaine dilatation du flasque obturateur 161, on prévoit dans ce dernier des bossages sous forme d'ondes concentriques 24, 25 dont les vides 26, 27 permettent d'absorber les dilatations du flasque obturateur 161 (voir figure 5).
[0023] La forme du fond 4 ou du couvercle 6 est obtenuepar emboutissage ou par tout autre moyen permettant d'obtenir un fond 4 et/ou un couvercle 6 adaptés à la forme de la section du corps tubulaire creux 2.
[0025] Le fond 4 ou le couvercle 6 est formé d'un feuillard 28 dont la face interne 29 en contact avec le contenu est recouverte d'une résine alimentaire 30. Conformément à l'invention, on pourvoit le fond 4 ou le couvercle 6 d'un film thermofusible 31 appliqué sur la résine alimentaire 30. Ce film thermofusible 31 s'étend sur toute la hauteur de la collerette 17 et sur la face inférieure 32 de la partie plane 21 du rebord annulaire 19 jusqu'au chant 33 de l'extrémité recourbée 22. Bien entendu, la liaison thermofusible entre le corps tubulaire creux 2 et le fond 4 ou le couvercle 6 est fonction essentiellement de l'importance de la hauteur de la collerette 17.
[0026] Selon les besoins, on peut consolider la liaison par un joint d'étanchéité 34 disposé dans le coin interne 35 formé par la collerette 17 et la partie plane 21 du rebord annulaire 19. Ce joint 34, appliqué sur le film thermofusible 31's'étend sur une certaine longueur 36 de la partie plane 21 du rebord annulaire 19 et sur une certaine hauteur 37 de la collerette 17. Avantageusement, la hauteur 37 est supérieure à la longueur 36.
[0028] Après introduction du fond 4 et/ou du couvercle 6, on procède à un présertissage pour appliquer la face inférieure 32 de la partie plane 21 du rebord annulaire 19 sur le chant 38 du col évasé 15 du corps tubulaire creux 2 tout en provoquant un certain écrasement du joint d'étanchéité 34 lorsque, bien entendu, celui-ci a été mis.
[0029] Comme visible à la figure 8, le présertissage est suivi soit d'un sertissage final, soit d'un matriçage final. Dans cette dernière phase, on redresse, d'une part, la collerette 17 du fond 4 et/ou du couvercle 6 de sorte qu'elle s'applique entièrement contre la face interne 39 du corps tubulaire creux 2 alors que la face inférieure 32 de la partie plane 21 du rebord annulaire 19 s'applique contre le chant 38 du col évasé 15 et, d'autre part, le col évasé 15 lui-même pour l'incliner vers l'axe central du corps tubulaire creux 2. Par ailleurs, l'extrémité recourbée 22 du rebord annulaire 19 du fond 4 ou du couvercle 6 épouse intimement la face externe 40 du col 15 de sorte que le chant 33 du rebord annulaire 19 vient s'incruster dans le pourtour extérieur 11 du corps tubulaire creux 2. Comme visible dans cette figure, le pourtour extérieur de fixation 7, 8 du fond 4 ou du couvercle 6 est situé en retrait par rapport au pourtour extérieur 11 du corps tubulaire creux 2.
[0030] Selon un autre mode de réalisation visible dans la figure 9, le pourtour extérieur de fixation 7, 8 du fond 4 ou du couvercle 6 est dans le même plan vertical 9, 10 que le pourtour extérieur 11 du corps tubulaire creux 2 et le col évasé 15 est effacé et se situe dans le prolongement du corps tubulaire creux 2.
[0031] Soit antérieurement, simultanément ou postérieurement au sertissage ou matriçage final, on procède à la soudure du film thermofusible 31, cette soudure pouvant être réalisée par conduction, haute-fréquence, ultra-sons, au laser ou par des moyens mécaniques telles que des molettes chauffantes, des molettes pivotantes ou autres.
[0032] Ainsi, on obtient quatre zones d'interaction entre le corps tubulaire creux 2 et le fond 4 et/ou le couvercle 6. La première zone 41 agissant contre l'humidité et représentant une résistance à l'arrachement de l'ordre de 15 % par rapport à la résistance totale est située à l'extrémité 3, 5 du corps creux 2, la seconde zone 42 représentant une résistance à l'arrachement de l'ordre de 5 % par rapport à la résistance totale est située sur le chant 38 du corps creux 2, la troisième zone 43 concerne l'étanchéité et elle est formée par le joint 34 et la quatrième zone 44 représentant une résistance à l'arrachement de l'ordre de 80 % par rapport à la résistance totale est située à l'emplacement de la collerette 17.
1. Contenant à fond et/ou à couvercle sertis notamment boîte d'emballage pour des
produits alimentaires, chimiques, industriels et autres, en particulier pour des produits
sous pression ou des produits nécessitant un traitement thermique telles que pasteurisation
ou stérilisation et formé d'un corps tubulaire creux composite (2), d'un fond (4)
et/ou d'un couvercle (6) composés d'un flasque obturateur (16), d'une collerette (17)
et d'un rebord annulaire (19) replié sur le pourtour des extrémités (3) et (5) du
corps tubulaire creux (2), caractérisé en ce qu'il comporte, pour la fixation du fond
(4) et/ou du couvercle (6), une liaison thermofusible (31) s'étendant sur toute la
hauteur de la collerette (17), enjambant les chants supérieur et/ou inférieur (38)
du corps tubulaire creux (2) et recouvrant les extrémités de ce dernier d'une hauteur
correspondant à la hauteur de l'extrémité repliée (22) du rebord annulaire du fond
(4) et/ou du couvercle (6), le pourtour (8) de ce rebord annulaire étant en retrait
par rapport au pourtour (11) du corps tubulaire creux (2).
2. Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la liaison thermofusible est un film thermofusible (31) appliqué sur la
résine alimentaire (30) recouvrant la face interne (29) en contact avec le contenu
du feuillard (28) constituant le fond (4) et/ou le couvercle (6), ce film thermofusible
(31) s'étendant sur toute la hauteur de la collerette (17) et sur la face inférieure
(32) du rebord annulaire (19) jusqu'au chant (33) de ce dernier.
3. Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le fond (4) et/ou le couvercle (6) comportent un joint d'étanchéité (34)
disposé dans le coin interne (35) formé par la collerette (17) et le rebord annulaire
(19) et appliqué contre le film thermofusible (31), ce joint (34) s'étendant sur une
certaine largeur (36) sur le rebord annulaire (19) et sur une certaine hauteur (37)
sur la collerette (17).
4. Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendication 3, caractérisé
en ce que le joint d'étanchéité (34) comporte une haute supérieure à sa largeur.
5. Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'après sertissage, il comporte quatre zones d'interaction entre le corps tubulaire
creux (2) et le fond (4) et/ le couvercle (6).
6. Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendication 5, caractérisé
en ce que la première zone (41), agissant contre l'h midité et représentant une résistance
à l'arrachement de l'ordre de 15 %, est située à l'extrémité externe (3,4) du corps
creux (2).
7. Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendication 5, caractérisé
en ce que la seconde zone (42), représentant une rés tance à l'arrachement de l'ordre
de 5 %, est située sur le chant (3 du corps tubulaire creux (2).
8. Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendication 5, caractérisé
en ce que la troisième zone (43) est située à l'empl ment du joint d'étanchéité (34).
9. Contenant à fond et/ou à couvercle sertis selon la revendication 5, caractérisé
en ce que la quatrième zone (44), représentant une r sistance à l'arrachement de l'ordre
de 80 %, est située à l'emplace ment de la collerette (17).
10. Procédé de fabrication d'un contenant selon la revendication 1, et notamment de
fixation par sertissage ou par matriçage d'un fond ou d'un couvercle sur un corps
tubulaire creux, caractérisé en ce q l'on réalise au moins à l'une des extrémités
(3,5) du corps tubulai creux (2) un col évasé (15), l'on enduit la face interne (29)
d'un feuillard (28) d'une résine alimentaire (30), l'on confère à ce feu lard (28)
un emboutissage pour obtenir un fond (4) et/ou un couverc (6) adaptés à la forme de
la section du corps tubulaire creux (2) e présentant un flasque obturateur (16), une
collerette (17) et un re bord annulaire (19), l'on applique sur la résine alimentaire
(30) à hauteur de la face externe de la collerette (17) et la face interne (32) du
rebord annulaire (19) d'un film thermofusible (31), l'on dispose dans le coin interne
(35) formé par la collerette (17) et le rebord annulaire (19) un joint d'étanchéité
(34), l'on introduit la collerette (17) dans le col évasé (15) du corps tubulaire
creux (2), puis l'on procède à la fixation du fond (4) et/ou du couvercle (6) en incrustant
le chant (33) du rebord annulaire (19) dans le pourtour extérieur (11) du corps tubulaire
creux (2).