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EP0690011B1 - Insert métallique flottant pour boíte boisson - Google Patents

Insert métallique flottant pour boíte boisson Download PDF

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Publication number
EP0690011B1
EP0690011B1 EP94420186A EP94420186A EP0690011B1 EP 0690011 B1 EP0690011 B1 EP 0690011B1 EP 94420186 A EP94420186 A EP 94420186A EP 94420186 A EP94420186 A EP 94420186A EP 0690011 B1 EP0690011 B1 EP 0690011B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cover
edge
insert
skirt
seal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP94420186A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0690011A1 (fr
Inventor
Jacques Granger
Yves Peyrin
Dominique Petit
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pechiney Emballage Alimentaire
Original Assignee
Pechiney Emballage Alimentaire
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pechiney Emballage Alimentaire filed Critical Pechiney Emballage Alimentaire
Priority to DK94420186T priority Critical patent/DK0690011T3/da
Priority to DE69416398T priority patent/DE69416398T2/de
Priority to AT94420186T priority patent/ATE176444T1/de
Priority to EP94420186A priority patent/EP0690011B1/fr
Publication of EP0690011A1 publication Critical patent/EP0690011A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0690011B1 publication Critical patent/EP0690011B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/70—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for
    • B65D85/72—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for for edible or potable liquids, semiliquids, or plastic or pasty materials
    • B65D85/73—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for for edible or potable liquids, semiliquids, or plastic or pasty materials with means specially adapted for effervescing the liquids, e.g. for forming bubbles or beer head

Definitions

  • the invention relates to the field of packaging of carbonated or carbonated drinks in easy-to-open packaging, typically beverage cans.
  • the pressure in these packages is generally higher than atmospheric pressure, and upon opening, bubbles are released and possible foaming.
  • the invention relates to an insert to be introduced into the beverage can during packaging of said beverage and intended to promote, by ejection of gas from the insert into said beverage, the formation of foam when opening said beverage can, especially when said drink is beer.
  • floating inserts Such floating insert is described in Figure 2 of the application for WO 91/07326. It consists of an enclosure, in plastic material, ballasted with a weight orientating said pregnant with respect to the liquid plane of said drink, and comprising a single opening, located below the line flotation, by which, when opening the box, the gas contained in the insert is injected into said drink.
  • the opening has closing means sensitive to the difference of pressure between the internal pressure (in the insert) and the external pressure (in the container).
  • This means can be a rupture disc or valve that releases the gaseous content of the insert as soon as, when opening the container, the pressure drops inside of it.
  • the deformation of the plastic insert during heat treatments, for example pasteurization allow internal and external pressures to be balanced. Furthermore, it is known that the inserts can operate with, as a closure means, an orifice of small dimensions ( ⁇ 0.5 mm in diameter).
  • the insert according to the invention is defined by the characteristics of claim 1.
  • the Applicant first had the idea of a floating metal insert (MFI for short) designed so as to reduce its manufacture to an assembly of parts in themselves simple to manufacture, whether it is the body of box or cover intended to form said metallic enclosure. She was surprised to note that despite the use of a metallic material, it was possible, also using inexpensive means which are easy to implement industrially, to maintain the migration of metallic ions at the - below the admitted threshold.
  • MFI floating metal insert
  • Figure 1 is a sectional view of a drink box (18) with easy opening, filled with a drink (19) on the surface (25) of which floats said metallic insert IMF (1), formed by assembling a box body (3) and a converge (10), said box body being essentially surrounded by the head space (20), said cover, provided with a lower orifice (12) of small diameter, being immersed in said drink, and generally below the liquid level (25).
  • FIG. 2 shows said cover (10), round, in a sectional view along a plane containing the axis of symmetry of the cover.
  • This cover (10) has an edge (11) intended for assembly with said box body (3), a re-entrant peripheral part (13) and a central part (14) forming a bowl and carrying said lower orifice (12) of 0.3 mm in diameter, intended for the passage of the gas flow during the opening of said container (18).
  • FIG 3 shows a box body (3) round according to the invention intended to be assembled in a sealed manner with the cover of Figure 2 (sectional view along a plane containing the axis of symmetry of the box body).
  • This box body (3) consists of a bottom (4), a side skirt (5) having, a short distance from the end (6) of the skirt, a shoulder (8), surmounted by a portion of skirt (26) of low relative height, and on which said edge (11) of the cover (10) is intended to bear during the assembly of said cover (10) and said box body (3), via a peripheral seal (15).
  • Figure 4 is an enlarged view, in section similar to that Figures 2 and 3, the assembly of the cover (10) and the box body (3): the edge (11) of the cover is pinched between the rolled edge (9) obtained by rolling the end (6) of the skirt (5), and the shoulder (8) coated with a seal (15), so that the edge edge (21) and the edge (23) of the end of the box body are embedded in the material constituting the seal (15).
  • FIG. 5 represents a sectional view of an MFI constituted by the metal enclosure (2) formed by assembling the body of box (3) and cover (10), the method of assembly being that shown enlarged in Figure 4.
  • the enclosure (2) On this figure are indicated different dimensions of the enclosure (2) : the large diameter D, the small diameter d, and the height H.
  • Figures 6 and 6a similar to Figure 4, illustrate other means of subtracting the slices (21,23) from contact with said drink, that is, in FIG. 6, in inserting a peripheral seal (15) between the edge of the cover (11) and the rolled edge (9), that is, in FIG. 6a, by masking the edge (23) of the box body by rolling more accentuated from the end (6) of the skirt (5).
  • Figures 7a and 7b show an alternative assembly by crimping said box body and said cover, by rolling the curved edge (11a) of said cover around the edge dropped (6a) from said box body, curved edge externally and carrying a seal ring (15), so as to ensure, after crimping, the tightness of said assembly, and to drown in minus the edge (21) of the edge of said cover (10), as well as the edge (23) of the end of the box body.
  • FIG. 8a similar to FIG. 1, shows in section a MFI according to the invention comprising a lower orifice (12) and an upper orifice (7), each of these orifices, with a diameter of the order of 1 to 3mm, being provided with a non-return valve, referenced (17) for the lower orifice (12), and (16) for the upper orifice (7).
  • FIG. 8b shows an example of a non-return valve, comprising a flexible strip (27) fixed by an adhesive (28) on the outside of the cover, so as to allow the exit of the gas flow from the insert to said drink.
  • the non-return valve (16) of the upper orifice (7) is fixed to the inner surface of the bottom (4), so as to allow only one flow inlet from the head space towards the inside the insert.
  • said peripheral seal (15) can be positioned in different ways depending on the type of assembly, so as to prevent contact between said drink (19) and the edges (23,21) of said box body and said cover.
  • said assembly is formed by pinching the edge (11) of said cover (10) between a shoulder (8) of said side skirt (5) and a rolled edge internally (9) from said end (6) of said skirt (5).
  • said seal peripheral (15) adheres to the inner face of said shoulder (8) and of the skirt portion (26) between said shoulder (8) and said end (6), so that said slices (21,23) of said cover and of said body box are embedded in said seal (15).
  • said peripheral seal (15) can also form a tight bead between said edge of the cover (11) and said internally rolled edge (9).
  • the sections (21,23) are not embedded in the joint as in the previous case.
  • FIG. 6a represents a variant of FIG. 4, where only the edge (21) of the cover is embedded in the joint, while the edge (23) of the rolled edge (9) is not, taking into account the rolling more important in this case.
  • the rolled edge (9) must have a diameter between 1 mm and 4 mm, for a skirt end of thickness less than 0.35, so as to withstand a relative internal pressure greater than 0.6 MPa. In fact, when the container is opened, there suddenly develops a large pressure difference on either side of the metal enclosure (2) forming the MFI, which can cause the rolled edge to "unwind" ( 9), and consequently the ineffectiveness of said insert.
  • said assembly is formed by crimping the edge (11a) of the cover with the end of said skirt forming an edge fallen (6a), said peripheral seal (15) adhering to the outer surface of said fallen edge (6a), so that, at least said edge (21) of said cover is embedded in said joint.
  • an MFI (1) in which the section of said insert is, at its largest diameter D or D '(see Figures 5, 6, 6a, 7b), at least 15% greater than the section of said insert at said bottom.
  • Another complementary means contributing to making the orientation of the MFI (1) more reliable consists in choosing the weight of the cover (10) at least equal to 0.5 times that of the box body (3). For that, it is enough to start from a thicker metal strip to make the cover than to make the box body. This reinforces the "tilting" effect of the MFI, in the sense that the MFI always tends to regain its optimum orientation, whatever the efforts exerted tending to tilt it sideways.
  • the Applicant has studied the impact of the shape of the cover on the stability of the MFI, in particular during the opening of said container.
  • the Applicant has observed that the shape of the cover could also make a contribution to the solution of the problem posed.
  • said cover comprises a re-entrant peripheral part (13) intended to facilitate centering of said cover (10) relative to said side skirt (5).
  • a cover as described above has led to more stable and better oriented MFIs - that is to say MFIs always repositioning themselves in the desired way ("tumble effect") - than those obtained, for example, with a cover comprising a flat central part.
  • the reentrant peripheral part (13) plays a stabilizing role by the liquid ring formed trapped under said reentrant peripheral part (13).
  • This preferred configuration of cover very greatly reduces the tendency of prior art MFIs to "take off” when the container (18) is opened by the propellant effect of the gas jet leaving the MFI. .
  • the re-entrant peripheral part (13) would lead to a "suction cup” effect tending to "join” - perhaps by wetting effect and surface tension - the base of the MFI and its element surrounding liquid.
  • the re-entrant peripheral part (13) of the cover also appears advantageous to facilitate the assembly of the cover (10) with the box body (3) and the centering of one relative to the other, centering which contributes to guarantee a good orientation of the MFI.
  • this re-entrant peripheral part (13) allows, by pressing against the shoulder (8) during assembly of the cover and the box body, to make obligatorily creep the seal (15) upwards, and thus to drown in the seal (15) at least the edge (21) of the cover, if not the edge (23) of the rolled edge (9).
  • the MFI according to the invention can also have two orifices, a lower orifice (12) on the cover (10), and an upper orifice (7) on the bottom (4) of the box body (3).
  • these orifices are provided with non-return valves.
  • FIG. 8b represents a typical non-return valve, made of inert elastomeric material. These valves are mounted so as to close said orifices only in one direction, with respect to said metal enclosure: in the "outside ->inside” direction for the upper non-return valve (16), in the "inside -> outside direction. "for the lower non-return valve (17).
  • the upper (16) and lower (17) valves can be either identical or different, each of them being adapted to its own environment (head space or drink).
  • Other non-return valve configurations are possible according to the invention insofar as they allow the aims of the invention to be achieved.
  • said metal enclosure (2) is in aluminum or aluminum alloy, or steel, and is coated a protective layer, usually a layer of varnish or sometimes a layer of plastic film, forming a barrier for said drink.
  • the same metal is chosen for the MFI (1) and for the container (18), which can therefore be made of aluminum or an alloy aluminum, or steel.
  • said metal enclosure is, preferably aluminum or aluminum alloy.
  • the interior volume of said metal enclosure (2) is related to the capacity of said container (18), and is preferably between 0.005 and 0.02 times the interior volume of said container.
  • said insert has an interior volume of 7 cm 3 (volume between 6.8 and 7.2 cm 3 ) for an interior volume of said container of 500 cm 3 .
  • said box body (3) and said cover (10) adapted to said box body, therefore said final MFI are round in shape, for reasons of ease of manufacture and of MFI orientation stability, and said MFI presents a height H / outside diameter D ratio measured at level of said rolled edge, or of the largest diameter, between 0.4 and 1. See Figure 5.
  • Another object of the invention is a method for manufacturing the MFIs according to the invention. This method comprises the steps as defined in claim 9.
  • the MFIs obtained were tested using two methods.
  • MFIs were tested and observed using a device comprising a transparent container, similar to a container (18 ), and containing an IMF (1), this container can be oriented in all directions and can simulate the various situations (shock, pasteurization, opening of the can, etc.) to which the beverage canisters are subjected. It was observed that the MFIs according to the invention had a remarkable "tumble" effect, great orientation stability, including, which is important, when opening the box. It is thanks to this type of device that the configuration and the dimensions of the MFIs according to the invention have been selected, numerous tests having been carried out before arriving at the general and particular means of the invention.
  • the invention makes it possible to solve all of the problems posed, whether it is the technical efficiency of the MFI, its chemical inertia during a prolonged stay in said drink, or its manufacturing cost greatly reduced by compared to the inserts of the prior art.
  • MFIs only requires manufacturers' standard technology, requiring only stamping tools adapted to the shape of the box body and the cover of the metal enclosure, this which is another advantage of the invention.
  • An additional advantage of the invention lies in the choice metallic material constituting the main part of MFIs.
  • the drink boxes being generally recycled, especially when made of aluminum alloy, the use of MFIs in the same metal or alloy as that of the beverage can allows on the one hand to exclude practically any risk of corrosion by electrochemical cell effect between the two materials, and above all facilitates the recycling of metal from the set "drink box + insert".

Landscapes

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Description

DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne le domaine du conditionnement de boissons gazeuses ou carbonatées dans des emballages à ouverture facile, typiquement des boítes boisson.
La pression dans ces emballages est généralement supérieure à la pression atmosphérique, et, lors de l'ouverture, il y a libération de bulles et formation possible de mousse.
L'invention concerne un insert à introduire dans la boíte boisson lors du conditionnement de ladite boisson et destiné à favoriser, par éjection de gaz de l'insert dans ladite boisson, la formation de mousse lors de l'ouverture de ladite boíte boisson, en particulier lorsque ladite boisson est de la bière.
ETAT DE LA TECHNIQUE
On connaít déjà, dans ce but, des inserts flottants. Un tel insert flottant est décrit à la figure 2 de la demande de brevet WO 91/07326. Il est constitué par une enceinte, en matière plastique, lestée par un poids orientant ladite enceinte par rapport au plan liquide de ladite boisson, et comprenant une seule ouverture, située au-dessous de la ligne de flottaison, par laquelle, lors de l'ouverture de la boíte, le gaz contenu dans l'insert est injecté dans ladite boisson.
Le fonctionnement d'un tel insert est le suivant : l'ouverture est dotée de moyens de fermeture sensibles à la différence de pression entre la pression interne (dans l'insert) et la pression externe (dans le récipient). Ce moyen peut être un disque de rupture ou une valve qui libère le contenu gazeux de l'insert dès que, lors de l'ouverture du récipient, la pression chute à l'intérieur de celui-ci.
Dans ce type d'insert, en matière plastique, la déformation de l'insert plastique durant les traitements thermiques, par exemple de pasteurisation, permettent un équilibrage des pressions interne et externe.
Par ailleurs, il est connu que les inserts peuvent fonctionner avec, comme moyen de fermeture, un orifice de petites dimensions (< 0,5 mm de diamètre).
On connaít aussi par le document WO-A-94 04433 un insert métallique à introduire dans un récipient devant contenir une boisson sous pression et destiné à favoriser la formation de mousse. Cet insert, positionné dans ledit récipient, est muni d'un orifice, et peut être formé par l'assemblage d'un corps de boíte et d'un couvercle, un joint périphérique assurant l'étanchéité dudit assemblage et positionné de manière à empêcher le contact entre ladite boisson et les tranches dudit corps de boíte et dudit couvercle. les préambules des revendications 1 et 9 sont basés sur cet état de la Technique.
PROBLEMES POSES
Les inserts flottants sont beaucoup plus commodes à utiliser que ceux qui font appel à un assemblage quelconque destiné à positionner avec précision l'insert à l'intérieur dudit récipient.
Cependant, les inserts flottants connus posent des problèmes de plusieurs ordres :
  • a) d'une part, il est essentiel que l'insert flottant reste toujours correctement orient par rapport à ladite boisson, sinon, il y a un risque que l'insert ne puisse plus jouer totalement son rôle comme propulseur de gaz au sein de ladite boisson lors de l'ouverture de la boíte boisson.
  • b) d'autre part, il est indispensable que l'insert soit totalement neutre vis à vis de ladite boisson, c'est à dire qu'il n'y ait pas d'altération sensible des propriétés organoleptiques de ladite boisson, ni de migration de produits ou éléments chimiques de l'insert vers ladite boisson ou inversement de ladite boisson vers l'insert (extraction d'arôme).
  • c) par ailleurs, il importe que l'insert ne complique pas le recyclage dedit récipient (boíte boisson) contenant un insert par rapport à celui de la boíte boisson seule.
  • d) enfin, il est non moins essentiel que l'insert soit d'un coût de fabrication minime, le développement industriel et commercial des inserts étant en grande partie lié à cette question du prix de revient des inserts.
    • La demanderesse a développé des inserts qui répondent totalement à ces quatre objectifs, et qui présentent, par rapport aux inserts de l'art antérieur, des progrès notables sur l'ensemble des plans considérés, et en particulier, sur le plan de la recyclabilité de l'ensemble "récipient plus insert", et sur le plan du coût de fabrication.
    DESCRIPTION DE L'INVENTION
    L'insert selon l'invention est défini par les caractéristiques de la revendication 1.
    La demanderesse a d'abord eu l'idée d'un insert métallique flottant (IMF en abrégé) conçu de manière à ramener sa fabrication à un assemblage de pièces en elles-mêmes simples à fabriquer, qu'il s'agisse du corps de boíte ou du couvercle destiné à former ladite enceinte métallique.
    Elle a eu la suprise de constater qu'en dépit de l'utilisation d'un matériau métallique, il était possible, également à l'aide de moyens peu coûteux et faciles à mettre en oeuvre industriellement, de maintenir la migration des ions métalliques au-dessous du seuil admis.
    DESCRIPTION DES FIGURES
    Toutes les figures sont relatives à l'invention.
    La figure 1 est une vue en coupe d'une boíte boisson (18) à ouverture facile, remplie d'une boisson (19) à la surface (25) de laquelle flotte ledit insert métallique IMF (1), formé par assemblage d'un corps de boíte (3) et d'un convercle (10), ledit corps de boíte étant essentiellement environnée par l'espace de tête (20), ledit couvercle, muni d'un orifice inférieur (12) de faible diamètre, étant immergée dans ladite boisson, et généralement au-dessous du niveau liquide (25).
    La figure 2 représente ledit couvercle (10), rond, selon une vue en coupe selon un plan contenant l'axe de symétrie du couvercle.
    Ce couvercle (10) présente un bord (11) destiné à l'assemblage avec ledit corps de boíte (3), une partie périphérique rentrante (13) et une partie centrale (14) formant cuvette et portant ledit orifice inférieur (12) de 0,3 mm de diamètre, destiné au passage du flux gazeux lors de l'ouverture dudit récipient (18).
    La figure 3 représente un corps de boíte (3) rond selon l'invention destiné à être assemblé de manière étanche avec le couvercle de la figure 2 (vue en coupe selon un plan contenant l'axe de symétrie du corps de boíte).
    Ce corps de boíte (3) est constitué par un fond (4), une jupe latérale (5) présentant, à faible distance de l'extrémité (6) de la jupe, un épaulement (8), surmonté d'une portion de jupe (26) de faible hauteur relative, et sur lequel ledit bord (11) du couvercle (10) est destiné à prendre appui lors de l'assemblage dudit couvercle (10) et dudit corps de boíte (3), par l'intermédiaire d'un joint périphérique (15).
    La figure 4 est une vue agrandie, en coupe analogue à celle des figures 2 et 3, de l'assemblage du couvercle (10) et du corps de boíte (3) : le bord (11) du couvercle est pincé entre le bord roulé (9) obtenu par roulage de l'extrémité (6) de la jupe (5), et l'épaulement (8) revêtu d'un joint (15), de manière à ce que la tranche (21) du bord du couvercle et celle (23) de l'extrémité du corps de boíte soient noyées dans la matière constituant le joint (15).
    La figure 5 représente une vue en coupe d'un IMF constitué par l'enceinte métallique (2) formée par assemblage du corps de boíte (3) et du couvercle (10), le mode d'assemblage étant celui représenté de manière agrandie à la figure 4. Sur cette figure sont indiqués différentes dimensions de l'enceinte (2) : le grand diamètre D, le petit diamètre d, et la hauteur H.
    Les figures 6 et 6a, analogues à la figure 4, illustrent d'autres moyens pour soustraire les tranches (21,23) au contact avec ladite boisson, soit, dans la figure 6, en inserrant un joint périphérique (15) entre le bord du couvercle (11) et le bord roulé (9), soit, dans la figure 6a, en masquant le bord (23) du corps de boíte par un roulage plus accentué de l'extrémité (6) de la jupe (5).
    Les figures 7a et 7b représentent une variante d'assemblage par sertissage dudit corps de boíte et dudit couvercle, par roulage du bord incurvé (11a) dudit couvercle autour du bord tombé (6a) dudit corps de boíte, bord incurvé extérieurement et portant un anneau de joint (15), de manière à assurer, après sertissage, l'étanchéité dudit assemblage, et à noyer au moins la tranche (21) du bord dudit couvercle (10), ainsi que la tranche (23) de l'extrémité du corps de boíte.
    La figure 8a, analogue à la figure 1, représente en coupe un IMF selon l'invention comprenant un orifice inférieur (12) et un orifice supérieur (7), chacun de ces orifices, d'un diamètre de l'ordre de 1 à 3mm, étant muni d'une valve anti-retour, référencée (17) pour l'orifice inférieur (12), et (16) pour l'orifice supérieur (7).
    La figure 8b représente un exemple de valve anti-retour, comprenant une lamelle souple (27) fixée par un adhésif (28) à l'extérieur du couvercle, de manière à permettre la sortie du flux gazeux de l'insert vers ladite boisson. Par contre, la valve anti-retour (16) de l'orifice supérieur (7) est fixée à la surface intérieure du fond (4), de manière à ne permettre qu'une entrée de flux de l'espace de tête vers l'intérieur de l'insert.
    DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
    Selon l'invention, ledit joint périphérique (15) peut être positionné de différentes façons selon le type d'assemblage, de manière à empêcher le contact entre ladite boisson (19) et les tranches (23,21) dudit corps de boíte et dudit couvercle.
    Selon un premier mode d'assemblage, ledit assemblage est formé par le pincement du bord (11) dudit couvercle (10) entre un épaulement (8) de ladite jupe latérale (5) et un bord roulé intérieurement (9) de ladite extrémité (6) de ladite jupe (5).
    Dans ce cas, comme représenté à la figure 4, ledit joint périphérique (15) adhère à la face intérieure dudit épaulement (8) et de la portion (26) de jupe comprise entre ledit épaulement (8) et ladite extrémité (6), de manière à ce que les dites tranches (21,23) dudit couvercle et dudit corps de boíte soient noyées dans ledit joint (15).
    Comme représenté à la figure 6, ledit joint périphérique (15) peut aussi former un cordon étanche entre ledit bord du couvercle (11) et ledit bord roulé intérieurement (9).
    Dans ce cas, les tranches (21,23) ne sont pas noyées dans le joint comme dans le cas précédent.
    La figure 6a représente une variante de la figure 4, où seule la tranche (21) du couvercle est noyée dans le joint, alors que la tranche (23) du bord roulé (9) ne l'est pas, compte tenu du roulage plus important dans ce cas.
    Le bord roulé (9) doit avoir un diamètre compris entre 1 mm et 4 mm, pour une extrémité de jupe d'épaisseur inférieure à 0,35, de manière à résister à une pression intérieure relative supérieure à 0,6 MPa.
    En effet, lors de l'ouverture du récipient, il se développe brusquement une grande différence de pression de part et d'autre de l'enceinte métallique (2) formant l'IMF, qui peut entraíner un "déroulement" du bord roulé (9), et en conséquence l'inefficacité dudit insert.
    Selon un deuxième mode d'assemblage représenté aux figures 7a et 7b, ledit assemblage est formé par sertissage du bord (11a) du couvercle avec l'extrémité de ladite jupe formant un bord tombé (6a), ledit joint périphérique (15) adhérant à la surface extérieure dudit bord tombé (6a), de manière à ce que, au moins ladite tranche (21) dudit couvercle soit noyée dans ledit joint.
    Pour renforcer la certitude d'avoir toujours un IMF (1) d'orientation adéquate, il est préférable d'avoir un IMF (1) dans lequel la section dudit insert est, au niveau de son plus grand diamètre D ou D' (voir figures 5, 6, 6a, 7b), supérieure d'au moins 15% à la section dudit insert au niveau dudit fond.
    Un autre moyen complémentaire contribuant à fiabiliser l'orientation de l'IMF (1), consiste à choisir le poids du couvercle (10) au moins égal à 0,5 fois celui du corps de boite ( 3).
    Pour cela, il suffit de partir de bande de métal plus épaisse pour fabriquer le couvercle que pour fabriquer le corps de boíte.
    On renforce ainsi l'effet de "culbuto" de l'IMF, en ce sens que l'IMF tend toujours à retrouver son orientation optimum, quelle que soient les efforts exercés tendant à le faire basculer de côté.
    La demanderesse a étudié l'incidence de la forme du couvercle sur la stabilité de l'IMF, en particulier lors de l'ouverture dudit récipient.
    La demanderesse a observé que la forme du couvercle pouvait aussi apporter une contribution à la solution du problème posé.
    Suite à ses observations, il est préférable que ledit couvercle comporte une partie périphérique rentrante (13) destinée à faciliter le centrage dudit couvercle (10) par rapport à ladite jupe latérale (5).
    Pour des raisons non éclaircies, un couvercle tel que décrit précédemment a conduit à des IMF plus stables et de meilleure orientation - c'est à dire des IMF se repositionnant toujours de la manière souhaitée (effet de "culbuto") - que ceux obtenus, par exemple, avec un couvercle comprenant une partie centrale plane.
    Il est possible que la partie périphérique rentrante (13) joue un rôle stabilisateur par l'anneau liquide formé emprisonné sous ladite partie périphérique rentrante (13).
    La demanderesse a observé que cette configuration préférée de couvercle diminuait très fortement la tendance des IMF de l'art antérieur à "décoller" lors de l'ouverture du récipient (18) par l'effet de propulsion du jet gazeux sortant de l'IMF. Selon une hypothèse émise par la demanderesse, la partie périphérique rentrante (13) conduirait à un effet de "ventouse" tendant à "solidariser" - peut-être par effet de mouillage et de tension superficielle - la base de l'IMF et son élément liquide environnant.
    Par ailleurs, la partie périphérique rentrante (13) du couvercle apparaít également avantageuse pour faciliter l'assemblage du couvercle (10) avec le corps de boíte (3) et le centrage de l'un par rapport à l'autre, centrage qui contribue à garantir une bonne orientation de l'IMF.
    En outre, dans le cas de la configuration représentée aux figures 4 et 6a, cette partie périphérique rentrante (13) permet, en venant appuyer contre l'épaulement (8) lors de l'assemblage du couvercle et du corps de boíte, de faire fluer obligatoirement le joint (15) vers le haut, et ainsi de noyer dans le joint (15) au moins la tranche (21) du couvercle, si ce n'est la tranche (23) du bord roulé (9).
    L'IMF selon l'invention peut aussi comporter deux orifices, un orifice inférieur (12) sur le couvercle (10), et un orifice supérieur (7) sur le fond (4) du corps de boíte (3). Dans ce cas, comme repésenté aux figures 8a et 8b, ces orifices sont munis de valves anti-retour. La figure 8b représente une valve anti-retour typique, en matériau élastomère inerte.
    Ces valves sont montées de manière à obturer lesdits orifices seulement dans une sens, par rapport à ladite enceinte métallique : dans le sens "extérieur -> intérieur" pour la valve anti-retour supérieure (16), dans le sens "intérieur -> extérieur" pour la valve anti-retour inférieure (17).
    Un tel dispositif assure en permanence l'équilibre des pressions internes et externes (= pression de l'espace de tête (20)) de l'IMF, évite le remplissage de l'IMF avec ladite boisson, tout en permettant à l'IMF de jouer pleinement son rôle lors de l'ouverture dudit récipient.
    Les valves supérieures (16) et inférieures (17) peuvent être soit identiques soit différentes, chacune d'entre elles étant adaptée à son environnement propre (espace de tête ou boisson).
    D'autres configurations de valves anti-retour sont possibles selon l'invention dans la mesure où elles permettent d'atteindre les buts visés par l'invention.
    Selon l'invention, ladite enceinte métallique (2) est en aluminium ou alliage d'aluminium, ou en acier, et est revêtue d'une couche protectrice, généralement une couche de vernis ou parfois une couche de film plastique, formant barrière pour ladite boisson.
    Généralement, on choisit le même métal pour l'IMF (1) et pour le récipient (18), qui peut donc être en aluminium ou alliage d'aluminium, ou en acier.
    Selon l'invention, ladite enceinte métallique est, de préférence, en aluminium ou alliage d'aluminium.
    Le volume intérieur de ladite enceinte métallique (2) est en relation avec la capacité dudit récipient (18), et est, de préférence, compris entre 0,005 et 0,02 fois le volume intérieur dudit récipient.
    Ainsi, à titre d'exemple, ledit insert présente un volume intérieur de 7 cm3 (volume compris entre 6,8 et 7,2 cm3) pour un volume intérieur dudit récipient de 500 cm3.
    De préférence, ledit corps de boíte (3) et ledit couvercle (10) adapté audit corps de boíte, donc ledit IMF final, sont de forme ronde, pour des raisons de facilité de fabrication et de stabilité d'orientation de l'IMF, et ledit IMF présente un rapport hauteur H / diamètre extérieur D mesuré au niveau dudit bord roulé, ou du plus grand diamètre, compris entre 0,4 et 1. Voir figure 5.
    Un autre objet de l'invention est un procédé pour fabriquer les IMF selon l'invention.
    Ce procédé comprend les étapes telles que définies dans la revendication 9.
    Pour assembler ledit couvercle (10) et ledit corps (3), on peut, avantageusement, rouler intérieurement ledit bord tout en exerçant un appui contre ledit couvercle, de manière à ce que, grâce notamment à l'élasticité dudit joint, la tranche du corps de boíte n'endommage pas, durant la phase de roulage, ladite couche protectrice recouvrant ledit couvercle.
    En outre, de manière à faciliter ledit appui, une matrice peut supporter ledit épaulement durant le roulage intérieur dudit bord.
    EXEMPLE DE REALISATION
    Les figures 1 à 8b représentent des exemples, non limitatifs, selon l'invention.
    L'exemple d'IMF représenté par les figures 1 à 5 est réalisé comme suit :
  • 1) On a fabriqué des corps de boíte (3), comme représenté à la figure 2, avec les dimensions portées sur la figure 3, par emboutissage de bande métallique en alliage d'aluminium de 0,21 mm d'épaisseur.
    On a adapté un dispositif, utilisé pour le dépôt de joint à la périphérie des couvercles, pour déposer, sur l'épaulement (8) du corps de boíte, un joint (15), analogue au joint standard des couvercles de boíte boisson, et selon un profil de joint comme représenté sur la figure 2.
  • 2) On a fabriqué des couvercles (10), comme représenté à la figure 2, avec les dimensions portées sur la figure 1, par emboutissage de bande métallique en alliage d'aluminium de 0,50 mm d'épaisseur. On a percé un orificé (12) de 0,3 mm de diamètre.
  • 3) On a obtenu les IMF finals en assemblant les corps de boíte et les couvercles, à l'aide d'une sertisseuse modifiée de manière à former un bord roulé (9) comme représenté à la figure 5.
    • Résultats obtenus :
    Les IMF obtenus ont été testés selon deux méthodes.
    D'une part, ils ont été testés dans des boítes boisson (boíte à ouverture facile) de 500 cm3 de capacité. Pour cela, ils ont été d'abord introduits dans des boítes boisson lors du conditionnement de bière, puis soumis au traitement standard de pasteurisation.
    L'effet des IMF a ensuite été évalué, par l'homme du métier de la brasserie, lors de l'ouverture des boítes boisson, par la qualité de la mousse obtenue (finesse, persistance...). Cet effet a été jugé totalement satisfaisant par cet homme du métier.
    D'autre part, pour visualiser le comportement des IMF en ce qui concerne le problème de la stabilité de leur orientation, les IMF ont été testés et observés à l'aide d'un dispositif comprenant un récipient transparent, analogue à un récipient (18), et contenant un IMF (1), ce récipient pouvant être orienté en toutes directions et pouvant simuler les diverses situations (chocs, pasteurisation, ouverture de la boíte, etc...) auxquelles sont soumises les boítes boissons.
    On a observé que les IMF selon l'invention présentaient un effet de "culbuto" remarquable, une grande stabilité d'orientation, y compris, ce qui est important, lors de l'ouverture de la boíte.
    C'est grâce à ce type de dispositif qu'ont pu être selectionnés la configuration et les dimensions des IMF selon l'invention, de nombreux essais ayant été réalisés avant d'aboutir aux moyens généraux et particuliers de l'invention.
    Par ailleurs, les analyses de la teneur en aluminium dans la bière ont démontré que la protection des tranches (21,23) du bord du couvercle et du corps de boíte permettait de diminuer considérablement la teneur en ion métallique dans ladite boisson. Il est possible de diminuer encore cette teneur, soit en protégeant, de manière connue en elle-même, et typiquement par un vernis, la tranche dudit orifice (12), soit en utilisant des valves (17) qui protègent les tranches des orifices, comme représenté à la figure 8b.
    AVANTAGES DE L'INVENTION
    L'invention permet de résoudre l'ensemble des problèmes posés, qu'il s'agisse de l'efficacité technique de l'IMF, de son inertie chimique lors d'un séjour prolongé dans ladite boisson, ou de son coût de fabrication fortement réduit par rapport aux inserts de l'art antérieur.
    Par ailleurs, la fabrication des IMF ne fait appel qu'à une technologie standard des fabricants d'emballage, ne nécessitant que des outils d'emboutissage adaptés à la forme du corps de boíte et du couvercle de l'enceinte métallique, ce qui est un autre avantage de l'invention.
    Un avantage complémentaire de l'invention réside dans le choix du matériau métallique constituant l'essentiel des IMF. En effet, les boítes boisson étant en général recyclées, surtout quand elles sont en alliage d'aluminium, l'utilisation d'IMF en un même métal ou alliage que celui de la boíte boisson permet d'une part d'exclure pratiquement tout risque de corrosion par effet de pile électrochimique entre les deux matériaux, et surtout facilite le recyclage du métal de l'ensemble "boíte boisson + insert".

    Claims (11)

    1. Insert métallique (1) à introduire dans un récipient (18) devant contenir une boisson (19) sous pression surmontée d'un espace de tête (20), destiné à favoriser, lors de l'ouverture dudit récipient, la formation de mousse à la surface de ladite boisson, comprenant une enceinte (2) munie d'au moins un orifice inférieur (12), destiné à être situé au-dessous du niveau du liquide (25) formé par ladite boisson, permettant un transfert de gaz de ladite enceinte (2) vers ladite boisson (19), ladite enceinte (2) étant métallique et formée par l'assemblage d'un corps de boíte (3), et constitué d'un fond (4) et d'une jupe latérale (5) dont l'extrémité (6) forme l'ouverture dudit corps de boíte, et d'un couvercle (10), de manière à fermer l'ouverture dudit corps de boíte avec ledit couvercle, caractérisé en ce que,
      a) ledit couvercle (10) est muni dudit orifice inférieur (12), le poids du couvercle (10) étant choisi au moins égal à 0,5 fois celui du corps de boíte (3), afin que l'insert, destiné à flotter, reste correctement orienté la tête en bas;
      b) un joint périphérique (15), assurant l'étanchéité dudit assemblage, est positionné de manière à empêcher le contact entre ladite boisson (19) et les tranches (23,21) dudit corps de boíte et dudit couvercle, ledit assemblage étant formé soit par le pincement du bord (11) dudit couvercle entre un épaulement (8) de ladite jupe latérale et un bord roulé intérieurement (9) de ladite extrémité (6) de ladite jupe, soit par sertissage du bord du couvercle (11a) avec l'extrémité de ladite jupe formant un bord tombé (6a), ledit joint (15) adhérant à la surface extérieure dudit bord tombé (6a), de manière à ce que, au moins ladite tranche dudit couvercle (21) soit noyée dans ledit joint.
    2. Insert selon la revendication 1 dans lequel ledit joint périphérique (15) adhère à la face intérieure dudit épaulement (8) et de la portion de jupe (26) comprise entre ledit épaulement et ladite extrémité, de manière à ce que les dites tranches (21,23) dudit couvercle et dudit corps de boíte soient noyées dans ledit joint (15).
    3. Insert selon la revendication 1 dans lequel ledit joint (15) forme un cordon étanche entre ledit bord (11) du couvercle et ledit bord roulé intérieurement (9).
    4. Insert selon une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel le diamètre dudit bord roulé (9) est compris entre 1 mm et 4 mm, pour une extrémité de jupe d'épaisseur inférieure à 0,35 mm, de manière à résister à une pression intérieure relative supérieure à 0,6 MPa.
    5. Insert selon une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel la section dudit insert (1) est, au niveau de son plus grand diamètre D ou D', supérieure d'au moins 15% à la section dudit insert au niveau dudit fond.
    6. Insert selon une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel ledit couvercle (10) comporte une partie périphérique rentrante (13) destinée à faciliter le centrage dudit couvercle (10) par rapport à ladite jupe latérale (5).
    7. Insert selon une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel le poids du couvercle (10) est choisi au moins égal à 0,5 fois celui du corps de boíte (3), en utilisant pour fabriquer ledit couvercle une bande métallique plus épaisse que celle utilisée pour fabriquer ledit corps de boíte.
    8. Insert selon une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel ladite enceinte métallique (2) est en aluminium ou alliage d'aluminium.
    9. Procédé de fabrication d'un insert selon une quelconque des revendications 1 à 8 comprenant les étapes suivantes :
      a) on forme, par emboutissage à partir de métal en bande revêtu d'une couche protectrice, un corps de boíte (3) présentant une jupe latérale et un épaulement (8) entre deux portions de la jupe, et un couvercle (10) muni d'un orifice (12) et d'un bord (11) adapté audit corps de boíte (3), l'épaisseur dudit métal en bande destiné à former ledit couvercle (10) étant supérieure à celle dudit métal en bande destiné à former ledit corps de boíte(3),
      b) on assemble ledit couvercle (10) et ledit corps, par pincement du bord dudit couvercle entre l'épaulement de ladite jupe latérale et un bord roulé intérieurement de l' extrémité de la jupe, de manière à ce que les tranches (21,23) dudit couvercle et dudit corps de boíte soient protégées par ledit joint et ne puissent pas venir en contact avec la boisson, par un joint déposé sur l'épaulement du corps de boíte ou sur le bord du couvercle.
    10. Procédé selon la revendication 9 dans lequel, à l'étape c) dudit procédé, on roule intérieurement ledit bord tout en exerçant un appui contre ledit couvercle (10), de manière à ce que, grâce notamment à l'élasticité dudit joint (15), la tranche (23) du corps de boíte n'endommage pas, durant la phase de roulage, ladite couche protectrice recouvrant ledit couvercle (10).
    11. Procédé selon la revendication 11 dans lequel, de manière à faciliter ledit appui, une matrice supporte ledit épaulement durant le roulage intérieur dudit bord.
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