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EP0737624B1 - Procédé de fabrication d'un couvercle à ouverture facile à incision dans une zone inclinée - Google Patents

Procédé de fabrication d'un couvercle à ouverture facile à incision dans une zone inclinée Download PDF

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Publication number
EP0737624B1
EP0737624B1 EP95420100A EP95420100A EP0737624B1 EP 0737624 B1 EP0737624 B1 EP 0737624B1 EP 95420100 A EP95420100 A EP 95420100A EP 95420100 A EP95420100 A EP 95420100A EP 0737624 B1 EP0737624 B1 EP 0737624B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
score line
strip
incision
process according
angle
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
EP95420100A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0737624A2 (fr
EP0737624A3 (fr
Inventor
Jean-Marc Legresy
Jean - Pierre Richard
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.)
Trivium Packaging West France SAS
Original Assignee
Impress Metal Packaging SA
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
Priority to EP95420100A priority Critical patent/EP0737624B1/fr
Application filed by Impress Metal Packaging SA filed Critical Impress Metal Packaging SA
Priority to PCT/FR1996/000571 priority patent/WO1996032334A1/fr
Priority to DE69607337T priority patent/DE69607337T2/de
Priority to US08/930,431 priority patent/US6004089A/en
Priority to ES96913590T priority patent/ES2144238T3/es
Priority to AU56525/96A priority patent/AU5652596A/en
Priority to EP96913590A priority patent/EP0820409B1/fr
Priority to HU9802582A priority patent/HU226349B1/hu
Publication of EP0737624A2 publication Critical patent/EP0737624A2/fr
Publication of EP0737624A3 publication Critical patent/EP0737624A3/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0737624B1 publication Critical patent/EP0737624B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/38—Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures
    • B21D51/383—Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures scoring lines, tear strips or pulling tabs
    • 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
    • B65D17/00—Rigid or semi-rigid containers specially constructed to be opened by cutting or piercing, or by tearing of frangible members or portions
    • B65D17/28—Rigid or semi-rigid containers specially constructed to be opened by cutting or piercing, or by tearing of frangible members or portions at lines or points of weakness
    • B65D17/404—Details of the lines of weakness

Definitions

  • the invention relates to the field of containers with opening easy and especially the metal covers to easy opening.
  • the easy-opening lids have a generally peripheral incision in the case of containers for food products, as shown in FIGS. 1a to 1c, FIGS. 1a and 1b corresponding to easy-opening lids with bowl, or have a localized incision at a small portion of the cover panel in the case of a cover for a beverage can.
  • the incisions are defined by their profile and the residual metal thickness under the incision which is also called the "residual".
  • a profile is defined by the angle alpha of the incision and by the calculated width P of the bottom of the incision.
  • a typical incision is shown in Figure 2 where the angle alpha is 60 ° and the width P is 40 ⁇ m and is designated by "60P40".
  • US patent 4,132,328 is known in which the incision of an easy-opening cover is formed on a strip delimited between two zones formed by two punching stages, so as to increase the compression of said delimited strip and thus facilitate opening the cover.
  • Figure 7 shows in section an incision after crimping and sterilization, with cracks at the bottom of the incision characteristics that the present invention proposes otherwise delete entirely, at least reduce very strongly.
  • the problem is to find a way to manufacture, so reliable and economical, low residual COF whose bottom incisions is not cracked at the end of manufacture, nor after packaging of the product to be packaged.
  • said strip is located on the periphery of the central panel and the skirt inside of the edge to be crimped, and forms an inclined plane between said central panel and said skirt, as illustrated in Figures 3a and 3b, having the shape of a corner cone portion at the top 180 ° -2.beta.
  • said cover is a convercle with a peripheral counter-bowl, in which said strip is located at the periphery of the central panel and of said counter-bowl, and forms an inclined plane between said central panel and said counter-bowl, as illustrated in Figures 3c, 3f and 3g, having the shape of a portion of a cone angle at the top 180 ° -2.beta.
  • said cover is a partially open lid, for example a lid for a beverage can in which said strip forms a non-zero beta angle inclined plane bordering the part of said panel intended to be opened, as illustrated in Figures 3d and 3rd.
  • said strip does not close on itself, as in the previous cases.
  • the inclination of said incision strip can be oriented at an angle of +/- beta relative to said mean plane of the central panel, considered as a horizontal plane (see FIGS. 3a and 3b).
  • Said beta angle is generally between 5 ° and 45 °. Indeed, for a beta angle less than 5 °, the desired effect (reduction of cracks) obtained is relatively moderate. Furthermore, as the problem posed is solved with a beta angle less than 45 °, there is no technical interest in making an incision on an incision band having a slope greater than 45 °.
  • Said beta angle is preferably between 10 and 30 °. As the embodiments and the comparative tests will demonstrate, the means of the invention effectively solve the problem posed.
  • Figures 1a to 1c show, in axial section, different shapes of covers with easy opening (1) of the prior art.
  • These covers include a central panel (3) on which there is an incision (2) on the incision strip (6) in a horizontal plane, parallel to the mean plane (17) of the panel (3), and a crimping edge ( 4).
  • the central panel is provided with a rivet (7) which fixes a ring (8), the spout (9) of which is located in line with the incision (2) so as to ensure the opening by tilting of the ring.
  • the crimping edge (4) comprises a skirt (5), strongly inclined, connecting to said central panel, possibly by a bowl (20).
  • Figures 1a to 1c are distinguished by the presence of a bowl (20) in the case of FIGS. 1a and 1b, and by the position of the incision (2) located in the plane of said panel central in the case of FIGS. 1a and 1c, and at the bottom of the bowl (20) in the case of FIG. 1b.
  • Figure 2 shows in axial section an incision (2).
  • a incision (2) is defined, for a thickness E of the layer metallic, by an alpha angle, by a calculated value P of bottom (10) of the incision, by an R value of the thickness residual (11) (also called “residual").
  • the sides of the incision were designated by 16a and 16b.
  • Figures 3a, 3b and 3c show, in axial section similar to that of FIGS. 1a to 1c, portions of easy opening cover (1) according to the invention having a sloping incision band (6).
  • Figures 3a and 3b illustrate the position of the incision (2) on the incision strip (6) forming the bottom of the bowl (20).
  • This strip (6) has a slope of angle beta with respect to the plane (17), corresponding to the horizontal mean plane of said central panel (3).
  • said strip (6) has a slope of an angle + beta, while the angle is -beta in Figure 3b.
  • Figure 3c illustrates the position of the incision (2) on the incision band (6) forming the periphery of the beach central (3), externally limited by the counter-bowl (18).
  • This strip (6) has an angle slope + beta by relative to the plan (17).
  • FIG. 3f is a top view showing the incision strip (6) in the form of a hatched crown, the incision (2) passing through the center of this strip.
  • Figure 3f is an axial section along the axis BB of Figure 3f, showing that said strip (6) has the shape of a cone portion with an angle at the top equal to 180 ° - 2.beta.
  • Figures 3d and 3e relate to an opening cover partial beverage can.
  • Figure 3d is a top view and Figure 3e is a section along the axis A-A of Figure 3d.
  • the incision strip (6) does not form not a band closed on itself, but has the form a horseshoe, the open part of which remains attached to the central panel (3) of the cover.
  • the ring (8) is positioned on the side of this open part, and tilting forward just tear the incision (2) and fold inwards the box the tongue delimited by said incision (2).
  • Figure 7 similar to Figure 2, shows a section micrographic showing the presence of cracks (12) at the bottom incision (10).
  • the invention applies more particularly to covers with easy opening (1) in steel or aluminum or alloy aluminum, alpha angle between 40 and 120 °, thickness between 0.12 and 0.30 mm (nominal thickness of the metal strip intended to form the metal layer of the lid with easy opening), and of residual thickness R at the bottom of an incision greater than 40 ⁇ m.
  • the residual thickness value R is generally understood between 60 and 140 ⁇ m, depending on the nature of the metal strip, and according to the value of said nominal thickness.
  • the angle alpha is preferably between 40 ° and 60 ° and the width P at the bottom of the incision is between 10 and 40 ⁇ m.
  • These preferential values are those which correspond to the best ease of opening.
  • the invention also includes a method of manufacturing easy opening covers (1) in which said incision is obtained by punching, using a corner punch alpha, an incision strip (6) of a blank cover, in a vertical direction (19) perpendicular to the plane by means of said central panel (3), said incision strip having a non-zero beta angle slope.
  • the angle alpha can be between 40 and 120 °, and the beta angle is generally between 5 and 45 °.
  • Said incision strip (6) with a beta angle slope is formed by stamping metal strip in a manner known per se during the formation of the cover blank. Given the high precision of the tools used to manufacture covers, it suffices that said strip has a width of around 1 mm to be sure that said incision (2) will be always well positioned on said sloping strip (6) beta angle.
  • Said punch (13) can be oriented at a gamma angle by with respect to said perpendicular direction (19) between two extreme values such as one of these values corresponds to a punch having one of its vertical faces (16a), as shown in Figure 4a, the other value corresponding to a punch having the other of its faces (16b) vertical, as shown in Figure 6a.
  • the blank cover not incised is positioned on an appropriately shaped anvil so the incision band (6) is in abutment on said anvil during the action of said punch.
  • All of the easy-open lids were made to from 5182 alloy aluminum strip (designation according to Aluminum Association), nominal thickness of 270 ⁇ m, varnished on both sides, and in metallurgical condition H28 corresponding to a strongly hardened state, restored during opening).
  • Standard easy-opening covers (1) of 73 mm in diameter were manufactured, with a peripheral incision according to FIG. 3a, incision having a profile of the "60P40" type (alpha angle of 60 ° and a calculated value of dish at the bottom 40 ⁇ m incision).
  • the lids obtained were crimped onto boxes which were then sterilized in a standard manner (30 min at 125 ° C). Cuts were made on the covers as manufactured, on the covers after crimping and on the covers after sterilization, so as to be able to carry out observations under the microscope by reflection and to assess the presence and extent of cracks at the bottom of the incision. .
  • the residual metal layer under the incision is particularly sensitive to the action of corrosion due to the ingredients of the packaged products (possible presence of acids and / or salts), and the sensitivity to corrosion increases with the presence of cracks, or the presence of cracks of greater length.
  • the damage to the incision which can be quantified by the presence of cracks and the length of the cracks, and the resistance to corrosion.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers Opened By Tearing Frangible Portions (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)
  • Sewage (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne le domaine des récipients à ouverture facile et plus spécialement les couvercles métalliques à ouverture facile.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les couvercles à ouverture facile possèdent une incision généralement périphérique dans le cas de récipients pour produits alimentaires, comme représenté sur les figures 1a à 1c, les figures 1a et 1b correspondant à des couvercles à ouverture facile avec cuvette, ou possèdent une incision localisée à une faible portion du panneau du couvercle dans le cas d'un couvercle pour boíte-boisson.
Les incisions sont définies par leur profil et l'épaisseur de métal résiduelle sous l'incision qui est appelée aussi le "résiduel".
Un profil est défini par l'angle alpha de l'incision et par la largeur calculée P du fond de l'incision. Une incision typique est représentée à la figure 2 où l'angle alpha vaut 60° et la largeur P vaut 40 µm et elle est désignée par "60P40".
Par ailleurs, on connait le brevet US 4,132,328 dans lequel l'incision d'un couvercle à ouverture facile est formée sur une bande délimitée entre deux zones formées par deux étapes de poinçonnage, de manière à augmenter la compression de ladite bande délimitée et ainsi faciliter l'ouverture du couvercle.
PROBLEME POSE
Il y a une demande toujours plus grande pour des couvercles à ouverture facile présentant simultanément une plus grande facilité d'ouverture et une plus grande sécurité de fabrication et d'usage. Mais ces exigences sont à ce jour en grande partie contradictoires dans la mesure où la plus grande facilité d'ouverture est généralement obtenue par diminution du résiduel, diminution qui entraíne une sécurité de fabrication bien moindre (précision des outils plus grande, marge de sécurité plus faible), et surtout des risques très importants d'apparition de fissures en fond d'incision, qui conduisent à des fuites, soit directemnent, soit par action de la pression pendant le conditionnement, typiquement avec stérilisation, soit après conditionnement par action corrosive du produit conditionné.
En outre, la présence de fissures rend les couvercles plus sensibles aux perforations par chocs lors des manutentions du produit conditionné, et cela depuis le conditionnement du produit jusqu'à son utilisation finale chez le consommateur.
La figure 7 représente en coupe une incision après sertisage et stérilisation, présentant, en fond d'incision, des fissures caractéristiques que la présente invention se propose sinon de supprimer en totalité, du moins de réduire très fortement.
Le problème est de trouver un moyen pour fabriquer, de manière fiable et économique, des COF à faible résiduel dont le fond des incisions ne soit pas fissuré en sortie de fabrication, ni après conditionnement du produit à emballer.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
Ce problème est résolu par le procédé selon la revendication 1.
Selon une première modalité préférée de l'invention, ladite bande est située à la périphérie du panneau central et de la jupe intérieure du bord à sertir, et forme un plan incliné entre ledit panneau central et ladite jupe, comme illustré aux figures 3a et 3b, ayant la forme d'une portion de cône d'angle au sommet 180°-2.beta.
Selon une seconde modalité de l'invention, ledit couvercle est un convercle avec une contre-cuvette périphérique, dans lequel ladite bande est située à la périphérie du panneau central et de ladite contre-cuvette, et forme un plan incliné entre ledit panneau central et ladite contre-cuvette, comme illustré aux figures 3c, 3f et 3g, ayant la forme d'une portion de cône d'angle au sommet 180°-2.beta.
Selon une troisième modalité de l'invention, ledit couvercle est un couvercle à ouverture partielle, par exemple un couvercle pour boíte-boisson dans lequel ladite bande forme un plan incliné d'angle beta non nul bordant la partie dudit panneau destinée à être ouverte, comme illustré aux figures 3d et 3e. Dans ce cas, ladite bande ne se referme pas sur elle-même, comme dans les cas précédents.
L'inclinaison de ladite bande d'incision peut être orientée selon un angle de +/- beta par rapport audit plan moyen du panneau central, considéré comme plan horizontal (voir les figures 3a et 3b).
Ledit angle beta est généralement compris entre 5° et 45°. En effet, pour un angle beta inférieur à 5°, l'effet recherché (diminution de fissures) obtenu est relativement modéré. Par ailleurs, comme le problème posé est résolu avec un angle beta inférieur à 45°, il n'y a pas d'intérêt technique à réaliser une incision sur une bande d'incision ayant une pente supérieure à 45°.
Ledit angle beta est de préférence compris entre 10 et 30°.
Comme le démontreront les exemples de réalisation et les essais comparatifs, les moyens de l'invention résolvent effectivement le problème posé.
DESCRIPTION DES FIGURES
Les figures 1a à 1c représentent, en coupe axiale, différentes formes de couvercles à ouverture facile (1) de l'art antérieur.
Ces couvercles comprennent un panneau central (3) sur lequel se trouve une incision (2) sur bande d'incision (6) dans un plan horizontal, parallèle au plan moyen (17) du panneau (3), et un bord à sertir (4).
Le panneau central est muni d'un rivet (7) qui fixe un anneau (8) dont le bec (9) est situé au droit de l'incision (2) de manière à assurer l'ouverture par basculement de l'anneau.
Le bord à sertir (4) comprend une jupe (5), fortement inclinée, se raccordant audit panneau central, éventuellement par une cuvette (20).
Les figures 1a à 1c se distinguent par la présence d'une cuvette (20) dans le cas des figures 1a et 1b, et par la position de l'incision (2) située dans le plan dudit panneau central dans le cas des figures 1a et 1c, et au fond de la cuvette (20) dans le cas de la figure 1b.
La figure 2 représente en coupe axiale une incision (2). Une incision (2) se définit, pour une épaisseur E de la couche métallique, par un angle alpha, par une valeur calculée P du fond (10) de l'incision, par une valeur R de l'épaisseur résiduelle (11) (appelé aussi "résiduel"). Les côtés de l'incision ont été désignés par 16a et 16b.
Les figures 3a, 3b et 3c représentent, en coupe axiale analogue à celle des figures 1a à 1c, des portions de couvercle à ouverture facile (1) selon l'invention présentant une bande d'incision (6) en pente.
Les figures 3a et 3b illustrent la position de l'incision (2) sur la bande d'incision (6) formant le fond de la cuvette (20). Cette bande (6) présente une pente d'angle beta par rapport au plan (17), correspondant au plan moyen horizontal dudit panneau central (3).
Sur la figure 3a, ladite bande (6) présente une pente d'un angle +beta, alors que l'angle est de -beta sur la figure 3b.
La figure 3c illustre la position de l'incision (2) sur la bande d'incision (6) formant la périphérie de la plage centrale (3), limitée extérieurement par la contre-cuvette (18). Cette bande (6) présente une pente d'angle +beta par rapport au plan (17).
Les figures 3f et 3g sont relatives au couvercle de la figure 3c. La figure 3f est une vue de dessus montrant la bande d'incision (6) sous forme d'une couronne hachurée, l'incision (2) passant au centre de cette bande.
La figure 3f est une coupe axiale selon l'axe B-B de la figure 3f, montrant que ladite bande (6) a la forme d'une portion de cône d'angle au sommet égal à 180°- 2.beta.
Les figures 3d et 3e sont relatives à un couvercle à ouverture partielle de boíte boisson. La figure 3d est une vue de dessus et la figure 3e est une coupe selon l'axe A-A de la figure 3d. Avec ce type de couvercle, la bande d'incision (6) ne forme pas une bande fermée sur elle-même, mais présente la forme d'un fer à cheval, dont la partie ouverte reste rattachée au panneau central (3) du couvercle. L'anneau (8) est positionné du côté de cette partie ouverte, et en basculant vers l'avant vient déchirer l'incision (2) et rabattre vers l'intérieur de la boíte la languette délimitée par ladite incision (2).
Les figures 4a, 5a et 6a sont des coupes partielles axiales de poinçons (13) destinés à former des incisions (2) selon l'invention, les deux côtés (14a, 14b) du poinçon formant un angle alpha et se raccordant par une extrémité (15). Les poinçons se déplacent selon la direction verticale (19) pour former les incisions (2) correspondantes représentées aux figures 4b, 5b et 6b.
Ces figures montrent les limites de l'inclinaison du poinçon d'un angle gamma par rapport à la verticale:
  • à la figure 4a, une limite de l'angle gamma est atteinte car le côté 14a du poinçon est vertical,
  • à la figure 6a, l'autre limite de l'angle gamma est atteinte car l'autre côté 14b du poinçon est vertical,
  • la figure 5a représente un cas intermédiaire où l'angle gamma vaut zero.
La figure 7, analogue à la figure 2, représente une coupe micrographique montrant la présence de fissures (12) en fond d'incision (10).
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
L'invention s'applique plus particulièrement aux couvercles à ouverture facile (1) en acier ou en aluminium ou alliage d'aluminium, d'angle alpha compris entre 40 et 120°, d'épaisseur comprise entre 0,12 et 0,30 mm (épaisseur nominale de la bande métallique destinée à former la couche métallique du couvercle à ouverture facile), et d'épaisseur résiduelle R en fond d'incision supérieure à 40 µm.
La valeur d'épaisseur résiduelle R est généralement comprise entre 60 et 140 µm, selon la nature de la bande métallique, et selon la valeur de ladite épaisseur nominale.
Selon l'invention, l'angle alpha est de préférence compris entre 40° et 60° et la largeur P à fond d'incision est comprise entre 10 et 40 µm.
Ces valeurs préférentielles sont celles qui correspondent à la meilleure facilité d'ouverture.
L'invention comprend aussi un procédé de fabrication de couvercles à ouverture facile (1) dans lequel ladite incision est obtenue par poinçonnage, à l'aide d'un poinçon d'angle alpha, d'une bande d'incision (6) d'une ébauche de couvercle, dans une direction verticale (19) perpendiculaire au plan moyen dudit panneau central (3), ladite bande d'incision ayant une pente d'angle beta non nul.
Comme déjà indiqué à propos de l'incision elle-même, l'angle alpha peut être comprise entre 40 et 120°, et l'angle beta est généralement compris entre 5 et 45°.
Ladite bande d'incision (6) en pente d'angle beta est formée par emboutissage de bande de métal de manière connue en soi lors de la formation de l'ébauche de couvercle. Compte tenu de la grande précision des outillages de fabrication des couvercles, il suffit que ladite bande ait une largeur de l'ordre de 1 mm pour être assuré que ladite incision (2) sera toujours bien positionnée sur ladite bande (6) en pente d'angle beta.
Ledit poinçon (13) peut être orienté selon un angle gamma par rapport à ladite direction perpendiculaire (19) compris entre deux valeurs extrèmes telles que l'une de ces valeurs correspond à un poinçon ayant l'une de ses faces verticale (16a), comme représenté à la figure 4a, l'autre valeur correpondant à un poinçon ayant l'autre de ses faces (16b) verticale, comme représenté à la figure 6a.
De manière connue en soi pour former ladite incision (2) par action dudit poinçon (13), l'ébauche de couvercle non-incisée est positionnée sur une enclume de forme appropriée de manière à ce que la bande d'incision (6) soit en appui sur ladite enclume lors de l'action dudit poinçon.
EXEMPLES DE REALISATION
Tous les couvercles à ouverture facile ont été fabriqués à partir de bande d'aluminium en alliage 5182 (désignation selon l'Aluminum Association), d'épaisseur nominale de 270 µm, vernie sur ses deux faces, et à l'état métallurgique H28 correspondant à un état fortement écroui, restauré lors du vernissage).
On a fabriqué des couvercles standard à ouverture facile (1) de 73 mm de diamètre, avec une incision périphérique selon la figure 3a, incision ayant un profil de type "60P40" (angle alpha de 60° et une valeur calculée de plat en fond d'incision de 40 µm).
Le poinçon faisait donc un angle alpha de 60°, sa bissectrice était orientée selon la verticale (angle gamma = 0).
Les essais ont consisté à faire varier l'épaisseur résiduelle R d'une part (résiduel de 50 µm / 60 µm / 70µm / 95 µm), et à faire varier la pente beta de la bande d'incision (6) de l'ébauche de couvercle à inciser.
Les résultats de deux essais comparatifs, parmi les différents essais réalisés, sont décrits en détail ci-après, avec:
  • un angle beta de 0° selon l'état de la technique,
  • un angle beta de 15° selon l'invention.
Pour chaque couple de valeurs de R et d'angle beta de la bande d'incision (6), 200 couvercles à ouverture facile ont été fabriqués.
Les couvercles obtenus ont été sertis sur des boítes qui ont été ensuite stérilisées de manière standard (30 min à 125°C).
Des coupes ont été réalisées sur les couvercles tels que fabriqués, sur les couvercles après sertissage et sur les couvercles après stérilisation, de manière à pouvoir réaliser des observations au microscope par réflexion et évaluer la présence et l'importance de fissures en fond d'incision.
Cotation des fissures par leur fréquence et leur longueur:
a) présence de fissures :
Oui = plus de 1 cas sur 10
Rares = de 1 cas sur 10 à 1 sur 100
Non = moins de 1 cas sur 100
b) longueur des fissures:
< 2 µm-5µm (amorces)
fissures au-delà de 5 µm
La distinction entre amorce et fissure repose sur le fait que le risque d'endommagement n'apparaít pas linéaire avec la longueur des fissures et qu'il y a un seuil (2-5 µm) au-delà duquel il y a une grande probabilité pour que la fissuration s' aggrave au lieu de rester relativement stable comme dans le cas d'amorces de fissures.
Résultats obtenus sur couvercles tels que fabriqués :
PARAMETRES Angle beta 0° 15°
Résiduel R 50 µm a) rupture totale Rares
b) < 2 µm
60 µm a) Oui Rares
b) > 10 µm < 2 µm
70 µm a) Oui Non
b) 2 à 5 µm -
95 µm a) Non Non
b) - -
Les résultats obtenus après sertissage et après stérilisation vont dans le même sens avec une tendance à l'augmentation du nombre et/ou de la profondeur des fissures.
Par ailleurs, les essais d'ouverture manuelle ont conduit à des résultats comparables pour une même valeur de résiduel R.
Ces résultats montrent de manière claire l'influence de l'angle beta sur l'apparition de fissures en fond d'incision.
Ces résultats sont d'une grande importance pratique.
En effet, selon les études de tenue à la corrosion menées par la demanderesse, la couche métallique résiduelle sous l'incision est particulièrement sensible à l'action de la corrosion due aux ingrédients des produits conditionnés (présence éventuelle d'acides et/ou de sels), et la sensibilité à la corrosion augmente avec la présence de fissures, ou la présence de fissures de plus grande longueur.
Selon une approche qualitative, il y a donc une corrélation entre l'endommagement de l'incision, que l'on peut quantifier par la présence de fissures et la longueur des fissures, et la tenue à la corrosion.
Les conséquences positives d'une amélioration de la tenue à la corrosion des couvercles à ouverture facile sont de plusieurs ordres:
  • d'une part, pour le fabricant de couvercles, il est important de disposer d'une plage de sécurité en ce qui concerne la valeur de l'épaisseur résiduelle de métal. Dans le cas présent, toutes les valeurs testées pour R, de 50 à 95 µm conviennent. En effet, une fabrication est d'autant plus coûteuse en outillage, en contrôle et en rebus qu'elle doit satisfaire à une plage étroite de valeurs pour un paramètre donné tel que l'épaisseur résiduelle de métal.
    Par ailleurs, l'amélioration de la tenue à la corrosion peut aussi permettre une diminution de l'épaisseur de la couche de vernis intérieur.
  • d'autre part, l'amélioration de la tenue à la corrosion se traduit par une augmentation de la durée de vie des produits conditionnés, et par la diminution corrélative des risques de perforation des emballages, avec tous les risques de contamination et de salissures associés.
En outre, l'invention permet de positionner l'incision à la périphérie du couvercle, tout en bas de la jupe (5) du bord à sertir (4), de sorte que, moyennant un très léger épaulement du corps de boíte correspondant au couvercle, il n'y aura pas, après ouverture du couvercle, dépassement du bord restant du couvercle à l'aplomb du corps de boíte, ce qui peut être indispensable pour démouler un produit relativement solide sans le désagréger (pâté, foie, etc...).
Enfin, la possibilité de diminuer, dans une large plage de valeurs, la valeur de l'épaisseur résiduelle de métal permet de moduler et de diminuer comme souhaité l'effort d'ouverture des couvercles à ouverture facile, alors que les couvercles de l'art antérieur nécessitaient, pour une même tenue à la corrosion, une valeur d'épaisseur résiduelle nettement supérieure, et donc impliquaient un effort d'ouverture supérieur.
Ce sont là des avantages importants dans le métier de l'emballage utilisant des couvercles à ouverture facile.

Claims (9)

  1. Procédé de fabrication de couvercles métalliques à ouverture facile (1) avec panneau central (3) et bord à sertir (4), comprenant une incision (2) sur bande d'incision (6), partie dudit panneau sur laquelle est formée ladite incision, et un anneau (8) permettant la perforation de ladite incision et ladite ouverture, dans lequel ladite incision (2) est obtenue par poinçonnage, avec un poinçon (13) d'angle alpha et selon une direction verticale (19) Perpendiculaire au plan moyen dudit panneau central (3), d'une ébauche de couvercle avec bande d'incision (6) positionnée sur une enclume, caractérisé en ce que,
    a) ladite bande d'incision (6), d'épaisseur E constante, présente une pente d'angle beta non nul par rapport au plan moyen (17) dudit panneau (3),
    b) ladite enclume est de forme appropriée de manière à ce que ladite bande d'incision (6) soit en appui sur ladite enclume lors dudit poinçonnage.
  2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel ledit poinçon (13) est orienté selon un angle gamma par rapport à ladite direction perpendiculaire (19) compris entre deux valeurs extrèmes telles que l'une de ces valeurs correspond à un poinçon ayant l'une de ses faces verticale (16a), l'autre valeur correpondant à un poinçon ayant l'autre de ses faces (16b) verticale.
  3. Procédé selon la revendication 2 dans lequel ladite bande d'incision (6) est située à la périphérie dudit panneau central (3) et de la jupe intérieure (5) dudit bord à sertir (4), et forme un plan incliné entre ledit panneau central et ladite jupe.
  4. Procédé selon la revendication 2 dans lequel ledit couvercle (1) présente une contre-cuvette périphérique (18) et dans lequel ladite bande d'incision (6) est située à la périphérie du panneau central (3) et de ladite contre-cuvette (18) et forme un plan incliné entre ledit panneau central et ladite contre-cuvette.
  5. Procédé selon la revendication 2 dans lequel ledit couvercle (1) est à ouverture partielle, et dans lequel ladite bande d'incision (6) forme une plan incliné bordant la partie dudit panneau destinée à être ouverte.
  6. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel ledit angle beta est compris entre 5° et 45°.
  7. Procédé selon la revendication 6 dans lequel ledit angle beta est de préférence compris entre 10 et 30°.
  8. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel ledit couvercle (1) est en acier ou en aluminium ou alliage d'aluminium, avec une incision d'angle alpha compris entre 40 et 120°, d'épaisseur comprise entre 0,12 et 0,30 mm, ladite épaisseur étant l'épaisseur nominale de la bande métallique pour couvercle, et d'épaisseur résiduelle en fond d'incision supérieure à 40 µm.
  9. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel l'angle alpha est de préférence compris entre 40° et 60° et la largeur P à fond d'incision est comprise entre 10 et 40 µm.
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