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WO2024180004A1 - Emballage métallique, comprenant un corps de boîte sur lequel une membrane pelable est scellée - Google Patents

Emballage métallique, comprenant un corps de boîte sur lequel une membrane pelable est scellée Download PDF

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Publication number
WO2024180004A1
WO2024180004A1 PCT/EP2024/054839 EP2024054839W WO2024180004A1 WO 2024180004 A1 WO2024180004 A1 WO 2024180004A1 EP 2024054839 W EP2024054839 W EP 2024054839W WO 2024180004 A1 WO2024180004 A1 WO 2024180004A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
roll
peelable membrane
metal packaging
box body
strip
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2024/054839
Other languages
English (en)
Inventor
Alain Le Talludec
Frédéric PEYRAS
David Breton
Julien Chevalier
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 Group Netherlands BV
Original Assignee
Trivium Packaging Group Netherlands BV
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 claimed from FR2301796A external-priority patent/FR3146132A1/fr
Application filed by Trivium Packaging Group Netherlands BV filed Critical Trivium Packaging Group Netherlands BV
Publication of WO2024180004A1 publication Critical patent/WO2024180004A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased 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
    • B65D77/00—Packages formed by enclosing articles or materials in preformed containers, e.g. boxes, cartons, sacks or bags
    • B65D77/10—Container closures formed after filling
    • B65D77/20—Container closures formed after filling by applying separate lids or covers, i.e. flexible membrane or foil-like covers
    • B65D77/2024—Container closures formed after filling by applying separate lids or covers, i.e. flexible membrane or foil-like covers the cover being welded or adhered to the container
    • 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
    • B65D2577/00—Packages formed by enclosing articles or materials in preformed containers, e.g. boxes, cartons, sacks, bags
    • B65D2577/10—Container closures formed after filling
    • B65D2577/20—Container closures formed after filling by applying separate lids or covers
    • B65D2577/2041—Pull tabs
    • B65D2577/205—Pull tabs integral with the closure

Definitions

  • Metal packaging comprising a can body on which a peelable membrane is sealed
  • the present invention relates to the technical field of metal packaging, comprising a can body on which a peelable membrane is sealed.
  • Metal packaging is commonly used in the form of metal cans for packaging food products. Such metal packaging can also be used for packaging other industrial products, such as paints.
  • Some metal packaging includes a lid formed by a metal ring on which a peelable membrane is sealed by heat sealing. Such a lid structure allows easy opening, directly by hand, without requiring a tool or accessory.
  • the cans in question are in fact taller so as to introduce and seal the peelable membrane, leading to increased material consumption at the can body level and a reduction in the useful volume of said metal packaging.
  • the present invention proposes a metal packaging, comprising a can body (also called “packaging body”) on which a peelable membrane is sealed.
  • the box body has a side wall, defining a longitudinal axis, which has an inner face and an outer face.
  • the side wall ends with a free edge which delimits an access opening and which has a roll oriented towards said external face, which roll has a longitudinal peak.
  • the inner face comprises, on the side of said free edge, a receiving strip on which said peelable membrane is intended to be sealed.
  • the peelable, cup-shaped membrane comprises:
  • said roll has a height dimension ranging from 0.5 to 1.6 mm; the longitudinal dimension between said free edge of the peripheral strip and said longitudinal top of the roll is from 0 to 1.5 mm.
  • such a structure offers various advantages, in particular an optimization of the consumption of metallic material and an increase in the useful volume.
  • said roll has a height dimension ranging from 0.7 to 1.5 mm;
  • the roll has a circular or oblong section; for an oblong section, the roll advantageously has a height dimension, parallel to the longitudinal axis, ranging from 0.5 to 1 mm, and a width dimension, perpendicular to the longitudinal axis, ranging from 1 to 2 mm, preferably from 1 to 1.5 mm;
  • the longitudinal dimension between the closure wall and the top of the roll is 2.5 to 5 mm, preferably 3 to 4.5 mm;
  • the peelable membrane comprises a tab which extends the peripheral strip; the tab is advantageously folded inwards, on the sealing wall, or outwards, overlapping the roll; the tab advantageously has a width ranging from 10 to 40 mm, preferably from 15 to 38 mm or from 10 to 15 mm, advantageously decreasing, increasing or of constant width, from the peripheral strip;
  • the receiving strip has an angle equal to or greater than 0°, and less than 90°, relative to a longitudinal axis of said side wall, which angle is for example chosen from 0°, greater than 0° up to 15° or from 40° to 60°;
  • said peelable membrane is made of a pre-formable aluminum base material, having a thickness ranging from 50 to 90 pm, preferably 60 to 70 pm, useful for effective peeling;
  • said peelable membrane comprises an aluminum layer which is covered with at least one sealing layer
  • the box body comprises either a crimped side wall and a bottom wall, to form a three-piece box, or a one-piece side wall and a bottom wall, for a box two-piece; preferably the box body is made in two pieces, with a rolled/welded side wall;
  • the side wall has a thickness of 0.13 to 0.24 mm for a three-piece steel box, 0.13 to 0.24 mm for a two-piece steel box, and 0.17 to 0.25 mm for a two-piece aluminum box.
  • the present invention also relates to the method for manufacturing a metal packaging according to the invention, which comprises:
  • the peelable membrane is shaped, for example by stamping, before being placed in the can body;
  • the sealing material is applied to the body of the box, where applicable including on the weld by applying the so-called heat-sealing re-seal varnish,
  • said direct sealing step is carried out by a sealing tool (possibly a heated sealing tool) chosen from a mandrel, a segment, a wheel;
  • the direct sealing step is carried out by a sealing tool chosen from a mandrel, which sealing tool comprises a front face, intended to cooperate with the sealing wall of the peelable membrane, and a peripheral face, intended to cooperate with the peripheral strip of the peelable membrane, which peripheral face is of generally truncated cone shape, diverging from the front face; generally, according to alternative embodiments, the height of the peripheral face of the sealing tool is lower, or higher, relative to the height of the peripheral strip of the peelable membrane.
  • FIG. 1 is a general and sectional view of a metal packaging according to the invention
  • FIG. 2 is a partial and enlarged view of the metal packaging according to Figure 1, illustrating in more detail the free edge of its side wall and the tab of the peelable membrane folded inwards;
  • FIG. 3 is a partial and enlarged view of the metal packaging according to Figure 2, illustrating in more detail the free edge of its side wall in the form of a circular roll;
  • FIG. 4 is a partial and enlarged view of the metal packaging according to Figure 2, illustrating in more detail the free edge of its oblong rolled side wall;
  • FIG. 5 is a partial and enlarged view of another metal packaging according to the invention, the receiving strip of which is inclined relative to the longitudinal axis;
  • FIG. 6 is a partial and enlarged view of another metal packaging according to the invention, illustrating the tab of the peelable membrane folded outwards;
  • FIG. 7 is a top view of an isolated peelable membrane
  • FIG. 8 is a schematic view of a can body and a peelable membrane, prior to a direct sealing step carried out by a mandrel-type sealing tool, having a first profile;
  • FIG. 9 is a schematic and partial view of detail IX of figure 8, illustrating in particular the profile of the mandrel-type sealing tool
  • FIG. 10 is a schematic and partial view of detail X of Figure 8, illustrating a preferred profile of the mandrel on the side of the tongue of the peelable membrane;
  • FIG. 11 is a schematic view of the can body and the peelable membrane according to Figure 8, during the direct sealing step carried out by the mandrel-type sealing tool;
  • FIG. 12 is a schematic and partial view of detail XII of figure 11, illustrating the cooperation between the mandrel, the can body and the peelable membrane;
  • FIG. 13 is a schematic and partial view of detail XIII of figure 11, illustrating the cooperation between the mandrel, the can body and the peelable membrane (on the side of the peelable membrane tab);
  • FIG. 14 is a schematic view of a can body and a peelable membrane, prior to a direct sealing step carried out by a mandrel-type sealing tool, having a second profile;
  • FIG. 15 is a schematic and partial view of detail XV of figure 14, illustrating in particular the profile of the mandrel-type sealing tool;
  • FIG. 16 is a schematic and partial view of detail XVI of figure 14, illustrating a preferred profile of the mandrel on the side of the tongue of the peelable membrane;
  • FIG. 17 is a schematic view of the can body and the peelable membrane according to Fig. 14, during the direct sealing step carried out by the mandrel-type sealing tool;
  • FIG. 18 is a schematic and partial view of detail XVIII of figure 17, illustrating the cooperation between the mandrel, the can body and the peelable membrane
  • FIG. 19 is a schematic and partial view of detail XIX of figure 17, illustrating the cooperation between the mandrel, the box body and the peelable membrane (on the side of the peelable membrane tab);
  • FIG. 20 is a top view of an isolated peelable membrane, according to an alternative embodiment of Figure 7;
  • FIG. 21 is a perspective view of a metal packaging according to the invention, in which the tab is attached.
  • the present invention thus relates to a metal packaging 1, comprising a box body 2 on which a peelable membrane 3 is sealed.
  • Such metal packaging 1 is for example intended to contain sterilized or pasteurized foods, dry products, liquids, non-food, non-sterilizable products.
  • the box body 2 comprises a side wall 21, defining a longitudinal axis 2’.
  • the side wall 21, advantageously a ferrule or cylinder, has a cross section (along a plane perpendicular to the longitudinal axis 2') which is advantageously circular, oval or quadrilateral (square or rectangular).
  • This side wall 21 has two opposite faces:
  • the side wall 21 ends with a free edge 215 which delimits an access opening A.
  • the free edge 215 comprises a roll 216 which is oriented towards the outer face 212 of the side wall 21.
  • This 216 roll wraps around a 216’ center.
  • the roll 216 notably has a longitudinal peak 2161.
  • longitudinal vertex 2161 we also advantageously mean the line of the roll 216 defined by a straight line which is tangent to said roll 216 and which extends perpendicular to a generatrix 211a’ of a receiving strip 211a on which the peelable membrane 3 is intended to be sealed.
  • This longitudinal summit 2161 advantageously consists of a line whose shape corresponds to the section of the side wall 21, while having a section greater in dimension.
  • the rolled part 216 has a height dimension R (advantageously measured parallel to the longitudinal axis 2') ranging from 0.5 to 1.6 mm.
  • the rolled 216 has a height dimension R ranging from 0.7 to 1.5 mm.
  • the 216 roll advantageously has a section chosen from:
  • the height dimension R corresponds to the diameter of the rolled section 216.
  • the 216 roll advantageously has the following dimensions:
  • the major axis of the oblong roll 216 extends perpendicular to the longitudinal axis 2’.
  • the inner face 211 comprises, on the side of the free edge 215, a receiving strip 211a on which the peelable membrane 3 is intended to be sealed.
  • this reception band 211a is advantageously defined by a generator 211a’.
  • This receiving strip 211a advantageously has an angle equal to or greater than 0°, and less than 90°, relative to the longitudinal axis 2’ of said side wall 21.
  • This receiving strip 211a has, for example, an angle ranging from 0° to 60° relative to the longitudinal axis 2’ of said side wall 21.
  • This angle is advantageously measured between the generator 211a’ and the longitudinal axis 2’ of said side wall 21.
  • the angle of the receiving strip 211a, relative to the longitudinal axis 2’ is for example chosen from:
  • the receiving strip 211a has a width dimension ranging from 1.5 to 4 mm, preferably from 2.5 to 4 mm.
  • the box body 2 comprises: - a side wall 21, and a bottom wall (not shown) attached by crimping, to form a three-piece box, or
  • the box body 2 is made in two pieces, with a rolled/welded side wall 21.
  • the side wall 21 advantageously comprises a second free edge 218, intended to be secured to the bottom wall by crimping.
  • the side wall 21 advantageously has a thickness chosen from:
  • the peelable membrane 3 has a cup shape. It comprises:
  • the peripheral strip 32 has two edges:
  • first edge 321 also called “free edge”, opposite the closure wall 31, and
  • this peripheral strip 32 has a height defined by the dimension measured between the first edge 321 and the second edge 322, advantageously in a direction oriented perpendicular to the closing wall 31.
  • a longitudinal dimension C (advantageously measured on the generator 211a’ defined by the receiving strip 211a) between the free edge 321 of the peripheral strip 32 and the longitudinal peak 2161 of the roll 216 is from 0 to 1.5 mm (figure 3).
  • this longitudinal dimension C between the free edge 321 of the peripheral strip 32 and the longitudinal peak 2161 of the roll 216 is from 0 to 0.8 mm.
  • the longitudinal dimension F (advantageously measured on the generator 211a’ defined by the receiving strip 211a) between the closing wall 31 (or at the level of the second edge 322 of the peripheral strip 32) and the longitudinal top 2161 of the roll 216 is advantageously 2.5 to 5 mm, preferably 3 to 4.5 mm (figure 3).
  • the free edge 321 of the peripheral strip 32 advantageously extends in a transverse plane passing, at least approximately, through the center 216' of the roll 216.
  • the peelable membrane 3 advantageously comprises a tab 35 (one-piece or attached).
  • This tab 35 can have different configurations:
  • the tab 35 advantageously comprises two sections:
  • this fixed section 35b runs along the junction between the closure wall 31 and the peripheral strip 32.
  • this tab 35 is useful for peeling the peelable membrane 3, when opening the metal packaging 1.
  • the tab 35 is advantageously folded:
  • the tongue 35 advantageously has a width dimension G ranging from 10 to 40 mm, preferably from 15 to 38 mm, or even from 15 to 30 mm (figure 7), or from 10 to 15 mm (figure 20).
  • the tab 35 may have a rectangular shape (with a constant width dimension G - figure 21 for example).
  • this tab 35 has a variable width to avoid the risk of tearing and/or to facilitate peeling:
  • the tab 35 advantageously comprises two parts:
  • the tab 35 advantageously comprises two parts:
  • an upstream part 351 comprising for example two concave lateral edges
  • downstream part 352 for example of trapezoidal shape.
  • the width dimension of the upstream part 35 is less than the width dimension of the downstream part 352, for example from 12 to 20 mm (for example 15 mm).
  • This tab 35 advantageously has a trapezoidal embodiment.
  • the reduced width dimension gives a shorter rope and, as a corollary, a reduction in the efforts for opening.
  • the peelable membrane 3 is devoid of a tab.
  • the peelable membrane 3 is advantageously made from a pre-formable aluminum base material, having a thickness ranging from 50 to 90 ⁇ m, preferably 60 to 70 ⁇ m.
  • the peelable membrane 3 optionally comprises an aluminum layer which is covered with at least one sealing layer (for example in polypropylene), advantageously two heat-sealing layers.
  • at least one sealing layer for example in polypropylene
  • the peelable membrane 3 is advantageously chosen from among the classic peelable membranes 3 per se.
  • This peelable membrane 3 has two opposing surfaces:
  • the peelable membrane 3 comprises several layers:
  • base layer also called a “barrier layer”, upper, made of a resistant and flexible material, for example aluminum, and
  • Heat sealing material for the can body A heat-sealing material is advantageously distributed at least on the receiving strip 211a of the can body 2, including on the weld in the case of a three-piece can (application of a so-called heat-sealing re-champi varnish on the weld).
  • Heat sealing material means a material capable of being activated to provide a sealing (or bonding) function when subjected to heating (e.g. local heating by conduction or induction).
  • This heat-sealing material is, for example, chosen from polypropylene or polyethylene (for example in the form of a heat-sealing varnish which advantageously consists of a polymer matrix and a polypropylene dispersion).
  • the method of manufacturing the metal packaging 1 according to the invention comprises:
  • the peelable membrane 3 is advantageously shaped (a sealing wall 31 and a peripheral strip 32), for example by stamping, before being placed in the box body 2.
  • the peelable membrane 3 is then in the form of a pre-stamped cup. This prior shaping is useful for avoiding folds at the peripheral strip 32.
  • a sealing material is advantageously added to the box body 2, where appropriate including on the weld by application of the so-called heat-sealing resurfacing varnish.
  • the sealing step is advantageously carried out by a heat sealing operation.
  • the sealing step is carried out by any suitable sealing tool 5, for example mandrels, segments, wheels.
  • the heat sealing operation consists of applying heating to the sealing tool 5 and/or the receiving strip 211a of the box body 2.
  • the suitable sealing tool can be:
  • a direct heating emitter e.g. a heated sealing tool, e.g. among heated mandrels, heated segments, heated wheels
  • a direct heating emitter e.g. a heated sealing tool, e.g. among heated mandrels, heated segments, heated wheels
  • an indirect heating emitter for example induction heating of the sealing tool and/or the receiving strip 211a of the box body 2).
  • a sealing step using a sealing tool 5, in the form of a mandrel, is for example described below in connection with figures 8 to 19.
  • Figures 8 to 13 show a mandrel-type sealing tool having a first profile.
  • Figures 14 to 19 show a mandrel-type sealing tool having a second profile.
  • figures 8 to 10 or 14 to 16 represent a box body 2 and a peelable membrane 3, prior to a direct sealing step carried out by the mandrel 5.
  • figures 11 to 13 or 17 to 19 illustrate the box body 2 and the peelable membrane 3, during the direct sealing step carried out by the mandrel 5.
  • a mandrel 5 advantageously comprises two faces 51, 52 intended to cooperate with the peelable membrane 5, advantageously defined relative to a longitudinal axis 5’:
  • peripheral face 52 intended to cooperate with the peripheral strip 32 of the peelable membrane 3 (and with the receiving strip 211a of the box body 2).
  • the front face 51 advantageously extends perpendicular to the longitudinal axis 5’.
  • the peripheral face 52 is of generally truncated cone shape, diverging from the front face 51.
  • the front edge 521 of the peripheral face 52, at the level of the front face 51, is advantageously chamfered, for example according to a curved section.
  • the diameter of this front edge 521 of the peripheral face 52 is less than the diameter of the receiving strip 211a of the box body 2.
  • the peripheral face 52 of the mandrel 5 defines a non-zero angle, diverging from the front face 51, relative to the receiving strip 211a of the box body 2.
  • the peripheral face 52 of the mandrel 5 defines an angle ranging from 5° to 11°, diverging from the front face 51, relative to the receiving strip 211a of the box body 2.
  • the peripheral face 52 advantageously has an angle D ranging from 5° to 11° relative to the longitudinal axis 5’, diverging from the front face 51.
  • the angle D is still preferably from 7.5° to 9.5°.
  • the receiving strip 211a of the box body 2 advantageously has an angle equal to 0°, relative to said longitudinal axis 2’ of the side wall 21.
  • the receiving strip 211a of the box body 2 advantageously has an angle ranging from 0° to 60° relative to the longitudinal axis 2' of said side wall 21. This angle is advantageously measured between the generator 211a' and the longitudinal axis 2' of said side wall 21.
  • the receiving strip 211a is thus possibly preformed, before the sealing operation.
  • the angle of the receiving strip 211a, relative to the longitudinal axis 2’ is for example chosen from:
  • the height E of the peripheral face 52 is at least equal to, or even greater than, the height of the peripheral strip 32 of the peelable membrane 3.
  • the height E of the peripheral face 52 is at least 3 mm.
  • the peripheral face 52 of the mandrel 5 has a reservation Re (opposite the front face 51), at the level of the tab 35 of the peelable membrane 3.
  • the peripheral face 52 of the mandrel 5 is thus offset locally relative to the longitudinal top 2161 of the rolled part 216.
  • a longitudinal dimension Re1 (advantageously measured parallel to the longitudinal axis 5’) between the reservation Re and the longitudinal summit 2161 of the roll 216 is from 0 to 1.5 mm (figure 13).
  • This technical feature is particularly interesting so that the tab 35 does not adhere during the sealing operation with the roll 216, which will facilitate the subsequent opening/peeling operation.
  • the height E of the peripheral face 52 is less than the height of the peripheral strip 32 of the peelable membrane 3.
  • the height E of the peripheral face 52 is 1.5 to 2.5 mm.
  • the peripheral face 52 of the mandrel 5 is thus housed within the peelable membrane 3, without protruding relative to the free edge 321 of the peripheral strip 32.
  • the height of the peripheral face 52 of the mandrel is less than the height of the peelable membrane 3.
  • the peelable membrane 3 is advantageously shaped and fitted onto the mandrel 5.
  • the front face 51 of the mandrel 5 cooperates with the sealing wall 31 of the peelable membrane 3; and the peripheral face 52 of the mandrel 5 cooperates with the peripheral strip 32 of the peelable membrane 3.
  • the peelable membrane 3 is in a flat configuration, held against the front face 51 of the mandrel 5. And when the mandrel 5 is fitted into the can body 2, the peripheral strip 32 of the peelable membrane 5 is formed between the peripheral face 52 of the mandrel 5 and the receiving strip 211a of the can body 2.
  • the mandrel 5 and the can body 2 are maneuvered in a relative translational movement, in approach, so that the peripheral face 52 of the mandrel 5 fits within the receiving strip 211a of the can body 2 (figures 11 to 13 or figures 17 to 19).
  • This nesting here generates an expanding deformation (also called radial deformation) of the receiving strip 211a of the box body 2, in a general truncated cone shape.
  • the extension of the perimeter of the mandrel allows to create a pressure or radial force to achieve the seal.
  • peripheral strip 32 of the peelable membrane 3 is then sandwiched between the peripheral face 52 of the mandrel 5 and the receiving strip 211a of the box body 2.
  • the peripheral strip 32 of the peelable membrane 3 is then sealed, in an optimal manner, on the receiving strip 211a of the box body 2.
  • the nesting depth Pe (of the peripheral face 52 of the mandrel 5 within the receiving strip 211a of the box body 2) is for example 3 to 4.5 mm.
  • the nesting depth Pe (advantageously measured parallel to the longitudinal axis 5’) is advantageously measured between the front face 51 of the mandrel 5 and the longitudinal top 2161 of the roll 216 (figure 12).
  • the radial deformation Ra (measured at the level of the longitudinal vertex 2161 of the roll 216 and perpendicular to the longitudinal axis 5') is for example 0.2 to 0.8 mm, more preferably 0.35 to 0.55 mm (figure 12 or figure 18). Furthermore, in the case of a three-piece box, the filling is advantageously carried out after the sealing of the peelable membrane 3 on the box body 2; this peelable membrane 3 then forms the lower bottom of the box body 2.
  • a bottom wall (not shown) is then crimped at the level of the second free edge 218 of the side wall 21 which is located opposite the roll 216.
  • the filling is advantageously carried out before the sealing of the peelable membrane 3 on the box body 2.
  • the peelable membrane 3 is attached to the box body 2 after it has been filled.
  • the metal packaging 1 according to the invention has the advantage of presenting an optimization of metal consumption, in particular due to the combination of:
  • This solution has the advantage of allowing an interior volume which is increased, with an equal quantity of metal.
  • Another advantage of the invention is to provide a metal packaging which is dimensionally balanced (approximately the same diameter at the top and bottom).

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Packages (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un emballage métallique, comprenant un corps de boîte (2) sur lequel une membrane pelable (3) est scellée. La paroi latérale (21) du corps de boîte (2) est terminée par une bordure libre (215) qui comporte un roulé (216) orienté vers ladite face extérieure (212). Et la membrane pelable (3), en forme de coupelle, comporte une paroi d'obturation (31), obturant une ouverture d'accès (A), et une bande périphérique (32), scellée sur une bande de réception (211a). Et le roulé (216) présente une cote en hauteur (R) allant de 0,5 à 1,6 mm; et une cote longitudinale (C) entre le bord libre (321) de la bande périphérique (32) et le sommet longitudinal (2161) du roulé (216) est de 0 à 1,5 mm.

Description

Description
Emballage métallique, comprenant un corps de boîte sur lequel une membrane pelable est scellée
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne le domaine technique des emballages métalliques, comprenant un corps de boîte sur lequel une membrane pelable est scellée.
Etat de la technique
Les emballages métalliques sont couramment utilisés sous forme de boîtes de conserve métalliques pour le conditionnement de denrées alimentaires. De tels emballages métalliques peuvent aussi être utilisés pour le conditionnement d’autres produits industriels, comme des peintures.
Certains emballages métalliques comprennent un couvercle formé d’une bague métallique sur laquelle une membrane pelable est scellée par thermoscellage. Une telle structure de couvercle permet une ouverture facilitée, directement à la main, cela sans nécessiter un outil ou un accessoire.
Toutefois, l’utilisation d’une bague métallique n’est pas optimale pour diverses raisons, en particulier sur la consommation de matière.
Pour pallier ces inconvénients, il existe des emballages métalliques dans lesquels la membrane pelable est scellée directement sur le corps de boîte.
Mais, là encore, les solutions actuelles de « scellage direct » ne sont pas totalement satisfaisantes.
Les boîtes en question sont en effet plus hautes de manière à introduire et à sceller la membrane pelable, conduisant à une consommation de matière accrue au niveau du corps de boîte et à une réduction du volume utile dudit emballage métallique.
Présentation de l'invention
Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose un emballage métallique, comprenant un corps de boîte (dit encore « corps d’emballage ») sur lequel une membrane pelable est scellée.
Le corps de boîte comporte une paroi latérale, définissant un axe longitudinal, qui présente une face intérieure et une face extérieure.
La paroi latérale est terminée par une bordure libre qui délimite une ouverture d’accès et qui comporte un roulé orienté vers ladite face extérieure, lequel roulé présente un sommet longitudinal.
La face intérieure comporte, du côté de ladite bordure libre, une bande de réception sur laquelle ladite membrane pelable est destinée à être scellée. La membrane pelable, en forme de coupelle, comporte :
- une paroi d’obturation, obturant ladite ouverture d’accès, et
- une bande périphérique, scellée sur ladite bande de réception, comportant un bord libre.
Et selon l’invention, ledit roulé présente une cote en hauteur allant de 0,5 à 1 ,6 mm ; la cote longitudinale entre ledit bord libre de la bande périphérique et ledit sommet longitudinal du roulé est de 0 à 1 ,5 mm.
Selon l’invention, une telle structure offre divers avantages, notamment une optimisation de la consommation de matière métallique et une augmentation du volume utile.
D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du produit selon l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- ledit roulé présente une cote en hauteur allant de 0,7 à 1 ,5 mm ;
- la cote longitudinale entre ledit bord libre de la bande périphérique et ledit sommet longitudinal du roulé est de 0 à 0,8 mm ;
- le roulé présente une section circulaire ou oblongue ; pour une section oblongue, le roulé présente avantageusement une cote en hauteur, parallèlement à l’axe longitudinal, allant de 0,5 à 1 mm, et une cote en largeur, perpendiculaire à l’axe longitudinal, allant de 1 à 2 mm, de préférence de 1 à 1 ,5 mm ;
- la cote longitudinale entre la paroi d’obturation et le sommet du roulé est de 2,5 à 5 mm, de préférence de 3 à 4,5 mm ;
- la membrane pelable comporte une languette qui prolonge la bande périphérique ; la languette est avantageusement repliée vers l’intérieur, sur la paroi d’obturation, ou vers l’extérieur, chevauchant le roulé ; la languette présente avantageusement une largeur allant de 10 à 40 mm, de préférence de 15 à 38 mm ou de 10 à 15 mm, avantageusement décroissante, croissante ou de largeur constante, depuis la bande périphérique ;
- la bande de réception présente un angle égal ou supérieur à 0°, et inférieur à 90°, par rapport à un axe longitudinal de ladite paroi latérale, lequel angle est par exemple choisi parmi 0°, supérieur à 0° jusqu’à 15° ou de 40° à 60° ;
- ladite membrane pelable est réalisée dans un matériau de base aluminium, pré-formable, ayant une épaisseur allant de 50 à 90 pm, de préférence 60 à 70 pm, intéressant pour un pelage efficace ;
- ladite membrane pelable comprend une couche d’aluminium qui est recouverte d’au moins une couche scellante ;
- le corps de boîte comprend soit une paroi latérale et une paroi de fond serties, pour former une boîte trois pièces, soit une paroi latérale et une paroi de fond monoblocs, pour une boîte deux pièces ; de préférence, le corps de boîte est réalisé en deux pièces, avec une paroi latérale roulée / soudée ;
- la paroi latérale présente une épaisseur de 0,13 à 0,24 mm pour une boîte trois pièces en acier, de 0,13 à 0,24 mm pour une boîte deux pièces en acier, et 0,17 à 0,25 mm pour une boîte deux pièces en aluminium.
La présente invention concerne encore le procédé pour la fabrication d’un emballage métallique selon l’invention, qui comprend :
- une étape de fourniture du corps de boîte et une étape de fourniture de la membrane pelable, puis
- une étape de scellage direct, de la membrane pelable sur le corps de boîte.
Selon d’autres caractéristiques avantageuses :
- lors de l’étape de fourniture, la membrane pelable est mise en forme, par exemple par emboutissage, avant sa mise en place dans le corps de boîte ;
- le matériau scellant est rapporté sur le corps de boîte, le cas échéant y compris sur la soudure par application du vernis dit de rechampi thermoscellant,
- ladite étape de scellage direct est réalisée par un outillage de scellage (éventuellement un outillage de scellage chauffant) choisi parmi un mandrin, un segment, une molette ;
- l’étape de scellage direct est réalisée par un outillage de scellage choisi parmi un mandrin, lequel outillage de scellage comporte une face frontale, destinée à coopérer avec la paroi d’obturation de la membrane pelable, et une face périphérique, destinée à coopérer avec la bande périphérique de la membrane pelable, laquelle face périphérique est de forme générale tronconique, divergeant depuis la face frontale ; de manière générale, selon des modes de réalisation alternatifs, la hauteur de la face périphérique de l’outil de scellage est inférieure, ou supérieure, par rapport à la hauteur de la bande périphérique de la membrane pelable.
Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
Description détaillée de l'invention
De plus, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l'invention et où :
[Fig. 1] est une vue générale et en coupe d’un emballage métallique selon l’invention ;
[Fig. 2] est une vue partielle et agrandie de l’emballage métallique selon la figure 1 , illustrant plus en détails la bordure libre de sa paroi latérale et la languette de la membrane pelable repliée vers l’intérieur ; [Fig. 3] est une vue partielle et agrandie de l’emballage métallique selon la figure 2, illustrant plus en détails la bordure libre de sa paroi latérale en forme de roulé circulaire ;
[Fig. 4] est une vue partielle et agrandie de l’emballage métallique selon la figure 2, illustrant plus en détails la bordure libre de sa paroi latérale en forme de roulé oblongue ;
[Fig. 5] est une vue partielle et agrandie d’un autre emballage métallique selon l’invention, dont la bande de réception est inclinée par rapport à l’axe longitudinal ;
[Fig. 6] est une vue partielle et agrandie d’un autre emballage métallique selon l’invention, illustrant la languette de la membrane pelable repliée vers l’extérieur ;
[Fig. 7] est une vue de dessus d’une membrane pelable isolée ;
[Fig. 8] est une vue schématique d’un corps de boîte et d’une membrane pelable, préalablement à une étape de scellage direct réalisée par un outillage de scellage du type mandrin, présentant un premier profil ;
[Fig. 9] est une vue schématique et partielle du détail IX de la figure 8, illustrant notamment le profil de l’outillage de scellage du type mandrin ;
[Fig. 10] est une vue schématique et partielle du détail X de la figure 8, illustrant un profil préférentiel du mandrin du côté de la languette de la membrane pelable ;
[Fig. 11] est une vue schématique du corps de boîte et de la membrane pelable selon la figure 8, lors de l’étape de scellage direct réalisée par l’outillage de scellage du type mandrin ;
[Fig. 12] est une vue schématique et partielle du détail XII de la figure 11 , illustrant la coopération entre le mandrin, le corps de boîte et la membrane pelable ;
[Fig. 13] est une vue schématique et partielle du détail XIII de la figure 11 , illustrant la coopération entre le mandrin, le corps de boîte et la membrane pelable (du côté de la languette de la membrane pelable) ;
[Fig. 14] est une vue schématique d’un corps de boîte et d’une membrane pelable, préalablement à une étape de scellage direct réalisée par un outillage de scellage du type mandrin, présentant un second profil ;
[Fig. 15] est une vue schématique et partielle du détail XV de la figure 14, illustrant notamment le profil de l’outillage de scellage du type mandrin ;
[Fig. 16] est une vue schématique et partielle du détail XVI de la figure 14, illustrant un profil préférentiel du mandrin du côté de la languette de la membrane pelable ;
[Fig. 17] est une vue schématique du corps de boîte et de la membrane pelable selon la figure 14, lors de l’étape de scellage direct réalisée par l’outillage de scellage du type mandrin ;
[Fig. 18] est une vue schématique et partielle du détail XVIII de la figure 17, illustrant la coopération entre le mandrin, le corps de boîte et la membrane pelable ; [Fig. 19] est une vue schématique et partielle du détail XIX de la figure 17, illustrant la coopération entre le mandrin, le corps de boîte et la membrane pelable (du côté de la languette de la membrane pelable) ;
[Fig. 20] est une vue de dessus d’une membrane pelable isolée, selon une variante de réalisation de la figure 7 ;
[Fig. 21] est une vue en perspective d’un emballage métallique selon l’invention, dans lequel la languette est rapportée.
Il est à noter que, sur ces figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références.
La présente invention concerne ainsi un emballage métallique 1 , comprenant un corps de boîte 2 sur lequel une membrane pelable 3 est scellée.
Un tel emballage métallique 1 est par exemple destiné à contenir des aliments stérilisés ou pasteurisés, des produits secs, des liquides, des produits non-alimentaires, non stérilisables.
Corps de boîte
Le corps de boîte 2 comporte une paroi latérale 21 , définissant un axe longitudinal 2’.
La paroi latérale 21 , avantageusement une virole ou cylindre, présente une section transversale (selon un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal 2’) qui est avantageusement circulaire, ovale ou quadrilatérale (carrée ou rectangulaire).
Cette paroi latérale 21 présente deux faces opposées :
- une face intérieure 211 , destinée à être orientée vers le volume de stockage V et à venir en contact avec le produit conditionné, et
- une face extérieure 212, opposée.
La paroi latérale 21 est terminée par une bordure libre 215 qui délimite une ouverture d’accès A.
La bordure libre 215 comporte un roulé 216 qui est orienté vers la face extérieure 212 de la paroi latérale 21.
Ce roulé 216 s’enroule autour d’un centre 216’.
Le roulé 216 présente notamment un sommet longitudinal 2161.
Par « sommet longitudinal 2161 », on entend encore avantageusement la ligne du roulé 216 définie par une droite qui est tangente audit roulé 216 et qui s’étend perpendiculairement à une génératrice 211a’ d’une bande de réception 211a sur laquelle la membrane pelable 3 est destinée à être scellée.
Ce sommet longitudinal 2161 consiste avantageusement en une ligne dont la forme correspond à la section de la paroi latérale 21 , tout en présentant une section supérieure en dimension. Selon l’invention, le roulé 216 présente une cote en hauteur R (mesurée avantageusement parallèlement à l’axe longitudinal 2’) allant de 0,5 à 1 ,6 mm.
De préférence encore, le roulé 216 présente une cote en hauteur R allant de 0,7 à 1 ,5 mm.
De manière générale, le roulé 216 présente avantageusement une section choisie parmi :
- une section circulaire (figure 3), ou
- une section oblongue (figure 4).
Pour une section circulaire, la cote en hauteur R correspond au diamètre du roulé 216.
Pour une section oblongue, le roulé 216 présente avantageusement les cotes suivantes :
- une cote en hauteur H, parallèlement à l’axe longitudinal 2’, allant de 0,5 à 1 mm, et
- une cote en largeur L, perpendiculaire à l’axe longitudinal 2’, allant de 1 à 2 mm, de préférence de 1 à 1 ,5 mm.
De préférence, le grand axe du roulé 216 oblong s’étend perpendiculairement à l’axe longitudinal 2’.
La face intérieure 211 comporte, du côté de la bordure libre 215, une bande de réception 211a sur laquelle la membrane pelable 3 est destinée à être scellée.
Comme évoqué précédemment, cette bande de réception 211a est avantageusement définie par une génératrice 211a’.
Cette bande de réception 211a présente avantageusement un angle égal ou supérieur à 0°, et inférieur à 90°, par rapport à l’axe longitudinal 2’ de ladite paroi latérale 21.
Cette bande de réception 211a présente par exemple un angle allant de 0° à 60° par rapport à l’axe longitudinal 2’ de ladite paroi latérale 21.
Cet angle est mesuré avantageusement entre la génératrice 211a’ et l’axe longitudinal 2’ de ladite paroi latérale 21.
De manière générale, l’angle de la bande de réception 211a, par rapport à l’axe longitudinal 2’, est par exemple choisi parmi :
- 0°, de sorte que la bande de réception 211a est parallèle à l’axe longitudinal 2’ (figures 1 à 4 notamment), ou
- supérieur à 0° jusqu’au 15°, par exemple de 5 à 10°, de préférence encore de 7,5° à 9,5°, de sorte que la bande de réception 211a diverge par rapport à l’axe longitudinal 2’, avantageusement de forme générale tronconique (figure 5), ou
- de 40° à 60° de sorte que la bande de réception 211a diverge par rapport à l’axe longitudinal 2’, avantageusement de forme générale tronconique (figure 5).
De préférence et de manière générale, la bande de réception 211a présente une cote en largeur allant de 1 ,5 à 4 mm, de préférence de 2,5 à 4 mm.
Encore de manière générale, le corps de boîte 2 comprend : - une paroi latérale 21 , et une paroi de fond (non représentée) rapportée par sertissage, pour former une boîte trois pièces, ou
- une paroi latérale 21 et une paroi de fond (non représentée) monoblocs, pour une boîte deux pièces.
De préférence encore, de manière classique en soi, le corps de boîte 2 est réalisé en deux pièces, avec une paroi latérale 21 roulée / soudée.
Dans une telle boîte deux pièces, la paroi latérale 21 comporte avantageusement une seconde bordure libre 218, destinée à être solidarisée avec la paroi de fond par sertissage.
Toujours de manière générale, la paroi latérale 21 présente avantageusement une épaisseur choisie parmi :
- 0,13 à 0,24 mm pour une boîte trois pièces en acier,
- 0,13 à 0,24 mm pour une boîte deux pièces en acier, et
- 0,17 à 0,25 mm pour une boîte deux pièces en aluminium.
Membrane pelable
La membrane pelable 3 présente une forme de coupelle. Elle comporte :
- une paroi d’obturation 31 , obturant l’ouverture d’accès A, et
- une bande périphérique 32, scellée sur la bande de réception 211a du corps de boîte 2.
La bande périphérique 32 comporte deux bords :
- un premier bord 321 , dit encore « bord libre », à l’opposé de la paroi d’obturation 31 , et
- un second bord 322, raccordé à la paroi d’obturation 31 .
De préférence, cette bande périphérique 32 comporte une hauteur définie par la cote mesurée entre le premier bord 321 et le second bord 322, avantageusement selon une direction orientée perpendiculairement à la paroi d’obturation 31.
Selon l’invention, une cote longitudinale C (mesurée avantageusement sur la génératrice 211a’ définie par la bande de réception 211a) entre le bord libre 321 de la bande périphérique 32 et le sommet longitudinal 2161 du roulé 216 est de 0 à 1 ,5 mm (figure 3).
De préférence encore, cette cote longitudinale C entre le bord libre 321 de la bande périphérique 32 et le sommet longitudinal 2161 du roulé 216 est de 0 à 0,8 mm.
En outre, la cote longitudinale F (avantageusement mesurée sur la génératrice 211a’ définie par la bande de réception 211a) entre la paroi d’obturation 31 (ou au niveau du second bord 322 de la bande périphérique 32) et le sommet longitudinal 2161 du roulé 216 est avantageusement de 2,5 à 5 mm, de préférence de 3 à 4,5 mm (figure 3).
De même, le bord libre 321 de la bande périphérique 32 s’étend avantageusement dans un plan transversal passant, au moins approximativement, par le centre 216’ du roulé 216. De manière générale, la membrane pelable 3 comporte avantageusement une languette 35 (monobloc ou rapportée).
Cette languette 35 peut présenter différentes configurations :
- elle peut prolonger la bande périphérique 32, avantageusement depuis le bord libre 321 (avantageusement dans le mode de réalisation monobloc), ou
- elle peut s’étendre depuis la paroi d’obturation 31 (avantageusement dans le mode de réalisation « rapportée »).
Dans le mode de réalisation « rapportée », figure 21 , la languette 35 comporte avantageusement deux tronçons :
- un tronçon libre 35a, pour sa préhension et pour le pelage, et
- un tronçon fixe 35b, solidarisé avec la membrane pelable 3, par exemple au niveau de sa paroi d’obturation 31 et dépourvu de solidarisation avec la bande périphérique 32.
Avantageusement, ce tronçon fixe 35b longe la jonction entre la paroi d’obturation 31 et la bande périphérique 32.
De manière générale, cette languette 35 est utile pour le pelage de la membrane pelable 3, lors de l’ouverture de l’emballage métallique 1.
En l’espèce, la languette 35 est repliée avantageusement :
- vers l’intérieur, sur la paroi d’obturation 31 et, le cas échéant, s’étendant devant la bande périphérique 32 (figure 2 notamment), ou
- vers l’extérieur, chevauchant le roulé 216 (figure 6) et s’étendant devant la face extérieure 212 de la paroi latérale 21.
De manière générale, tel que représenté sur les figures 7 ou 20, la languette 35 présente avantageusement une cote en largeur G allant de 10 à 40 mm, de préférence de 15 à 38 mm, voire de 15 à 30 mm (figure 7), ou de 10 à 15 mm (figure 20).
La languette 35 peut présenter une forme rectangulaire (avec une cote en largeur G constante - figure 21 par exemple).
De préférence encore, cette languette 35 présente une largeur variable pour éviter le risque de déchirement et/ou pour faciliter le pelage :
- une largeur décroissante depuis la bande périphérique 32 (de préférence encore depuis le bord libre 321), illustré sur la figure 7, ou
- une largeur croissante depuis la bande périphérique 32 (de préférence encore depuis le bord libre 321), illustré sur la figure 20.
En l’espèce, selon un premier mode de réalisation illustré sur la figure 7, la languette 35 comporte avantageusement deux parties :
- une partie amont 351 , comportant deux bordures latérales concaves, et
- une partie aval 352, en arc de cercle. La cote en largeur de la partie amont 351 , par exemple de 15 à 38 mm, est supérieure à la cote en largeur de la partie aval 352.
Selon un second mode de réalisation illustré sur la figure 20, la languette 35 comporte avantageusement deux parties :
- une partie amont 351 , comportant par exemple deux bordures latérales concaves, et
- une partie aval 352, par exemple de forme trapézoïdale.
La cote en largeur de la partie amont 351 , par exemple de 10 à 15 mm (par exemple 12 mm), est inférieure à la cote en largeur de la partie aval 352, par exemple de 12 à 20 mm (par exemple 15 mm).
Cette languette 35 présente avantageusement une forme de réalisation trapézoïdale.
La cote en largeur réduite confère une corde moins longue et, en corolaire, une réduction des efforts pour l’ouverture.
Ces formes de réalisation, selon les figures 7 ou 20, sont intéressantes pour éviter une déchirure lors du pelage et pour se rabattre sans faire de plis, et/ou pour limiter l’effort de pelage.
De manière alternative, non représentée, la membrane pelable 3 est dépourvue de languette.
De manière générale, la membrane pelable 3 est avantageusement réalisée dans un matériau de base aluminium, pré-formable, ayant une épaisseur allant de 50 à 90 pm, de préférence 60 à 70 pm.
Encore de manière générale, la membrane pelable 3 comprend éventuellement une couche d’aluminium qui est recouverte d’au moins une couche scellante (par exemple en polypropylène), avantageusement deux couches thermo-scellantes.
Toujours de manière générale, la membrane pelable 3 est avantageusement choisie parmi les membranes pelables 3 classiques en soi.
Cette membrane pelable 3 présente deux surfaces opposées :
- une surface extérieure, destinée à être orientée vers l’extérieur du corps de boîte 2,
- une surface intérieure, destinée à être orientée vers l’intérieur du corps de boîte 2 et conçue pour être scellée sur la bande de réception 211a.
De manière traditionnelle, la membrane pelable 3 comprend plusieurs couches :
- une couche de base, appelée encore « couche barrière », supérieure, constituée d’un matériau résistant et flexible, par exemple de l’aluminium, et
- une couche de scellage, inférieure, adaptée en particulier pour assurer le scellage avec la bande de réception 211a.
Matériau de thermoscellaqe pour le corps de boîte Un matériau de thermoscellage est avantageusement réparti au moins sur la bande de réception 211a du corps de boîte 2, y compris sur la soudure dans le cas d’une boîte trois pièces (application d’un vernis dit de rechampi thermoscellant sur la soudure).
Par « matériau de thermoscellage », on entend un matériau apte à être activé pour assurer une fonction de scellage (ou collage) lorsqu’il est soumis à un chauffage (par exemple un chauffage local par conduction ou induction).
Ce matériau de thermoscellage est par exemple choisi parmi le polypropylène ou le polyéthylène (par exemple sous la forme d’un vernis thermoscellant qui est avantageusement constitué d’une matrice polymère et d’une dispersion de polypropylène).
Procédé de fabrication
En pratique, le procédé de fabrication de l’emballage métallique 1 selon l’invention comprend :
- une étape de fourniture du corps de boîte 2 et une étape de fourniture de la membrane pelable 3, puis
- une étape de scellage « direct » de la membrane pelable 3 sur le corps de boîte 2.
Lors de l’étape de fourniture, la membrane pelable 3 est avantageusement mise en forme (une paroi d’obturation 31 et une bande périphérique 32), par exemple par emboutissage, avant sa mise en place dans le corps de boîte 2.
La membrane pelable 3 se présente alors sous la forme d’une coupelle pré-emboutie. Cette mise en forme préalable est intéressante pour éviter les plis au niveau de la bande périphérique 32.
Par ailleurs, un matériau scellant est avantageusement rapporté sur le corps de boîte 2, le cas échéant y compris sur la soudure par application du vernis dit de rechampi thermoscellant.
Par exemple, l’étape de scellage est réalisée avantageusement par une opération de thermoscellage.
De préférence, l’étape de scellage est réalisée par tout outillage de scellage 5 adapté, par exemple mandrins, segments, molettes.
De préférence, l’opération de thermoscellage consiste à appliquer un chauffage au niveau de l’outillage de scellage 5 et/ou de la bande de réception 211a du corps de boîte 2.
L’outillage de scellage, adapté, peut être :
- un émetteur direct de chauffage (par exemple un outillage de scellage chauffant, par exemple parmi mandrins chauffants, segments chauffants, molettes chauffantes), ou
- un émetteur indirect de chauffage (par exemple chauffage par induction de l’outillage de scellage et/ou de la bande de réception 211a du corps de boîte 2).
Une étape de scellage par un outillage de scellage 5, en forme de mandrin, est par exemple décrite ci-dessous en lien avec les figures 8 à 19. En particulier, les figures 8 à 13 représentent un outillage de scellage du type mandrin, présentant un premier profil. Les figures 14 à 19 représentent un outillage de scellage du type mandrin, présentant un second profil.
En particulier, les figures 8 à 10 ou 14 à 16 représentent un corps de boîte 2 et une membrane pelable 3, préalablement à une étape de scellage direct réalisée par le mandrin 5. Et les figures 11 à 13 ou 17 à 19 illustrent le corps de boîte 2 et la membrane pelable 3, lors de l’étape de scellage direct réalisée par le mandrin 5.
De manière générale, un mandrin 5 comporte avantageusement deux faces 51 , 52 destinées à coopérer avec la membrane pelable 5, avantageusement définies par rapport à un axe longitudinal 5’ :
- une face frontale 51 , destinée à coopérer avec la paroi d’obturation 31 de la membrane pelable 3, et
- une face périphérique 52, destinée à coopérer avec la bande périphérique 32 de la membrane pelable 3 (et avec la bande de réception 211a du corps de boîte 2).
La face frontale 51 s’étend avantageusement perpendiculairement à l’axe longitudinal 5’.
La face périphérique 52 est de forme générale tronconique, divergeant depuis la face frontale 51.
La bordure frontale 521 de la face périphérique 52, au niveau de la face frontale 51 , est avantageusement chanfreinée, par exemple selon une section courbe.
De préférence, le diamètre de cette bordure frontale 521 de la face périphérique 52 est inférieure au diamètre de la bande de réception 211a du corps de boîte 2.
De préférence, la face périphérique 52 du mandrin 5 définit un angle non nul, divergeant depuis la face frontale 51 , par rapport à la bande de réception 211a du corps de boîte 2.
De préférence encore, la face périphérique 52 du mandrin 5 définit un angle allant de 5° à 11°, divergeant depuis la face frontale 51 , par rapport à la bande de réception 211a du corps de boîte 2.
En l’espèce, comme illustré sur la figure 9 ou la figure 15, la face périphérique 52 présente avantageusement un angle D allant de 5° à 11 ° par rapport à l’axe longitudinal 5’, divergeant depuis la face frontale 51. L’angle D est encore de préférence de 7,5° à 9,5°.
De préférence, avantageusement avant l’opération de scellage, la bande de réception 211a du corps de boîte 2 présente avantageusement un angle égal à 0°, par rapport audit axe longitudinal 2’ de la paroi latérale 21.
De manière alternative, non représentée, avant l’opération de scellage, la bande de réception 211a du corps de boîte 2 présente avantageusement un angle allant de 0° à 60° par rapport à l’axe longitudinal 2’ de ladite paroi latérale 21. Cet angle est mesuré avantageusement entre la génératrice 211a’ et l’axe longitudinal 2’ de ladite paroi latérale 21.
La bande de réception 211a est ainsi éventuellement préformée, avant l’opération de scellage.
De manière générale, l’angle de la bande de réception 211a, par rapport à l’axe longitudinal 2’, est par exemple choisi parmi :
- 0°, de sorte que la bande de réception 211a est parallèle à l’axe longitudinal 2’ (figures 1 à 4 notamment), ou
- supérieur à 0° jusqu’à 15°, par exemple de 5 à 10°, de préférence encore de 7,5° à 9,5°, de sorte que la bande de réception 211a diverge par rapport à l’axe longitudinal 2’, avantageusement de forme générale tronconique (figure 5), ou
- de 40° à 60° de sorte que la bande de réception 211a diverge par rapport à l’axe longitudinal 2’, avantageusement de forme générale tronconique (figure 5).
Par ailleurs, selon un premier mode de réalisation, comme illustré sur la figure 9, la hauteur E de la face périphérique 52 est au moins égale, voire supérieure, à la hauteur de la bande périphérique 32 de la membrane pelable 3.
De préférence, la hauteur E de la face périphérique 52 est d’au moins 3 mm.
De préférence, la face périphérique 52 du mandrin 5 comporte une réservation Re (à l’opposé de la face frontale 51), au niveau de la languette 35 de la membrane pelable 3.
La face périphérique 52 du mandrin 5 est ainsi déportée localement par rapport au sommet longitudinal 2161 du roulé 216.
Une cote longitudinale Re1 (mesurée avantageusement parallèlement à l’axe longitudinal 5’) entre la réservation Re et le sommet longitudinal 2161 du roulé 216 est de 0 à 1 ,5 mm (figure 13).
Cette caractéristique technique est en particulier intéressante de sorte que la languette 35 ne vienne pas adhérer lors de l'opération de scellage avec le roulé 216, ce qui facilitera l'opération d'ouverture/pelage ultérieure.
Selon un second mode de réalisation, comme illustré sur la figure 15, la hauteur E de la face périphérique 52 est inférieure à la hauteur de la bande périphérique 32 de la membrane pelable 3.
De préférence, la hauteur E de la face périphérique 52 est de 1 ,5 à 2,5 mm.
De préférence, la face périphérique 52 du mandrin 5 est ainsi logée au sein de la membrane pelable 3, sans faire saillie par rapport au bord libre 321 de la bande périphérique 32.
En d’autres termes, la hauteur de la face périphérique 52 du mandrin est inférieure à la hauteur de la membrane pelable 3. Cette caractéristique technique est en particulier intéressante de sorte que la bande périphérique 32 de la membrane pelable 3 ne vienne pas adhérer lors de l'opération de scellage avec le roulé 216, ce qui facilitera l'opération d'ouverture/pelage ultérieure et limite le fluage du matériau thermoscellant.
Lors de l’étape de fourniture (figures 8 à 10 ou figures 14 à 16), la membrane pelable 3 est avantageusement mise en forme et emboîtée sur le mandrin 5.
Dans ce cadre, la face frontale 51 du mandrin 5 coopère avec la paroi d’obturation 31 de la membrane pelable 3 ; et la face périphérique 52 du mandrin 5 coopère avec la bande périphérique 32 de la membrane pelable 3.
De manière alternative, la membrane pelable 3 est dans une configuration plane, maintenue contre la face frontale 51 du mandrin 5. Et lors de l’emboîtement du mandrin 5 dans le corps de boîte 2, la bande périphérique 32 de la membrane pelable 5 est formée entre la face périphérique 52 du mandrin 5 et la bande de réception 211a du corps de boîte 2.
De manière générale, lors de l’étape de scellage direct, le mandrin 5 et le corps de boîte 2 sont manœuvrés selon un mouvement de translation relatif, en rapprochement, de sorte que la face périphérique 52 du mandrin 5 s’emboîte au sein de la bande de réception 211a du corps de boîte 2 (figures 11 à 13 ou figures 17 à 19).
Cet emboîtement génère ici une déformation en expansion (dite encore déformation radiale) de la bande de réception 211 a du corps de boîte 2, selon une forme générale tronconique.
Cet effort permet d'exercer la pression nécessaire au scellage. Cette déformation en expansion peut également favoriser légèrement le pelage ultérieur.
L'allongement du périmètre du mandrin permet de créer une pression ou force radiale pour réaliser le scellage
La bande périphérique 32 de la membrane pelable 3 est alors prise en sandwich entre la face périphérique 52 du mandrin 5 et la bande de réception 211a du corps de boîte 2.
La bande périphérique 32 de la membrane pelable 3 est alors scellée, de manière optimale, sur la bande de réception 211a du corps de boîte 2.
En pratique, la profondeur d’emboîtement Pe (de la face périphérique 52 du mandrin 5 au sein de la bande de réception 211a du corps de boîte 2) est par exemple de 3 à 4,5 mm.
La profondeur d’emboîtement Pe (mesurée avantageusement parallèlement à l’axe longitudinal 5’) est avantageusement mesurée entre la face frontale 51 du mandrin 5 et le sommet longitudinal 2161 du roulé 216 (figure 12).
Lors de cet emboîtement, la déformation radiale Ra (mesurée au niveau du sommet longitudinal 2161 du roulé 216 et perpendiculairement à l’axe longitudinal 5’) est par exemple de 0,2 à 0,8 mm, de préférence encore de 0,35 à 0,55 mm (figure 12 ou figure 18). Par ailleurs, dans le cas d’une boîte trois pièces, le remplissage est avantageusement réalisé après le scellage de la membrane pelable 3 sur le corps de boîte 2 ; cette membrane pelable 3 forme alors le fond inférieur du corps de boîte 2.
Une paroi de fond (non représentée) est sertie ensuite au niveau de la seconde bordure libre 218 de la paroi latérale 21 qui se situe à l’opposé du roulé 216.
Inversement, dans le cas d’une boîte deux pièces, le remplissage est avantageusement réalisé avant le scellage de la membrane pelable 3 sur le corps de boîte 2. En d’autres termes, la membrane pelable 3 est rapportée sur le corps de boîte 2 après son remplissage.
Avantage de l’invention
L’emballage métallique 1 selon l’invention a l’intérêt de présenter une optimisation de la consommation métallique, notamment du fait de la combinaison entre :
- la structure du roulé 216, et
- la cote longitudinale C entre le bord libre 321 de la bande périphérique 32 et le sommet longitudinal 2161 du roulé 216.
Cette solution a l’intérêt de permettre un volume intérieur qui est accru, à quantité de métal égale.
Un autre avantage de l’invention est de proposer un emballage métallique qui est équilibré dimensionnellement (approximativement de même diamètre en haut et en bas).
Bien entendu, diverses autres modifications peuvent être apportées à l’invention dans le cadre des revendications annexées.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Emballage métallique, comprenant un corps de boîte (2) sur lequel une membrane pelable (3) est scellée, lequel corps de boîte (2) comporte une paroi latérale (21), définissant un axe longitudinal (2’) qui présente une face intérieure (211) et une face extérieure (212), laquelle paroi latérale (21) est terminée par une bordure libre (215) qui délimite une ouverture d’accès (A) et qui comporte un roulé (216) orienté vers ladite face extérieure (212), lequel roulé (216) présente un sommet longitudinal (2161), laquelle face intérieure (211) comporte, du côté de ladite bordure libre (215), une bande de réception (211a) sur laquelle ladite membrane pelable (3) est destinée à être scellée, laquelle membrane pelable (3), en forme de coupelle, comporte :
- une paroi d’obturation (31), obturant ladite ouverture d’accès (A), et
- une bande périphérique (32), scellée sur ladite bande de réception (211a), comportant un bord libre (321), caractérisé en ce que ledit roulé (216) présente une cote en hauteur (R) allant de 0,5 à 1 ,6 mm, et en ce qu’une cote longitudinale (C) entre ledit bord libre (321) de la bande périphérique (32) et ledit sommet longitudinal (2161) du roulé (216) est de 0 à 1 ,5 mm.
[Revendication 2] Emballage métallique, selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit roulé (216) présente une cote en hauteur (R) allant de 0,7 à 1 ,5 mm.
[Revendication 3] Emballage métallique, selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la cote longitudinale (C) entre ledit bord libre (321) de la bande périphérique (32) et ledit sommet longitudinal (2161) du roulé (216) est de 0 à 0,8 mm.
[Revendication 4] Emballage métallique, selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le roulé (216) présente une section circulaire ou oblongue.
[Revendication 5] Emballage métallique, selon la revendication 4, caractérisé en ce que, pour une section oblongue, le roulé (216) présente :
- une cote en hauteur (H), parallèlement à l’axe longitudinal (2’), allant de 0,5 à 1 mm, et
- une cote en largeur (L), perpendiculaire à l’axe longitudinal (2’), allant de 1 à 2 mm.
[Revendication 6] Emballage métallique, selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la cote longitudinale (F) entre la paroi d’obturation (31) et le sommet longitudinal (2161) du roulé (216) est de 2,5 à 5 mm.
[Revendication 7] Emballage métallique, selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la membrane pelable (3) comporte une languette (35) qui prolonge la bande périphérique (32).
[Revendication 8] Emballage métallique, selon la revendication 7, caractérisé en ce que la languette (35) est repliée :
- vers l’intérieur, sur la paroi d’obturation (31), ou
- vers l’extérieur, chevauchant le roulé (216).
[Revendication 9] Emballage métallique, selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la languette (35) présente une largeur allant de 10 à 40 mm, de préférence de 15 à 38 mm ou de 10 à 15 mm, avantageusement décroissante, croissante ou de largeur constante, depuis la bande périphérique (32).
[Revendication 10] Emballage métallique, selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la bande de réception (211a) présente un angle égal ou supérieur à 0°, et inférieur à 90°, par rapport audit axe longitudinal (2’) de ladite paroi latérale (21), lequel angle est par exemple choisi parmi 0°, supérieur à 0° jusqu’à 15°, ou de 40° à 60°.
[Revendication 11] Procédé pour la fabrication d’un emballage métallique selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’il comprend :
- une étape de fourniture du corps de boîte (2) et une étape de fourniture de la membrane pelable (3), puis
- une étape de scellage direct, de la membrane pelable (3) sur le corps de boîte (2).
[Revendication 12] Procédé selon la revendication 11 , caractérisé en ce que, lors de l’étape de fourniture, la membrane pelable (3) est mise en forme, par exemple par emboutissage, avant sa mise en place dans le corps de boîte (2).
[Revendication 13] Procédé selon l’une quelconque des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu’un matériau scellant est rapporté sur le corps de boîte (2), le cas échéant y compris sur la soudure par application du vernis dit de rechampi thermoscellant.
[Revendication 14] Procédé selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que ladite étape de scellage direct est réalisée par un outillage de scellage (5) choisi parmi un mandrin, un segment, une molette. [Revendication 15] Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite étape de scellage direct est réalisée par un mandrin (5) comportant :
- une face frontale (51), destinée à coopérer avec la paroi d’obturation (31) de la membrane pelable (3), et - une face périphérique (52), destinée à coopérer avec la bande périphérique (32) de la membrane pelable (3), laquelle face périphérique (52) est de forme générale tronconique, divergeant depuis ladite face frontale (51).
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