Elément de fermeture métallique pour un récipient tubulaire
La présente invention concerne un élément de fermeture métallique pour un récipient tubulaire utilisé par exemple pour des récipients contenant des boissons produisant une pression ou des boissons sous pression, telles que de la bière, ou des boissons carbonatées que l'on boit directement dans le récipient après l'ouverture de celui-ci et comprenant un panneau destiné à être relié à sa périphérie, au récipient, le panneau comportant une zone d'arrachement entourée d'une ligne d'affaiblissement sans fin et solidaire d'un levier d'arrachement rigide fixé sur cette zone d'arrachement.
Un élément de fermeture connu risque, dans certaines conditions, de blesser les lèvres du consommateur lorsque celui-ci boit directement dans le récipient en plaçant sa bouche dans la zone de l'ouverture pratiquée comme décrit dans l'élément de fermeture du récipient. L'étude de ce problème a révélé que ces coupures sont occasionnées par les arêtes vives de l'ouverture et qui sont produites lorsqu'on arrache la zone d'arrachement le long de la ligne d'affaiblissement.
L'invention a pour but de créer un élément de fermeture métallique qui ne présente pas les inconvénients ci-dessus.
L'élément de fermeture métallique faisant objet de l'invention est caractérisé en ce que deux nervures sont formées dans le panneau au voisinage immédiat de la zone d'arrachement et le long d'au moins deux tronçons opposés de la ligne d'affaiblissement, en vue de réduire l'accessibilité aux arêtes vives obtenues le long des troncons de la ligne d'affaiblissement lors de l'arrachement.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.
Sur ces dessins
La fig. 1 est une vue en plan de l'élément de fermeture d'un récipient avant sa fixation sur un corps de récipient.
La fig. 2 est une coupe partielle, à plus grande échelle, prise suivant la ligne 2-2 de la fig. 1, avec arrachement de certaines parties.
La fig. 3 est une coupe prise sensiblement suivant la ligne 3-3 de la fig. 1, montrant l'élément de fermeture agrafé sur un corps de récipient rempli, le panneau de fermeture étant bombé vers l'extérieur sous l'effet de la pression du produit enfermé dans le récipient; certaines parties ont été omises.
La fig. 4 est une vue analogue à celle représentée sur la fig. 2, la coupe étant prise à travers le panneau bombé vers le haut sous l'effet de la pression dans le récipient rempli sur le corps duquel l'élément de fermeture a été fixé.
La fig. 5 est une vue analogue à celle de la fig.
4 montrant le panneau après l'enlèvement de la zone amovible.
A la fig. 1, un élément de fermeture 10 comporte un panneau central plat 12 entouré d'une gorge ide renforcement périphérique 14 délimtiée par une paroi cylindrique 16 qui est solidaire d'une bride périphérique 18 à la suface inférieure de laquelle est fixée une couche de matière propre à former un joint d'étanchéité (non représenté). L'élément de fermeture 10 est appelé à être relié de manière hermétiquement étanche à un corps tubulaire 20 (voir fig. 3) par le procédé bien connu d'agrafage qui consiste à replier l'une sur l'autre la bride d'extrémité 18 et une bride périphérique 19 du corps du récipient, de manière à former un joint agrafé 21, qui est rendu étanche par le joint mentionné ci-dessus.
L'élément de fermeture représenté sur le dessin présente une forme circulaire ; toutefois, il est bien entendu qu'un tel élément peut présenter n'importe quelle autre forme souhaitable, adaptée à celle du corps du récipient. On comprendra également que la fermeture de l'extrémité opposée (inférieure) du corps 20 peut être assurée par exemple soit par une extrémité solidaire dans le cas d'un corps obtenu par ! enboutissage ou extrusion, soit par un fond séparé soudé sur le corps.
Dans le panneau 12 s'étend radialement une zone amovible, ou arrachable, 22, entièrement entourée d'une ligne d'affaiblissement sans fin 24 qui la définit. La zone arrachable 22 peut présenter d'autres formes que celle représentée ; toutefois, il est souhaitable qu'elle soit entièrement amovible, c'est-à-dire définie par une ligne d'affaiblissement sans fin.
De même, quelle que soit la forme de la zone d'arrachement 22, il est important qu'elle présente une partie dans laquelle des tronçons opposés de la ligne d'affaiblissement sont relativement proches l'un de l'autre, sur au moins trois côtés de la zone d'arrachement, pour des raisons qui seront exposées après. La zone d'arrachement 22 représentée sur la fig. 1 est particulièrement apte à être utilisée pour des récipients contenant des boissons pouvant être versées, telles que de la bière, de la bière anglaise et des boissons non alcoolisées telles que des eaux gazeuses, c'est-à-dire des liquides sous pression, ou qui produisent une pression. Des boissons de ce genre seront désignées ci-après par le terme produits sous pression .
Un levier plat d'arrachement ou de soulèvement 26, sensiblement rigide, est fixé sur l'extrémité intérieure de la zone d'arrachement 22, à l'endroit où deux tronçons parallèles de la ligne d'affaiblissement 24 sont reliés par un tronçon courbe 25. Le levier 26 est obtenu par poinçonnage ou par découpage, à partir d'une bande métallique plate, et des nervures ou bossages longitudinaux sont ménagés dans ledit levier en vue d'en accroître la rigidité. L'extrémité intérieure du levier 26 est fixée sur la zone arrachable 22 au moyen d'un bossage écrasé 29 solidaire du panneau 12, à partir duquel il a été obtenu, le bossage 29 s'étendant vers le haut à travers une ouverture ménagée dans l'extrémité intérieure du levier 26, et son extrémité supérieure étant repoussée radialement vers l'extérieur afin de maintenir le levier 26 en place.
Les opérations d'emboutissage et d'écrasement qui produisent le bossage 29 entraînent une réduction de l'épaisseur du métal dans la partie circulaire A du panneau 12, qui entoure le bossage, cependant qu'une certaine partie du métal qui a été déplacée de cette zone affaiblie A flue vers la zone environnante B du panneau central 12; par conséquent, il existe une quantité excédentaire de métal dans une majeure partie du panneau, ce qui lui confère une tendance à se bomber vers le haut (vers l'extérieur) lorsqu'il est soumis à une pression interne. On comprendra que la partie affaiblie A du panneau est située à l'intérieur de la ligne circulaire interrompue C (fig. 1), cependant que la partie B est située à l'extérieur de cette dernière.
La formation de la ligne d'affaiblissement 24 force le métal qui est déplacé à partir de cette ligne à fluer vers la zone D du panneau qui entoure immédiatement la ligne d'affaiblissement. Ainsi, cette dernière zone D qui comprend approximativement un quart de cercle compris entre les rayons R, R' (voir fig. 1) renferme la plus grande part de la quantité excédentaire de métal et est susceptible de subir la déformation la plus importante lors du bombage vers l'extérieur du panneau ainsi qu'on le verra ci-après. De plus, la ligne d'affaiblissement 24 affaiblit la zone D du panneau, et tend à provoquer une torsion ou une déformation asymétrique de cette partie D du panneau par rapport à la ligne médiane de la zone d'arrachement 22.
A partir du point de fixation du levier 26 sur la zone d'arrachement 22, le levier qui, au départ, est appliqué sur le panneau 12 s'étend généralement le long d'un rayon différent du rayon suivant lequel est orientée la zone d'arrachement 22. Bien qu'il soit possible d'utiliser pour le levier un nombre infini de rayons différents, y compris un rayon aligné sur le rayon de la zone d'arrachement 22, il est préférable que le rayon du levier ne soit pas aligné sur oelui de la zone d'arrachement, et que ces deux rayons définissent un angle obtus entre eux, pour des raisons qui seront exposées ci-après.
L'extrémité extérieure, ou extrémité libre, 30, du levier 26 est repliée vers le haut de manière à s'écarter légèrement du panneau 12, ce qui permet au consommateur d'insérer aisément la pointe du doigt sous l'extrémité libre 30 du levier 26 en vue de l'ouverture du récipient, comme il sera décrit ci-après.
A proximité immédiate des tronçons parallèles et des tronçons divergents de la ligne d'affaiblissement 24 et parallèlement à ceux-ci, s'étendent deux nervures 32, 34 (fig. 1 et 2) ménagées dans le panneau 12 de manière sensiblement symétrique. Les nervures 32 et 34 présentent une hauteur de préférence d'au moins 0,89 mm, mesurée à partir de la face -du panneau 12, cette hauteur étant suffisante d'une part pour réduire sensiblement l'accessibilité des arêtes vives formées dans le panneau 12 lors de l'enlèvement de la zone arrachable 22 et, d'autre part, pour absorber une quantité déterminée du métal excédentaire de la partie D du panneau central le long des parties radiales de la ligne d'affaiblissement 24, en vue de réduire la tendance au bombement de la partie D dans cette zone,
et en vue de conférer à la partie D du panneau une rigidité suffisante afin d'éviter toute déformation asymétrique. Par conséquent, les nervures 32 et 34 remplissent un double rôle, à savoir: rendre relativement inaccessibles les arêtes vives de la ligne d'affaiblissement 24 après l'arrachage de la zone 22 et, deuxièmement, limiter ou empêcher la déformation de la partie D du panneau central.
Lorsque l'élément de fermeture 10 est fixé sur un récipient rempli contenant un produit sous pression P, tel que de la bière, le panneau central 12 qui comporte, par endroits, des quantités excédentaires de métal, comme décrit ci-dessus, se bombe vers le haut sous l'action de la pression (voir fig. 3 et 4). Les nervures 32 et 34 absorbent une partie du métal excédentaire dans la zone D qui entoure la zone d'arrachement 22 ; cependant, elles n'absorbent pas la totalité et, par conséquent, cette partie du panneau se bombe vers le haut plus fortement que les autres parties.
Toutefois, comme il a été dit plus haut, les nervures 32 et 34 servent également à renforcer le panneau et à le rendre plus rigide et limitent ainsi la déformation de la partie D en forçant la zone d'arrachement 22 à s'infléchir symétriquement vers le haut, suivant une ligne plus ou moins droite (voir fig. 3) et à s'incliner brusquement en sens inverse, au niveau de la ligne C ou à proximité de celle-ci, de sorte que la partie circulaire affaiblie A qui contient le rivet 29 est inclinée dans le sens opposé, vers le bas, de sorte que le levier 26 est également incliné vers le bas et, par conséquent, empêche de dépasser du rebord d'agrafage 21.
Lorsqu'il désire ouvrir un récipient du type décrit, le consommateur introduit, tout d'abord, le bout du doigt, ou l'ongle, sous l'extrémité libre relevée 30 du levier 26 et le tire vers le haut. Lorsqu'on poursuit ce mouvement, le levier 26 pivote autour de son extrémité opposée au voisinage immédiat de son point de fixation sur la zone d'arrachement 22.
Etant donné l'angle obtus que définissent entre eux le levier 26 et la zone d'arrachement 22, ce mouvement de pivotement détermine une force combinée de soulèvement et de torsion agissant sur la partie de la ligne d'affaiblissement qui entoure directement le point de fixation, ce qui provoque, sans effort notable, une rupture de cette partie de la ligne d'affaiblissement On a constaté qu'un effort sensiblement plus élevé doit être appliqué lorsque la ligne d'affaiblissement 24 se situe à une trop grande distance du point de fixation du levier 26. Lorsqu'on tire ensuite le levier 26 avec la partie intérieure de la zone 22 qui vient d'être séparée et qui est attachée audit levier, le restant de la ligne d'affaiblissement 24 cède, de sorte que toute la zone 22 se détache du panneau 12.
Comme la pression interne cesse d'agir sur le panneau 12, celui-ci tend à reprendre sa forme plane initiale (voir fig. 5).
Ainsi que le montre la fig, 5, l'ouverture 36 obtenue par l'arrachement de la zone 22 est entourée par des arêtes vives 38. Les nervures 32 et 34 présentent une hauteur suffisante pour empêcher les lèvres (indiquées par des pointillés len 40) du consommateur d'entrer en contact avec ces arêtes 38 lorsque le consommateur applique l'élément de fermeture 10 contre sa bouche en vue de la consommation du produit.
On comprendra que des nervures telles que celles décrites ci-dessus peuvent être utilisées également dans n'importe quel autre type d'élément de fermeture métallique à ouverture facile comprenant une zone d'arrachement définie par une ligne d'affaiblissement.