EP0292386A2 - Opercule pour la fermeture d'un récipient comprenant une zone de scellage en matière thermoplastique, et procédé pour la fabrication de cet opercule - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a cover for closing by heat-sealing a container comprising a sealing zone of thermoplastic material delimited by an internal closed line and an external closed line, of the type comprising a sealing material, a varnish applied to the one of the faces of the sealing material, and an attached layer of thermoplastic material fixed in a separable manner on the sealing material and covering at least the part of the varnish which is intended to face the sealing zone of the container to be closed, as well as a process for manufacturing such a seal.
- the present invention proposes more particularly to remedy this drawback and, to do this, it relates to a cover of the aforementioned type which is characterized in that the added layer has a thickness of the order of 100 to 1000 ⁇ (10 ⁇ 4 to 10 ⁇ 3 m), its thickness being chosen so that the thermoplastic material constituting it can, by locally melting when the container is closed by heat-sealing, encapsulate the traces of product reaching the sealing zone when the container is filled .
- thermosealing of a container with the lid according to the invention can be carried out in a perfectly sealed manner.
- the added layer and the sealing zone are both made of thermoplastic material, the latter, by melting locally under the effect of heat, encapsulates the traces of the product which are on the sealing zone and avoids therefore, at these traces, the formation of micro-channels which would promote the appearance of leaks.
- the thermoplastic material forming the attached layer has a thickness of the order of 0.1 to 10 times the thickness of the sealing zone of the container. It is preferably the same as that forming the sealing zone of the container. It can for example be chosen from the group comprising polyvinyl chloride, polyethylene and polypropylene and have a thickness of the order of 100 to 1000 ⁇ (10 ⁇ 4 to 10 ⁇ 3 m). It can also be fixed on the sealing material with a varnish having a thickness of the order of 10 to 20 ⁇ (10 ⁇ 5 to 2.10 ⁇ 5 m).
- the sealing material has a thickness of the order of 20 to 100 ⁇ (2.10 ⁇ 5 to 10 ⁇ 4 m) and can comprise at least one sheet of thermoplastic material and / or at least one metallic sheet.
- the added layer covers the entire face of the sealing material which is intended to be turned towards the container and is precut along a line corresponding substantially to the internal closed line of the zone sealing the container.
- the added layer can thus be torn along its precut line when the container is opened, its part located inside the internal closed line remaining integral with the sealing material.
- the present invention also proposes to reduce as much as possible the production costs of the seal described above. To do this, it relates to a manufacturing process which is characterized in that it consists successively in producing in a strip of thermoplastic material a first series of openings whose periphery corresponds substantially to the closed line internally delimiting the area of sealing of the containers, fixing a strip of sealing material on the strip of thermoplastic material comprising the first series of openings, and making a second series of openings in the complex thus obtained whose periphery corresponds substantially to the closed line externally delimiting the sealing zone of the containers, the openings of the second series being produced in such a way that the openings of the first series are closed by the sealing material.
- this process can consist successively of depositing against the bottom of a lower molding shell an element of sealing material whose dimensions correspond to those of the seal to be produced, to be applied against the lidding material element an upper molding shell having on its face turned towards said lidding material element a groove having an inlet whose dimensions correspond to those of the insert, to inject a thermoplastic material into the throat the upper molding shell to make the added layer, removing the upper molding shell after the setting of the thermoplastic material, and extracting the lower molding shell the cover thus produced.
- the method of the invention may consist in producing the added layer by molding, preferably by injection, and in fixing on it an element of sealing material whose dimensions correspond to those of l seal to be made.
- the present invention provides a process consisting successively of producing a series of thermoplastic material pre-cuts whose outline corresponds substantially to the closed line internally delimiting the sealing area of the containers, to fix a strip of sealing material on the strip of thermoplastic material comprising the pre-cuts, and to make in the complex thus obtained a series of openings whose periphery corresponds substantially to the closed line externally delimiting the sealing area of the containers, the openings being made so that the precuts are covered by the sealing material.
- the container which can be seen in FIG. 1 comprises a peripheral rim 1 surrounding its inlet and is coated internally with a layer of thermoplastic material 2 extending over the peripheral rim 1 to form a sealing zone 3. It will be noted here that this zone can have a thickness of the order of 10 to 10,000 ⁇ (10 ⁇ 5 to 10 ⁇ 2 m).
- This container which is entirely conventional, is closed by a cover 4 comprising a sealing material 5 bearing on its part overhanging the sealing zone 3 an attached layer 6 of thermoplastic material.
- the attached layer 6 is fixed in a separable manner on the sealing material 5, by a varnish 7 having a thickness of the order of 10 to 20 ⁇ (10 ⁇ 5 to 2.10 ⁇ 5 m).
- a varnish 7 having a thickness of the order of 10 to 20 ⁇ (10 ⁇ 5 to 2.10 ⁇ 5 m).
- It can for example be made of polyvinyl chloride, polyethylene or polypropylene, the thermoplastic material constituting it being able or not to be the same as that used to form the sealing zone 3. Its thickness can moreover be between 100 and 1000 ⁇ (10 ⁇ 4 to 10 ⁇ 3 m).
- the sealing material 5 can consist of a complex comprising at least one sheet of thermoplastic material and / or at least one sheet of aluminum and having a thickness of the order of 20 to 100 ⁇ (2.10 ⁇ 5 at 10 ⁇ 4 m).
- the applied layer 6 of the seal 4 is applied to the sealing zone 3 of the container and the applied layer 6 and the sealing zone 3 are heated in order to make them melt with on either side of their contact surface and thus achieve their welding.
- the thicknesses of the layer 6 and of the sealing zone 3 are significantly greater than that of the traces, possibly present on said sealing zone 3, of the product contained in the container.
- heating of the added layer 6 and of the sealing zone 3 can advantageously be carried out by ultrasound.
- the container that can be seen in Figure 2 is entirely of thermoplastic material and has a thickness of the order of 100 to 10,000 ⁇ (10 ⁇ 4 to 10 ⁇ 2 m). It comprises a peripheral rim forming a sealing zone 11 around its entry and is closed by a cover 12 in turn comprising an attached layer 13 fixed to a sealing material 14 by a layer of varnish 15.
- the cover 12 is distinguished from cover 4 which has been described above only by the fact that the added layer 13 completely covers the face of the cover material 14 which faces the container, and is precut along a line 16 adjacent to the internal periphery of the sealing zone 11.
- the installation visible in FIG. 3 has been developed to manufacture the cover 4 in series. It comprises a spindle 20 for receiving a coil 21 obtained by winding a strip of thermoplastic material 22 intended to form the added layer 6 of the lids 4, a cutting station 23 for producing in the strip 22 a succession of openings 24 whose dimensions correspond substantially to those of the opening of the containers to be closed, a pin 25 for receiving a coil 26 obtained by winding a strip 27 of sealing material, a sealing station 28 for fixing the perforated strip against one another 22 and the strip 27, a cutting station 29 for producing the lids 4 by producing in the strips 22 and 27, concentrically with the openings 24, a succession of openings 30 whose dimensions correspond substantially to those of the outer periphery of the rim 1 containers to be closed, a spindle 31 for winding up the strips 22 and 27 as they exit from the cutting station 29, and control means not shown for rotating the spindles 20, 2 5 and 30 in synchronism in the direction allowing the bands 22 and 27 to move in the same direction.
- FIG. 3 could also, with slight modifications, be used to manufacture the cover 12 in series. It would indeed suffice to replace the cutting station 23 with a precut station capable of producing in the strip 22 precuts 16 whose contours would correspond substantially to that of the opening of the containers to be closed.
- the mold visible in FIG. 4 has also been developed to manufacture the cover 4 in series. It comprises a lower shell 40 comprising a cavity 41 whose dimensions of the bottom are slightly greater than those of a cover 4, and an upper shell 42 shaped to penetrate with little play in the cavity 41, the shell 42 comprising on its face lower an annular groove 43 connected to channels 44 capable of injecting a thermoplastic material therein, the groove 43 having an inlet whose dimensions are substantially the same as those of the rim 1 of the containers to be closed.
- the procedure is as follows: . is deposited on the bottom of the cavity 41 of the lower shell 40 an element of sealing material 45 whose dimensions correspond to those of the seal 4; . the upper shell 42 is applied against the element of sealing material 45; . a thermoplastic material is injected into the groove 43 of the upper shell 42 in order to produce the added layer 6 of the cover 4; . the upper shell 42 is extracted from the cavity 41 of the lower shell 40 after the thermoplastic material has set; and . the cover 4 thus produced is extracted from the lower shell 40.
- cover 4 could be produced by first producing the added layer 6 by molding, for example by injection, then by fixing on said added layer an element of sealing material whose dimensions correspond to those of cover 4.
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Abstract
Description
- La présente invention concerne un opercule pour la fermeture par thermoscellage d'un récipient comprenant une zone de scellage en matière thermoplastique délimitée par une ligne fermée interne et une ligne fermée externe , du type comprenant un matériau d'operculage, un vernis appliqué sur l'une des faces du matériau d'operculage, et une couche rapportée en matière thermoplastique fixée de manière séparable sur le matériau d'operculage et recouvrant au moins la partie du vernis qui est destinée à faire face à la zone de scellage du récipient à fermer, ainsi qu'un procédé pour la fabrication d'un tel opercule.
- Il arrive relativement fréquemment, lors du remplissage des récipients du type précité, que des traces du produit à conditionner parviennent sur la zone de scellage. Ces traces ont malheureusement l'inconvénient d'empêcher la réalisation d'un scellage parfaitement étanche des opercules sur les récipients et par suite de favoriser une dégradation rapide du produit conditionné.
- La présente invention se propose plus particulièrement de remédier à cet inconvénient et, pour ce faire, elle a pour objet un opercule du type précité qui se caractérise en ce que la couche rapportée a une épaisseur de l'ordre de 100 à 1000 µ (10⁻⁴ à 10⁻³ m), son épaisseur étant choisie pour que la matière thermoplastique la constituant puisse, en fondant localement lors de la fermeture du récipient par thermoscellage, encapsuler les traces de produit parvenant sur la zone de scellage lors du remplissage du récipient.
- La fermeture par thermoscellage d'un récipient avec l'opercule selon l'invention peut être réalisée de façon parfaitement étanche. En effet, comme la couche rapportée et la zone de scellage sont toutes les deux en matière thermoplastique, celle-ci, en fondant localement sous l'effet de la chaleur, encapsule les traces du produit qui se trouvent sur la zone de scellage et évite donc, au niveau de ces traces, la formation de micro-canaux qui favoriseraient l'apparition de défauts d'étanchéité.
- La matière thermoplastique formant la couche rapportée a une épaisseur de l'ordre de 0,1 à 10 fois l'épaisseur de la zone de scellage du récipient. Elle est de préférence la même que celle formant la zone de scellage du récipient. Elle peut par exemple être choisie dans le groupe comprenant le chlorure de polyvinyle, le polyéthylène et le polypropylène et avoir une épaisseur de l'ordre de 100 à 1 000 µ (10⁻⁴ à 10⁻³ m). Elle peut par ailleurs être fixée sur le matériau d'operculage par un vernis ayant une épaisseur de l'ordre de 10 à 20 µ (10⁻⁵ à 2.10⁻⁵ m).
- Quant au matériau d'operculage, il a une épaisseur de l'ordre de 20 à 100 µ (2.10⁻⁵ à 10⁻⁴ m) et peut comprendre au moins une feuille de matière thermoplastique et/ou au moins une feuille métallique.
- Selon une variante de réalisation de l'opercule, la couche rapportée recouvre toute la face du matériau d'operculage qui est destinée à être tournée vers le récipient et est prédécoupée le long d'une ligne correspondant sensiblement à la ligne fermée interne de la zone de scellage du récipient.
- La couche rapportée pourra ainsi se déchirer le long de sa ligne de prédécoupage lors de l'ouverture du récipient, sa partie située à l'intérieur de la ligne fermée interne demeurant solidaire du matériau d'operculage.
- La présente invention se propose également de réduire au maximum les coûts de production de l'opercule décrit ci-dessus. Pour ce faire, elle a pour objet un procédé de fabrication qui se caractérise en ce qu'il consiste successivement à réaliser dans une bande de matière thermoplastique une première série d'ouvertures dont la périphérie correspond sensiblement à la ligne fermée délimitant intérieurement la zone de scellage des récipients, à fixer une bande de matériau d'operculage sur la bande de matière thermoplastique comportant la première série d'ouvertures, et à réaliser dans le complexe ainsi obtenu une seconde série d'ouvertures dont la périphérie correspond sensiblement à la ligne fermée délimitant extérieurement la zone de scellage des récipients, les ouvertures de la seconde série étant réalisées de telle sorte que les ouvertures de la première série soient obturées par le matériau d'operculage.
- Selon un mode de mise en oeuvre particulier, ce procédé peut consister successivement à déposer contre le fond d'une coquille inférieure de moulage un élément de matériau d'operculage dont les dimensions correspondent à celles de l'opercule à réaliser, à appliquer contre l'élément de matériau d'operculage une coquille supérieure de moulage comportant sur sa face tournée vers ledit élément de matériau d'operculage une gorge ayant une entrée dont les dimensions correspondent à celles de la pièce rapportée, à injecter une matière thermoplastique dans la gorge de la coquille supérieure de moulage pour réaliser la couche rapportée, à enlever la coquille supérieure de moulage après la prise de la matière thermoplastique, et à extraire de la coquille inférieure de moulage l'opercule ainsi réalisé.
- Selon un autre mode de mise en oeuvre, le procédé de l'invention peut consister à réaliser la couche rapportée par moulage, de préférence par injection, et à fixer sur elle un élément de matériau d'operculage dont les dimensions correspondent à celles de l'opercule à réaliser.
- Par ailleurs, pour fabriquer des opercules dont la couche rapportée recouvre toute la face du matériau d'operculage qui est destinée à être tournée vers le récipient à fermer, la présente invention propose un procédé consistant successivement à réaliser dans une bande de matière thermoplastique une série de prédécoupes dont le contour correspond sensiblement à la ligne fermée délimitant intérieurement la zone de scellage des récipients, à fixer une bande de matériau d'operculage sur la bande de matière thermoplastique comportant les prédécoupes, et à réaliser dans le complexe ainsi obtenu une série d'ouvertures dont la périphérie correspond sensiblement à la ligne fermée délimitant extérieurement la zone de scellage des récipients, les ouvertures étant réalisées de telle sorte que les prédécoupes soient recouvertes par le matériau d'operculage.
- Deux modes d'exécution de la présente invention seront décrits ci-après à titre d'exemples nullement limitatifs en référence au dessin annexé dans lequel :
- . la figure 1 est une vue en coupe schématique et partielle d'un récipient fermé par un opercule conforme à l'invention ;
- . la figure 2 est une vue en coupe schématique et partielle d'un récipient fermé par un autre opercule conforme à l'invention ;
- . la figure 3 est une vue en perspective schématique d'une installation pour la fabrication d'opercules tels que celui partiellement représenté sur la figure 1 ; et
- . la figure 4 est une vue en perspective schématique d'un moule pour la fabrication d'opercules ayant la même structure que ceux produits par l'installation visible sur la figure 3.
- Le récipient que l'on peut voir sur la figure 1 comprend un rebord périphérique 1 entourant son entrée et est revêtu intérieurement d'une couche de matière thermoplastique 2 se prolongeant sur le rebord périphérique 1 pour former une zone de scellage 3. On notera ici que cette zone peut avoir une épaisseur de l'ordre de 10 à 10.000 µ (10⁻⁵ à 10⁻² m).
- Ce récipient, qui est tout à fait classique, est fermé par un opercule 4 comprenant un matériau d'operculage 5 portant sur sa partie surplombant la zone de scellage 3 une couche rapportée 6 en matière thermoplastique.
- La couche rapportée 6 est fixée de manière séparable sur le matériau d'operculage 5, par un vernis 7 ayant une épaisseur de l'ordre de 10 à 20 µ (10⁻⁵ à 2.10⁻⁵ m). Elle peut par exemple être en chlorure de polyvinyle, en polyéthylène ou en polypropylène, la matière thermoplastique la constituant pouvant ou non être la même que celle utilisée pour former la zone de scellage 3. Son épaisseur peut en outre être comprise entre 100 et 1 000 µ (10⁻⁴ à 10⁻³ m).
- Quant au matériau d'operculage 5, il peut être constitué par un complexe comprenant au moins une feuille de matière thermoplastique et/ou au moins une feuille d'aluminium et ayant une épaisseur de l'ordre de 20 à 100 µ (2.10⁻⁵ à 10⁻⁴ m).
- Pour fermer le récipient visible sur la figure 1, on applique la couche rapportée 6 de l'opercule 4 sur la zone de scellage 3 du récipient et l'on chauffe la couche rapportée 6 et la zone de scellage 3 afin de les faire fondre de part et d'autre de leur surface de contact et de réaliser ainsi leur soudage.
- On notera ici que les épaisseurs de la couche 6 et de la zone de scellage 3 sont nettement plus grandes que celle des traces, éventuellement présentes sur ladite zone de scellage 3, du produit contenu dans le récipient.
- On notera également que le chauffage de la couche rapportée 6 et de la zone de scellage 3 peut avantageusement être réalisé par ultra-sons.
- Pour ouvrir le récipient portant l'opercule 4, il suffit bien entendu de séparer le matériau d'operculage 5 de la couche rapportée 6, ce qui ne pose aucune difficulté puisque le vernis 7 autorise son pelage.
- Le récipient que l'on peut voir sur la figure 2 est entièrement en matière thermoplastique et a une épaisseur de l'ordre de 100 à 10.000 µ (10⁻⁴ à 10⁻² m). Il comprend un rebord périphérique formant une zone de scellage 11 autour de son entrée et est fermé par un opercule 12 comprenant à son tour une couche rapportée 13 fixée à un matériau d'operculage 14 par une couche de vernis 15. En fait, l'opercule 12 se distingue de l'opercule 4 qui a été décrit ci-dessus uniquement par le fait que la couche rapportée 13 recouvre entièrement la face du matériau d'operculage 14 qui est tournée vers le récipient, et est prédécoupée le long d'une ligne 16 adjacente à la périphérie interne de la zone de scellage 11.
- Comme l'opercule 12 peut être scellé de la même manière que l'opercule 4, on ne rappellera pas ici les opérations qu'il faut effectuer pour le fixer sur le récipient.
- L'installation visible sur la figure 3 a été mise au point pour fabriquer l'opercule 4 en série. Elle comprend une broche 20 pour recevoir une bobine 21 obtenue en enroulant une bande de matière thermoplastique 22 destinée à former la couche rapportée 6 des opercules 4, un poste de découpage 23 pour réaliser dans la bande 22 une succession d'ouvertures 24 dont les dimensions correspondent sensiblement à celles de l'ouverture des récipients à fermer, une broche 25 pour recevoir une bobine 26 obtenue en enroulant une bande 27 en matériau d'operculage, un poste de scellage 28 pour fixer l'une contre l'autre la bande perforée 22 et la bande 27, un poste de découpage 29 pour produire les opercules 4 en réalisant dans les bandes 22 et 27, concentriquement aux ouvertures 24, une succession d'ouvertures 30 dont les dimensions correspondent sensiblement à celles de la périphérie extérieure du rebord 1 des récipients à fermer, une broche 31 pour enrouler les bandes 22 et 27 à leur sortie du poste de découpage 29, et des moyens de commande non représentés pour faire tourner les broches 20, 25 et 30 en synchronisme dans le sens permettant aux bandes 22 et 27 de se déplacer dans la même direction.
- L'installation représentée sur la figure 3 pourrait également, moyennant de faibles modifications, être utilisée pour fabriquer l'opercule 12 en série. Il suffirait en effet de remplacer le poste de découpage 23 par un poste de prédécoupage capable de réaliser dans la bande 22 des prédécoupes 16 dont les contours correspondraient sensiblement à celui de l'ouverture des récipients à fermer.
- Le moule visible sur la figure 4 a également été mis au point pour fabriquer l'opercule 4 en série. Il comprend une coquille inférieure 40 comportant une cavité 41 dont les dimensions du fond sont légèrement supérieures à celles d'un opercule 4, et une coquille supérieure 42 conformée pour pénétrer avec un faible jeu dans la cavité 41, la coquille 42 comportant sur sa face inférieure une gorge annulaire 43 reliée à des canaux 44 aptes à y injecter une matière thermoplastique, la gorge 43 ayant une entrée dont les dimensions sont sensiblement les mêmes que celles du rebord 1 des récipients à fermer.
- Pour réaliser un opercule 4 avec le moule représenté sur la figure 4, on procède de la façon suivante :
. on dépose sur le fond de la cavité 41 de la coquille inférieure 40 un élément de matériau d'operculage 45 dont les dimensions correspondent à celles de l'opercule 4 ;
. on applique la coquille supérieure 42 contre l'élément de matériau d'operculage 45 ;
. on injecte une matière thermoplastique dans la gorge 43 de la coquille supérieure 42 afin de réaliser la couche rapportée 6 de l'opercule 4 ;
. on extrait la coquille supérieure 42 de la cavité 41 de la coquille inférieure 40 après la prise de la matière thermoplastique ; et
. on extrait de la coquille inférieure 40 l'opercule 4 ainsi réalisé. - Pour être complet, on précisera que l'on pourrait réaliser l'opercule 4 en réalisant tout d'abord la couche rapportée 6 par moulage, par exemple par injection, puis en fixant sur ladite couche rapportée un élément de matériau d'operculage dont les dimensions correspondent à celles de l'opercule 4.
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