EP0425401A1 - Couvercle métallique à ouverture facile pour récipient - Google Patents

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EP0425401A1
EP0425401A1 EP90470057A EP90470057A EP0425401A1 EP 0425401 A1 EP0425401 A1 EP 0425401A1 EP 90470057 A EP90470057 A EP 90470057A EP 90470057 A EP90470057 A EP 90470057A EP 0425401 A1 EP0425401 A1 EP 0425401A1
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EP
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cover
fold
line
resistance
container
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EP90470057A
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Jean-François Seconde
Gérard Heurteboust
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Sollac SA
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Sollac SA
Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D17/00—Rigid or semi-rigid containers specially constructed to be opened by cutting or piercing, or by tearing of frangible members or portions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/38—Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures
    • B21D51/383—Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures scoring lines, tear strips or pulling tabs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D17/00—Rigid or semi-rigid containers specially constructed to be opened by cutting or piercing, or by tearing of frangible members or portions
    • B65D17/28—Rigid or semi-rigid containers specially constructed to be opened by cutting or piercing, or by tearing of frangible members or portions at lines or points of weakness
    • B65D17/404—Details of the lines of weakness

Definitions

  • the present invention relates to a metal cover intended to be mounted on tight containers called "easy opening” openable by simple traction exerted on the cover which then tears along a line of least resistance.
  • watertight metal containers with easy opening such as food "drink” boxes or trays for precooked dishes
  • a metal cover made integral with the upper edge of the body of the box after filling.
  • An incision is previously made on the cover and defines a line of least resistance along which the cover is torn when the box is opened.
  • This opening operation is carried out manually by pulling from a tongue fixed to the cover, after having pierced the incision locally by exerting a pressure or a punctual pull in its vicinity, by means of the front part of the tongue.
  • Such an opening device is described, for example, in documents FR 2034997 and FR 2043618.
  • Such a device is used on covers made either of aluminum or of coated steel (tin or chrome).
  • Steel has a number of advantages, in particular its low cost, the good service properties of the containers thus produced, and the ease of recycling empty packaging.
  • the mechanical characteristics of the thin irons usually used, thick from 0.20 mm to 0.25 mm require that the user provide a relatively large tensile force to open the box which can in particular result in small well-known drawbacks during the sudden yielding of the resistance at the start of the tearing off of the cover.
  • the operation of sparing the incision called “indentation” is costly due to the wear and the high price of the tools necessary for its production, and the loss of productivity which it causes.
  • the indentation which corresponds to a local reduction in the thickness of the cover, can lead to deterioration of the protective coating on both sides of the cover.
  • the external coating must be repaired in order to avoid corrosion of the cover at the level of the incision and repair of the internal coating is also recommended for reasons of food hygiene.
  • the object of the invention is to reduce the manufacturing cost of easy-opening steel box lids, while facilitating the opening operation.
  • the subject of the invention is a lid for a sealed container which can be opened along a line of least resistance by simple pull, of the type comprising a fold forming a substantially right angle and constituting said line of least resistance, characterized in that it is made by stamping a steel sheet of thickness less than or equal to 0.16 mm.
  • this cover is made of steel with a thickness of 0.10 to 0.16 mm, and at the fold, the internal radius of curvature of the cover is 10 to 50 ⁇ m, and the external radius of curvature of the cover is 100 at 200 ⁇ m
  • this fold forms a closed line located in the vicinity of the periphery of the cover so as to allow a total opening of the box.
  • the invention consists in materializing the line of least resistance along which the opening of the lid is carried out no longer by a pre-incision, but by a well-marked fold obtained by stamping a thin sheet of steel .
  • This stamping operation results in a local reduction in the thickness of the cover without removing material. This reduction in thickness is therefore obtained without using consumable tools and without damaging the coatings on the two faces of the cover.
  • Figure 1 shows the body 1 of the box and the cover 2.
  • the cover 2 Prior to its installation on the body of the box, the cover 2 is cut and then shaped by stamping.
  • This stamping operation may optionally include in known manner a "paneling" of the cover, that is to say the provision of rectilinear folds 3 forming relief engravings facing the outside or inside of the box.
  • folds are intended to promote the winding of the cover on itself during the opening operation, and also to allow the cover to expand and contract during treatments involving a rise in temperature, such as sterilization or pasteurization, which the box can undergo once filled.
  • These folds can also be in the form of circular steps.
  • FIG. 2 details the zone II of FIG. 1, that is to say the fold 4 of the cover 2. It shows that the cover 2 has a nominal thickness e, but that at the level of the fold 4, this thickness is reduced under the effect of the deformations inherent in the stamping forming operation, and takes a minimum value e ′.
  • the cover must be thin enough to allow easy tearing according to the fold, taking into account the mechanical properties of the base material used. But this material must be stiff enough for the tear to take place according to the fold, and not in any direction that the user could not control.
  • a steel with a low or very low carbon content, of thickness 0.10 to 0.16 mm and with an elastic limit between 500 and 600 MPa is used.
  • the radii of curvature of the cover at the fold are, for the internal radius of curvature, from 10 to 50 ⁇ m, and for the external radius of curvature, from 100 to 200 ⁇ m.
  • the local thinning ⁇ e resulting from the protection of the fold is from 70 to 100 ⁇ m.
  • FIG. 3 illustrates another variant of the invention, in which the vertical panel 6 on lead the horizontal pan 5.
  • the fixing of the cover 2 on the body of the box 1 is ensured by folding one on the other (crimping) of their outer edges, as shown schematically in Figures 1 and 3, or by gluing, or by any other known means .
  • the fold constituting the line of least resistance forms a closed line located in the vicinity of the periphery of the cover, so as to allow a total opening of the box.
  • the invention is not limited to the example which has just been described and shown.
  • metals other than steel can be used to form the cover, and in other thicknesses than those mentioned in the example.
  • the main thing is that the cover has a tear capacity and a sufficient stiffness to make possible the implementation of the proposed solution.
  • the fold forming the line of least resistance may limit only a portion substantially less than the entire cover, so as to achieve only a partial opening of the box. It is thus possible to form an opening in the form of a pouring spout, of the type usually encountered on "beverage" cans.

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Abstract

L'invention concerne un couvercle pour récipient étanche ouvrable selon une ligne de moindre résistance par simple traction, du type comportant un pli (4) formant un angle sensiblement droit et constituant ladite ligne de moindre résistance, caractérisé en ce qu'il est réalisé par emboutissage d'une feuille d'acier d'épaisseur inférieure ou égale à 0,16 mm. La ligne de moindre résistance permet l'ouverture totale ou partielle du récipient. Le couvercle est préférentiellement en acier d'épaisseur 0,10 à 0,16 mm, et au niveau du pli (4) le rayon de courbure interne du couvercle est de 10 à 50 µm, et le rayon de courbure externe du couvercle est de 100 à 200 µm. L'invention s'applique aux récipients métalliques étanches, tels que les boîtes "boisson" alimentaires ou les barquettes pour plats précuisinés.

Description

  • La présente invention concerne un couvercle métallique destiné à être monté sur des récipients étanches dits "à ouverture facile" ouvrables par simple traction exercée sur le couvercle qui se déchire alors le long d'une ligne de moindre résistance.
  • Habituellement, les récipients métalliques étanches à ouverture facile, tels que les boîtes "boisson" alimentaires ou les barquettes pour plats précuisinés, comportent un couvercle métallique rendu solidaire du bord supérieur du corps de la boîte après son remplissage. Une incision est préalablement pratiquée sur le couvercle et définit une ligne de moindre résistance selon laquelle le couvercle est déchiré au moment de l'ouverture de la boîte. Cette opération d'ouverture est réalisée manuellement par traction à partir d'une languette fixée au couvercle, après avoir percé localement l'incision en exerçant une pression ou une traction ponctuelle à son voisinage, au moyen de la partie avant de la languette. Un tel dispositif d'ouverture est décrit, par exemple, dans les documents FR 2034997 et FR 2043618.
  • Un tel dispositif est utilisé sur des couvercles réalisés soit en aluminium, soit en acier revêtu (fer blanc ou chromé). L'acier présente un certain nombre d'avantages, notamment son faible coût, les bonnes propriétés de service des contenants ainsi réalisés, et la facilité du recyclage des emballages vides. Cependant, les caractéristiques mécaniques des fers minces habituellement employés, épais de 0,20 mm à 0,25 mm, nécessitent que l'utilisateur fournisse un effort de traction relativement important pour ouvrir la boîte qui peut notamment se traduire par des petits inconvénients bien connus lors du cédage brutal de la résistance au départ de l'arrachement du couvercle. De plus, l'opération de ménagement de l'incision, dite "indentation", est coûteuse en raison de l'usure et du prix élevé des outillages nécessaires à sa réalisation, et de la perte de productivité qu elle entraîne. D'autre part, l'indentation, qui correspond à une diminution locale de l'épaisseur du couvercle, peut entraîner une détérioration du revêtement protecteur des deux côtés du couvercle. Le revêtement extérieur doit être réparé si l'on veut éviter une corrosion du couvercle au niveau de l'incision et une réparation du revêtement intérieur est également conseillée pour des raisons d'hygiène alimentaire.
  • Le but de l'invention est de diminuer le coût de fabrication des couvercles de boîtes à ouverture facile en acier, tout en facilitant l'opération d'ouverture.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un couvercle pour récipient étanche ouvrable selon une ligne de moindre résistance par simple traction, du type comportant un pli formant un angle sensiblement droit et constituant ladite ligne de moindre résistance, caractérisé en ce qu'il est réalisé par emboutissage d'une feuille d'acier d'épaisseur inférieure ou égale à 0,16 mm.
  • Préférentiellement, ce couvercle est en acier d'épaisseur 0,10 à 0,16 mm, et au niveau du pli, le rayon de courbure interne du couvercle est de 10 à 50 µm, et le rayon de courbure externe du couvercle est de 100 à 200 µm
  • Dans un exemple de réalisation, ce pli forme une ligne fermée située au voisinage de la périphérie du couvercle de manière à permettre une ouverture totale de la boîte.
  • Comme on l'aura compris, l'invention consiste à matérialiser la ligne de moindre résistance selon laquelle est effectuée l'ouverture du couvercle non plus par une préincision, mais par un pli bien marqué obtenu par emboutissage d'une mince feuille d'acier. Cette opération d'emboutissage entraîne une diminution locale d'épaisseur du couvercle sans enlèvement de matière. Cette diminution d'épaisseur est donc obtenue sans utiliser d'outillage consommable et sans détériorer les revêtements des deux faces du couvercle.
  • L'invention sera mieux comprise au vu de la description qui suit, faisant référence à la planche unique de dessins, sur laquelle :
    • - la figure 1 représente schématiquement une boîte munie d'un couvercle selon l'invention, vue en coupe et en perspec­tive
    • - la figure 2 représente un détail agrandi de la figure 1
    • - la figure 3 représente une section partielle de la partie supérieure d'une boîte munie d'un couvercle selon une autre variante de l'invention.
  • La figure 1 montre le corps 1 de la boîte et le couvercle 2. Préalablement à sa mise en place sur le corps de la boîte, le couvercle 2 est découpé puis mis en forme par emboutissage. Cette opération d'emboutissage peut éventuellement comporter de manière connue un "panelling" du couvercle, c'est-à-dire le ménagement de plis rectilignes 3 formant des gravures en relief tournées vers l'extérieur ou l'intérieur de la boîte. Ces plis ont pour but de favoriser l'enroulement du couvercle sur lui-même lors de l'opération d'ouverture, et également de permettre au couvercle de se dilater et de se contracter lors des traitements comportant une élévation de température, tels que la stérilisation ou la pasteurisation, que pourra subir la boîte une fois remplie. Ces plis peuvent également avoir la forme de gradins circulaires. C'est également au cours de l'emboutissage que le couvercle est plissé de manière à définir, selon l'invention, une ligne 4 de moindre résistance selon laquelle aura lieu l'ouverture du couvercle. Afin de permettre effectivement la rupture du couvercle selon le pli 4, celui-ci doit être très marqué le pan horizontal 5 et le pan vertical 6 qui le définissent forment un angle sensiblement droit, et à son niveau, le rayon de courbure du couvercle est très faible. La figure 2 détaille le la zone II de la figure 1, c'est-à-dire le pli 4 du couvercle 2. Elle montre que le couvercle 2 a une épaisseur nominale e, mais que au niveau du pli 4, cette épaisseur est réduite sous l'effet des déformations inhérentes à l'opération de formage par emboutissage, et prend une valeur minimale e′. C'est cette réduction d'épaisseur Δ e égale à (e-e′) qui fait que, après un perçage local du couvercle réalisé en un point quelconque du pli 4, la déchirure du couvercle s'effectue selon ce pli lorsqu'on exerce une traction sur le couvercle. Le perçage et cette traction sont réalisés au moyen d'une languette munie d'un anneau, non représentée, fixée sur le couvercle par rivetage, soudage ou collage, identique dans son principe à celles qui sont couramment utilisées sur les couvercles préincisés. Une action exercée sur la languette par l'intermédiaire de l'anneau permet d'appliquer une pression élevée en un point du pli 4 de manière à percer le couvercle en ce point puis une traction sur l'anneau permet d'achever la rupture du couvercle que l'on vient d'amorcer.
  • Le couvercle doit être suffisamment mince pour autoriser un déchirement aisé selon le pli, compte tenu des propriétés mécaniques du matériau de base utilisé. Mais ce matériau doit être suffisamment raide pour que la déchirure ait bien lieu selon le pli, et non selon une direction quelconque que l'utilisateur ne pourrait maîtriser. Préférentiellement, on utilise un acier à basse ou très basse teneur en carbone, d'épaisseur 0,10 à 0,16 mm et à limite d'élasticité comprise entre 500 et 600 MPa. Les rayons de courbure du couvercle au niveau du pli sont, pour le rayon de courbure interne, de 10 à 50 µm, et pour le rayon de courbure externe, de 100 à 200 µm. L'amincissement local Δe résultant du ménagement du pli est de 70 à 100 µm.
  • L'emploi d'un acier d'épaisseur plus faible que ceux habituellement utilisés procure avantageusement un gain de poids sensible, ainsi qu'une diminution de l'effort que le consommateur doit exercer pour l'enroulement du couvercle sur lui-même lors de l'ouverture de la boîte.
  • Dans la variante représentée sur les figures 1 et 2, le pan horizontal 5 du pli 4, qui forme la partie amovible du couvercle, est situé au-dessus du pan vertical 6 qui reste attaché à la boîte après son ouverture. La figure 3 illustre une autre variante de l'invention, dans laquelle le pan vertical 6 sur­ plombe le pan horizontal 5. Un avantage de cette configuration est que l'arête coupante qui subsiste attachée à la boîte après son ouverture est orientée vers l'intérieur de la boîte, et ne risque pas de blesser l'utilisateur.
  • La fixation du couvercle 2 sur le corps de la boîte 1 est assurée par pliage l'un sur l'autre (sertissage) de leurs bords extérieurs, comme schématisé sur les figures 1 et 3, ou par collage, ou par tout autre moyen connu.
  • Dans un exemple de réalisation de l'invention, le pli constituant la ligne de moindre résistance forme une ligne fermée située au voisinage de la périphérie du couvercle, de manière à permettre une ouverture totale de la boîte.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit et représenté. En particulier, d'autres métaux que l'acier peuvent être utilisés pour former le couvercle, et sous d'autres épaisseurs que celles mentionnées dans l'exemple. L'essentiel est que le couvercle présente une aptitude au déchirement et une raideur suffisantes pour rendre possible la mise en oeuvre de la solution proposée. D'autre part, le pli formant la ligne de moindre résistance peut ne limiter qu'une portion sensiblement inférieure à la totalité du couvercle, de manière à ne réaliser qu'une ouverture partielle de la boîte. On peut ainsi former une ouverture en forme de bec verseur, du type de celles habituellement rencontrées sur les boîtes "boisson".

Claims (5)

1) Couvercle (2) pour récipient étanche ouvrable selon une ligne de moindre résistance par simple traction, du type comportant un pli (4) formant un angle sensiblement droit et constituant ladite ligne de moindre résistance, caractérisé en ce qu'il est réalisé par emboutissage d'une feuille d'acier d'épaisseur inférieure ou égale à 0,16 mm.
2) Couvercle selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite feuille d'acier a une épaisseur de 0,10 à 0,16 mm.
3) Couvercle selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que, au niveau du pli (4) le rayon de courbure interne du couvercle est de 10 à 50 µm et en ce que le rayon de courbure externe du couvercle est de 100 à 200 µm.
4) Couvercle selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit pli forme une ligne fermée située au voisinage de la périphérie du couvercle, de manière à permettre une ouverture totale du récipient.
5) Couvercle selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit pli forme une ligne fermée délimitant une portion sensiblement inférieure à la totalité du couvercle, de manière à permettre une ouverture partielle du récipient.
EP90470057A 1989-10-27 1990-10-10 Couvercle métallique à ouverture facile pour récipient Expired - Lifetime EP0425401B1 (fr)

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