EP4194359B1 - Couvercle à vis dont les deux pièces sont solidarisées par un mécanisme à baïonnette - Google Patents

Couvercle à vis dont les deux pièces sont solidarisées par un mécanisme à baïonnette Download PDF

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EP4194359B1
EP4194359B1 EP22315302.4A EP22315302A EP4194359B1 EP 4194359 B1 EP4194359 B1 EP 4194359B1 EP 22315302 A EP22315302 A EP 22315302A EP 4194359 B1 EP4194359 B1 EP 4194359B1
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EP
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cap
sealing
container
jar
sealing piece
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Eric Langlet
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    • B65D41/00—Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
    • B65D41/02—Caps or cap-like covers without lines of weakness, tearing strips, tags, or like opening or removal devices
    • B65D41/04—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation
    • B65D41/0435—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with separate sealing elements
    • B65D41/0442—Collars or rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D2401/00—Tamper-indicating means
    • B65D2401/55—Tamper-indicating means based on a change or a contrast in colour

Definitions

  • Lids for jars and screw bottles could be reused but problems remain to be solved for this reuse to be industrially feasible.
  • Metal lids like TWIST-OFF ® capsules are widely used in Europe, they combine several functions such as sealing, suitability for food contact and part of the labeling of the contents.
  • the different materials used are not separable.
  • they show damage which makes them unusable such as scratches, corrosion, deformation, the presence of mold on the sealing device.
  • the only possibility of managing this waste is to remelt these capsules to recycle them. This operation is costly in energy, and emits polluting gases generated by the combustion of different varnishes, inks, glues and sealants.
  • NUTELLA ® type plastic screw lids require an additional multi-material lid to ensure complete sealing; this lid is very often non-recyclable and non-compostable. Additional labeling makes the lid or jar difficult to reuse.
  • a container known to WO 2016/111179 A1 discloses a container, a capsule and a sealing part.
  • the sealing part includes peripheral protrusions so that they engage with a snap-in action in the capsule.
  • This system actually improves the strength of the seal in the lid, but if we want to seal the seal, this strength is insufficient to allow the seal to be torn from the jar and its retention in the lid when opening.
  • the present invention aims to solve this problem by offering a better connection between the capsule and the sealing part.
  • the two-part metal ring lids of the Masson-Jar ® type used in North America and of the Le parfait ® brand in Europe also present difficulties of use and obstacles to reuse.
  • this requires a tool generally a kitchen knife
  • the two parts are not secured to each other and use is then difficult .
  • the solid part which ensures sealing is multi-material and cannot be reused; it is waste that is difficult to recycle, as with the TWIST-OFF ® capsule.
  • the jars used in the distribution of consumer products have demonstrated their solidity and have good re-usability criteria, especially when they are made of noble materials such as glass, metal. or in very resistant plastic materials.
  • adhesive labels pose a problem for the reuse of these jars because their removal is difficult and makes washing the jars uncertain and complicated because once dispersed by the washing system, the label fragments are likely to be redeposited in the jars and increase the pollutant load of washing solutions.
  • the present invention aims to remedy these drawbacks by proposing in particular a reversible but very solid connection between the two parts of a cover.
  • a stop (f) keeps this element in its original place during tightening and closing of the jar or bottle until it is opened. At this stage the bayonet mechanism is not yet implemented.
  • the invention also relates to a method of securing a cover.
  • the activation of the mechanical bayonet system occurs when the jar is opened by the end user, when the capsule is turned by the user.
  • Figure 2 represents the steps of the bayonet locking process seen from below the capsule.
  • a narrowing at the end of the groove (d) to a width very slightly less than the thickness of the sealing part makes it possible to immobilize the latter in the capsule by wedging effect. This wedging further improves the strength of the bayonet system assembly.
  • the force that would be necessary to destroy this connection is greater than the tearing force of the sealing, sticking or maintaining the lid on the jar such that opening the container by rotating the lid will cause the detachment of the sealing part.
  • the sealing part is actually transferred from the jar to the capsule. This transfer is not possible with the mechanisms described so far because they do not provide a sufficiently strong bond.
  • the element of the upper face of the sealing part located closest to the capsule is printed.
  • the sealing part when it is presented in a single element, is preferably made from a homogeneous material (mono-material) or with several compostable materials (or which can disintegrate quickly in the natural environment).
  • the sealing part can be made of cardboard paper for example, and include a wax or hot-melt type coating allowing a watertight seal on the jar; in this embodiment, it is a lid.
  • a cardboard cover lightly glued with a glue of natural origin such as casein or starch, the Arabic range or a repositionable adhesive is a very simple solution, sufficient in the case of packaging of dry products.
  • this cover can also be made with any type of complexed material allowing sealing.
  • the preferred method for sealing a lid which ensures watertightness, consists of proceeding indirectly, the scope of the jar is first heated to the melting temperature of the wax or fissile material. intended to ensure waterproofing. By tightening the capsule which contains the prepositioned lid, the sealing material melts thanks to the heat provided by the reach of the jar and thus ensures the sealing of the jar-lid assembly. All types of bonding or sealing can also be used, such as ultrasound, microwaves, polymerization as long as they do not alter the capsule.
  • the sealing part can also be made of a flexible material making it possible to ensure a tight closure by tightening such as flexible silicone, latex, rubber, tin or any other material having the properties of a compressible seal.
  • the sealing part can also be made up of several planar elements interposed between the element carrying the bayonet and the capsule and thus held by the fixing system.
  • assembly (S) The system also allows you to simply mount a perforated bayonet joint on a capsule with a solid bottom.
  • a dosing, sprinkling or any other function accessory can then be mounted in place of the sealing part using the bayonet system.
  • This functionality is very interesting when setting up a network for reusing product refills such as liquid soaps, spray products, etc.
  • One solution is to add a small masking element to the capsule, when it is perforated, which makes it possible to hide or discover elements printed or marked on the sealing part depending on the rotation position of the bayonet system.
  • a small masking element to the capsule, when it is perforated, which makes it possible to hide or discover elements printed or marked on the sealing part depending on the rotation position of the bayonet system.
  • the sealing part if it is made of a printable material, has a cutout in the shape of a complementary label allowing side labeling of the jar. This additional removable label is free or completely or partially stuck or sealed on the jar by heating to the melting temperature of the sealing material.
  • FIG. 8 represents the system applied to Masson Jar ® .
  • the sealing part is made of a waterproof material capable of withstanding the heat treatments of a can and the seal is ensured thanks to a partial vacuum in the head space of the can. jar or by tightening ensuring a good seal.
  • This sealing part includes a groove (u) in which a seal is placed.
  • the bayonet mechanism, (t) and (v) allows the sealing part to come off and the interior vacuum of the can to break or the seal to break without using a tool.
  • the use of a single peripheral protuberance (v) will concentrate the loosening force exerted by the operator at a single point outside the capsule. he loosening force exerted by the operator at a single point outside the capsule.
  • the ring is made of a material which allows repeated uses of the lid-jar assembly. Plastic is a good solution, but a sheet of metal worked by stamping and stamping is also suitable.
  • a screw thread rather than screwing studs as they exist on the TWIST-OFF capsules ® . These show poor resistance over time. The range of a screw thread is greater and allows better distribution of shear stresses during tightening and therefore repeated use of the ring.
  • the ring is ideally perforated to on the one hand allow reading of the elements printed on the cover and on the other hand to allow easy dismantling of the system before recycling.
  • This lid is made of rigid cardboard, a weight of at least 300g 1m2 is suitable because the cutouts forming the bayonets must resist well when opening the jar will cause the lid to be torn off. Its shape is ideally simplified so that the printers who manufacture it can easily make the cutting tools to make it. In the case of a TWIST-OFF jar ® with four screw threads (opening one eighth of a turn) we use a square whose corners have been rounded and adjusted to the internal diameter of the groove of the ring as produced [ Fig. 7 ] these corners will make excellent bayonet locks.
  • This cover is ideally coated with a natural wax so as to allow composting, the sealing being achieved by preheating the scope of the jar just before tightening.
  • the printing is carried out with so-called food inks whose migration of components does not pose any problems and the lid will thus carry all the variable information on the packaging , bar code, batch number.
  • the jar or the bottle if they are pre-printed, carry the permanent information of the product and can be reused many times without the presence of a label contaminating or hindering washing.
  • the lid therefore carries the non-permanent functions of the packaging grouped in a minimalist form (a few grams) and it can be perfectly recycled in the paper industry.
  • the system proposed by this invention makes it possible to resolve many of the problems of re-usability of lids and therefore facilitate their sorting or composting thanks to good separability of the materials.
  • this system ensures sealing, identification of the contents, opening or uncapping, easy closing, possible reuse of the jar-lid assembly, a tamper-proof indicator, the possibility of extending labeling without additional parts.
  • the use of this system is also a good solution to remedy the two major defects of two-piece lids such as Masson Jar ® or Le Perfect ® : difficult opening and the cohesion of the two pieces after opening.
  • Example 1 Capping a jar of returnable honey.
  • This capsule is perforated (a ring) and allows reading of the information printed on the outermost part of the sealing part.
  • the sealing part a lid, is made from 1 mm cardboard printed with edible inks.
  • This cover bears all the variable information about the product, such as the nature of the honey “Chestnut honey”, the bar code, a QR code leading to an additional information site, the name of the producer and the expiry date of the product.
  • the shape of this cover has been simplified and the protuberances serving as the male part of the bayonet are simply the rounded “corners” of the cardboard which fits exactly into the capsule.
  • the cardboard was coated with beeswax after printing, so as to present a coating on both sides, on the inside the wax has a sealing function, on the outside a purely aesthetic function. (We could have used cardboard coated on one side more simply, the one intended for sealing).
  • the sealing is carried out indirectly.
  • the scope of the jar is preheated to the melting temperature of beeswax (68°C).
  • the capsule, containing the prepositioned lid is screwed immediately onto the surface of the jar. As it cools, the lid is sealed on the jar.
  • the locking system of the lid in the capsule is activated thanks to the bayonet mechanism and the lid thus formed can be reused until the pot is empty. The consumer can then dismantle the lid to put it in their family composter and take the jar and the capsule back to the store for reuse of these elements.
  • Example 2 Closing a returnable pasteurized milk bottle equipped with an opening indicator.
  • the capsule is perforated (ring) and allows you to view the opening indicator mark on the seal. It has two extra thickness marks, they are in the shape of two points accompanied by the words “O” and “F” engraved in the material.
  • the system can be produced according to the shapes indicated on [ Figure 6 ] the bottle is filled at the pasteurization temperature, i.e. 75°C.
  • the capsule and its seal are immediately screwed on before cooling the bottle in a cold water bath. Cooling causes condensation of the water vapor located in the head space of the bottle and therefore a slight vacuum which tightens the seal on the neck of the bottle.
  • the opening indicator is then normally positioned on “F” .
  • Example 3 easy-open lid fitting onto a screw-top canning jar.
  • FIG. 8 This is a jar with a diameter of 80 and a long screw thread, intended for preserving artisanal charcuterie.
  • FIG. 8 represents the system applied to this type of jar.
  • the 1 mm stainless steel sealing part has a 0.4 mm deep groove to accommodate a removable latex seal 0.5 mm thick and 2 mm wide, non-reusable. It is also equipped with a unique protuberance acting as a bayonet.
  • the capsule is made of polyethylene terephthalate made by injection. This material which has a high melting point is compatible with the temperature of an autoclave.
  • This capsule is equipped with a screw thread compatible with that of the jar and a groove (t) which is the female part of the bayonet system.
  • the capsule and the stainless steel lid equipped with its seal are placed on the jar and tightened before sterilization in an autoclave. After cooling, the water vapor accumulated in the head space of the jar condenses and creates a vacuum which will join the jar and the lid by compressing the seal. The seal is then ensured when the user releases the capsule, he engages the bayonet locking system, and, when he continues the rotation, he ends up causing the lid to come off, the jar to be depressurized and it to open. The capsule then remains attached to the stainless steel cover.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Description

    Technique antérieure
  • Les couvercles pour bocaux et bouteilles à vis pourraient être réemployé mais des problèmes restent à résoudre pour que ce réemploi soit réalisable industriellement.
  • Les couvercles en métal comme les capsules TWIST-OFF® sont très utilisés en Europe, ils combinent plusieurs fonctions tel que l'étanchéité, l'aptitude au contact alimentaire et une partie de l'étiquetage du contenu. De par la conception même de ces systèmes, les différents matériaux mis en oeuvre ne sont pas séparables. Bien souvent, dés la première utilisation, ils présentent des dégradations qui les rendent inutilisables tel que les rayures, la corrosion, les déformations, la présence de moisissures sur le dispositif d'étanchéité. La seule possibilité de gérer ce déchet est de refondre ces capsules pour les recycler. Cette opération est coûteuse en énergie, et est émettrice de gaz polluants générés par la combustion des différents vernis, encres, colles et produits d'étanchéité.
  • Cette invention pourrait résoudre ce problème en proposant des couvercles en deux parties par un assemblage qui,
    • d'une part résisterai aux contraintes exercées par l'utilisateur au moment de l'ouverture,
    • et d'autre part serai facilement démantelé après l'usage pour être réutilisé ou recyclé.
  • Les couvercles à vis en plastique type NUTELLA ®nécessitent un opercule multi-matériaux supplémentaire pour assurer une étanchéité complète, cet opercule est bien souvent non recyclable et non compostable. Un étiquetage supplémentaire rend le couvercle ou le bocal difficilement réemployable.
  • Un récipient connu de WO 2016/111179 A1 divulgue un conteneur, une capsule et une pièce d'étanchéité. La pièce d'étanchéité comprenant des protubérances périphériques de sorte qu'elles s'engagent avec une action d'encliquetage dans la capsule.
  • Ce système améliore effectivement la tenue du joint dans le couvercle, mais si on veut procéder à un scellage du joint, cette tenue est insuffisante pour permettre l'arrachage du joint du bocal et son maintien dans le couvercle au moment de l'ouverture. La présente invention se propose de résoudre ce problème en offrant une meilleur connexion entre la capsule et la pièce d'étanchéité.
  • Les couvercles à bague métal en deux parties type Masson-Jar ® utilisés en Amérique du nord et de la marque Le parfait® en Europe présentent aussi des difficultés d'usage et des freins au réemploi.
    Lorsque l'ouverture est effectuée une première fois par l'utilisateur, celle-ci nécessite un outil (généralement un couteau de cuisine) les deux parties ne sont pas solidaires l'une de l'autre et l'utilisation en est alors mal aisée. La partie pleine qui assure l'étanchéité est multi-matériaux et n'est pas réemployable c'est un déchet difficilement recyclable comme pour la capsule TWIST-OFF®.
  • Les bocaux utilisés dans la distribution des produits de grande consommation (alimentaires, cosmétiques, chimiques...) ont démontré leur solidité et présentent de bons critères de ré-employabilité surtout quand ils sont réalisés dans des matériaux nobles tel que le verre, le métal ou dans des matières plastiques très résistantes. Cependant, les étiquettes adhésives posent un problème pour la réutilisation de ces bocaux car leur décollage est difficile et rend le lavage des bocaux aléatoire et compliqué car une fois dispersés par le système de lavage, les fragments d'étiquettes sont susceptibles de se redéposer dans les bocaux et augmentent la charge polluante des solutions de lavages.
    • Solution Technique
  • La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant en particulier une liaison réversible mais très solide entre les deux parties d'un couvercle.
    • Exposé de l'invention
  • L'invention sera mieux comprise à la vue des figures jointes. La [Fig 1] représente le système:
    Il s'agit d'un récipient comprenant d'une part un bocal ou une bouteille à vis (C) et d'autre part un couvercle en deux parties constitué
    • ∘ d'une capsule (A) munie d'un pas de vis (e) ou de plots de vissage.
    • ∘ d'une pièce d'étanchéité (B) positionnée dans la capsule et constituée d'au moins un élément, la pièce d'étanchéité présente sur au moins l'un de ses éléments au moins une protubérance périphérique (h) la pièce d'étanchéité est caractérisée en ce que la protubérance périphérique (h) constitue la partie mâle d'un mécanisme de fixation à baïonnette et que le fond de la capsule présente au moins une gorge (d) qui constitue la partie femelle du même mécanisme de fixation à baïonnette.
    la pièce d'étanchéité est rendu solidaire du bocal ou de la bouteille au moment du serrage par scellage, collage, compression ou par un vide à l'intérieur du bocal ou de la bouteille.
  • Une butée (f) maintien cet élément à sa place d'origine pendant le serrage et la fermeture du bocal ou de la bouteille jusqu'au moment de son ouverture. A ce stade le mécanisme à baïonnette n'est pas encore mis en oeuvre.
  • L'invention concerne également un procédé de solidarisation d'un couvercle. l'enclenchement du système mécanique baïonnette se produit lors de l'ouverture du bocal par l'utilisateur final, quand la capsule est tournée par l'utilisateur.
  • La [Fig 2] représente en vue du dessous de la capsule les étapes du procédé de verrouillage de la baïonnette.
  • En position (L) la pièce d'étanchéité est alors encore solidaire du bocal ou de la bouteille. Dans un premier temps, le mouvement de rotation provoque l'introduction de la protubérance périphérique de la pièce d'étanchéité (h) dans la partie femelle (d) de la capsule (position M). puis son immobilisation dans la capsule. Le tout début de ce mouvement de rotation n'est pas accompagné d'une translation car on profite du jeu disponible dans le pas de vis entre son serrage et son desserrage pour verrouiller la baïonnette. Dans un deuxième temps, lorsque le pas de vis entre en oeuvre, le mouvement de rotation va s'accompagner d'un mouvement de translation qui va provoquer le décollement de la pièce d'étanchéité
  • La butée (f) permet cette fois d'immobiliser la pièce d'étanchéité à sa position finale. La pièce d'étanchéité est ainsi solidaire de la capsule après l'ouverture. Cet ensemble solidaire constitue alors un vrai couvercle (position N).
  • Un rétrécissement en fin de course de la gorge (d) à une largeur très légèrement inférieure à l'épaisseur de la pièce d'étanchéité permet d'immobiliser celle-ci dans la capsule par effet de coincement. Ce coincement améliore encore plus la solidité de l'assemblage à système baïonnette.
  • Ce verrouillage du système mécanique baïonnette permet d'obtenir une forte connexion entre la capsule et la pièce d'étanchéité.
  • La force qui serait nécessaire à la destruction de cette connexion est supérieure à la force d'arrachement du scellage, du collage ou du maintien de l'opercule sur le bocal de tel sorte que l'ouverture du récipient par rotation du couvercle va provoquer le décollement de la pièce d'étanchéité. La pièce d'étanchéité est véritablement transférée du bocal vers la capsule. Ce transfert n'est pas possible avec les mécanismes décrit jusqu'alors car ils ne procurent pas une liaison suffisamment solide.
  • L'élément de la face supérieure de la pièce d'étanchéité située au plus près de la capsule est imprimé.
  • Quand la capsule est ajourée, ceci permet de voir le dessus de la pièce d'étanchéité. D'autre part ceci permet un démontage facile du système par désolidarisation de la pièce d'étanchéité et de la capsule grâce à une pression réalisée au centre du système par l'utilisateur. Cette pression provoque une déformation par flambage et la rétraction des parties mâles de la pièce d'étanchéité constituant le système d'assemblage à baïonnette.
  • Cette possibilité répond ainsi aux impératifs de séparabilité des matériaux pour le réemploi ou le recyclage.
  • La pièce d'étanchéité lorsqu'elle se présente en un seul élément est fabriqué de préférence dans une matière homogène (mono-matériau ) ou bien avec plusieurs matériaux compostables ( ou qui peuvent se désagréger rapidement dans le milieu naturel).
  • Pour une diminution la plus efficace possible de l'impact écologique du système d'emballage, il est souhaitable de regrouper toutes les fonctions non pérennes tel que le marquage de mentions légales, des mentions de différenciation au sein d'une même gamme, ou le scellage sur cette pièce.
  • La pièce d'étanchéité peut être par exemple en papier carton, et comporter une enduction type cire ou hot-melt permettant un scellage étanche sur le bocal, dans ce mode de réalisation, c'est un opercule.
  • Un opercule cartonné et légèrement encollé avec une colle d'origine naturelle tel que la caséine ou l'amidon, la gamme arabique ou un adhésif repositionnable ( latex-colophane par exemple) est une solution très simple, suffisante dans le cas de l'emballage de produits secs.
  • Même si ce n'est pas l'objectif de ce système, cet opercule peut aussi être réalisé avec tout type de matériaux complexés permettant le scellage.
  • Lorsque la capsule est en plastique, la méthode privilégié pour un scellage d'un opercule qui assure l'étanchéité, consiste à procéder de façon indirecte, on chauffe préalablement la portée du bocal à la température de fusion de la cire ou de la matière fissile destinée à assurer l'étanchéité. En serrant la capsule qui contient l'opercule prépositionné on réalise la fusion de la matière de scellage grâce à la chaleur apportée par la portée du bocal et on assure ainsi l'étanchéité de l'ensemble bocal-opercule. Tout les types de collage ou de scellage peuvent aussi être utilisé , tel que les ultrasons, les micro-ondes , la polymérisation dès lors qu'ils n'altèrent pas la capsule.
  • La pièce d'étanchéité peut aussi être dans une matière souple permettant d'assurer une fermeture étanche par serrage tel que silicone souple, le latex, le caoutchouc , l'étain ou tout autre matériaux ayant les propriétés d'un joint compressible.
  • La pièce d'étanchéité peut aussi être constitué de plusieurs éléments plans intercalés entre l'élément portant la baïonnette et la capsule et maintenus ainsi par le système de fixation.
  • La [Fig 3] représente différents montages possibles:
    • montage (P):
      un simple opercule suffit à la fermeture de bocaux utilisés pour des produits secs
    • montage (Q):
      pour apporter des fonctionnalités différentes un élément ou plus peuvent être intercalés entre la pièce comportant une baïonnette et la bague. Ces éléments pourront être soit recyclés parfaitement, soit être réemployés.
    • Montage (R):
      le système permet d'intercaler une pièce pleine entre une capsule ajourée et une pièce d'étanchéité ajourée ( un joint à baïonnette).
  • Dans cette solution le mécanisme à baïonnette est porté par le joint.
    montage (S):
    Le système permet aussi de monter tout simplement un joint ajouré à baïonnette sur une capsule dont le fond est plein.
    • Montage d'un accessoire sur le système de baïonnette
  • Un accessoire de dosage, de saupoudrage ou tout autre fonction peut alors être monté en lieu et place de la pièce d'étanchéité grâce au système de baïonnette. Cette fonctionnalité est très intéressante dans le cadre de la mise en place d'un réseau de réemploi des recharges de produits tel que les savons liquides, les produits à pulvériser etc.
    • Témoin d'ouverture
  • Lorsque l'opercule d'étanchéité est prépositionné par l'industriel dans la capsule ajourée, l'angle de positionnement de la capsule et de la pièce d'étanchéité est imposé par la butée. L'ouverture du bocal par l'utilisateur provoquera une modification de cet angle. La [Fig 4] représente ce changement d'angle qui peut être matérialisé par deux repères, un sur la capsule et un sur la pièce d'étanchéité, ou le masquage d'un des éléments par l'autre. Ces repères peuvent être imprimés ou réalisés par un enlèvement ou un ajout de matière ou une impression, lors de la fabrication des pièces constituant le système. Il est alors possible de vérifier si le bocal a déjà été ouvert (X) ou non (Y). Ce même résultat peut être aussi obtenu en réalisant un petit orifice sur la partie haute de la capsule, en imprimant deux zones par exemple, en vert et en rouge sur la pièce d'étanchéité , on obtient vu de l'extérieur un témoin d'inviolabilité visuel coloré.
  • Une solution est d'ajouter un petit élément masquant à la capsule, quand celle-ci est ajourée, qui permet de masquer ou de découvrir des éléments imprimés ou marqués sur la pièce d'étanchéité en fonction de la position de rotation du système baïonnette. Ainsi, grâce à ces repères visuels imprimés, gravés ou réalisé par un enlèvement ou un ajout de matière. Lorsque l'utilisateur tourne la capsule, la rotation de celle-ci provoque un changement d'angle entre la capsule et la pièce d'étanchéité.
  • La juxtaposition ou non de ces deux éléments ou le masquage d'un des éléments par l'autre permet de constater le changement d'état du système à baïonnette et donc qu'il y a déjà eu ouverture du système bocal-capsule constituant ainsi un témoin d'inviolabilité.
    • Étiquetage complémentaire.
  • La pièce d'étanchéité, si elle se fait dans une matière imprimable, présente une découpe en forme d'étiquette complémentaire permettant un étiquetage latéral du bocal. Cette étiquette amovible complémentaire est libre ou complètement ou partiellement collée ou scellée sur le bocal grâce à un chauffage à la température de fusion du matériaux scellant.
  • La [Fig 5] représente ce type de réalisation. Ceci peut aussi constitué un témoin d'inviolabilité si la liaison entre les deux parties a vocation à être détruite au moment de l'ouverture.
    • Amélioration du système Masson Jar® ou Le Parfait® en deux parties.
  • La [Fig 8] représente le système appliquée aux Masson Jar®.La pièce d'étanchéité est réalisé dans une matière étanche apte à supporter les traitements thermiques d'une conserve et l'étanchéité est assurée grâce à un vide partiel dans l'espace de tête du bocal ou par un serrage assurant une bonne étanchéité. Cette pièce d'étanchéité comprend une gorge (u) dans lequel est placé un joint. Lors du desserrage de la capsule, le mécanisme à baïonnette, (t) et (v), permet le décollement de la pièce d'étanchéité et la rupture du vide intérieur de la conserve ou une rupture d'étanchéité sans utiliser d'outil. L'utilisation d'une seule protubérance périphérique (v) va concentrer la force de desserrage exercée par l'opérateur en un seul point extérieur de la capsule. a force de desserrage exercée par l'opérateur en un seul point extérieur de la capsule.
  • Ceci amène deux améliorations:
    Il n'y a plus besoin d'un outil.
  • Ensuite, les deux parties du système restent solidaires pour les utilisations suivantes.
    • Réalisation Optimale
  • pour un impact écologique le plus faible possiblele système idéal se fait en deux pièces:
    • une capsule ajourée, c'est a dire une bague, solide, réutilisable et lavable
    • un opercule minimaliste parfaitement compostable en composteur familiale (Home-compostable) ou parfaitement recyclable dans la filière «papier-carton».
  • La bague est réalisée dans une matière qui permet des utilisations répétées de l'ensemble couvercle -bocal. Le plastique est une bonne solution, mais une tôle de métal travaillée par emboutissage et estampage convient aussi. Pour le pas de vis de la bague, on préférera utiliser un pas de vis plutôt que des plots de vissages tels qu'ils existent sur les capsules TWIST- OFF ® . Ceux-ci présentent une mauvaise tenue dans le temps. La portée d'un pas de vis est plus grande et permet une meilleur répartition des contraintes de cisaillement lors du serrage et donc une utilisation répétée de la bague. La bague est idéalement ajourée pour d'une part permettre une lecture des éléments imprimés sur l'opercule et d'autre part pour permettre un démontage facile du système avant son recyclage.
  • Cet opercule est fabriqué en carton rigide, un grammage d'au moins 300g 1m2 convient car il faut que les découpes formant les baïonnettes résistent bien au moment où l'ouverture du bocal va provoquer l'arrachement de l'opercule. Sa forme est idéalement simplifiée de façon à ce que les imprimeurs qui le fabriquent puissent facilement réaliser les outils de découpe pour le réaliser. Dans le cas d'un bocal TWIST-OFF ® à quatre pas de vis (ouverture un huitième de tour) on utilise un carré dont les coins ont été arrondi et ajusté au diamètre intérieur de la gorge de la bague tel que réalisé [ Fig. 7 ] ces coins feront d'excellents verrous à baïonnette.
  • Cet opercule est idéalement enduit d'une cire naturelle de façon à permettre un compostage, le scellage étant réalisé grâce au préchauffage de la portée du bocal juste avant le serrage. On peut aussi utiliser une colle organique d'origine naturelle, une colle à base d'amidon ou de caséine par exemple de façon à permettre un compostage idéal on évitera les cartons complexés avec du plastique de façon à ne pas contaminer les composteurs ou le recyclage de cette pièce dans la filière papier-carton. L'impression est réalisés avec des encres dites alimentaires dont la migration des composants ne pose pas de problèmes et l'opercule portera ainsi toutes les mentions variables de l'emballage , code barre, N° de lot. Le bocal ou la bouteille si ils sont pré-imprimés portent les informations permanentes du produit et peuvent être réutilisés de nombreuses fois sans que la présence d'étiquette ne viennent contaminer ou gêner le lavage. L' opercule porte donc les fonctions non pérennes de l'emballage regroupées sous une forme minimaliste ( quelques grammes) et il peut parfaitement être recyclé dans la filière papier.
  • Le système proposé par cette invention permet de résoudre un bon nombre des problèmes de ré-employabilité des couvercles
    et donc de faciliter leur tri ou leur compostage grâce à une bonne séparabilité des matériaux. En outre ce système permet d'assurer l'étanchéité, l'identification du contenu, L'ouverture ou la désoperculation, une fermeture facile, une réutilisation possible de l'ensemble bocal-couvercle un témoin d'inviolabilité, la possibilité d'étendre l'étiquetage sans pièce supplémentaire. L'utilisation de ce système est aussi une bonne solution pour remédier aux deux défauts majeurs des couvercles en deux pièces type Masson Jar® ou Le Parfait® : l'ouverture difficile et la cohésion des deux pièces après ouverture.
    • Exemple 1, Operculation d'un pot de miel consigné.
  • Il s'agit d'un bocal en verre de 378 ml (soit 500g de miel) portant un pas de vis quart de tour et d'une couvercle d'un diamètre 63 mm. Ce bocal a été préalablement sérigraphié avec toute les mentions permanentes du produit, la mention «Miel» , les mentions réglementaires du type «récolté en France» le poids, la raison social de la coopérative qui commercialise son logo ainsi qu'une explication sur le fonctionnement de la consigne, le Logo AB car le produit est issu de l'agriculture biologique. La [Fig 7] représente la bague et l'opercule de ce pot La capsule tel que nous l'avons décrite ci-dessus a été réalisée dans un plastique, de type PLA (poly lactic acid) dans un premier temps par impression additive 3D puis au terme de sa mise au point, par injection plastique. Cette capsule est ajourée ( une bague) et permet la lecture des mentions imprimées sur la partie la plus externe de la pièce d'étanchéité. La pièce d'étanchéité, un opercule, est réalisé dans un carton de 1 mm imprimé avec des encres alimentaires. Cet opercule porte toute les mentions variables du produit, tel que la nature du miel «Miel de châtaignier» le code barre, un QR code conduisant à un site d'information complémentaire, le nom du producteur et la date de péremption du produit. La forme de cet opercule a été simplifié et les protubérances faisant office de partie mâle de la baïonnette sont tous simplement les «coins» arrondi du carton qui s'encastre exactement dans la capsule. Dans ce cas le carton a été enduit de cire d'abeille après l'impression, de façon à présenter une enduction sur les deux faces, à l'intérieur la cire a une fonction de scellage, à l'extérieur une fonction purement esthétique. (On aurait pu utiliser plus simplement un carton enduit sur une seule face, celle destinée au scellage). Le scellage est réalisé de manière indirecte. La portée du bocal est préchauffée à la température de fusion de la cire d'abeille (68°C). La capsule, contenant l'opercule prépositionné est vissée immédiatement sur la portée du bocal. En refroidissant l'opercule est scellé sur le bocal. Au moment de l'ouverture par le consommateur le système de verrouillage de l'opercule dans la capsule se met en action grâce au mécanisme à baïonnette et le couvercle ainsi constituée peut être réutilisée jusqu'à ce que le pot soit vide. Le consommateur peut alors démonter l'opercule pour le mettre dans son composteur familial et il ramène le bocal et la capsule au magasin pour un réemploi de ces éléments.
    • Exemple 2: Fermeture d'une bouteille de lait pasteurisée consignée équipée d'un témoin d'ouverture.
  • Il s'agit d'une bouteille en verre de 1 litre portant un pas de vis de type «Twist-off» ® TO 48 qui a été préalablement sérigraphié avec toutes les mentions permanentes du produit, la mention «Lait Pasteurisé», les mentions réglementaires le volume, la raison social de la coopérative qui commercialise son logo ainsi qu'une explication sur le fonctionnement de la consigne, le Logo AB car le produit est issu de l'agriculture biologique. La date de péremption est imprimé grâce à un jet d'encre lavable sur la bouteille. La capsule telle que nous l'avons décrite ci-dessus (Montage P) a été réalisée dans un plastique, type PLA (poly lactic acid) dans un premier temps par impression additive 3D puis au terme de sa mise au point, par injection plastique. La pièce d'étanchéité est un joint en caoutchouc naturel qualité alimentaire d'une épaisseur de 2,5 mm d'épaisseur il comporte un repère en forme de flèche matérialisant la position du joint dans la capsule .
  • La capsule est ajourée (bague) et permet de visualiser le repère témoin d'ouverture figurant sur le joint. Elle comporte deux repères en surépaisseur, ils ont la forme de deux points accompagnés des mentions«O» et «F» gravés dans la matière. Le système peut être réalisé selon les formes indiquées sur la [Fig 6] la bouteille est rempli à la température de pasteurisation soit 75°C. La capsule et son joint sont immédiatement vissées avant la mise en refroidissement de la bouteille dans un bain d'eau froide. Le refroidissement provoque la condensation de la vapeur d'eau située dans l'espace de tête de la bouteille et donc un léger vide qui vient serrer le joint sur le col de la bouteille le témoin d'ouverture est alors normalement positionné sur «F». Lorsque le consommateur desserre la capsule, il enclenche automatiquement le système de verrouillage baïonnette, en tournant à l'intérieur de la capsule le joint vient alors se positionner en position «O» ce qui signale que l'étanchéité a été rompue au moins une fois puis il se décolle de la bouteille avec un «pop» caractéristique. Lorsque la bouteille est vide le consommateur la retourne au magasin avec sa capsule complète qui sera démontée complètement pour un nettoyage hygiénique. Ce type d'emballage ne génère aucun déchet.
    • Exemple 3: couvercle à ouverture facile s'adaptant sur un pot de conserve à vis.
  • Il s'agit d'un bocal de diamètre 80 à pas de vis long et destiné à la conservation d'une charcuterie artisanale. La [Fig 8] représente le système appliqué à ce type de bocal. La pièce d'étanchéité en acier inox 1 mm comporte une gorge de 0,4 mm de profondeur permettant de recevoir un joint latex amovible de 0.5 mm d'épaisseur et de 2 mm de large non réutilisable. Il est aussi équipé d'une protubérance unique jouant le rôle de baïonnette. La capsule est en polyéthylène téréphtalate réalisé par injection. Ce matériaux qui présente un point de fusion élevé est compatible avec la température d'un autoclave. Cette capsule est équipé d'un pas de vis compatible a celui du bocal et d'une gorge (t) qui est la partie femelle du système de baïonnette. La capsule et l'opercule inox équipé de son joint sont mis en place sur le bocal et serrés avant la stérilisation en autoclave. Après le refroidissement, la vapeur d'eau accumulée dans l'espace de tête du bocal condense et créé un vide qui va solidarisé le bocal et l'opercule en comprimant le joint. L'étanchéité est alors assurée lorsque l'utilisateur dessert la capsule, il enclenche le système verrouillage de la baïonnette, et, quand il poursuit la rotation, il finit par provoquer un décollement de l'opercule, la dépressurisation du bocal et son ouverture. La capsule reste alors solidaire de l'opercule inox.

Claims (11)

  1. Récipient comprenant d'une part un bocal ou une bouteille à vis et d'autre part un couvercle en deux parties constitué d'une capsule (A) munie d'un pas de vis (e) ou de plots de vissage, et d'une pièce d'étanchéité (B) positionnée dans la capsule et constituée d'au moins un élément, la pièce d'étanchéité présente sur au moins l'un de ses éléments au moins une protubérance périphérique (h), la pièce d'étanchéité est caractérisée en ce que la protubérance périphérique (h) constitue la partie mâle d'un mécanisme de fixation à baïonnette et que le fond de la capsule présente au moins une gorge (d) qui constitue la partie femelle du même mécanisme de fixation à baïonnette.
  2. Récipient selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité est rendu solidaire du bocal ou de la bouteille au moment du serrage par scellage, collage, compression ou par un vide à l'intérieur du bocal ou de la bouteille.
  3. Récipient selon la revendication 2 caractérisé en ce que le verrouillage du système mécanique baïonnette qui se produit lors de l'ouverture du récipient par l'utilisateur final, quand la capsule est tournée par l'utilisateur permet d'obtenir une forte connexion entre la capsule et la pièce d'étanchéité, la force qui serait nécessaire à la destruction de cette connexion est supérieure à la force d'arrachement du scellage, du collage ou du maintien de l'opercule sur le bocal de tel sorte que : l'ouverture du bocal par rotation du couvercle va provoquer le décollement de la pièce d'étanchéité, la pièce d'étanchéité est véritablement transférée du bocal vers la capsule.
  4. Récipient selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un rétrécissement en fin de course de la gorge (d) à une largeur très légèrement inférieure à l'épaisseur de la pièce d'étanchéité permet d'immobiliser celle-ci dans la capsule par effet de coincement, ce coincement améliore encore plus la solidité de l'assemblage à système baïonnette.
  5. Récipient selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité est imprimée.
  6. Récipient selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la capsule est ajourée, ce qui permet de voir le dessus de la pièce d'étanchéité lorsqu'elle est imprimée, ceci permet aussi un démontage facile du système par désolidarisation de la pièce d'étanchéité et de la capsule grâce à une pression réalisée au centre du système par l'utilisateur, cette pression provoque une déformation par flambage et la rétraction des parties mâles de l'opercule constituant le système d'assemblage à baïonnette.
  7. Récipient selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la capsule et la partie la plus externe de la pièce d'étanchéité présentent chacun des repères visuels imprimés, gravés ou réalisé par un enlèvement ou un ajout de matière, lorsque l'utilisateur tourne la capsule la rotation de la capsule provoque un changement d'angle entre la capsule et la pièce d'étanchéité, la juxtaposition ou non de ces deux éléments ou le masquage d'un des éléments par l'autre permet de constater le changement d'état du système à baïonnette et donc qu'il y a déjà eu ouverture du système bocal-capsule constituant ainsi un témoin d'inviolabilité.
  8. Récipient selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité quand elle est dans une matière imprimable, présente une découpe en forme d'étiquette complémentaire permettant un étiquetage latéral du bocal, cette étiquette amovible complémentaire est libre ou complètement ou partiellement collée ou scellée sur le bocal grâce à un chauffage à la température de fusion du matériaux scellant.
  9. Récipient selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité est réalisé dans une matière étanche apte à supporter les traitements thermiques d'une conserve et que l'étanchéité est assurée grâce à un vide partiel dans l'espace de tête du bocal ou par un serrage assurant une bonne étanchéité, cette pièce d'étanchéité comprend une gorge (u) dans lequel est placé un joint, lors du desserrage de la capsule, le mécanisme à baïonnette, (t) et (v), permet le décollement de la pièce d'étanchéité et la rupture du vide intérieur de la conserve ou la rupture de l'étanchéité sans utiliser d'outil, l'utilisation d'une seule protubérance périphérique (v) va concentrer la force de desserrage exercée par l'opérateur en un seul point extérieur de la capsule.
  10. Récipient selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité est constitué de plusieurs éléments plans intercalés entre l'élément portant la baïonnette et la capsule et maintenus ainsi par le système de fixation.
  11. Procédé de solidarisation d'un couvercle lors de l'ouverture d'un récipient selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que l'enclenchement du système mécanique baïonnette se produit lors de l'ouverture du bocal par l'utilisateur final, quand la capsule est tournée par l'utilisateur
    • Étape a):dans un premier temps, le mouvement de rotation provoque l'introduction de la protubérance périphérique de la pièce d'étanchéité (h) dans la partie femelle (d) de la capsule puis son immobilisation dans la capsule
    • Étape b):dans un deuxième temps, lorsque le pas de vis entre en oeuvre, le mouvement de rotation va s'accompagner d'un mouvement de translation qui va provoquer le décollement de la pièce d'étanchéité, la pièce d'étanchéité est ainsi solidaire de la capsule après l'ouverture, cet ensemble solidaire constitue alors un vrai couvercle.
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