FR2988077A1

FR2988077A1 - Emballage metallique avec partie tubulaire

Info

Publication number: FR2988077A1
Application number: FR1252335A
Authority: FR
Inventors: Philippe Niec
Original assignee: Ardagh MP Group Netherlands BV
Current assignee: Trivium Packaging Group Netherlands BV
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-09-20
Anticipated expiration: 2032-03-15
Also published as: CN104169177A; RU2624181C2; JP2015511562A; RU2014139610A; FR2988077B1; WO2013135877A1; AU2013234280A1; KR20140135751A; CN104169177B; EP2825469A1; US20150027974A1; JP6112738B2

Abstract

La présente invention concerne un emballage métallique comportant une partie tubulaire (1) définissant un axe longitudinal (1'), laquelle partie tubulaire (1) comporte une structure annulaire monobloc (10) composée d'une moulure (11) ou de plusieurs moulures (11) qui sont ménagées sur un plan (13) s'étendant perpendiculairement audit axe longitudinal (1') et sur la circonférence de ladite partie tubulaire (1), pour former une surface inférieure annulaire (12) contre laquelle un organe de manutention est destiné à venir prendre appui.

Description

La présente invention concerne le domaine des conditionnements, et en particulier celui des emballages métalliques. La conception d'un emballage doit tenir compte des contraintes liées à sa fabrication, mais aussi à ses nombreuses manipulations chez le remplisseur depuis sa réception jusqu'aux opérations finales de conditionnement. Or, les emballages, en fonction de leur matériau constitutif, sont obtenus par des techniques de fabrication qui génèrent des contraintes structurelles conduisant à la mise en oeuvre d'installations de convoyage qui leur sont respectivement dédiées. A cet égard, la partie tubulaire formant le goulot des emballages (tels que les bouteilles ou les flacons) réalisés en matière plastique comporte généralement une couronne annulaire, saillante sur la circonférence, désignée « bague de transport », utile pour leur prise en charge individuelle.

Ces emballages en matière plastique peuvent ainsi être tenus, manipulés et/ou transférés par le positionnement d'un organe de manutention en forme générale de fourchette, en appui sous cette bague de transport. En pratique, pour de tels emballages plastiques, le goulot et sa bague de transport sont formés simultanément, par exemple sur une préforme (pièce semi-finie obtenue par injection) avant une finition par injection-soufflage ou par extrusion-soufflage. Les emballages réalisés en un matériau métallique, par exemple en acier ou en aluminium, sont dépourvus d'une telle couronne plane annulaire du fait des contraintes techniques liées au formage du métal. La fabrication, la manutention et le remplissage de tels emballages métalliques conduisent ainsi à mettre en oeuvre des moyens de manutention dédiés. Par conséquent, pour le remplisseur, le passage depuis des emballages en plastique vers des emballages en métal nécessite des investissements importants notamment pour la transformation des moyens de manutention. Compte tenu de ce qui précède, la demanderesse a développé une nouvelle structure d'emballage métallique qui est apte à être manipulée au sein d'une installation habituellement dédiée aux emballages plastiques.

Pour cela, l'emballage métallique selon l'invention comporte une partie tubulaire définissant un axe longitudinal, laquelle partie tubulaire comporte une structure annulaire monobloc composée d'une ou plusieurs moulures qui sont ménagées sur un plan s'étendant perpendiculairement audit axe longitudinal et sur la circonférence de ladite partie tubulaire, pour former une surface inférieure annulaire contre laquelle un organe pour la manutention est destiné à venir prendre appui. La ou les moulures sont ménagées avantageusement en saillie vers l'intérieur (« entrant ») et/ou vers l'extérieur (« sortant ») de la partie tubulaire. Selon une forme de réalisation particulière, la structure annulaire monobloc comporte une moulure annulaire continue s'étendant sur toute la circonférence de la partie tubulaire. Dans ce cas, la moulure annulaire continue présente une forme de nervure ouverte, s'ouvrant vers l'intérieur ou vers l'extérieur de la partie tubulaire ; de manière alternative, cette moulure annulaire continue présente une forme de nervure fermée, constituant une collette monobloc ménagée en saillie vers l'extérieur qui est formée de deux couronnes annulaires planes en appui l'une sur l'autre et reliées par une ligne de pliage périphérique.

Selon une autre forme de réalisation, la structure annulaire monobloc comporte au moins une variation de courbure dans le plan perpendiculaire à l'axe longitudinal passant par ladite structure annulaire. Cette structure annulaire monobloc présente ainsi des discontinuités de courbure, avec avantageusement une variation de la distance radiale horizontale autour de l'axe horizontal. Cette forme de réalisation vise à introduire, en un ou plusieurs points de la circonférence de la partie tubulaire, une discontinuité géométrique au niveau de la structure annulaire monobloc, en particulier une discontinuité géométrique dans la moulure, l'une au moins des moulures ou entre deux moulures, qui permet de consolider cette partie de l'emballage et d'augmenter de manière significative la résistance à l'effort vertical. Cette discontinuité peut prendre la forme de courbes plus ou moins complexes, et préférentiellement de tronçons de partie tubulaire non moulurés (ou segments verticaux) s'étendant dans la continuité de la forme des parties sus-jacentes et sous-jacentes de la partie tubulaire par rapport à cette structure annulaire monobloc. En d'autres termes, la section initiale de la partie tubulaire est déformée de sorte à ménager la ou les moulures destinées à constituer la structure annulaire monobloc. Dans ce cas, la structure annulaire monobloc comprend au moins une moulure s'étendant sur une partie seulement de la circonférence de la partie tubulaire. Cette structure annulaire monobloc comporte avantageusement plusieurs moulures qui sont réparties sur la circonférence de la partie tubulaire, de manière régulière ou non-régulière (homogène ou non-homogène). De préférence, la structure annulaire monobloc comporte des moulures qui sont chacune saillantes vers l'extérieur, et qui sont régulièrement réparties sur la circonférence de la partie tubulaire, ceci dans le plan perpendiculaire à l'axe longitudinal passant par ladite structure annulaire. De préférence, la structure annulaire monobloc comporte une ou plusieurs encoches, ménagées sur la moulure ou sur l'une au moins des moulures, et/ou séparant deux moulures ; ces encoches présentent avantageusement un axe vertical ou au moins approximativement vertical, et sont formées avantageusement par un tronçon non-mouluré de la partie tubulaire. De préférence, une encoche est ménagée entrante pour une ou des moulures sortantes ; une encoche est ménagée sortante pour une ou des moulures entrantes. Le fond de l'encoche ou de l'une au moins des encoches s'étend dans la circonférence, ou au moins approximativement dans la circonférence, de la partie tubulaire.

Selon une forme de réalisation particulière, l'emballage métallique consiste en un récipient (par exemple une bouteille) comportant un col formant ladite partie tubulaire ; et ce col est terminé par un goulot muni d'une partie supérieure pour la réception d'un bouchon et d'une partie inférieure comportant la structure annulaire monobloc.

L'invention porte encore sur un procédé pour la fabrication d'un emballage métallique tel que défini ci-dessus, lequel procédé consiste : (a) à fabriquer la partie tubulaire dudit emballage, puis (b) à déformer localement ladite partie tubulaire pour constituer la structure annulaire monobloc composée d'une ou plusieurs moulures. L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante en relation avec les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue générale et en perspective d'une partie tubulaire formant le col d'un emballage dont le goulot est muni d'une structure annulaire monobloc constituée par une moulure annulaire continue en forme de nervure ouverte dont la convexité est orientée vers l'extérieur ; - la figure 2 est une vue de côté du goulot de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe verticale et partielle d'une partie tubulaire similaire à celle illustrée sur la figure 2, au niveau de la structure annulaire monobloc qui est ici de section courbe ; - la figure 4 est une vue en coupe verticale d'une variante de réalisation de la figure 3, dans laquelle la structure annulaire monobloc consiste en une nervure ouverte, ici de section diédrique ; - la figure 5 est une vue en coupe verticale d'une autre variante de réalisation de la figure 3, dans laquelle la structure annulaire monobloc consiste en une nervure fermée, ici de section plane, correspondant à une moulure « écrasée » dite encore « compressed bead » ; - la figure 6 est une vue en perspective d'un goulot d'une autre forme de réalisation possible d'un emballage selon l'invention, munie ici de plusieurs moulures s'étendant chacune sur un secteur angulaire de sa circonférence ; - la figure 7 est une vue de côté du goulot de la figure 6 ; - la figure 8 est une vue de détail et agrandie de la figure 7, montrant le tronçon du goulot non mouluré séparant deux moulures ; - les figures 9 à 14 sont des vues en perspective d'une partie tubulaire d'un emballage métallique, illustrant chacune un agencement particulier des moulures constituant la structure annulaire monobloc ; - la figure 15 est une vue de dessus d'une partie tubulaire d'un emballage métallique, dont la structure annulaire monobloc comprend des moulures séparées par des encoches régulièrement réparties ; - la figure 16 montre schématiquement quelques formes possibles pour les encoches, vues de dessus ; - la figure 17 représente une variante de réalisation de l'invention, selon un plan de coupe vertical, dans laquelle la structure annulaire monobloc comprend au moins une moulure consistant en une nervure ouverte vers l'extérieur. Les figures 1 et 2 représentent une partie d'un emballage métallique. Un tel emballage métallique est par exemple réalisé en aluminium ou en acier.

Cet emballage métallique consiste avantageusement en un récipient ou un contenant, destiné à recevoir par exemple un produit liquide (notamment des boissons), pâteux ou solide (notamment des poudres ou granulés). Un tel emballage métallique consiste par exemple en une bouteille, un flacon ou un bidon. Cet emballage comprend avantageusement un corps ou ventre (non représenté), surmonté par une partie tubulaire 1 (figures 1 et 2) constituant un col, terminée par un goulot 2 débouchant par une ouverture terminale 3. La partie tubulaire 1 présente un axe longitudinal 1', ici orienté verticalement. Cette partie tubulaire 1 est constituée par une paroi métallique monobloc 4 qui définit sa circonférence et qui délimite un conduit intérieur C (figure 3). La section horizontale de cette partie tubulaire 1, perpendiculairement à l'axe longitudinal 1', est ici de forme circulaire, mais elle pourrait tout aussi bien être ovale, rectangulaire ou carrée par exemple. L'extrémité supérieure 5 de la partie tubulaire 1 est constituée ici par un ourlet périphérique orienté vers l'extérieur, délimitant l'ouverture terminale 3 (figures 1 et 2).

Du côté de cette extrémité supérieure 5, une partie supérieure 2a du goulot 2 comporte des moyens pour la réception d'un bouchon (non représenté), en l'occurrence un filet hélicoïdal 6. A distance de cette même extrémité supérieure 5, une partie inférieure 2b du goulot 2 (directement sous-jacente de la partie supérieure 2a) comporte une structure annulaire monobloc 10 composée d'une moulure 11 pour former une surface inférieure annulaire 12 contre laquelle un organe de manutention peut venir prendre appui. Cet organe de manutention (non représenté) présente avantageusement une forme de fourchette, du type rencontré classiquement dans le domaine de la manutention de bouteilles plastiques munies d'une bague de transport. A cet égard, la moulure 11 est ménagée sur un plan 13 (figure 2) s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal 1' précité et sur la circonférence de la partie tubulaire 1.

Par « moulure », on entend notamment un nervurage dans la paroi métallique monobloc 4 (désigné couramment en anglais sous le terme de « bead »), en creux ou en relief, obtenu par exemple par frappe ou par repoussage. La moulure 11 est continue, s'étendant sur toute la circonférence de la partie tubulaire 1. Tel qu'illustré par les figures 1 à 3, la moulure annulaire continue 11 est ici ménagée en saillie vers l'extérieur de la partie tubulaire 1. Comme visible sur la figure 3, cette moulure annulaire continue 11 présente une forme de nervure ouverte, s'ouvrant vers l'intérieur de la partie tubulaire 1. La section verticale de cette moulure annulaire continue 11 est identique ou au moins approximativement identique sur sa circonférence, sans rupture géométrique (figure 3). Selon la figure 3, cette section verticale est ici de forme courbe, par exemple en demi-cercle ou demi-ovale, dont la convexité est orientée vers l'extérieur. La figure 4 représente une variante de réalisation d'une moulure annulaire continue 11 constitutive d'une structure annulaire monobloc 10. La section de cette moulure annulaire continue 11 se compose ici de deux tronçons : - un tronçon supérieur incliné 14, divergeant par rapport à l'axe longitudinal 1' du haut vers le bas, et - un tronçon inférieur horizontal 15, s'étendant perpendiculairement par rapport à l'axe longitudinal 1' et dont la face inférieure constitue la surface inférieure annulaire 12 pour la manutention.

En d'autres termes, la moulure annulaire continue 11 se compose d'une partie supérieure tronconique et d'une partie inférieure en forme de couronne horizontale. Selon encore une autre forme de réalisation représentée sur la figure 5, la moulure annulaire continue 11 présente une forme de nervure fermée, constituant une collette monobloc ménagée en saillie vers l'extérieur. Une telle moulure annulaire continue 11, encore dénommée « moulure compressée » ou « compressed bead », est formée de deux couronnes annulaires planes 16 en appui l'une sur l'autre, l'une inférieure formant la surface inférieure annulaire 12 pour la manutention et l'autre supérieure, qui sont reliées par une ligne de pliage périphérique 17. Les figures 6 à 8 représentent une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle la structure annulaire monobloc 10 comporte, sur la circonférence de la partie tubulaire 1, au moins une variation de courbure dans le plan 13 perpendiculaire à l'axe longitudinal 1' passant par ladite structure annulaire 10. Une telle forme de réalisation permet de consolider le goulot 2 de l'emballage, et d'augmenter de manière significative la résistance à l'effort vertical au niveau de cette structure annulaire monobloc 10.

A cet effet, la structure annulaire monobloc 10 comprend une « moulure discontinue » 11 s'étendant sur la circonférence de la partie tubulaire 1. Cette structure annulaire monobloc 10 comporte ainsi plusieurs moulures 11 distinctes qui sont réparties, de manière homogène ou régulière, sur la circonférence de la partie tubulaire 1. En l'occurrence, ces moulures 11 s'étendent chacune sur une partie de la circonférence de la partie tubulaire 1. La structure annulaire monobloc 10 comporte ici trois moulures 11, s'étendant de manière générale chacune sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 5° à 120°, et de préférence chacune sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 60° à 110°. Ces moulures 11 sont chacune saillantes vers l'extérieur, et elles sont régulièrement réparties sur la circonférence de la partie tubulaire 1 et dans le plan 13 perpendiculaire à l'axe longitudinal 1'.

Les moulures 11 forment ensemble la surface inférieure d'appui 12.

La section verticale de ces moulures 11 peut être adaptée à façon, par exemple courbe ou diédrique tel que décrit ci-dessus. Ces moulures 11 sont séparées, deux à deux, par une encoche 20 consistant en un tronçon non-mouluré de la partie tubulaire 1 (ici au nombre de trois). Ces tronçons non-moulurés 20 forment ainsi des zones de rigidification pour la structure annulaire monobloc 10 à l'encontre des efforts verticaux. Chaque tronçon non-mouluré 20 consiste en un segment du goulot 2 (ou de la partie tubulaire 1), s'étendant selon un axe vertical 20' (figure 8) et dans la continuité de la section des parties directement sus-jacente et sous-jacente de ce goulot 2 (sans discontinuité ou rupture de la section). Ces tronçons non-moulurés 20 s'étendent ainsi dans la circonférence de la partie tubulaire 1.

De même, le fond 20a de chaque encoche 20 s'étend ainsi avantageusement dans la circonférence de la partie tubulaire 1. Chaque encoche 20 est délimitée latéralement par les extrémités 20b en regard de deux moulures 11 juxtaposées. Sur une section horizontale, les extrémités 20b de chaque encoche 20 s'étendent par exemple parallèlement l'une par rapport à l'autre, ou divergent vers la périphérie, tel qu'illustré par la suite en relation avec la figure 16. Chaque encoche 20 peut encore présenter une section en arc de cercle. Le procédé pour la fabrication de l'emballage métallique selon l'invention, comprend avantageusement les étapes suivantes : (a) la fabrication de la partie tubulaire 1 de l'emballage, puis (b) le formage de la structure annulaire monobloc 10 dans ladite partie tubulaire 1, pour constituer la ou les moulures 11, par exemple sous la forme d'une opération de mise en forme locale et discontinue des différentes moulures.

Les figures 9 à 14 représentent des exemples de variantes de réalisation de cette structure annulaire monobloc 10 comportant plusieurs moulures 11 orientées vers l'extérieur, et séparées deux à deux par un tronçon non-mouluré 20 de la partie tubulaire 1. Sur ces figures, les structures annulaires monoblocs 10 comportent respectivement : - Figure 9 : trois moulures 11 s'étendant chacune sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 60° à 100°, séparées par des tronçons non-moulurés 20 s'étendant chacun sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 20° à 60°, - Figure 10 : six moulures 11 s'étendant chacune sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 30° à 55°, séparées par des tronçons non-moulurés 20 s'étendant chacun sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 5° à 30°; - Figure 11 : trois moulures 11 s'étendant chacune sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 30° à 60°, séparées par des tronçons non-moulurés 20 s'étendant chacun sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 60° à 90°, - Figure 12 : six moulures 11 s'étendant chacune sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 30° à 50°, séparées par des tronçons non-moulurés 20 s'étendant chacun sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 10° à 30°; - Figure 13 : trois moulures 11 s'étendant chacune sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 10° à 30°, séparées par des tronçons non-moulurés 20 s'étendant chacun sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 90° à 110°, - Figure 14 : six moulures 11 s'étendant chacune sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 10° à 30°, séparées par des tronçons non-moulurés 20 s'étendant chacun sur un secteur angulaire horizontal de l'ordre de 30° à 50°.

La figure 15 montre encore, vue de dessus, une structure annulaire périphérique 10 comportant plusieurs moulures 11 séparées par des encoches 20. Sur cette figure 15, on peut voir que le fond 20a de chaque encoche 20 s'étend avantageusement dans la circonférence du goulot 2.

De manière alternative, ce fond 20a de chaque encoche entrante 20 peut s'étendre : - dans un premier cas, dans l'encombrement annulaire défini par les moulures 11 et à distance de la circonférence du goulot 2, correspondant en une sorte d'emboutissage partiel, tel que représenté par le fond désigné par le repère 20a1, ou 2 9880 77 10 - dans un second cas, dans le volume interne défini par la partie tubulaire 1, tel que représenté par le fond désigné par le repère 20a2. Dans le premier cas, la structure annulaire monobloc 10 consiste en une sorte de moulure annulaire continue 11 dans laquelle est ménagée une 5 pluralité d'encoches 20. Dans le second cas, la structure annulaire monobloc comporte une alternance de moulures en saillie vers l'intérieur et vers l'extérieur ; on obtient ainsi une combinaison de moulures entrantes/sortantes par rapport à la partie tubulaire.

10 La fabrication d'une telle structure annulaire monobloc comprend avantageusement - une opération de formage d'une moulure annulaire continue, suivie - d'une opération de formage de la ou des encoches, par exemple par emboutissage. On obtient ainsi une sorte de moulure annulaire continue 11 qui est 15 interrompue localement, et sur sa circonférence, par des encoches 20. Ces encoches 20, vues de dessus, peuvent présenter tout autre forme obtenue par un outillage adapté, tel qu'illustré sur la figure 16. Ainsi, ces encoches 20 peuvent présenter par exemple une forme rectangulaire (A ou B), une forme trapézoïdale (C ou D) ou une forme en arc 20 de cercle (E). La figure 17 montre une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle la structure annulaire monobloc 10 comprend une moulure 11 consistant en une nervure ouverte vers l'extérieur. Cette moulure 11 est ici en forme d'une moulure annulaire continue. Dans 25 des variations de réalisation on peut envisager encore une pluralité de moulures ouvertes vers l'extérieur, qui sont disposées dans le même plan perpendiculaire à l'axe du goulot et qui sont séparées par des tronçons non moulurés ou par des moulures en saillie vers l'extérieur. De manière générale, l'emballage métallique selon l'invention est 30 simple à manutentionner, notamment sur une installation dédiée habituellement pour la manutention d'emballages en plastique.

Claims

REVENDICATIONS1. Emballage métallique comportant une partie tubulaire (1) définissant un axe longitudinal (1'), caractérisé en ce que ladite partie tubulaire (1) comporte une structure annulaire monobloc (10) composée d'une moulure (11) ou de plusieurs moulures (11) qui sont ménagées sur un plan (13) s'étendant perpendiculairement audit axe longitudinal (1') et sur la circonférence de ladite partie tubulaire (1), pour former une surface inférieure annulaire (12) contre laquelle un organe de manutention est destiné à venir prendre appui.
2. Bouteille métallique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure annulaire monobloc (10) comporte une ou plusieurs moulures (11) ménagées en saillie vers l'intérieur et/ou vers l'extérieur de la partie tubulaire (1).
3. Emballage métallique selon l'une quelconque des revendications 1 15 ou 2, caractérisée en ce que la structure annulaire monobloc (10) comporte une moulure annulaire continue (11) s'étendant sur toute la circonférence de la partie tubulaire (1).
4.- Emballage métallique selon la revendication 3, caractérisée en ce que la moulure annulaire continue (11) présente une forme de nervure 20 ouverte, s'ouvrant vers l'intérieur ou vers l'extérieur de la partie tubulaire (1).
5.- Emballage métallique selon la revendication 3, caractérisée en ce que la moulure annulaire continue (11) présente une forme de nervure fermée, constituant une collette monobloc ménagée en saillie vers l'extérieur qui est formée de deux couronnes annulaires planes (16) en appui l'une sur 25 l'autre et reliées par une ligne de pliage périphérique (17).
6.- Emballage métallique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la structure annulaire monobloc (10) comporte au moins une variation de courbure (20) dans ledit plan (13) passant par ladite structure annulaire (10). 30
7.- Emballage métallique selon la revendication 6, caractérisée en ce que la structure annulaire monobloc (10) comprend au moins une moulure (11) s'étendant sur une partie seulement de la circonférence de la partie tubulaire (1).
8.- Emballage métallique selon la revendication 7, caractérisée en ce que la structure annulaire monobloc comporte plusieurs moulures (11) qui sont réparties sur la circonférence de la partie tubulaire (1).
9.- Emballage métallique selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la structure annulaire monobloc (10) comporte une ou plusieurs encoches (20).
10.- Emballage métallique selon la revendication 9, caractérisé en ce que le fond (20a) de l'encoche (20) ou de l'une au moins des encoches (20) s'étend dans la circonférence, ou au moins approximativement dans la circonférence, de la partie tubulaire (1).
11.- Emballage métallique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste en un récipient comportant un col (1) formant ladite partie tubulaire, et en ce que ledit col (1) est terminé par un goulot (2) muni d'une partie supérieure (2a) pour la réception d'un bouchon et d'une partie inférieure (2b) comportant la structure annulaire monobloc (10).
12.- Procédé pour la fabrication d'un emballage métallique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il consiste : (a) à fabriquer la partie tubulaire (1) de l'emballage, puis (b) à déformer ladite partie tubulaire (1) pour constituer la structure annulaire monobloc (10) composée d'une ou plusieurs moulures (11).