FR3101332A1 - Dispositif de fermeture éco-conçue à force à l’ouverture élevée - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un élément de fermeture femelle (6) comprenant un voile support (7) et un profilé femelle (10) raccordé au voile support (7),- le profilé femelle (10) présentant une section en U comportant une base (11) raccordée au voile support (7) et deux bras (13) s’étendant depuis la base (11), - au moins l’un des bras (13) du profilé femelle (10) comprenant une surépaisseur (20) au niveau de sa face externe (15) de sorte qu’un rapport entre la largeur maximale (Lmax) et la largeur minimale (Lmin) du profilé femelle (10) est supérieur ou égal à 1.10, de préférence compris entre 1.20 et 1.50. Figure pour l’abrégé : Fig. 2
Description
La présente invention concerne le domaine des sachets d'emballage.
Plus précisément, la présente invention concerne le domaine des sachets d'emballage comprenant des moyens d'ouverture/fermeture du type profilés complémentaires.
De nombreux sachets d'emballage et de nombreux ensembles de fermeture à cet effet ont déjà été proposés.
De manière connue en soi, un dispositif de fermeture comprend un premier profilé et un deuxième profilé complémentaires portés par des voiles supports respectifs. Les profilés complémentaires peuvent par exemple être de type mâle/femelle, mâle/mâle, crochets complémentaires, etc.
La tendance actuelle est de chercher à proposer des ensembles de fermeture recyclables. A cet effet, il a été proposé de réaliser le dispositif de fermeture, voire les sachets complets, dans un seul et même matériau, généralement du polyéthylène. Toutefois, à l’usage, il ressort qu’il s’avère difficile de souder les ensembles de fermeture en polyéthylène sur les parois du sachet, également en polyéthylène, sans dégrader l’aspect du sachet. A haute température, le polyéthylène a en effet tendance à se froisser. Il est donc nécessaire de réduire l’épaisseur de matériau dans les ensembles de fermeture afin de diminuer la température de chauffe du dispositif de fermeture lors du soudage.
Cette diminution de l’épaisseur de matériau présente en outre l’avantage de réduire le coût matière lors de la fabrication du dispositif de fermeture ainsi que la quantité de matière utilisée pour les éléments de fermeture en comparaison avec les ensembles de fermeture conventionnels, réduisant ainsi la quantité de plastique utilisée dans chaque sachet. Cependant, la diminution de l’épaisseur réduit également les forces à l’ouverture du dispositif de fermeture, à tel point que le dispositif de fermeture ne remplit plus les exigences des fabricants de sachet en termes de résistance aux sollicitations internes (venant du contenu du sachet) et externes et s’ouvre intempestivement lors de sa manutention.
Il a donc été proposé de réduire la dimension des profilés, afin de diminuer leur épaisseur et donc leur température de soudage. Toutefois, cela implique pour les transformateurs de modifier tous leurs équipements afin de permettre la soudure de ces nouveaux ensembles de fermeture sur les parois des sachets.
Un but de l’invention est de proposer de nouveaux éléments de fermeture pouvant être utilisés sur des équipements standards, qui répondent aux exigences en matière de recyclage actuelles tout en présentant une force à l’ouverture suffisante pour empêcher leur séparation intempestive.
Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect de l’invention, un élément de fermeture femelle de fermeture femelle d’un dispositif de fermeture pour un sachet, ledit élément de fermeture femelle comprenant un voile support et un profilé femelle raccordé au voile support,
- le profilé femelle présentant une section en U comportant une base raccordée au voile support et deux bras s’étendant depuis la base,
- les bras du profilé femelle présentant chacun une face interne et une face externe, la face interne d’un des bras faisant face à la face interne de l’autre des bras,
- le profilé femelle présentant une largeur minimale prédéterminée et une largeur maximale prédéterminée, la largeur minimale et la largeur maximale étant mesurées entre les faces externes des bras.
- le profilé femelle présentant une section en U comportant une base raccordée au voile support et deux bras s’étendant depuis la base,
- les bras du profilé femelle présentant chacun une face interne et une face externe, la face interne d’un des bras faisant face à la face interne de l’autre des bras,
- le profilé femelle présentant une largeur minimale prédéterminée et une largeur maximale prédéterminée, la largeur minimale et la largeur maximale étant mesurées entre les faces externes des bras.
De plus, au moins l’un des bras du profilé femelle comprend une surépaisseur au niveau de sa face externe de sorte qu’un rapport entre la largeur maximale et la largeur minimale du profilé femelle est supérieur ou égal à 1.10, de préférence compris entre 1.20 et 1.50.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives de l’élément de fermeture femelle décrit ci-dessus sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison :
- la surépaisseur présente un bord inférieur faisant face au voile support et qui s’étend à distance du voile support, ledit bord inférieur formant un décrochement au niveau de la face externe du bras.
- la surépaisseur présente un bord supérieur faisant face à une extrémité libre du bras associé et qui s’étend à distance de ladite extrémité libre, ledit bord supérieur formant un décrochement au niveau de la face externe du bras.
- chaque bras comprend une surépaisseur au niveau de sa face externe.
- une face du voile support définit un plan du dispositif de fermeture et le profilé femelle est symétrique par rapport à un plan normal au plan du dispositif de fermeture.
- la surépaisseur s’étend sur une hauteur comprise entre 0.2 et 0.9 fois une hauteur totale du profilé femelle, de préférence entre 0.5 et 0.8 fois la hauteur totale.
- la surépaisseur s’étend de manière continue sur toute sa hauteur.
- la surépaisseur est discontinue le long du bras et est formée d’au moins deux protubérances s’étendant chacune au niveau de la face externe du bras.
- le profilé femelle présente une hauteur totale inférieure à la largeur maximale.
- un rapport entre la largeur maximale et la hauteur totale du profilé femelle est compris entre 1.3 et 2.0, par exemple de l’ordre de 1.6.
- un poids au mètre linéaire du profilé femelle est inférieur ou égal à 1.20 grammes, de préférence inférieur ou égal à 1.10 grammes.
- la largeur maximale du profilé femelle est comprise entre 1.70 mm et 2.20 mm.
- la surépaisseur présente un bord inférieur faisant face au voile support et qui s’étend à distance du voile support, ledit bord inférieur formant un décrochement au niveau de la face externe du bras.
- la surépaisseur présente un bord supérieur faisant face à une extrémité libre du bras associé et qui s’étend à distance de ladite extrémité libre, ledit bord supérieur formant un décrochement au niveau de la face externe du bras.
- chaque bras comprend une surépaisseur au niveau de sa face externe.
- une face du voile support définit un plan du dispositif de fermeture et le profilé femelle est symétrique par rapport à un plan normal au plan du dispositif de fermeture.
- la surépaisseur s’étend sur une hauteur comprise entre 0.2 et 0.9 fois une hauteur totale du profilé femelle, de préférence entre 0.5 et 0.8 fois la hauteur totale.
- la surépaisseur s’étend de manière continue sur toute sa hauteur.
- la surépaisseur est discontinue le long du bras et est formée d’au moins deux protubérances s’étendant chacune au niveau de la face externe du bras.
- le profilé femelle présente une hauteur totale inférieure à la largeur maximale.
- un rapport entre la largeur maximale et la hauteur totale du profilé femelle est compris entre 1.3 et 2.0, par exemple de l’ordre de 1.6.
- un poids au mètre linéaire du profilé femelle est inférieur ou égal à 1.20 grammes, de préférence inférieur ou égal à 1.10 grammes.
- la largeur maximale du profilé femelle est comprise entre 1.70 mm et 2.20 mm.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose également un dispositif de fermeture pour un sachet comprenant :
- un élément de fermeture femelle selon le premier aspect, et
- un élément de fermeture mâle comprenant voile support et un profilé mâle raccordé au voile support, le profilé mâle étant complémentaire du profilé femelle.
- un élément de fermeture femelle selon le premier aspect, et
- un élément de fermeture mâle comprenant voile support et un profilé mâle raccordé au voile support, le profilé mâle étant complémentaire du profilé femelle.
Selon un troisième aspect, l’invention propose un sachet comprenant un dispositif de fermeture selon le deuxième aspect.
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.
Un sachet 1 comprend, de façon classique en soi, une première et une deuxième paroi 4 reliées ensemble de manière à définir un fond, des côtés latéraux et une embouchure 3 du sachet 1, l’embouchure 3 s’étendant à l’opposé de son fond.
Le sachet 1 peut être réalisé à l'aide d'une feuille unique repliée sur elle-même et soudée sur deux côtés ou de plusieurs feuilles, par exemple deux feuilles soudées entre elles au niveau de leurs côtés, de préférence selon des arêtes reliant les parois et formant les côtés latéraux et le fond du sachet 1.
Le sachet 1 comprend en outre un dispositif 5 de fermeture. Le dispositif 5 de fermeture s’étend à proximité de l’embouchure 3.
Le dispositif 5 de fermeture comprend un élément de fermeture femelle 6 et un élément de fermeture mâle 8 associé configuré pour coopérer avec l’élément de fermeture femelle 6 pour ouvrir et fermer le dispositif 5.
Plus précisément, l’élément de fermeture femelle 6 comprend un premier voile support 7 et un profilé femelle 10 raccordé au premier voile support 7. L’élément de fermeture mâle 8 comprend un deuxième voile support 9 et un profilé mâle 30 raccordé au deuxième voile support 9. Le premier voile support 7 et le deuxième voile support 9 peuvent chacun s’étendre de part et d’autre de l’élément de fermeture associé et/ou d’un côté seulement de l’élément de fermeture associé.
Le premier voile support 7 et le deuxième voile support 9 sont reliés respectivement à la première paroi 4 du sachet 1 et à la deuxième paroi 4 du sachet 1. Les éléments de fermeture mâle et femelle 6, 8 sont formés intégralement et en une seule pièce avec le premier et le deuxième voile support 7, 9, respectivement. Généralement, l’élément de fermeture mâle 8 et l’élément de fermeture femelle 6 sont obtenus par coextrusion dans une filière comprenant simultanément une portion configurée pour extruder le profilé 10, 30 et une portion configurée pour extruder le voile support 7, 9 correspondant. Le premier et le deuxième voile support 7, 9 peuvent être rapportés et fixés sur la première et la deuxième paroi 4 par l’intermédiaire d’une couche adhésive ou par soudure ou en variante être venus de matière (par exemple par coextrusion) avec lesdites parois 4.
Le profilé femelle 10 et le profilé mâle 30 sont associés en ce qu’ils présentent une complémentarité de forme configurée pour permettre leur engagement et leur séparation mutuelle. Ainsi, et de manière connue en soi, lors de la fermeture du dispositif 5, le profilé mâle 30 pénètre et est retenu dans le profilé femelle 10. A contrario, l’extraction du profilé mâle 30 du profilé femelle 10 a pour effet de séparer les éléments de fermeture 6, 8 et d’ouvrir le dispositif 5.
Dans ce qui suit, on qualifiera de « plan P du dispositif 5 de fermeture » le plan de la face supérieure 7a du premier voile support 7 de l’élément de fermeture femelle 6 (c’est-à-dire la face du côté de laquelle s’étend le profilé femelle 10) et par « axe X d’extension » l’axe longitudinal correspondant à la direction suivant laquelle s’étend le profilé femelle 10. On désignera par « longueur » une dimension suivant un axe sensiblement parallèle à l’axe X d’extension, par « hauteur » une dimension suivant un axe normal au plan P du dispositif 5 et par « largeur » une dimension normale à l’axe X d’extension et comprise dans un plan parallèle au plan P du dispositif 5.
Afin d’améliorer la force à l’ouverture des dispositifs 5 de fermeture actuels tout en répondant aux exigences de recyclabilité actuelles, le profilé femelle 10 présente une section en U comportant une base 11 raccordée au premier voile support 7, et deux bras 13 s’étendant depuis la base 11. La base 11 est sensiblement parallèle au voile support tandis que les bras 13 s’étendent suivant une direction normale au plan P du dispositif 5.
Les bras 13 du profilé femelle 10 présentent chacun une face interne 14 et une face externe 15, la face interne 14 d’un des bras 13 faisant face à la face interne 14 de l’autre des bras 13. Les faces internes 14 des bras 13 délimitent ensemble une cavité (ou rail) configurée pour recevoir le profilé mâle 30. La base 11 présente une face supérieure 12, qui délimite la cavité 16 avec les faces internes 14 des bras 13, et une face inférieure, qui s’étend à l’opposé par rapport à la cavité 16, dans le prolongement de la face supérieure 7a du voile support. En d’autres termes, la face inférieure de la base 11 est comprise dans le plan P du dispositif 5 et s’étend à distance de la face inférieure 7b du premier voile support 7. Dans ce qui suit, on considèrera que chaque bras 13 du profilé femelle 10 commence au niveau de la face supérieure 12 de la base 11. Chaque bras 13 comprend donc une extrémité inférieure 17, qui s’étend depuis la base 11 à distance du premier voile support 7, et une deuxième supérieure ou extrémité libre 18, opposée à la première extrémité et portant un crochet 19.
Le profilé femelle 10 présente une largeur minimale Lmin, correspondant à la plus petite distance entre les faces externes 15 des bras 13, entre leur extrémité inférieure 17 et leur extrémité libre 18.
Par ailleurs, au moins l’un des bras 13 du profilé femelle 10 comprend une surépaisseur 20 de sorte que le profilé femelle 10 présente une largeur maximale Lmax au niveau de cette surépaisseur 20, ladite largeur maximale Lmax correspondant à la plus grande distance entre les faces externes 15 des bras 13 entre leur extrémité inférieure 17 et leur extrémité libre 18. La surépaisseur 20 s’étend au niveau de la face externe 15 du bras 13 afin d’augmenter localement la largeur du profilé femelle 10.
Un rapport entre la largeur maximale Lmax et la largeur minimale Lmin est supérieur ou égal à 1.10, de préférence compris entre 1.20 et 1.50.
La largeur minimale Lmin et la largeur maximale Lmax sont mesurées dans un plan parallèle au plan P du dispositif 5.
Par exemple, la largeur minimale Lmin du profilé femelle 10 peut être égale à environ 1.45 mm (à 10 % près), sa largeur maximale Lmax peut être égale à environ 1.78 mm (à 10 % près), le rapport entre la largeur maximale Lmax et la largeur minimale Lmin étant alors égal à 1.23.
La surépaisseur 20 peut être monobloc et continue sur toute sa hauteur h. En variante, la surépaisseur 20 peut être discontinue le long du bras et est formée d’au moins deux protubérances s’étendant chacune au niveau de la face externe 15 du bras 13.
La Demanderesse s’est en effet aperçue du fait que l’utilisation d’un dispositif 5 de fermeture comprenant :
- un profilé femelle 10 en U et un profilé mâle 30 correspondant
- le profilé femelle 10 comprenant une ou des surépaisseur(s) 20 localisée(s)
- le profilé femelle 10 présentant un rapport entre la largeur maximale Lmax et la largeur minimale Lmin supérieur ou égal à 1.10, de préférence entre 1.20 et 1.50
permettait non seulement de réduire le poids au mètre linéaire du profilé femelle 10, pour un même encombrement en largeur et en hauteur que les profilés femelles de l’art antérieur, tout en augmentant drastiquement la force à l’ouverture du dispositif 5 de fermeture comprenant cet élément de fermeture femelle 6. Le profilé femelle 10 est en effet localement plus rigide grâce à la surépaisseur 20 locale au niveau des bras 13, tout en conservant une certaine souplesse au niveau de sa base 11 et de ses crochets 19 qui confère une certaine élasticité et une déformabilité au profilé femelle 10 lui permettant de mieux résister aux efforts de séparation des éléments de fermeture 6, 8.
- un profilé femelle 10 en U et un profilé mâle 30 correspondant
- le profilé femelle 10 comprenant une ou des surépaisseur(s) 20 localisée(s)
- le profilé femelle 10 présentant un rapport entre la largeur maximale Lmax et la largeur minimale Lmin supérieur ou égal à 1.10, de préférence entre 1.20 et 1.50
permettait non seulement de réduire le poids au mètre linéaire du profilé femelle 10, pour un même encombrement en largeur et en hauteur que les profilés femelles de l’art antérieur, tout en augmentant drastiquement la force à l’ouverture du dispositif 5 de fermeture comprenant cet élément de fermeture femelle 6. Le profilé femelle 10 est en effet localement plus rigide grâce à la surépaisseur 20 locale au niveau des bras 13, tout en conservant une certaine souplesse au niveau de sa base 11 et de ses crochets 19 qui confère une certaine élasticité et une déformabilité au profilé femelle 10 lui permettant de mieux résister aux efforts de séparation des éléments de fermeture 6, 8.
Par poids au mètre linéaire (en g/m), on comprendra ici le poids (en grammes) d’un mètre de profilé femelle 10 (dépourvu de voile support).
Par force à l’ouverture, on comprendra ici la force nécessaire pour ouvrir un dispositif 5 de fermeture (le protocole de mesure de cette force à l’ouverture étant détaillé plus loin dans la description). Dans le cas présent, un dispositif 5 conforme à l’invention présente une force à l’ouverture au moins égale à 4 N, de préférence supérieure ou égale à 6 N.
Un tel élément de fermeture femelle 6 peut être associé à tout élément de fermeture mâle 8 conventionnel. En particulier, l’élément de fermeture mâle 8 peut comprendre, de manière non limitative, un profilé mâle 30 en forme de flèche comprenant une tige 31 s’étendant depuis le deuxième voile support 9 et deux parois inclinées 32, s’étendant chacune de part et d’autre de l’extrémité de la tige 31. Les parois inclinées 32 de la flèche sont configurées pour coopérer avec les crochets 19 du profilé femelle 10 afin de maintenir le profilé mâle 30 engagé dans le profilé femelle 10. La tige 31, les parois inclinées 32 et le deuxième voile support 9 sont formés intégralement et en une seule pièce, par exemple par coextrusion.
A titre d’exemple non limitatif, un profilé femelle en U conventionnel (dépourvu de surépaisseurs) présentant une hauteur totale de 1.00 mm et une largeur maximale de 1.90 mm réalisé en polyéthylène présente un poids linéaire de l’ordre de 1.01 g/m. Un dispositif conventionnel comprenant ce profilé femelle en U conventionnel et un profilé mâle 30 du type flèche conventionnel présente alors une force à l’ouverture comprise entre 2.83 N et 3.72 N (avec une moyenne de l’ordre de 3.37 N).
Un profilé femelle 10 conforme à l’invention présentant un rapport Lmax/Lmin égal à 1.22, comprenant une même hauteur totale et une même largeur maximale et réalisé dans le même matériau constitutif que le profilé femelle conventionnel décrit ci-dessus présente un poids linéaire de 1.09 g/m. De plus, un dispositif 5 de fermeture comprenant ce profilé femelle 10 associé au même profilé mâle 30 du type flèche présente une force à l’ouverture comprise entre 12.10 N et 14.10 N (avec une moyenne de l’ordre de 13.10 N). Il ressort donc que, pour un même encombrement (en hauteur totale H et en largeur maximale Lmax) et un poids linéaire comparable (à 6 % près), le dispositif 5 comprenant ce profilé femelle 10 présente une force à l’ouverture presque quatre fois plus grande que celle du dispositif conventionnel équivalent.
Dans une forme de réalisation, chaque bras 13 comprend une surépaisseur 20 au niveau de sa face externe 15 afin d’augmenter localement la rigidité du profilé femelle 10 ainsi que sa déformabilité.
Optionnellement, le profilé femelle 10 est symétrique par rapport à un plan normal au plan P du dispositif 5. Ainsi, les surépaisseurs 20 des bras 13 du profilé femelle 10 sont de même forme, de même dimension et s’étendent à même distance du plan P du dispositif 5.
Dans une forme de réalisation, la surépaisseur 20 est locale et à distance de l’extrémité inférieure 17 et de l’extrémité libre 18 du bras 13. Par ailleurs, la transition entre la portion du bras 13 du profilé femelle 10 qui présente une largeur minimale Lmin (typiquement, au niveau de la base 11 et de l’extrémité libre 18) et la surépaisseur 20 est abrupte, c’est-à-dire non progressive, afin de conférer l’élasticité et la déformabilité voulues au profilé femelle 10.
A cet effet, le bord inférieur de la surépaisseur 20 (qui fait face au voile support) et le bord supérieur de la surépaisseur 20 (qui s’étend à proximité de l’extrémité libre 18 du bras 13) forment chacun un décrochement 21 au niveau de la face externe 15 du bras 13. Les bords inférieur et supérieur de la surépaisseur 20 peuvent par exemple être sensiblement parallèles au plan P du dispositif 5.
La surépaisseur 20 s’étend sur une hauteur h comprise entre 0.2 et 0.9 fois une hauteur totale H du profilé femelle 10, de préférence entre 0.4 et 0.6 fois la hauteur totale H du profilé femelle 10, afin d’augmenter suffisamment la rigidité des bras 13 et donc la force à l’ouverture du dispositif 5 de fermeture. Par hauteur totale H, on comprendra ici la hauteur du profilé femelle 10 entre la face inférieure de sa base 11 et la deuxième extrémité des bras 13 (hors voile support 7). Par hauteur h de la surépaisseur 20, on comprendra la distance maximale entre le bord supérieur et le bord inférieur de la surépaisseur 20.
Cette configuration de la surépaisseur 20 permet ainsi de conférer une rigidité suffisante au profilé femelle 10 pour améliorer sa force à l’ouverture, tout en facilitant son guidage dans les guides conventionnellement utilisés dans l’industrie. De plus, un tel profilé femelle 10 permet d’atteindre des cadences de production de l’ordre de 9600 mètres linéaires par heure dans les installations de transformation actuelles.
Par exemple, pour un profilé femelle 10 présentant une largeur maximale Lmax de l’ordre de 1.78 mm (à 10 % près), la hauteur totale H peut être égale à 1.10 mm (à 10 % près).
Un rapport entre la largeur maximale Lmax du profilé et la hauteur totale H du profilé est comprise entre 1.3 et 2.0. Par exemple, pour une largeur maximale Lmax égale à 1.78 mm et une hauteur totale H égale à 1.10, le rapport Lmax/H est environ égal à 1.6.
La largeur maximale de la base 11 est par ailleurs strictement inférieure à la largeur maximale Lmax du profilé femelle 10. Par largeur de la base 11, on comprendra ici la distance entre les faces externes 15 de la base 11 (qui s’étendent dans le prolongement des faces externes 15 des bras 13) dans le plan P du dispositif 5. Dans une forme de réalisation, la largeur maximale de la base 11 est sensiblement égale, à 10 % près, à la largeur minimale Lmin du profilé femelle 10.
Le profilé femelle 10 comprend un crochet 19 s’étendant depuis l’extrémité libre 18 de chaque bras 13 en direction de la cavité 16, vers la face interne 14 de l’autre bras 13. Les crochets 19 et la forme de la cavité 16 du profilé femelle 10 sont dimensionnés de sorte à maintenir avec ajustement le profilé mâle 30 dans la cavité 16, lorsque le profilé mâle 30 est engagé dans le profilé femelle 10.
Pour cela, le profilé femelle 10 et le profilé mâle 30 sont dimensionnés de sorte à respecter l’un au moins des paramètres suivants :
- Lorsque le profilé femelle 10 est au repos, une distance minimale e entre les crochets 19 est au plus égale (à 10 % près) à la largeur de la tige 31 du profilé mâle 30.
- La cavité 16 du profilé femelle 10 est dimensionnée de sorte que la distance Lc (dans un plan parallèle au plan P du dispositif 5) entre les faces internes 14 des bras 13 est au plus égale (à 10% près) à la plus grande largeur LMde la flèche du profilé mâle 30. La plus grande largeur LMdu profilé mâle 30 correspond ici à la distance, dans le plan P du dispositif 5, entre les extrémités libres des parois inclinées 32 de la flèche.
- La hauteur hc de la cavité 16 (distance entre la face supérieure 12 de la base 11 et le sommet du crochet 19, correspondant sensiblement à l’extrémité libre 18 des bras 13) est dimensionnée de sorte à autoriser l’insertion en force du crochet 19 dans la cavité 16, avec un faible jeu. Par exemple, la hauteur hc de la cavité 16 est sensiblement égale (à 10 % près) à la hauteur totale HMdu profilé mâle 30 (c’est-à-dire la distance entre la face supérieure 9a du deuxième voile support 9, du côté de laquelle s’étend le profilé mâle 30, et le sommet de la flèche du profilé mâle 30).
- Lorsque le profilé femelle 10 est au repos, une distance minimale e entre les crochets 19 est au plus égale (à 10 % près) à la largeur de la tige 31 du profilé mâle 30.
- La cavité 16 du profilé femelle 10 est dimensionnée de sorte que la distance Lc (dans un plan parallèle au plan P du dispositif 5) entre les faces internes 14 des bras 13 est au plus égale (à 10% près) à la plus grande largeur LMde la flèche du profilé mâle 30. La plus grande largeur LMdu profilé mâle 30 correspond ici à la distance, dans le plan P du dispositif 5, entre les extrémités libres des parois inclinées 32 de la flèche.
- La hauteur hc de la cavité 16 (distance entre la face supérieure 12 de la base 11 et le sommet du crochet 19, correspondant sensiblement à l’extrémité libre 18 des bras 13) est dimensionnée de sorte à autoriser l’insertion en force du crochet 19 dans la cavité 16, avec un faible jeu. Par exemple, la hauteur hc de la cavité 16 est sensiblement égale (à 10 % près) à la hauteur totale HMdu profilé mâle 30 (c’est-à-dire la distance entre la face supérieure 9a du deuxième voile support 9, du côté de laquelle s’étend le profilé mâle 30, et le sommet de la flèche du profilé mâle 30).
Le dispositif 5 de fermeture peut notamment être réalisé en polyéthylène ou en polypropylène.
Dans une première forme de réalisation, le dispositif 5 de fermeture est en polyéthylène et les parois 4 du sachet 1 sont formées dans un complexe polyéthylène / polyéthylène.
Dans une deuxième forme de réalisation, le dispositif 5 de fermeture est réalisé en polypropylène et les parois 4 du sachet 1 sont réalisés en polypropylène ou dans un complexe polypropylène/polypropylène
Avantageusement, quelle que soit la forme de réalisation, le sachet 1 ainsi obtenu est alors formé uniquement à base de polyéthylène et de ses dérivés ou uniquement à base de polypropylène et ses dérivés, respectant ainsi les exigences actuelles en matière de recyclabilité. Les étapes soudure du dispositif 5 sur les parois 4 du sachet 1 sont en outre facilitées et améliorées, et notamment la soudure transverse et la découpe du sachet 1, réduisant ainsi les risques de fuite du sachet 1. En effet, lorsque l’épaisseur du dispositif 5 de fermeture est importante, l’écrasement des profilés mâle et femelle peut être insuffisant, créant ainsi une zone privilégiée de fuites. A contrario, dans le cadre de l’invention, l’épaisseur du profilé femelle 10 est réduite grâce à la présence des surépaisseurs 20 de sorte que la soudure transverse du dispositif 5 sur le sachet 1 est améliorée.
La largeur maximale Lmax du profilé femelle (10) est comprise entre 1.70 mm et 2.20 mm. Un tel dimensionnement permet d’utiliser les équipements habituels, et notamment les guides de profilés, sans modification substantielle.
Exemple de réalisation
Un exemple de dispositif 5 de fermeture conforme à l’invention a été illustré en figure 1.
Dans cet exemple de dispositif 5, le profilé mâle 30 et le profilé femelle 10 sont réalisés en polyéthylène.
Le profilé mâle 30 est conventionnel et présente une plus grande largeur égale à 0.90 mm, une largeur de tige 31 égale à 0.45 mm et une hauteur totale H égale à 0.85 mm.
Le profilé femelle 10 présente les caractéristiques suivantes :
- largeur maximale Lmax = 1.78 mm
- largeur minimale Lmin = 1.45 mm
- rapport Lmax/Lmin = 1.23
- largeur maximale de la base 11 = 1.45 mm
- hauteur h de la surépaisseur = 0.55 mm
- largeur Lc de la cavité 16, au repos (entre les faces internes 14 des bras 13) = 0.8 mm
- hauteur totale H du profilé femelle 10 = 1.10 mm
- hauteur hc de la cavité 16 = 0.95 mm.
- largeur maximale Lmax = 1.78 mm
- largeur minimale Lmin = 1.45 mm
- rapport Lmax/Lmin = 1.23
- largeur maximale de la base 11 = 1.45 mm
- hauteur h de la surépaisseur = 0.55 mm
- largeur Lc de la cavité 16, au repos (entre les faces internes 14 des bras 13) = 0.8 mm
- hauteur totale H du profilé femelle 10 = 1.10 mm
- hauteur hc de la cavité 16 = 0.95 mm.
Le poids au mètre linéaire de ce profilé femelle 10 est alors de 1.09 g/m et la force à l’ouverture du dispositif 5 de fermeture est comprise entre 12.1 N et 14.1 N, avec une moyenne de 13.10 N.
Exemple comparatif
Dans cet exemple comparatif, le profilé mâle 30 du dispositif de fermeture est obtenu avec la même filière d’extrusion et réalisé dans les mêmes matériaux constitutifs que le profilé mâle 30 utilisé pour l’exemple de réalisation décrit ci-dessus.
Le profilé femelle du dispositif de fermeture comparatif est conforme à l’art antérieur et réalisé dans le même polyéthylène. Il présente en outre les caractéristiques suivantes :
- largeur maximale = 1.9 mm
- largeur minimale = 1.9 mm
- rapport Lmax/Lmin = 1.0
- largeur maximale de la base = 1.7 mm
- largeur de la cavité, au repos (entre les faces internes des bras) = 1.12 mm
- hauteur totale du profilé femelle = 1.0 mm
- hauteur de la cavité = 0.9 mm.
- largeur maximale = 1.9 mm
- largeur minimale = 1.9 mm
- rapport Lmax/Lmin = 1.0
- largeur maximale de la base = 1.7 mm
- largeur de la cavité, au repos (entre les faces internes des bras) = 1.12 mm
- hauteur totale du profilé femelle = 1.0 mm
- hauteur de la cavité = 0.9 mm.
Le profilé femelle est conforme à l’art antérieur, donc dépourvu de surépaisseur, de sorte que le rapport entre la largeur maximale et la largeur minimale du profilé femelle est égal à 1. Le poids au mètre linéaire de ce profilé femelle est de 1.01 g/m et la force à l’ouverture du dispositif de fermeture est comprise entre 2.83 N et 3.72 N, avec une moyenne de 3.37 N.
Protocole de mesure de la force à l’ouverture
L’objectif du protocole de mesure est de déterminer, de manière fiable et reproductible, la force à l’ouverture d’un dispositif 5 de fermeture, c’est-à-dire l’effort nécessaire pour séparer le profilé mâle 30 du profilé femelle 10. Ce protocole est inspiré de la norme NF EN 14867 : 2005 pour la mesure des forces d’ouverture interne et externe des sachets 1 de congélation pour la grande distribution.
L’échantillon testé (un morceau de dispositif de fermeture) doit présenter les caractéristiques suivantes :
- ne pas avoir été manipulé au préalable ni ouvert.
- être découpé avec des ciseaux.
- ne pas avoir été manipulé au préalable ni ouvert.
- être découpé avec des ciseaux.
L’appareil 40 de mesure de la force à l’ouverture est un appareil 40 de traction vertical à vitesse réglable muni d’un capteur force enregistrant les pics en Newton (N). Ici, l’appareil 40 de mesure est une machine de contrôle LLOYD LRC Plus Series (LRCPLUS, capteur force 100 N, gamme d’effort 5 kN, vitesse comprise entre 0.01 et 1020 mm/min avec une précision inférieure à 0.2 %, une résolution de charge inférieure à 0.005% du capteur force). Afin de permettre une bonne préhension des voiles support 7, 9 par l’appareil 40 de mesure, les mors 41 sont équipés de pinces 42 configurées pour saisir chacune un voile support (voir Figure 3).
La largeur des mors 41 de l’appareil 40 de mesure et la longueur de l’échantillon testé dépend de la largeur de l’échantillon. En particulier, pour un échantillon dont la largeur maximale Lmax des voiles support 7, 9 est inférieure à 17 mm, on choisit des mors 41 présentant une largeur de 15 mm et une longueur d’échantillon égale à 50 mm (à 2 mm près). Pour un échantillon dont la largeur maximale Lmax des voiles support 7, 9 est supérieure ou égale à 17 mm, on choisit des mors 41 présentant une largeur de 25 mm et une longueur d’échantillon égale à 100 mm (à 2 mm près).
La force à l’ouverture du dispositif 5 de fermeture doit être déterminée aussi bien en cas de sollicitations internes (dues au contenu du sachet 1) qu’externes (dues à l’ouverture du sachet 1 par un opérateur), que le dispositif 5 de fermeture soit symétrique (premier et deuxième voile support 9 symétriques par rapport à un plan normal au plan P du dispositif 5 et passant par les profilés mâle et femelle emboîtés) ou asymétriques (pas de premier et/ou deuxième voile support 7, 9 d’un des côtés des profilés femelle ou mâle, respectivement – voir par exemple Figure 1).
Le procédé de mesure de la force à l’ouverture d’un échantillon donné comprend alors les étapes suivantes :
- écarter les voiles support 7, 9 de l’échantillon afin de les positionner dans les mors 41 de l’appareil 40 de mesure. Les voiles support 7, 9 doivent être écartés de la distance la plus faible possible afin de ne pas contraindre le dispositif 5. De préférence, l’échantillon est placé horizontalement.
- ouvrir les mors 41.
- faire glisser les voiles support 7, 9 dans les mors 41 jusqu’à la butée et en appui dans les mors 41. Le deuxième voile support 9, qui porte le profilé mâle 30, doit être placé dans le mors 41 mobile.
- fermer chaque pince 42 contre le voile support correspondant.
- démarrer la mesure : la vitesse de traction doit être fixée à 100 mm/min.
- écarter les voiles support 7, 9 de l’échantillon afin de les positionner dans les mors 41 de l’appareil 40 de mesure. Les voiles support 7, 9 doivent être écartés de la distance la plus faible possible afin de ne pas contraindre le dispositif 5. De préférence, l’échantillon est placé horizontalement.
- ouvrir les mors 41.
- faire glisser les voiles support 7, 9 dans les mors 41 jusqu’à la butée et en appui dans les mors 41. Le deuxième voile support 9, qui porte le profilé mâle 30, doit être placé dans le mors 41 mobile.
- fermer chaque pince 42 contre le voile support correspondant.
- démarrer la mesure : la vitesse de traction doit être fixée à 100 mm/min.
On notera que l’échantillon doit s’ouvrir en son centre. Dans le cas où l’échantillon s’ouvre par un côté, la valeur n’est pas conforme (dû à mauvais positionnement de l’échantillon dans l’appareil 40) et le test doit être refait.
Le résultat de la traction doit correspondre à un pic en Newton (N). La valeur maximale de ce pic est retenue comme la valeur de la force à l’ouverture de l’échantillon testé.
Le test doit être reproduit (de manière conforme) dix fois, et la valeur retenue correspond à la moyenne des dix mesures conformes.
Claims (14)
- Elément de fermeture femelle (6) d’un dispositif (5) de fermeture pour un sachet (1), ledit élément de fermeture femelle comprenant un voile support (7) et un profilé femelle (10) raccordé au voile support (7),
- le profilé femelle (10) présentant une section en U comportant une base (11) raccordée au voile support (7) et deux bras (13) s’étendant depuis la base (11),
- les bras (13) du profilé femelle (10) présentant chacun une face interne (14) et une face externe (15), la face interne (14) d’un des bras (13) faisant face à la face interne (14) de l’autre des bras (13),
- le profilé femelle (10) présentant une largeur minimale (Lmin) prédéterminée et une largeur maximale (Lmax) prédéterminée, la largeur minimale (Lmin) et la largeur maximale (Lmax) étant mesurées entre les faces externes (15) des bras (13),
l’élément de fermeture femelle (6) étant caractérisé en ce qu’au moins l’un des bras (13) du profilé femelle (10) comprend une surépaisseur (20) au niveau de sa face externe (15) de sorte qu’un rapport entre la largeur maximale (Lmax) et la largeur minimale (Lmin) du profilé femelle (10) est supérieur ou égal à 1.10, de préférence compris entre 1.20 et 1.50. - Elément de fermeture femelle (6) selon la revendication 1, dans lequel la surépaisseur (20) présente un bord inférieur faisant face au voile support (7) et qui s’étend à distance du voile support (7), ledit bord inférieur formant un décrochement (21) au niveau de la face externe (15) du bras (13).
- Elément de fermeture femelle (6) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel la surépaisseur (20) présente un bord supérieur faisant face à une extrémité libre du bras (13) associé et qui s’étend à distance de ladite extrémité libre, ledit bord supérieur formant un décrochement (21) au niveau de la face externe (15) du bras (13).
- Elément de fermeture femelle (6) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel chaque bras (13) comprend une surépaisseur (20) au niveau de sa face externe (15).
- Elément de fermeture femelle (6) selon la revendication 4, dans lequel une face (7a) du voile support (7) définit un plan (P) du dispositif (5) de fermeture et le profilé femelle (10) est symétrique par rapport à un plan normal au plan (P) du dispositif (5) de fermeture.
- Elément de fermeture femelle (6) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la surépaisseur (20) s’étend sur une hauteur (h) comprise entre 0.2 et 0.9 fois une hauteur totale (H) du profilé femelle (10), de préférence entre 0.5 et 0.8 fois la hauteur totale (H).
- Elément de fermeture femelle (6) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la surépaisseur (20) s’étend de manière continue sur toute sa hauteur (h).
- Elément de fermeture femelle (6) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la surépaisseur (20) est discontinue le long du bras (13) et est formée d’au moins deux protubérances s’étendant chacune au niveau de la face externe (15) du bras (13).
- Elément de fermeture femelle (6) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel le profilé femelle (10) présente une hauteur totale (H) inférieure à la largeur maximale (Lmax).
- Elément de fermeture femelle (6) selon la revendication 9, dans lequel un rapport entre la largeur maximale (Lmax) et la hauteur totale (H) du profilé femelle (10) est compris entre 1.3 et 2.0, par exemple de l’ordre de 1.6.
- Elément de fermeture femelle (6) selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel un poids au mètre linéaire du profilé femelle (10) est inférieur ou égal à 1.20 grammes, de préférence inférieur ou égal à 1.10 grammes.
- Elément de fermeture femelle (6) selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel la largeur maximale (Lmax) du profilé femelle (10) est comprise entre 1.70 mm et 2.20 mm.
- Dispositif (5) de fermeture pour un sachet (1) comprenant :
- un élément de fermeture femelle (6) selon l’une des revendications 1 à 12, et
- un élément de fermeture mâle (8) comprenant voile support (7) et un profilé mâle (30) raccordé au voile support (7), le profilé mâle (30) étant complémentaire du profilé femelle (10). - Sachet (1) comprenant un dispositif (5) de fermeture selon la revendication 13.
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| US20090025191A1 (en) * | 2007-07-24 | 2009-01-29 | Roy Kosub | Reclosable package or bag with double zipper or similar configuratiion |
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-
2019
- 2019-09-27 FR FR1910727A patent/FR3101332B1/fr active Active
- 2019-11-15 FR FR1912811A patent/FR3101333B1/fr active Active
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